JPH1031375A

JPH1031375A - 画像形成方法及び装置

Info

Publication number: JPH1031375A
Application number: JP8185712A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Akanuma; 弘之赤沼
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1996-07-16
Filing date: 1996-07-16
Publication date: 1998-02-03

Abstract

(57)【要約】【課題】電子方式による画像形成において、濃度調整
用画像の濃度検出をリアルタイムでかつ的確に行い、ま
た、簡単な構成により安定した画像濃度での画像形成を
可能とする。【解決手段】感光体ドラム２０上に形成したトナー像
を、転写ローラ１０からの静電圧印加により記録紙２１
に転写させる工程において、感光体ドラム２０上に形成
した濃度検出用トナー像２４を転写ローラ１０端部の非
通紙領域上１１に転写し、該転写ローラ１０上の濃度検
出用トナー像２４の濃度を検出することにより、画像の
濃度制御を行う。濃度検出後のトナー像は転写ローラ１
０から再び感光体ドラム２０に転写することにより転写
ローラ１０はクリーニングされ、転写ローラ１０は次の
転写工程に備えると共に、トナー像を再度転写された感
光体ドラム２０はその後、常法によりクリーニング工程
を行い、再度転写されたトナーのクリーニングを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真技術による画
像形成装置に関し、より詳しくは、最適な画像濃度を形
成する画像形成方法、およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成技術の基本的な
工程においては、帯電した感光体ドラム表面に露光して
静電潜像を形成し、トナーにより該静電潜像を現像した
画像を記録紙などの媒体上に転写して、トナー画像を定
着する。図４にこのような電子写真技術による基本的な
画像形成装置の構成を示す。同図に示すように、感光体
ドラム２０は、画像形成時には矢印ａ方向に回転して帯
電装置２により一様に帯電され、露光装置３によって露
光されて静電潜像を形成し、現像装置４により該静電潜
像にトナーが吸着されて可視化されてトナーによる画像
が形成される。該トナー像は、転写前露光装置５を通過
後、転写ローラ１０から静電圧を印加されて、感光体ド
ラムに接する記録紙２１上に転写される。記録紙上のト
ナーはその後図示されない定着装置によって定着される
が、記録紙上に転写されなかった未転写トナー及び紙紛
等は、クリーニング装置６内で感光体ドラムに当接して
設けられているクリーニングブレードにより除去され、
更に、一様露光装置１により感光体ドラム２０表面の残
留電位が除去される。以上の動作が入力される記録用紙
枚数に応じて繰り返される。

【０００３】このようなトナー像形成に際しては、スキ
ャナーやメモリなどから読み取られた画像データに基づ
き、露光量や現像バイアスなどをプロセス制御手段によ
り制御して、その濃度が制御されている。これら一連の
画像成形工程の温度や湿度等の各種の環境要因などによ
り、実際に形成される画像の濃度は変化するため、画像
データに基づき現像された画像の濃度を忠実に再現する
ためには、これらの定着までの画像形成工程で形成され
た画像の濃度を検出して、画像データと対照してフィー
ドバックすることにより画像濃度は制御されていた。

