JPH1010831A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】画像形成装置で、画像形成すべき転写材のサイ
ズに応じた数のトナー付着量検出用パターン像を感光体
の所要箇所に形成しても、これのトナーが転写材担持体
側に付着するのを防止できるようにする。 【解決手段】感光体３上における転写材と対応しないト
ナー像の未形成領域に、画像濃度の調整のため所定のパ
ターンの潜像をトナー現像したトナー付着量検出用パタ
ーン像６０が形成されるのに対し、転写材担持体４１に
おける転写位置でトナー付着量検出用パターン像６０に
対向する非転写領域５３，５４を、転写位置に達する以
前に帯電手段２６，２７によってトナーと同極性に予め
帯電させ、トナー付着量検出用パターン像６０のトナー
６０ａがこれと対向する非転写領域５３、５４との間で
電気的に反発するようにして、上記目的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式等に
より感光体上に形成したトナー像を転写用紙等の転写材
に転写してて画像を形成するようになった、例えば電子
写真複写機やプリンタのような画像形成装置、特に、前
記転写材を転写材担持体に保持して前記転写に供するよ
うにした画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開平３−６１９７４号公報、特開平４
−６２５８１号公報はドラム型の誘電体からなる転写材
担持体に転写材を保持して繰り返し転写に供する転写ド
ラム方式の画像形成装置を開示している。

【０００３】一方、トナー濃度や湿度、電源電圧の変
動、あるいは露光光学系の経時的な汚れ等の影響によっ
て、実際に形成される画像の濃度は設定通りにならない
ことがある。これを解消するのに、所定の条件のもとに
感光体上に所定のパターンをなした画像濃度検出用トナ
ー像を試験的に形成すると共に、このトナー像の濃度を
検出し、検出される画像濃度が所定値になるように制御
することが行われていた。

【０００４】ところで、前記転写ドラム方式では、感光
体上に形成した画像濃度検出用のトナー像が現像後クリ
ーニング部に達して除去されるまでに、転写位置にて転
写材を保持する転写材担持体と接して、これの表面やこ
れが保持する転写材上に付着し、画像汚れの原因とな
る。

【０００５】そこで、前記画像濃度検出用のトナー像が
転写位置を通過する間、転写ドラムを感光体から離間さ
せる必要がある。そのため、転写装置全体が複雑化およ
び大型化して製造コストが高くつくとともに、転写能率
が低下する問題があった。

【０００６】前記特開平３−６１９７７号公報は、この
ような問題を解消できる画像形成装置を開示している。
この画像記録装置は、図７に示すように、画像形成部１
と転写機構部２とが近接配置されており、転写機構部２
は、円周方向の一部を板状の連結部５１に連結された一
対の円筒状スリーブ（一方のみ図示）５０によって転写
シート５２が略円筒状に保持された構造になっている。
転写シート５２は、連結部材５１を覆わない状態に設け
られており、連結部材５１の外側箇所は、転写シート５
２が存在しない非転写領域５３になっている。

【０００７】一方、画像形成部１は、転写シート５２に
吸着されて搬送される転写材に転写すべきトナー像が形
成される感光体ドラム３を備えており、この感光体ドラ
ム３と転写ドラム１４とは互いに同期して同図の矢印方
向にそれぞれ回転する。そして、感光体ドラム３には、
転写動作時において転写ドラム１４の非転写領域５３に
対応する箇所に画像濃度検出用の潜像をトナー現像して
画像濃度検出用トナー像７０が形成され、このトナー像
７０の濃度が濃度検知センサ７１により光学的に検知さ
れ、その検知結果に基づいて画像形成部１の現像時のバ
イアス電位などを調節して、画像濃度が所定値になるよ
うに制御する。

