JPH10133438A - 電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 像担持体に汚れの帯が発生しても正確な画像
濃度制御が可能な電子写真画像形成装置を提供する。 【解決手段】 像担持体上に濃度測定用のテスト像を形
成し、その濃度を検出して画像濃度制御を行う電子写真
画像形成装置において、トナー像を記録媒体に転写記録
するための画像形成手段と、記録媒体を前記画像形成手
段へ搬送するための複数のローラからなる搬送手段と、
像担持体にテスト像を形成して画像濃度を測定するため
の濃度測定手段とを有し、前記濃度測定手段は、前記搬
送手段の複数のローラのうち、記録媒体の搬送速度差が
ある隣合うローラが接触した領域でない記録媒体上の領
域が前記像担持体と接触する、該像担持体上にテスト画
像を形成するよう構成したことを特徴とする。

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によっ
て画像を形成するときに、正確な濃度制御が可能な電子
写真画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式によって多色画像を
形成する装置の構成としては、電子写真感光体である感
光体ドラムに対し、色の異なる現像剤（以下「トナー」
という）を収納した複数の現像装置を回転選択機構上に
配置し、前記感光体ドラムに対して所定色のトナーを収
納した現像装置を対向させて現像し、この現像像を記録
媒体に転写し、更にこれらの現像転写動作を各色につい
て行うことにより多色画像を得る方法が提案されてい
る。

【０００３】このような電子写真方式のカラー画像形成
装置にあっては、使用する環境の変化、記録枚数等の諸
条件によって画像濃度が変動すると、本来の正しい色調
が得られなくなってしまう。そこで、従来から各色トナ
ーで濃度検出用のテストトナー像（パッチ）を電子写真
感光体である感光体ドラム或いは転写ドラム上に試験的
に形成し、それらの濃度をフォトインタラプタからなる
光学的な濃度センサで検出し、これを露光量、現像バイ
アス等にフィードバックする画像濃度制御を行うことで
安定した画像を得るようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記画
像形成装置にあっては、記録枚数が進むと図７に示すよ
うに、転写ドラム50に帯状の汚れ51が発生することがあ
る。従って、この汚れ51の位置に前記パッチを形成する
と、その汚れの帯の影響を受けてしまい、正確な濃度を
測定することが困難になってしまう。

【０００５】前記汚れが発生するメカニズムは、はっき
りと解明されていないが、現在のところでは記録媒体を
供給する搬送ローラ等に原因があると考えられている。

【０００６】例えば、図７に示すように、記録媒体を転
写ドラム50へ給送する場合に、重送を防止するためにリ
タード方式によって分離することが一般に行われてい
る。このリタード分離方式にあっては、記録媒体を給送
する方向に回転するフィードローラ52ａと、前記記録媒
体を引き戻す方向へ回転するリタードローラ52ｂからな
る分離ローラ対52によって複数枚給送された記録媒体の
うちから一枚を分離し、この分離された記録媒体を更に
下流側にある搬送ローラ対53によって転写ドラム50へと
搬送するようにしている。

【０００７】上記分離搬送過程において、記録媒体が分
離ローラ対52と搬送ローラ対53の両方にニップされて搬
送されるときがあり、このとき分離ローラ対52は搬送ロ
ーラ対53によって搬送される記録媒体の流れに連れ回り
するようになっており、分離ローラ対52と搬送ローラ対
53との間に搬送速度差が生ずる。

【０００８】これにより、記録媒体の表面が前記ローラ
対によって摺擦され、この摺擦によって発生した記録媒
体の表面削りカス（紙粉）やローラの削りカスが記録媒
体上の分離ローラ対52や搬送ローラ対53に対応した位置
に付着し、記録媒体が転写ドラム50に巻付けられたとき
に、前記紙粉やローラ削りカスが転写ドラム50の表面に
付着したり、前記紙粉等によって転写ドラム50の表面が
傷つけられて汚れの帯51が発生すると考えられている。

