JPH0572872A - 電子写真式複写機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 安定な複写画像を形成する電子写真式複写機
の提供。 【構成】 ステップST1 で複写機の電源スイッチがオン
になると、ステップST2 では感光体の帯電出力Ｖ_G を振
りトナーパッチ像を感光体上に形成し、転写中間体に転
写する。ステップST3 では前記トナーパッチ像のトナー
付着量をフォトセンサによって検出し、帯電出力Ｖ_G と
トナー付着量との関係式ｆを求める。ステップST4 では
基準帯電出力Ｖ_G0の状態で転写中間体上に感光体と同じ
周長分のトナーパッチ像を形成し、この像のトナー付着
量を検出する。ステップST5 で検出したトナー付着量に
ムラがあると判定すると、ステップST6 ではST4 で検出
されたトナー付着量の差分△Ｄを所定のトナー付着量を
基準として計算する。ステップST7 では、関係式ｆに基
づいて差分△Ｄに対応する帯電出力の補正量を求め、メ
インコントロール部を通じて補正量のデータに基づい
て、帯電出力制御部は感光体の帯電を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真式複写機に関
し、例えばフルカラー電子写真式複写に好適な電子写真
式複写機に関する。

【０００２】

【従来の技術】転写中間体を備えた従来の電子写真式複
写機では、原稿に書かれた文字等の画像を記録媒体（用
紙等の最終記録媒体）に転写するために、先ず、光源ラ
ンプ等によって原稿が照射され、この原稿からの反射光
が反射鏡等を介して、均一に帯電された感光体に照射さ
れる。感光体は原稿からの反射光の照射を受けることに
より露光され、感光体の表面には原稿画像に応じたパタ
ーンの静電潜像が形成される。

【０００３】次いで、トナーによってこの静電潜像はト
ナー像として可視化され、このトナー像は転写中間体に
転写される。転写中間体に転写されたトナー像は記録媒
体に転写される。その後、記録媒体上のトナー像が融着
されることによって、複写は終了する。

【０００４】従来のフルカラーの電子写真式複写機で
は、原稿画像は例えば、イエロ、マゼンタ及びシアンの
順にトナー像としてベルト状の感光体上に現像され、現
像されたトナー像はベルト状の転写中間体に転写され、
この転写中間体上でイエロ、マゼンタ及びシアンのトナ
ー像が合わせられた合わせ像が形成される。

【０００５】このように、転写中間体上においてイエ
ロ、マゼンタ及びシアンのトナー像の像合わせが必要で
あるため、従来の電子写真式複写機は、感光体の周長
（ベルト状の感光体が回転する方向の長さ）が転写中間
体の周長（ベルト状の転写中間体が回転する方向の長
さ）の整数倍となるように構成されている。一般には、
複写機全体の大きさと、感光体感度に制限があるため、
この感光体の周長は転写中間体の周長の２倍とされてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の電子
写真式複写機では、感光体の周長が長い場合には感光体
の表面に膜を形成する際に、感光体の全表面積にわたっ
て均一な成膜が行われることは技術的に困難であるた
め、複写を行う際、感光体に多少の帯電ムラ、感度ムラ
等が生じる。従って、周方向に長い感光体が電子写真式
複写機に使用される場合には、周方向にわたる感光体全
体に均一なトナー像が得られないという問題点がある。

【０００７】特に、フルカラーの電子写真式複写機にお
いては、前述の帯電ムラ、感度ムラ等に起因するトナー
像のムラの発生により、記録媒体上に形成されるフルカ
ラー画像に悪い影響が及ぼされるという問題点がある。

【０００８】この影響について以下に説明する。

【０００９】図６は感光体の周方向の位置とトナー付着
量との関係を示すグラフである。同図の横軸は感光体周
方向の位置を示し、縦軸は感光体に形成されたトナー像
のトナー付着量を示す。