【０００８】上記の転写機構部２では、非転写領域５３
に転写シート５２が存在しないとともに、連結部材５１
がスリーブ５０の内面に接合されて非転写領域５３が内
方へ凹んだ状態となっているから、転写ドラム１４の転
写シート５２を感光体ドラム３の外周面に常時接触した
状態に保持しながら双方を回転させても、感光体ドラム
３の画像濃度検出用トナー像７０が非転写領域５３に接
触しないので、転写機構部２または転写材がトナーの付
着により汚されることがない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
画像形成装置では、転写ドラム１４における両スリーブ
５０を連結部材５１で連結した継ぎ手部にしか非転写領
域５３を設けることができないことから、以下のような
問題がある。すなわち、図６（ａ）に示すように、転写
ドラム１４に対し大きなサイズの転写用紙などの単一の
転写材３０を吸着させて画像形成する場合には、転写材
３０の両端を非転写領域５３の両側に位置するよう位置
決めすることにより、転写材３０を連続的に供給して転
写動作を継続する場合にも、感光体ドラム３における非
転写領域５３に対応する箇所に、転写動作毎に画像濃度
検出用トナー像７０をその都度形成して、転写材３０毎
にトナー像７０の濃度を検出できるから、画像濃度を常
に適正レベルに調整することができる。

【００１０】これに対し、図６（ｂ）に示すように、小
さなサイズの転写材３０を連続的に供給して転写動作を
行う場合には、転写材３０が転写ドラム１４に対し２枚
同時に吸着されるので、転写ドラム１４には転写材３０
の存在しない２箇所の非転写領域５３，５４が存在す
る。ところが、転写ドラム１４の継ぎ手部以外の非転写
領域５４に対応する感光体ドラム３の箇所に画像濃度検
出用トナー像７０を形成すると、そのトナー像７０のト
ナー７０ａの付着によって非転写領域５４が汚される。
そのため、感光体ドラム３には、転写ドラム１４の継ぎ
手部の非転写領域５３に対応する箇所にしか画像濃度検
出用トナー像７０を形成することができず、この単一の
トナー像７０により検出した画像濃度に基づき２枚の転
写材３０の画像濃度を調整している。したがって、画像
濃度検出用トナー像７０が形成されない方の転写材３０
に転写される画像濃度は、常に適正レベルに維持するこ
とが困難となり、画像濃度が変化してカラー画像で要求
される微妙な色調を得ることができないと云った問題が
ある。

【００１１】そこで本発明は、上述の問題点を解消し、
画像形成すべき転写材のサイズに応じた数のトナー付着
量検出用パターン像を感光体上の所要箇所に形成して、
そのトナーの転写材担持体側への付着を防止しながら、
同時保持して転写に供される複数の転写材毎の画像形成
のためのトナー付着量を検出することのできる画像形成
装置を提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の画像形成装置は、感光体上に画像の潜像を
形成し、この潜像をトナー現像してトナー像を形成する
画像形成部と、転写材を誘電体からなる転写担持体に保
持して前記感光体に近接する転写位置に搬送し、前記感
光体からのトナー像の転写に供する転写材搬送手段と、
前記画像形成部にて前記感光体上に所定のパターンの潜
像をトナー現像したトナー付着量検出用パターン像を形
成するパターン形成手段と、前記転写材搬送手段におけ
る前記転写位置で前記トナー付着量検出用パターン像に
対向する部分を前記現像を行うトナーと同極性に帯電さ
せる帯電手段と、を備えている。

【００１３】上記画像形成装置では、転写材搬送手段に
おける転写位置で感光体上のトナー付着量検出用パター
ン像に対向する非転写領域が、転写位置に達する以前に
帯電手段によって画像形成部での現像用のトナーと同極
性に帯電される。ここで、転写材搬送手段に形成される
非転写領域の数は、保持する転写材のサイズによって異
なるが、感光体における転写位置で各非転写領域に対応
する全ての箇所に対してパターン形成手段を働かせてト
ナー付着量検出用パターン像を形成しても、その各トナ
ー付着量検出用パターン像のトナーは、転写位置におい
て転写材搬送手段の非転写領域に接触した場合に、互い
に同極性であって電気的に反発することから、非転写領
域に付着しない。

【００１４】したがって、転写材搬送手段に小さなサイ
ズの転写材を複数枚同時に保持して転写に供する場合
に、各転写材に対する画像形成毎にトナー付着量を検知
してもトナー汚れの問題はなく、各転写毎の画像形成
が、その都度検出されるトナー付着量を基に常に適正な
画像濃度で達成され、特に微妙な色調が要求されるカラ
ー画像の形成に好適である。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図面を参照しながら説明する。