【０００９】本発明は上記課題を解決するものであり、
その目的は、像担持体に汚れの帯が発生しても正確な画
像濃度制御が可能な電子写真画像形成装置を提供するも
のである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る代表的な構成は、像担持体上に濃度測定
用のテスト像を形成し、その濃度を検出して画像濃度制
御を行う電子写真画像形成装置において、トナー像を記
録媒体に転写記録するための画像形成手段と、記録媒体
を前記画像形成手段へ搬送するための複数のローラから
なる搬送手段と、像担持体にテスト像を形成して画像濃
度を測定するための濃度測定手段とを有し、前記濃度測
定手段は、前記搬送手段の複数のローラのうち、記録媒
体の搬送速度差がある隣合うローラが接触した領域でな
い記録媒体上の領域が前記像担持体と接触する、該像担
持体上にテスト画像を形成するよう構成したことを特徴
とする。

【００１１】上記構成にあっては、搬送速度差があるロ
ーラに起因した汚れを外れた位置の像担持体上にテスト
画像を形成するために、前記汚れに関係なく常に正確な
画像濃度を検出することができるものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に本発明の一実施形態に係る電
子写真画像形成装置について説明する。

【００１３】〔第１実施形態〕本発明の第１実施形態に
ついて、図１乃至図４を参照して説明する。尚、図１は
像担持体と画像濃度検出手段との位置関係を示す説明図
であり、図２は電子写真画像形成装置の全体構成を示す
模式説明図、図３は画像濃度検出構成の説明図であり、
図４は分離搬送手段の構成説明図である。

【００１４】尚、ここでは、先ず電子写真画像形成装置
の全体構成について説明し、像担持体と画像濃度検出手
段の位置関係について説明する。

【００１５】｛画像形成装置の全体構成｝まず、本実施
形態に係る画像形成装置の全体構成について説明する
と、図２に示すように、装置本体内に電子写真感光体で
ある感光体ドラム１、ローラ帯電器２、更には感光体ド
ラム１の左側に回転可能な支持体３で支持された４個の
現像器が設けられている。この４個の現像器はそれぞれ
の色トナーを収納したイエロー現像器４ｙ、マゼンタ現
像器４ｍ、シアン現像器４ｃ、ブラック現像器４ｂから
なり、それぞれの現像器が感光体ドラム１と対向するこ
とによって各色トナー像の現像を行うものである。

【００１６】また前記感光体ドラム１の右側には記録媒
体を保持すると共に、感光体ドラム１に形成したトナー
像を記録媒体Ｐに転写させる機能を有する像担持体であ
る転写ドラム５が配置されている。

【００１７】更に装置本体内の上部には露光手段を構成
するレーザーダイオード６ａ、高速モータ６ｂによって
回転されるポリゴンミラー６ｃ、レンズ６ｄ、折り返し
ミラー６ｅが配置されている。そして、例えばレーザー
ダイオード６ａにイエローの画像に従った信号が入力さ
れると、光路６ｆを通ってイエローに対応した光情報が
矢印方向へ回転する感光体ドラム１に照射されて潜像が
形成される。この潜像がイエロー現像器４ｙによってト
ナー現像されて可視像化される。

【００１８】一方、シートカセット７に積載収容されて
いる記録媒体Ｐは、搬送手段によって転写ドラム５に搬
送される。即ち、半月状のピックアップローラ８によっ
てピックアップされ、フィードローラ９ａとリタードロ
ーラ９ｂからなる分離ローラ対９によって一枚ずつ分離
され、搬送ローラ対10によってガイド11に沿ってレジス
トローラ対12へ搬送される。そして、感光体ドラム１の
画像と同期してレジストローラ対12によって転写ドラム
５へと搬送され、その先端がグリッパ13によって保持さ
れると共に、吸着ローラ14と記録媒体Ｐを支持して搬送
する転写ドラム５との間に電圧印加を行うことで、記録
媒体Ｐは転写ドラム５上に静電吸着され、前述した感光
体ドラム１に形成されたトナー像が、該感光体ドラム１
と同期して矢印方向へ回転する転写ドラム５上の記録媒
体Ｐに転写される。