【００１０】例えば、イエロ、マゼンタ及びシアンの順
にトナー像が感光体上に現像されるように構成されてい
る電子写真式複写機では、同図に示すように、感光体の
周方向のトナー像のトナー付着量が不均一である場合に
は、記号Ａで示す範囲においてイエロの現像及びシアン
の現像が行われ、記号Ｂで示す範囲においてマゼンタの
現像が行われることによりフルカラー画像が形成された
ときと、これと反対に記号Ａで示す範囲においてマゼン
タの現像が行われ、記号Ｂで示す範囲においてイエロの
現像及びシアンの現像が行われることによりフルカラー
画像が形成されたときとを比較すると、両者ではイエ
ロ、シアン及びマゼンタのトナー付着量のバランスが異
なるため、色目の違ったフルカラー画像が記録媒体上に
形成されてしまうという問題点がある。

【００１１】このようなイエロ、シアン及びマゼンタの
トナー付着量のアンバランスが生じた場合の形成画像へ
の影響は、一般に、ベタ領域よりもハーフトーン領域の
方において顕著である（即ち、色目の変化が目立つ）こ
とが知られている。

【００１２】従って、本発明は、感光体の周方向におけ
るトナー像のトナー付着量を均一にすることにより、安
定な複写画像を形成することのできる電子写真式複写機
を提供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】感光体と、感光体を帯電
する帯電手段と、原稿画像に応じて感光体に形成された
トナー像を転写体に転写する転写手段と、転写手段によ
り転写体に転写されたトナー像を用紙上に形成する画像
形成手段と、転写体に形成されたトナー像のトナー量を
転写体の周方向に沿って検出する検出手段と、検出手段
により検出されたトナー量に基づいて感光体に形成され
るトナー像のトナー量が感光体の周方向に沿って均一に
なるように帯電手段の帯電出力を制御する帯電出力制御
手段とを備えている。

【００１４】

【作用】帯電手段によって帯電された感光体に形成され
たトナー像は、転写手段によって転写体に転写される。
転写体に形成されたトナー像のトナー量が転写体の周方
向に沿って検出手段によって検出され、帯電出力制御手
段は検出されたトナー量に基づいて帯電手段の帯電出力
を感光体の周方向におけるトナー像のトナー量が均一に
なるように制御する。従って、感光体の周方向における
トナー像のトナー量が均一になり、これにより転写中間
体に転写されるトナー像のトナー量は安定し、安定な複
写画像を形成することができる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を説
明する。

【００１６】図２は本発明に係る電子写真式複写機の一
実施例であるフルカラー複写機の構成を示す断面図であ
る。図３は図２のフルカラー複写機に備えられている転
写中間体を含む部分を拡大して示す要部拡大図である。

【００１７】図２に示すように、この実施例のフルカラ
ー複写機10は、機枠の上面に透明なガラスから成る原稿
載置台11を備えている。原稿載置台11の下方には、露光
光学系12が配設されている。

【００１８】露光光学系12は原稿載置台11上に載置され
る原稿13に光を照射する光源ランプ12a と、原稿13から
の反射光を一点鎖線で示す光路に沿って感光体14上に導
くための複数の反射鏡12bと、光路上に配設された結像
レンズ12c と、赤、緑及び青の３原色の色フィルタを有
する色分解フィルタ12d とを含んでいる。

【００１９】露光光学系12の光軸上には、露光走査され
た光像が照射される有機感光体（ＯＰＣ）から成るベル
ト状の感光体14が配設されている。

【００２０】感光体14の下方には、用紙15を収容した２
つの給紙カセット16及び17が配設されている。給紙カセ
ット16及び17の各々の上面には、給紙ローラ18及び19が
それぞれ設けられている。

【００２１】給紙ローラ18及び19は用紙15を給紙カセッ
ト16及び17からそれぞれ排出し、転写中間体20の方向へ
送出するように構成されている。

【００２２】給紙ローラ18及び19から転写中間体20の方
向への用紙15の送出側には、タイミングローラ21が配設
されており、タイミングローラ21は転写中間体20に同期
して回転するように構成されている。

【００２３】転写中間体20はバインダ樹脂、例えばポリ
カーボネート樹脂を溶融温度まで加熱したものに、カー
ボンブラック等の導電材料を1 ％ｗｔ〜数10％ｗｔ添加
させ、これを延伸加工等によりフィルム状又はチューブ
状に形成することによって製造される。このようにして
製造された転写中間体20の電気抵抗値は、1 ×10⁷ Ω／
□〜1 ×10⁹ Ω／□の範囲内に収められている。