【００１６】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置
はカラー複写機であって、その全体構成を図１に示して
ある。この複写機は画像形成部１と転写機構部２とを主
要構成要素として構成されている。

【００１７】画像形成部１は、ａ矢印方向に回転される
感光体ドラム３の周囲に、帯電チャージャ４、プリント
ヘッド７、イエロー色現像剤を収容するイエロー現像器
８、マゼンタ色現像剤を収容するマゼンタ現像器９、シ
アン色現像剤を収容するシアン現像器１０、ブラック色
現像剤を収容するブラック現像器１１、クリーナ１２お
よびイレーサ１３などの電子写真方式に用いられる周知
の画像形成機器が配置されている。

【００１８】この画像形成部１では以下のようにして静
電潜像およびトナー像が形成される。感光体ドラム３の
表面は、これに残存しているトナーがクリーナ１２によ
り除去され、且つイレーサ１３により除電されたのち
に、帯電チャージャ４による正コロナ放電により一様に
帯電される。プリントヘッド７は、図示しない原稿読取
部により原稿のカラー画像を色分解して読み取って、あ
るいは外部機器ないしは記録媒体から得られるビデオ信
号で変調したレーザー光を、感光体ドラム３の前記帯電
後の表面に照射する。これによって像露光された感光体
ドラム３の表面には、露光部（画像部）の電荷が減衰さ
れて静電潜像が形成される。この静電潜像は、カラー画
像を形成する場合、始めにイエロー現像器８の現像剤に
おける静電潜像と同極性の電荷をもつトナーが静電吸着
されることによって現像され、現像後のトナー像は転写
機構部２によって搬送される転写材３０への転写に供さ
れる。このトナー像の形成と転写の動作がマゼンタ、シ
アン、ブラックの各色について繰り返される。なお、一
色の画像形成であればその色についてのトナー像の形成
と転写が１回行われる。

【００１９】転写機構部２は、図１に示すように、感光
体ドラム３に同期してｂ矢印方向へ回転する転写ドラム
１４を備えている。この転写ドラム１４は、図２、図
４、図６に示すように、ポリフッ化ビニリデンやポリカ
ーボネイトなどの誘電体からなる転写フィルム４１が、
円周方向一部を連結部材５１により連結された左右のス
リーブ５０両側縁部を巻回して貼着されている。転写ド
ラム１４の周囲には、転写ドラム１４の内面側に配置さ
れた吸着チャージャ１７、この吸着チャージャ１７に転
写ドラム１４の外側で対向する接地誘導ローラ１８、感
光体ドラム３に近接する転写位置に配置された転写チャ
ージャ１９、外側および内側の一対の分離チャージャ２
０，２１、分離爪２２、クリーナ２３および外側および
内側の一対の除電チャージャ２６，２７が配置されてい
る。吸着チャージャ１７の近傍位置には吸着用押圧部材
２８が、転写チャージャ１９の近傍位置には転写用押圧
部材２９がそれぞれ配置されている。

【００２０】上記転写機構部２には、転写用紙等の転写
材３０が図示しない給紙部から送給されてくる。この転
写材３０は、トナー像が形成される感光体ドラム３に対
し同期するタイミングまで一対のタイミングローラ３
１，３２により待機されたのちに、ガイド体３３を介し
て転写ドラム１４と接地誘導ローラ１８の間に送り込ま
れる。ここで転写材３０は吸着チャージャ１７と接地誘
導ローラ１８とにより転写ドラム１４の転写フィルム４
１に静電吸着されて以降転写ドラム１４の回転に伴い転
写位置に向け搬送されていく。