【００１９】上記のようにしてイエロートナー像を転写
した後は、現像装置を回転させ、マゼンタ、シアン、ブ
ラックの各色トナーを記録媒体Ｐに転写することによ
り、カラー画像を形成する。そして、カラー画像が転写
された記録媒体Ｐは、分離爪15によって転写ドラム５か
ら剥離され、更に定着手段16へ搬送されて熱及び圧力を
印加されてトナー像が溶融固着され、機外の排出部へと
排出される。

【００２０】一方、感光体ドラム１上に残留したトナー
はファーブラシ、ブレード等のクリーニング手段17によ
ってクリーニングされる。また、転写ドラム５上のトナ
ーもファーブラシ、ウェブ等の転写ドラムクリーニング
手段18によってクリーニングされ、且つ除電ローラ19に
よって残留電荷が除去される。

【００２１】また、上記画像形成装置にあっては、転写
ドラム５上の所定位置に形成したトナー像の濃度を検出
するための濃度測定手段20が設けてある。この濃度測定
手段20は転写ドラム５上の所定位置に各色トナーで形成
した濃度検出用のテスト像（パッチ）を試験的に形成
し、そのトナー濃度を検出し、これに応じて露光量、現
像バイアス等にフィードバックして画像濃度制御するも
のであり、図３に示すように、前記パッチＴを発光素子
20ａで光照射し、その反射光を受光素子20ｂで受光して
パッチ濃度を検出するものである。

【００２２】｛搬送手段と濃度測定手段との関係｝次に
前記濃度測定手段20と搬送手段との配置関係について説
明する。本実施形態に係る搬送手段は、図４に示すよう
に、搬送信号を入力するとモータ21が駆動し、その駆動
力をギア22ａ、22ｂ、バネクラッチ手段23へ伝達し、ソ
レノイド25の動作によってピックアップローラ軸24ａを
介してピックアップローラ８を矢印方向へ間欠回転させ
る。

【００２３】また、前記駆動力はバネククラッチ手段23
のギア23ａを介してギア22ｃ、駆動軸24ｂ、ギア22ｄ、
ギア22ｈ、ワンウェイクラッチ26を介してフィードロー
ラ９ａへ伝達して該ローラ９ａを実線矢印方向へ回転さ
せる。更に、前記モータ21の駆動力はギア22ａ、ギア22
ｉ、ギア22ｅ、トルクリミッタ27を介してリタードロー
ラ９ｂへ一定トルクを伝達し、該ローラ９ｂに破線矢印
方向への回転力を伝達する。

【００２４】また、ギア22ｅからギア22ｆ、ギア22ｇ、
軸28を介して搬送ローラ対10へ駆動力を伝達して該ロー
ラ対10を矢印方向へ回転させる。

【００２５】前記リタードローラ９ｂはトルクリミッタ
27を介することによってフィードローラ９ａの回転力よ
りも弱い回転力が伝達され、一枚の記録媒体が分離ロー
ラ対９にニップされて搬送されるときにリタードローラ
９ｂは記録媒体の搬送に従動回転する。一方、分離ロー
ラ対９間に複数枚の記録媒体が搬送されると、記録媒体
相互の摩擦係数よりも記録媒体とリタードローラ９ｂ間
の摩擦係数が大きいために、フィードローラ９ａに接触
した一枚の記録媒体のみが搬送され、他の記録媒体はリ
タードローラ９ｂによって戻される。これによって、記
録媒体の分離搬送が行われるようになっている。

【００２６】また、前記分離ローラ対９によって分離搬
送された記録媒体は搬送ローラ対10によってニップされ
てレジストローラ対11へと搬送されるが、このとき記録
媒体は分離ローラ対９と搬送ローラ対10の双方にニップ
された状態になることがある。この場合、分離ローラ対
９は搬送ローラ対10によって搬送される記録媒体に連れ
回りするようになっている。