【００２４】転写中間体20は第１、第２及び第３のロー
ラ22a 、22b 及び22c によって、時計回り（図に示す矢
印）の方向に回転駆動するように構成されており、感光
体14を回転駆動する駆動ローラ23に圧接されている。

【００２５】駆動ローラ23が転写中間体20に圧接されて
いる部位における転写中間体20の裏面側には、１次転写
チャージャ24が配設されている。

【００２６】第３のローラ22c が配設されている部位に
おける転写中間体20の表面側には、２次転写ローラ26が
転写中間体20に接するようにして配設されている。

【００２７】２次転写ローラ26の用紙15の送出側には、
剥離プレート27、搬送ベルト28及び定着デバイス29が、
この順に配設されている。

【００２８】図３に示すように、第３のローラ22c と第
１のローラ22a との間に張られている転写中間体20の表
面側には、転写中間体20上のトナー付着量を検出するた
めのフォトセンサ51が設けられている。

【００２９】尚、フォトセンサ51の配置は、転写中間体
20上のトナー付着量を検出することができる位置であれ
ば、図３に示す位置に限定されるものではない。

【００３０】再び図２に示すように、露光光学系12から
の反射光が照射される感光体14は、駆動ローラ23及び従
動ローラ30によって反時計回り（図に示す矢印）の方向
に回転駆動するように構成されている。

【００３１】従動ローラ30の外周近傍には、感光体14上
に残留するトナーを除去するクリーニングデバイス31、
感光体14を除電する除電ランプ32及び感光体14を帯電さ
せる帯電チャージャ33が、感光体14の回転方向に沿って
この順に配設されている。

【００３２】クリーニングデバイス31には、例えばウレ
タン等から成るクリーニングブレード31a が設けられて
おり、これらのクリーニングブレード31a は感光体14に
圧接され、感光体14に残留した例えばトナー等を掻き落
とすように構成されている。

【００３３】感光体14の上方には、感光体14と非接触の
状態で白黒用の現像槽43と、カラー用の現像槽44、45及
び46とが配設されている。カラー用の現像槽44、45及び
46には、イエロ、マゼンタ及びシアン色のカラー現像剤
がそれぞれ収容されている。

【００３４】次に、この実施例のフルカラー複写機10の
動作を説明する。

【００３５】フルカラー複写機10に備えられている図示
していない複写開始スイッチが押圧されると、複写モー
ドが実行される。この複写モードは、イエロ、マゼンタ
及びシアンをそれぞれ現像して転写中間体20に転写させ
る複写サイクルを有しており、複写モードが実行される
と、先ずイエロの複写サイクルが実行される。

【００３６】即ち、原稿載置台11上に載置された原稿13
に対して、光源ランプ12a から光が照射され、露光走査
が行われる。原稿13からの反射光は反射鏡12b 及び結像
レンズ12c を介して、色分解フィルタ12d によって色成
分別に分解される。

【００３７】前述の露光走査によって色分解フィルタ12
d の各色フィルタを透過した色成分別の光は、帯電チャ
ージャ33によって均一に帯電された感光体14上に照射さ
れ、感光体14がＰ部で露光される。

【００３８】これにより、感光体14には原稿13の画像に
対応したイエロの静電潜像が形成される。この静電潜像
は色分解フィルタ12d の補色であるイエロの現像剤を有
する現像槽44の対向部において、現像マグネットローラ
44a によって供給される現像剤により現像されて可視化
され、トナー像となる。このトナー像は１次転写チャー
ジャ24によって転写中間体20に転写される。

【００３９】このイエロの複写サイクルが終了すると、
感光体14はクリーニングデバイス31によってクリーニン
グされると共に、除電ランプ32によって除電される。

【００４０】この後、前述のイエロの複写サイクルと同
様の複写サイクルでマゼンタ及びシアンのトナー像が転
写中間体20に転写される。

【００４１】従って、イエロ、マゼンタ及びシアンの各
複写サイクルが実行されると、各色成分別のトナー像
は、１次転写チャージャ24によって転写中間体20の同位
置へ転写され、各色成分別のトナー像が重ねられること
により完成する１つのトナー像が形成される。