【００２１】転写用押圧部材２９は、例えば厚さが２０
０μｍ程度のＰＥＴフィルムからなり、図２に示すよう
に支軸３４を支点に回動自在となった支持部材３７の先
端側に突出状態で固着されている。支持部材３７は、後
端側部に掛止めされたばね３８によりｃ矢印方向に回動
力を付与されてカム３９に従動するようになっている。
カム３９は、ステッピングモータ４０により回動され
て、支持部材３７を介して押圧部材２９を変位させる。
例えば、転写材３０が図示のように転写位置まで搬送さ
れてきた時には、カム３９が図示状態に回動して、支持
部材３７のばね３８の付勢力よるｃ矢印方向への回動を
許容する。このとき、転写ドラム１４の周囲に張設され
た転写フィルム４１は、支持部材３７と一体に回動する
押圧部材２９によって感光体ドラム３側に押し出され、
これに静電吸着されている転写材３０を感光体ドラム３
におけるトナー像が形成されている表面に密着させる。
なお、吸着用押圧部材２８も転写用押圧部材２９と同様
の駆動機構により作動されるようになっている。

【００２２】上記の転写材３０が転写位置で感光体ドラ
ム３の表面に密着した状態において、転写チャージャ１
９が駆動されて転写ドラム１４の転写位置の内面に電荷
が供給されることにより、感光体ドラム３表面上のトナ
ー像が転写材３０に転写される。このような転写材３０
への転写動作は、カラー画像形成の場合イエロー、マゼ
ンタ、シアンおよびブラックの各色について転写ドラム
１４が１回づつ計４回転繰り返され、画像形成部２では
これに対応した色および回数のトナー像形成動作が既述
したように繰返される。これにより、転写材３０には、
４色分のトナー像を重ね合わせて転写したカラー画像が
得られる。この画像が形成された転写材３０は、除電チ
ャージャ２０，２１の駆動により除電されつつ、分離爪
２２によって転写フィルム４１から剥離されて転写ドラ
ム１４から分離され、さらに、図１に示すガイド体４２
により定着部に導かれて、両定着ローラ４３，４４によ
り定着処理されて画像の色合成と定着を行ったのちに、
図示しない排紙トレイ上に排出される。

【００２３】転写材３０が剥離して分離された転写ドラ
ム１４の表面は、クリーナ２３によって清掃されたのち
に、両除電チャージャ２６，２７の駆動によって外面お
よび内面の除電が行われたのちに、再び転写材３０の吸
着位置に向け回動されていく。

【００２４】図３は転写機構部２における除電部の電気
回路図を示す。同図において、内側除電チャージャ２６
には、高圧トランス４８から交流成分とマイナスの直流
成分が給電され、外側除電チャージャ２６には、高圧ト
ランス４７から交流成分のみが給電される。したがっ
て、両除電チャージャ２６，２７間を通る転写フィルム
４１は、転写動作の繰り返しによりプラス側に帯電され
た電荷が除去される。両高圧トランス４７，４８の出力
は、中央処理装置４９によって可変制御される。

【００２５】この中央処理装置４９は、画像形成装置全
体の動作を制御するものであって、形成する画像の濃度
を調整するために、感光体ドラム３上に所定のタイミン
グで所定のパターンの潜像を形成し、かつその潜像をト
ナー現像してトナー付着量検出用パターン像６０を形成
する制御も行う。この制御のために感光体ドラム３のま
わりの現像位置と転写位置との間にトナー付着量検出セ
ンサ６１を設けてあり、トナー付着量検出用パターン像
６０のトナー付着量を反射光量の違い等によって検出す
る。中央処理装置４９はまた検出されたトナー付着量に
応じて現像バイアス電位を調整し、画像濃度が設定値に
なるようにする制御も行う。

【００２６】次に、上記画像形成におけるトナー付着量
検出用パターン像６０を形成する場合の動作と制御につ
き、図５（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明する。
（ａ）は感光体ドラム３のトナー像形成状態、（ｂ）は
除電チャージャ２６，２７の作動状態、（ｃ）は転写チ
ャージャ１９の作動状態、（ｄ）は転写ドラム１４にお
ける転写フィルム４１の表面電位をそれぞれ示す。同図
には、図６（ｂ）に示すように、小さなサイズの転写材
３０を２枚同時に転写ドラム１４に吸着して転写する場
合を例示してある。したがって、転写ドラム１４には、
同図（ｄ）に示したように、転写材３０が吸着されない
２つの非転写領域５３，５４が形成される。