【０００４】このため従来、種々の手法が提案されてお
り、記録紙上に形成される画像濃度を制御するために、
感光体ドラム面上の静電潜像に付着したトナー像を光学
式センサーにより読み取り、その情報を画像形成プロセ
ス制御へフィードバックし、記録紙における画像濃度の
最適化を行うなどの手法が公開されている。例えば、特
開平５−１１９５７５号公報には、転写ドラムの一部を
構成する転写部材に静電潜像に付着したトナー像を転写
して、転写ドラム内に設けられた濃度検出装置にて濃度
検出を行う方法が開示されている。しかしながら、この
ような方法によると、濃度調整用画像を作成するエリア
がインターイメージ部に限定されるため、画像濃度の制
御をリアルタイムで行うことができなかった。更に、生
成した濃度調整用画像をクリーニングするための機構が
別途必要となり、コストアップとなるなどの欠点を有し
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題を解消すべく案出されたものであり、濃度調整用画
像の濃度検出をリアルタイムで行うことを可能とし、ま
た、濃度検出後の画像消去のためのクリーニング機構を
別途必要とせず、画像データを忠実かつ安定した画像濃
度で再現できる画像形成方法及びそのための装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、その目的を達
成するため、請求項１の発明は、電子写真方式の画像形
成方法において、感光体ドラム上に形成したトナー像
を、転写ローラからの静電圧印加により記録紙に転写さ
せる工程に際して、感光体ドラム上に形成した濃度検出
用画像のトナー像を転写ローラ端部の非通紙領域に転写
し、該転写ローラ上の濃度検出用画像のトナー像の濃度
を検出することにより、画像の濃度制御を行うものであ
る。そして、上記濃度検出用トナー像の濃度を検出後、
転写ローラ上のトナー像を感光体ドラム上に再度転写
し、感光体ドラムのクリーニング工程によってクリーニ
ングするものである。

【０００７】また、請求項３の発明は、上記画像形成方
法を行うため、感光体ドラムに対して転写ローラを配置
し、転写ローラに静電圧を印加して感光体ドラムと転写
ローラとの間を通る記録紙に対して、感光体ドラム上に
形成したトナー像を転写するよう構成した電子写真方式
による画像形成装置において、転写ローラの非通紙領域
となる端部領域を濃度検出用画像のトナー像を転写する
画像濃度読み取り領域とし、該領域に相対して濃度検出
装置を配置した画像形成装置である。そして、上記転写
ローラは濃度検出用画像のトナー像転写領域を、トナー
転写特性を有する材質で形成したものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の画像形成装置を、図面を
参照して以下に詳細に説明する。図１に本発明による転
写ローラの構成を示す。転写ローラ１０は、その本体部
１２は、長手方向の寸法をＬ₁とする本体部１２と、寸
法Ｌ₂の画像読み取り領域１１を有する。感光体ドラム
との間に記録紙を通して、感光体ドラム面に形成された
トナー像を転写する通常の転写ローラと同じく構成す
る。画像読み取り領域１１は転写ロ−ラ１０の端部の記
録紙を通紙しない領域に配設する。画像読み取り領域１
１は高分子材料製のシームレスの熱収縮チューブを被着
するなどして形成した誘電体層により構成される。これ
らの材質は、本体部１２の通常の記録紙に対する転写部
を構成する材料と異なり、記録紙と同様のトナー付着特
性を有し、例えば、記録紙表面抵抗に近い抵抗値を有す
る。例えば、抵抗値１０８〜１０Ω／□のＰＶｄＦのシ
ームレスの熱収縮チューブなどにより構成される。

【０００９】その他、画像読み取り領域１１は高分子材
料の発泡製法により作られる転写ローラにおいて、端部
のみスキン層を備える処理を施すことにより、形成する
こともできる。また、転写ローラとは別体として、所要
の特性を有する材料により作製し、転写ローラ本体と共
に軸に挿通して一体化して完成してもよい。

【００１０】このように構成することにより、画像濃度
読み取り領域の材質は、転写ローラ本体部と独立に任意
に選定することが可能である。すなわち、画像濃度読み
取り領域１１は記録紙と同様の転写特性を有するほか、
その濃度の検出に適した白色などの色の材質や表面特性
が必要であり、また、濃度検出後、再度感光体ドラムに
トナーを転写して、次のジョブに備える動作を繰り返す
ことから、これらのトナー再転写工程において、トナー
が残存することなく除去され、次の濃度検出に影響を与
えないような表面特性を有する材質が望まれる。