【００４２】一方、給紙カセット16及び17に収容された
用紙15は、給紙ローラ18及び19によって１枚ずつタイミ
ングローラ21に給紙され、タイミングローラ21は転写中
間体20の回転駆動と同期して、用紙15を転写中間体20と
２次転写ローラ26との間に搬送する。

【００４３】搬送された用紙15は２次転写ローラ26によ
って、転写中間体20に形成されたトナー像が転写された
後、剥離プレート27によって転写中間体20から分離さ
れ、搬送ベルト28によって定着デバイス29へ導入され
る。

【００４４】定着デバイス29によって用紙15にトナー像
が定着された後、用紙15が外部へ排出されることによ
り、１回の複写モードが終了する。

【００４５】次に、感光体14が新しい感光体に交換され
た場合を考える。

【００４６】交換された新しい感光体表面の膜の特性
と、これまで使用されていた感光体表面の膜の特性とは
全く同一ではなく、異なるのが一般的である。又、感光
体が周方向に長い場合には感光体の表面に膜を形成する
際に、感光体の全表面積にわたって均一な成膜が行われ
ることは技術的に困難である。このため、感光体には多
少の帯電ムラ、感度ムラ等が生じる。

【００４７】図２に示すフルカラー複写機10に含まれて
おり、このような帯電ムラ、感度ムラ等の発生を阻止
し、感光体上のトナー付着量を均一に制御するための制
御デバイスについて説明する。

【００４８】図４はこの制御デバイスの構成の一実施例
を示すブロック構成図である。

【００４９】同図に示すように、この実施例の制御デバ
イス60は、出力増幅部61、メインコントロール部62及び
帯電出力制御部63とを備えている。

【００５０】出力増幅部61は図２及び図３に示す転写中
間体20に形成されたトナー像のトナー付着量を検出する
フォトセンサ51に接続されており、フォトセンサ51から
の出力信号を増幅するように構成されている。

【００５１】メインコントロール部62は出力増幅部61か
ら送出されたフォトセンサ51の増幅された出力信号を受
信すると共に、この出力信号に基づいて感光体14に形成
されるトナー像のトナー付着量が均一になるように感光
体14の帯電出力の補正量を求めるように構成されてい
る。

【００５２】帯電出力制御部63は帯電チャージャ33に接
続されており、メインコントロール部62から送出される
帯電出力の補正量に対応する信号に基づいて感光体14を
帯電する帯電チャージャ33を制御するように構成されて
いる。

【００５３】感光体14は本発明の感光体の一実施例であ
る。転写中間体20は本発明の転写体の一実施例である。
１次転写チャージャ24は本発明の転写手段の一実施例で
ある。２次転写ローラ26、剥離プレート27、搬送ベルト
28及び定着デバイス29は、本発明の画像形成手段の一実
施例である。帯電チャージャ33は本発明の帯電手段の一
実施例である。フォトセンサ51は本発明の検出手段の一
実施例である。メインコントロール部62及び帯電出力制
御部63は、本発明の帯電出力制御手段の一実施例であ
る。

【００５４】次に、制御デバイス60の動作を説明する。

【００５５】図１は制御デバイス60、特に制御デバイス
60に含まれているメインコントロール部62の動作を示す
フローチャートである。

【００５６】例えば、図２の感光体14が新しい感光体に
交換された場合に、図１に示すように、先ずステップST
1 において、図２のフルカラー複写機10に備えられてい
る図示していない複写機の電源スイッチが押圧（オン）
されたか否かが判定される。電源スイッチがオンされた
と判定されるとステップST2 へ進み、オンされていない
と判定されると動作を終了する。

【００５７】次いで、ステップST2 では、交換された新
しい感光体の帯電出力Ｖ_G を振り、感光体上にトナーパ
ッチ像を形成する。このトナーパッチ像は転写中間体20
に転写される。