【００２７】感光体ドラム３表面のトナー像の未形成領
域には、感光体ドラム３の所定の電位と現像バイアス電
位とによって、所定のパターンの潜像を形成したのち
に、この潜像を現像してトナー付着量検出用パターン像
６０が形成されるが、このトナー付着量検出用パターン
像６０は、図５（ａ）から明らかなように、転写ドラム
１４の継ぎ手部に対応する非転写領域５３だけでなく、
転写フィルム４１上の非転写領域５４にも形成され、こ
れらから検出されるトナー付着量に基づき、転写フィル
ム４１に同時に保持される２枚の転写材３０のそれぞれ
に対応した各回の画像形成の都度、その直前の各種画像
形成条件に対応した画像濃度の調節が行える。この意味
で、トナー付着量検出用パターン像６０は、転写ドラム
１４にもしも３枚以上の転写材３０が同時に吸着される
ような場合には、これに応じて形成される３つ以上の全
ての非転写領域に対向して形成するのが好ましい。

【００２８】一方、両除電チャージャ２６，２７は、上
述のような通常の除電動作を行う以外に、図５（ｂ）に
示すように、感光体ドラム３上のトナー付着量検出用パ
ターン像６０が転写位置に達する一定時間Ｔ前に、中央
処理装置４９により駆動制御される。この一定時間Ｔ
は、転写ドラム１４の除電チャージャ２６，２７との対
向位置から転写チャージャ１９との対向位置までの距離
を転写ドラム１４の回転速度で除算して得られる時間で
あって、転写ドラム１４上の或る部位が除電チャージャ
２６，２７との対向位置から転写チャージャ１９との対
向位置まで移動するのに要する時間に設定されている。
これにより、転写ドラム１４の転写フィルム４１におけ
る各トナー付着量検出用パターン像６０のそれぞれと対
向する箇所、つまり非転写領域５３、５４は、図５
（ｄ）に示すように、前記現像用のトナーと同極性の例
えばマイナスに帯電される。なお、転写材３０が吸着さ
れる転写領域の電位は、転写の回数や環境等の条件によ
りその都度変化するが、図６（ｄ）には、便宜上、その
ような変動は図示していない。また、非転写領域５３に
位置する連結部材５１は、比較的誘電率の低い材料、例
えば７ｍｍ程度の厚さを有するポリカーボネイト等が用
いられ、前記マイナス帯電によっても電位は図５（ｄ）
のようにほぼゼロとなっている。この連結部材５１は、
非転写領域５３が除電チャージャ２６，２７によりマイ
ナスに帯電されるとき、転写ドラム１４の継ぎ手部に除
電チャージャ２６，２７からの除電出力が印加されても
過大な電流が流れないように絶縁する作用を営む。

【００２９】図４に転写ドラム１４の非転写領域５４が
感光体ドラム３のトナー付着量検出用パターン４７に対
向した状態を示している。この非転写領域５４は、転写
材３０のサイズに対応して転写フィルム４１の継ぎ手部
５１以外の所定箇所に設定されたものであるから、転写
ドラム１４の転写フィルム４１と感光体ドラム３のトナ
ー付着量検出用パターン像６０の形成箇所とが対向し合
い接触する。ところが、転写フィルム４１の非転写領域
５４は、図示のようにトナー６０ａと同極性のマイナス
に予め帯電されているので、トナー付着量検出用パター
ン像６０を形成しているトナー６０ａは、非画像領域５
４と互いに同極性であって電気的に反発することから、
非転写領域５４に付着しない。非画像領域５３でも同様
である。

【００３０】但し電位がほぼゼロである連結部材５１と
の間では電気的反発はないが、積極的吸着はないし、図
７の従来例で示したものと同様連結部材５１が感光体ド
ラム３から大きく離れるように設計しておけばトナー６
０ａはほとんど付着しない。