【００１１】図２は画像形成時の装置の要部を示す。転
写ローラ１０は感光体ドラム２０に対向配置される。そ
して、転写ロ−ラ１０の画像濃度読み取り領域１１に対
向して濃度センサ２３を配設する。感光体ドラム２０面
上のトナー像は、転写ローラ１０の本体部１２において
該ローラ軸芯に印加された直流電圧とローラニップ圧と
により、記録紙２１上に転写される。さらに、転写ロー
ラ１０端部の非通紙領域に設けられた画像濃度読み取り
領域１１には、通常の転写工程と同一の工程で得られた
濃度調整用画像パッチ２４が形成される。転写ローラ１
０の画像濃度読み取り領域１１に対向して配置された濃
度センサー２３により、この濃度調整用画像パッチの画
像から画像データに対応して形成された画像濃度を検出
し、画像形成プロセス制御手段へフィードバックさせる
ことで記録紙における画像濃度の最適化を行う。

【００１２】また、転写工程終了後に、転写ローラに転
写工程とは逆極性の直流電圧を印加することにより、画
像濃度読み取り領域に形成されたトナー像を感光体ドラ
ム側に再度転写し、転写ローラはこの領域のクリーニン
グを実施する。このように転写ローラ１０はトナーが除
去されて清浄な表面となるためクリーニング工程を必要
とせずに、次の転写工程に備えることができる。また、
トナー像を転写された感光体ドラム２０は、クリーニン
グ装置６により、その回転につれて次の位置でクリーニ
ング工程に入るため、クリーニング装置等に格別の新た
な構成を必要としない。

【００１３】図３に本発明の画像形成工程のフローを示
す。感光体ドラム１０の通常の画像形成領域と、濃度調
整用画像パッチ２４形成領域において、ステップＳ１
０、Ｓ２０の感光体一様帯電、ステップＳ１１、ステッ
プ２１の露光、ステップＳ１２、ステップ２２の画像形
成は同時に実行する。通常の画像形成領域の画像はステ
ップＳ１３で転写ロ−ラ１０との間に進入する記録紙２
１に転写される。他方、濃度調整用画像パッチは画像濃
度読み取り領域１１に転写される。感光体ドラムの画像
形成領域に残留するトナ−はステップＳ１４でクリーニ
ング工程による、通常の画像形成箇所のクリーニングが
実行され、ステップ１５での一様露光続いて、次工程に
移る。画像濃度読み取り領域１１に転写された画像２４
はステップ２４で感光体ドラム２０に転写ローラより再
度転写され、ステップＳ２５で通常の感光体クリーニン
グされ、ステップＳ２６で一様露光の後、次工程に移
る。転写ローラ１０の非通紙領域に形成された濃度調整
用の逆転写されたトナー画像の感光体２０上のクリーニ
ングは、通常のクリーニングよりも転写ローラの周長分
だけタイミングがずれるが、感光体ドラム上の位置が転
写ローラの場合と同様に、通常の画像形成領域の外にあ
るため、感光体ドラムのその後の帯電工程や露光工程な
どの工程に影響を与えることはない。

【００１４】このように、この画像形成装置の濃度検出
用画像のトナー像は、本来意図する画像とは別個に、所
定の濃度特性を表すように設定された画像信号により、
本来意図する画像と同時に、或いは別個に感光体ドラム
２０上に形成され、トナー像の転写工程において転写ロ
ーラ１０端部の非通紙領域１１に転写されるものであ
る。このトナー像を濃度センサー２３により検出し、画
像形成のプロセス制御手段にフィードバックすることに
より、画像濃度の最適化が実行される。濃度検出用のト
ナー像は、このように非通紙領域に形成されるため、本
来意図する画像と同時に形成することができるから、リ
アルタイムで濃度検出が行われ、検出されるトナー像
は、現像後転写された状態のものであるから、その転写
特性も含め的確な濃度特性を再現することができる。

【００１５】また、転写ロール１０上のトナー像は、濃
度検出工程後、感光体ドラム２０上に再度転写されて戻
されるため、転写ロール１０自体のクリーニングは必要
でなく、感光体ドラム２０上に戻されたトナー像は、感
光体ドラム２０のクリーニング工程によって処理される
から、格別の工程及び装置の構成を必要としない。