【００２７】上記搬送工程において、分離ローラ対９が
連れ回りしているときに搬送ローラ対10と分離ローラ対
９との間に搬送速度差が生じ、このために記録媒体表面
が強く摺擦されることがある。この摺擦によって記録媒
体に紙粉等が付着し、図１に示すように、前記紙粉等が
接触する転写ドラム５に汚れの帯29が発生する。特に転
写ドラム５の表面をポリフッ化ビニリデン、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリカーボネイト、ポリウレタン等
の樹脂によって被覆したものを使用した場合には汚れの
帯29が発生し易い。

【００２８】そこで、本実施形態では図１に示すよう
に、記録媒体の搬送速度差がある隣合う分離ローラ対９
と搬送ローラ対10が接触した領域でない記録媒体上の領
域が転写ドラム５と接触する、該ドラム５上の領域にパ
ッチＴを形成し、そのパッチＴの濃度を発光素子20ａと
受光素子20ｂからなる光学センサによって読み取るよう
に構成している。

【００２９】即ち、本実施形態では分離ローラ対９及び
搬送ローラ対10を搬送する記録媒体の幅方向中央に配置
している。従って、汚れの帯29も転写ドラム５の表面中
央に発生することになる。そこで、パッチＴを転写ドラ
ム５の表面中央を避けた位置に形成するように構成して
いる。また、転写ドラム５の表面に記録媒体が巻きつか
ない部分もまた感光体ドラム１との摺擦によって傷つ
き、反射率が変わるおそれがあるために、パッチＴを形
成する位置は前記帯29の外側で、且つ画像形成装置が記
録可能な最小の記録媒体が転写ドラム５に巻きつく領域
内に形成するように構成している。

【００３０】これにより、常に正確なパッチの濃度を検
出することができ、正確な画像濃度制御を行うことが可
能となるものである。

【００３１】〔第２実施形態〕前述した第１実施形態で
は分離ローラ対９及び搬送ローラ対10を搬送する記録媒
体の幅方向中央に設けたために、これに対応して転写ド
ラム５には略中央に汚れの帯29が発生した。

【００３２】しかし、図５に示すように、分離ローラ対
９を記録媒体の幅方向略中央に配置した場合、２組の搬
送ローラ対10を記録媒体の幅方向両側に配置することが
ある。この場合には、図５に示すように、転写ドラム５
の表面には前記ローラ対の位置に対応して記録媒体の幅
方向略中央と両側に汚れ等の帯29がそれぞれ発生するこ
とになる。

【００３３】従って、図５のように分離ローラ対９及び
搬送ローラ対10を配置した場合には、それぞれの汚れの
帯29の間30に対応した位置に濃度測定用のパッチＴを形
成するように構成する。これに伴って、濃度測定手段20
も前記パッチＴの形成位置に対応した位置に配置する。

【００３４】尚、図５の31部分にもパッチを形成するこ
とは可能であるが、画像形成装置が記録可能な最小の記
録媒体が転写ドラム５に巻きつく領域の外側になる可能
性があるために、前記領域内である30部分にパッチＴを
形成するように構成するのが望ましい。

【００３５】〔第３実施形態〕次に第３実施形態につい
て、図６を参照して説明する。画像濃度制御におけるパ
ッチは転写ドラム５の偏心による距離移動の影響を最小
限に抑えるために、転写ドラム５の表面略中央に形成す
るのが望ましい。そこで、図６に示すように、パッチＴ
を転写ドラム５の中央に形成するように構成し、且つ濃
度検出手段20もこれに対応した位置に配置する。そし
て、このパッチ位置に汚れ等の帯29が生じないように、
分離ローラ対９及び搬送ローラ対10をそれぞれ２組のロ
ーラ対とすると共に、記録媒体の幅方向両側に位置する
ように配置する。