【００３１】したがって、転写ドラム１４に複数の小さ
なサイズの転写材３０を同時に保持して連続的に搬送す
る場合において、転写材３０の各間に形成される複数の
非転写領域５３，５４にそれぞれ対応する感光体ドラム
３の各箇所にトナー付着量検出用パターン像６０を形成
しても、転写ドラム１４側にトナー汚れの問題はなく、
各転写材３０に対応する画像形成ごとにトナー付着量検
出に基づく画像濃度調節を行ない、各画像形成時点での
各種画像形成条件に対応することができ、微妙な色調が
要求されるカラー画像の形成に好適である。また、転写
ドラム１４と感光体ドラム３とを転写位置で互いに接触
する状態を保持して駆動させても、転写フィルム４１が
トナー付着により汚されることがないので、転写速度の
低下を招くこともない。

【００３２】しかも、カム３９は、非転写領域５４が転
写位置を通過するときに、図２の状態から図４の状態に
回転する。それにより、支持部材３７が図４の矢印方向
へ回動して転写用押圧部材２９が転写フィルム（図４で
は図示せず）４１から離間する。この転写用押圧部材２
９の転写フィルム４１からの退避によって、転写用押圧
部材２９による押圧が解除されて転写フィルム４１と感
光体ドラム３との密着性が低下するので、トナー付着量
検出用パターン像６０のトナー６０ａが転写フィルム４
１に付着するのをより確実に防止することができる。

【００３３】なお、上記実施の形態では、非転写領域５
３，５４を予めトナーと同極性に帯電させる手段とし
て、既存の除電チャージャ２６，２７を兼用したが、非
転写領域５３，５４の帯電用として専用のチャージャを
設けてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明の画像形成装置によ
れば、転写材担持体における感光体のトナー付着量検出
用パターン像と対向する非転写領域を、これが転写位置
に達する以前にトナーと同極性に帯電することにより、
転写材担持体に複数の小さなサイズの転写材を同時に保
持して連続的に搬送する場合に、感光体における各非転
写領域に対応する複数の非画像領域のそれぞれにトナー
付着量検出用パターン像を形成して、各転写材毎の画像
形成の都度、トナー付着量が検出されるようにしても、
各トナー付着量検出用パターン像のトナーは、これらが
対向するどの非転写領域とも電気的に反発し合って付着
せず、転写材担持体側のトナー汚れの問題を解決するこ
とができる。

【００３５】したがって、各転写材毎の画像形成をその
時点の各種画像形成条件に対応した適正な画像濃度調節
の基に達成することができ、特に微妙な色調が要求され
るカラー画像の形成に好適である。画像濃度の変化を防
止して常に好ましい色調の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の全
体構成を示す概略断面図。

【図２】同上装置の転写位置部分を拡大して示した概略
縦断面図。

【図３】同上装置の除電チャージャへの給電系統を示す
電気回路図。

【図４】同上装置のトナー付着量検出用パターンが転写
位置に達した状態における転写部分を拡大して示した概
略縦断面図。

【図５】（ａ）〜（ｄ）は同上装置の動作タイミングを
示すタイミングチャート。

【図６】（ａ）は大サイズの転写材を保持して搬送する
状態の概略縦断面図、（ｂ）は小サイズの転写材を２枚
同時に保持して搬送する状態の概略縦断面図。

【図７】従来の画像形成装置を示す転写箇所の概略縦断
面図。

【符号の説明】

１ 画像形成部 ３ 感光体ドラム １４ 転写ドラム ２６，２７ 除電チャージャ ４１ 転写材担持体 ６０ トナー付着量検出用パターン像 ６ａ トナー ４９ 中央処理装置 ５３，５４ 非転写領域

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体上に画像の潜像を形成し、この潜
   像をトナー現像してトナー像を形成する画像形成部と、 転写材を誘電体からなる転写材担持体に保持して前記感
   光体に近接する転写位置に搬送し、前記感光体からのト
   ナー像の転写に供する転写材搬送手段と、 前記画像形成部にて前記感光体上に所定のパターンの潜
   像をトナー現像したトナー付着量検出用パターン像を形
   成するパターン形成手段と、 前記転写材搬送手段における前記転写位置で前記トナー
   付着量検出用パターン像に対向する部分を前記現像を行
   うトナーと同極性に帯電させる帯電手段と、 を備えたことを特徴とする画像形成装置。