【００５８】尚、このときに振られる帯電出力Ｖ_G は、
例えば400 Ｖを基準帯電出力Ｖ_G0として±30Ｖ刻みに振
るようにしてもよい。

【００５９】次いで、ステップST3 では、帯電出力Ｖ_G
を振ったときの転写中間体20に転写されたトナーパッチ
像の濃度をトナー付着量としてフォトセンサ51によって
検出し、帯電出力Ｖ_G と検出されたトナー付着量との関
係式ｆを求める。

【００６０】次いで、ステップST4 では、基準帯電出力
Ｖ_G0の状態で転写中間体20上に感光体14と同じ周長分
（１周分）のトナーパッチ像を形成し、形成されたトナ
ーパッチ像のトナー付着量をフォトセンサ51によって転
写中間体20の周方向に沿って検出する。

【００６１】尚、この周方向の位置は例えば、感光体若
しくは転写中間体にインデックスホールを設けることに
より、このインデックスホールからの距離等に基づいて
検索するようにしてもよい。

【００６２】次いで、ステップST5 では、フォトセンサ
51によって転写中間体20の周方向に沿って検出されたト
ナー付着量にムラがあるか否かが判定される。検出され
たトナー付着量にムラがあると判定されるとステップST
6 へ進み、トナー付着量にムラがないと判定されると、
帯電出力の補正は行わず動作を終了する。

【００６３】このトナー付着量にムラがあるか否かの判
定は、例えば転写中間体20の周方向に沿ったトナー付着
量に関する複数の検出値を平均し、この平均値と各検出
値とを比較し、比較した結果が所定の範囲内にあるか否
かにより判定してもよい。

【００６４】次いで、ステップST6 では、ステップST4
において基準帯電出力Ｖ_G0の状態で転写中間体20上に形
成された感光体14と同じ周長分のトナーパッチ像から検
出されたトナー付着量の差分（トナー濃度差）△Ｄを所
定のトナー付着量を基準として計算する。この基準とな
る所定のトナー付着量としては、例えば複写機設置初期
時にフォトセンサ51によって検出した転写中間体20の周
方向に沿ったトナー付着量でもよい。

【００６５】次いで、ステップST7 では、トナー付着量
が均一になるようにステップST3 で求めた帯電出力Ｖ_G
と検出されたトナー付着量との関係式ｆに基づいて、ス
テップST6 で求められたトナー付着量の差分△Ｄに対応
する帯電出力の補正量を求める。

【００６６】このようにして求められた帯電出力の補正
量のデータがメインコントロール部62から帯電出力制御
部63へ送られ、この補正量のデータに基づいて帯電出力
制御部63は感光体14を帯電する帯電チャージャ33を制御
する。

【００６７】従って、交換された感光体に形成されるト
ナー像のトナー付着量を均一にすることができる。これ
により転写中間体20に転写されるトナー像のトナー付着
量は安定し、安定な複写画像を形成することができる。

【００６８】尚、この実施例では、制御デバイス60の動
作は複写機の電源スイッチが押圧された場合に実行され
るが、ユーザが所望のタイミングでこの動作を実行でき
るように、複写機に制御デバイス60の動作を開始させる
専用のスイッチ等を設け、このスイッチが押圧された場
合に動作を開始するようにしてもよい。

【００６９】次に、メインコントロール部62が感光体に
形成されるトナー像のトナー付着量を均一する方法を説
明する。

【００７０】図５は感光体の周方向の位置と、トナー付
着量及び帯電出力との関係を示すグラフである。図５
(A) は制御デバイス60による補正を行っていない場合の
感光体の周方向の位置と、トナー付着量との関係を示す
グラフ、図５(B) は感光体の周方向の位置と、メインコ
ントロール部62で求められた補正量に基づいて帯電出力
制御部63によって制御された帯電チャージャ33から出力
される帯電出力との関係を示すグラフ、及び図５(C) は
制御デバイス60による補正を行った場合の感光体の周方
向の位置と、制御デバイス60によって均一に制御された
トナー付着量との関係を示すグラフである。