【００３６】これにより、記録枚数が進んでも汚れの帯
29はパッチＴの両側に形成されるだけで、パッチには影
響を及ぼさないために常に正確な画像濃度制御を行うこ
とが可能となる。

【００３７】〔他の実施形態〕前述した実施形態では分
離ローラ対９と搬送ローラ対10の位置関係とパッチ形成
位置との関係について説明したが、ピックアップローラ
８の位置も考慮すると更に望ましい。

【００３８】また、前述した実施形態では汚れの帯29が
発生する像担持体として転写ドラム５を例示したが、転
写ドラム５ほど汚れないにしても、感光体ドラム１にも
同様に汚れの帯が発生することがある。従って、カラー
画像形成装置に限らず、像担持体としての感光体ドラム
１上に濃度測定用のパッチを形成する画像形成装置（特
にモノクロ画像記録装置）にあっても同様に適用するこ
とができる。更には中間転写体上にパッチを形成する画
像形成装置に適用しても同様の効果を得ることができ
る。

【００３９】

【発明の効果】本発明は前述のように、搬送速度差があ
るローラに起因した汚れが発生する像担持体上の、前記
汚れを外れた位置にテスト画像を形成するために、前記
汚れに関係なく常に正確な画像濃度を検出することがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】像担持体と画像濃度検出手段との位置関係を示
す説明図である。

【図２】電子写真画像形成装置の全体構成を示す模式説
明図である。

【図３】画像濃度検出構成の説明図である。

【図４】分離搬送手段の構成説明図である。

【図５】第２実施形態の説明図である。

【図６】第３実施形態の説明図である。

【図７】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

Ｔ …パッチ １ …感光体ドラム ２ …帯電器 ３ …支持体 ４ｂ …ブラック現像器 ４ｃ …シアン現像器 ４ｍ …マゼンタ現像器 ４ｙ …イエロー現像器 ５ …転写ドラム ６ａ …レーザーダイオード ６ｂ …モータ ６ｃ …ポリゴンミラー ６ｄ …レンズ ６ｅ …ミラー ６ｆ …光路 ７ …シートカセット ８ …ピックアップローラ ９ …分離ローラ対 10 …搬送ローラ対 11 …ガイド 12 …レジストローラ対 13 …グリッパ 14 …吸着ローラ 15 …分離爪 16 …定着手段 17 …クリーニング手段 18 …転写ドラムクリーニング手段 19 …除電ローラ 20 …濃度測定手段 20ａ …発光素子 20ｂ …受光素子 21 …モータ 22ａ〜22ｈ…ギア 23 …バネクラッチ手段 23ａ …ギア 24ａ，24ｂ…軸 25 …ソレノイド 26 …ワンウェイクラッチ 27 …トルクリミッタ 28 …軸 29 …帯 30 …パッチ形成部分 31 …パッチ形成部分

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体上に濃度測定用のテスト像を形
   成し、その濃度を検出して画像濃度制御を行う電子写真
   画像形成装置において、 トナー像を記録媒体に転写記録するための画像形成手段
   と、 記録媒体を前記画像形成手段へ搬送するための複数のロ
   ーラからなる搬送手段と、 像担持体にテスト像を形成して画像濃度を測定するため
   の濃度測定手段と、 を有し、 前記濃度測定手段は、前記搬送手段の複数のローラのう
   ち、記録媒体の搬送速度差がある隣合うローラが接触し
   た領域でない記録媒体上の領域が前記像担持体と接触す
   る、該像担持体上にテスト画像を形成するよう構成した
   ことを特徴とする電子写真画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記画像形成手段は、カラー画像を形成
   するよう構成したことを特徴とする請求項１記載の電子
   写真画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記テスト像を形成する像担持体は、潜
   像を形成するための感光体ドラムであることを特徴とす
   る請求項１記載の電子写真画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記テスト像を形成する像担持体は、ト
   ナー像を記録媒体に転写するための転写ドラムであるこ
   とを特徴とする請求項１記載の電子写真画像形成装置。