【００１６】さらに、濃度検出用トナー像２４の形成領
域は転写ロール１０本体に対し、ローラ端部の非通紙領
域１１であるため、本来の画像形成工程のタイミングと
無関係に転写位置の設定ができ、リアルタイムの濃度検
出が可能となる。また、転写ローラ上のトナー像の濃度
を検出するための濃度検出装置（センサ）２３の配置
は、周囲に帯電装置や露光装置などの種々の画像形成の
ための手段・装置を配置した感光体ドラムから離れた位
置に配置することができ、その配置位置の設定が容易で
あると共に、保守・整備上も有利である。

【００１７】また、濃度検出用トナー像の形成領域１１
の構成は、材質上トナー像の転写特性を備えていればよ
いのであって、記録紙と同じ条件でトナー像を形成する
ことが求められることから、トナー像を静電圧印により
記録紙上に転写するローラ本体部とは異なる材質、すな
わち、これらトナー像形成に適した材質を選定する必要
があるが、これらの特性は、ローラ表面が有していれば
よいから、構造上ローラ本体と一体に形成し、その表面
に所定の特性を有する層を形成してもよく、また、ロー
ラ本体と別個に作成して結合してもよい。このように構
造上、極めてコンパクトな構成であり、格別のスペース
や容積を必要としない。

【００１８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、濃度検出用のトナー像は本来意図する画像と同時に
形成することができるから、リアルタイムで濃度検出が
行われ、検出するトナー像は、現像後転写された状態の
ものであるから、その転写特性も含め的確な濃度特性を
再現することができる。また、転写ロール上のトナー像
は、濃度検出工程後、感光体ドラム上に再度転写されて
戻されるため、転写ロール自体のクリーニングは必要で
なく、感光体ドラム上に戻されたトナー像は、感光体ド
ラムのクリーニング工程によって処理されるから、その
ための格別の工程及び装置の構成を必要としない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の転写ローラの斜視図。

【図２】本発明の転写ローラを用いた作動態様を示す
概略図。

【図３】本発明の画像形成工程のフロー図。

【図４】電子写真方式による画像形成装置の概略説明
図。

【符号の説明】

１一様露光装置、２帯電装置、３露光装置、
４現像装置、５転写前露光光装置、６クリー
ニング装置、１０転写ローラ、１１画像濃度読み
取り領域、１２転写ローラ本体部、２０感光体
ドラム、２１記録紙、２３濃度検出センサー、
２４濃度調整用画像パッチ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真方式による画像形成方法におい
て、感光体ドラム上に形成したトナー像を、転写ローラから
の静電圧印加により記録紙に転写させる画像転写工程
と、感光体ドラム上に形成した濃度検出用画像のトナー
像を、転写ローラからの静電圧印加により転写ローラ端
部の非通紙領域に転写させる濃度検出用画像転写工程
と、濃度検出用画像の濃度を検出する濃度検出工程を有
し、画像転写工程と濃度検出用画像転写工程は、同時に
実行すると共に、濃度検出工程は転写ローラ上の該濃度
検出用画像のトナー像の濃度を検出することにより実行
し、転写ローラ上の濃度検出用画像のトナー像の検出濃
度により濃度制御を行うことを特徴とする画像形成方
法。
【請求項２】上記転写ロ−ラ非通紙領域の濃度検出用
画像のトナー像は、濃度を検出後、感光体ドラム上に再
度転写され、感光体ドラムのクリーニング工程によって
クリーニングされることを特徴とする請求項１記載の画
像形成方法。
【請求項３】感光体ドラムに対して転写ローラを配置
し、転写ローラに静電圧を印加して感光体ドラムと転写
ローラとの間を通る記録紙に対し、感光体ドラム上に形
成したトナー像を転写するよう構成した電子写真方式に
よる画像形成装置において、転写ローラは非通紙領域となる端部領域に濃度検出用画
像のトナー像を転写する画像濃度読み取り領域を形成
し、該領域に相対して濃度検出装置を配置したことを特
徴とする画像形成装置。
【請求項４】上記転写ローラは少なくとも上記画像濃
度読み取り領域を、トナー転写特性を有する材質で形成
してなる請求項３記載の画像形成装置。