【００７１】図５(A) 、図５(B) 及び図５(C) の横軸は
感光体周方向の位置を示し、同じスケーリングで表され
ている。図５(A)及び図５(C) の縦軸は感光体に形成さ
れたトナー像のトナー付着量を示し、図５(B) の縦軸は
帯電出力を示す。

【００７２】図５(A) に示すように、例えば新しく交換
された感光体の周方向におけるトナー付着量が不均一で
あったとする。

【００７３】このときには、図１に示す動作に従った制
御デバイス60の補正が行われ、図５(B) に示す帯電出力
を出力するように、即ち感光体の周方向位置におけるト
ナー付着量が少ない場合には帯電出力を増加させ、トナ
ー付着量が多い場合には帯電出力を減少させるように、
メインコントロール部62からの補正値に基づいた帯電出
力制御部63による帯電チャージャ33の制御が行われる。

【００７４】この結果、図５(C) に示すように、感光体
の周方向にわたって安定した（一定の）トナー付着量が
得られ、安定したフルカラー画像が得られるという効果
がある。

【００７５】尚、フルカラー複写機10に含まれている制
御デバイス60は、図示していないＲＯＭ（リードオンリ
メモリ）を備えており、図１に示す感光体上のトナー付
着量を均一に制御するためのフローチャートに基づく動
作は予めプログラミングされており、そのプログラムは
このＲＯＭに格納されている。ＲＯＭに格納されたプロ
グラムはメインコントロール部62によって読み出され、
実行可能である。

【００７６】上述の実施例によれば、転写中間体に形成
されたトナー像のトナー付着量が転写中間体の周方向に
沿ってフォトセンサ51によって検出され、この検出結果
に従ってメインコントロール部62によって感光体の帯電
出力の補正量が求められ、この補正量に基づいて感光体
を帯電する帯電チャージャの帯電出力が制御される。従
って、感光体の周方向におけるトナー像のトナー付着量
を均一にすることができ、安定な複写画像を形成するこ
とができる。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、感光体
と、感光体を帯電する帯電手段と、原稿画像に応じて感
光体に形成されたトナー像を転写体に転写する転写手段
と、転写手段により転写体に転写されたトナー像を用紙
上に形成する画像形成手段と、転写体に形成されたトナ
ー像のトナー量を転写体の周方向に沿って検出する検出
手段と、検出手段により検出されたトナー量に基づいて
感光体に形成されるトナー像のトナー量が感光体の周方
向に沿って均一になるように帯電手段の帯電出力を制御
する帯電出力制御手段とを備えているので、従って、感
光体の周方向におけるトナー像のトナー付着量を均一に
することにより、安定な複写画像を形成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】制御デバイスに含まれているメインコントロー
ル部の動作を示すフローチャートである。

【図２】本発明に係る電子写真式複写機の一実施例であ
るフルカラー複写機の構成を示す断面図である。

【図３】図２のフルカラー複写機に備えられている転写
中間体を含む部分を拡大して示す要部拡大図である。

【図４】制御デバイスの構成の一実施例を示すブロック
構成図である。

【図５】感光体の周方向の位置と、トナー付着量及び帯
電出力との関係を示すグラフである。

【図６】感光体の周方向の位置とトナー付着量との関係
を示すグラフである。

【符号の説明】

10 フルカラー複写機 14 感光体 20 転写中間体 24 １次転写チャージャ 26 ２次転写ローラ 27 剥離プレート 28 搬送ベルト 29 定着デバイス 33 帯電チャージャ 51 フォトセンサ 62 メインコントロール部 63 帯電出力制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 一幸 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体と、該感光体を帯電する帯電手段
   と、原稿画像に応じて前記感光体に形成されたトナー像
   を転写体に転写する転写手段と、該転写手段により前記
   転写体に転写されたトナー像を用紙上に形成する画像形
   成手段と、前記転写体に形成されたトナー像のトナー量
   を該転写体の周方向に沿って検出する検出手段と、該検
   出手段により検出されたトナー量に基づいて前記感光体
   に形成されるトナー像のトナー量が該感光体の周方向に
   沿って均一になるように前記帯電手段の帯電出力を制御
   する帯電出力制御手段とを備えたことを特徴とする電子
   写真式複写機。