JPH1049009A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH1049009A
JPH1049009A JP8208237A JP20823796A JPH1049009A JP H1049009 A JPH1049009 A JP H1049009A JP 8208237 A JP8208237 A JP 8208237A JP 20823796 A JP20823796 A JP 20823796A JP H1049009 A JPH1049009 A JP H1049009A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 中間転写体の寿命を判断することができる画
像形成装置を提供する。 【解決手段】 回転支持部材に支持された複数色の現像
器を公転させて、１つの現像器を選択し、選択した現像
器によって中間転写体上に形成された潜像を現像するよ
うに構成した画像形成装置において、中間転写体の表面
の濃度を測定することにより、中間転写体が寿命に達し
たか否かを寿命判断手段（６００〜６０３）により判断
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、例えば電子写真方
式、静電記憶方式等の複写機、プリンタなどの画像形成
装置に関し、特に、中間転写体上に順次に形成される複
数のカラー可視画像を記録材上に順次重ね転写して、多
色画像を得るカラー画像形成装置に適用して有用なもの
である。
【０００２】
【従来の技術】回転支持部材に支持された複数の現像器
を公転させて、１つの現像器を選択し、選択した現像器
によって中間転写体上に形成された潜像を現像するよう
に構成された画像形成装置において、使用する環境、プ
リント枚数等の諸条件によって中間転写体表面が汚れる
と画像濃度が変動し、本来の正しい色調が得られなくな
る。そこで正しい色調を得るために中間転写体上に各色
濃度検知用の現像剤画像を試験的に形成し、その濃度を
自動的に検知して、この検知結果を露光量、現像バイア
ス等の画像形成条件にフィードバックし、本来のカラー
画像を形成すべく濃度制御を行い安定した画像を得てい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、中間転写体の
汚れが進むと濃度の制御が困難となり、正しい色調を得
ることができなくなる。中間転写体が汚れ、濃度の制御
ができなくなった場合、再び正しい色調を得るためには
中間転写体を交換する必要があるが、中間転写体が汚れ
ていることをユーザに知らせる手段がないという問題が
あった。
【０００４】本出願に係る発明の目的は、像担持体とし
ての中間転写体あるいは電子写真感光体の寿命を判断す
ることができる画像形成装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本出願に係る発明の目的
を実現する第１の構成は、中間転写体上に現像像を保持
するように構成された画像形成装置において、前記中間
転写体の中間転写体に形成された潜像を現像手段により
可視像化するように構成された画像形成装置において、
前記中間転写体の表面の濃度を測定する濃度測定手段
と、前記濃度測定手段で測定した濃度に基づいて前記像
担持体の寿命を判断する寿命判断手段とを有することを
特徴とする画像形成装置にある。
【０００６】本出願に係る発明の目的を実現する第２の
構成は、上記した第１の構成において、前記中間転写体
は、現像手段としての複数色の現像器により像担持体上
に現像された可視像が転写されることを特徴とする画像
形成装置にある。
【０００７】本出願に係る発明の目的を実現する第３の
構成は、上記した第１または第２の構成において、前記
濃度測定手段は、被測定対象の像担持体の表面に向けて
赤外線を発光する赤外線発光部と、前記像担持体表面で
反射した赤外線を受光する赤外線受光部を有することを
特徴とする画像形成装置にある。
【０００８】本出願に係る発明の目的を実現する第４の
構成は、上記した第３の構成において、前記赤外線発光
部で照射する赤外線量と前記赤外線受光部で受光する赤
外線量を制御する制御手段を有することを特徴とする画
像形成装置にある。
【０００９】本出願に係る発明の目的を実現する第５の
構成は、上記した第１ないし第４のいずれか一つの構成
において、前記寿命判断手段は、前記濃度測定手段で測
定した画像領域の濃度と非画像領域の濃度とを比較して
判断することを特徴とする画像形成装置にある。
【００１０】本出願に係る発明の目的を実現する第６の
構成は、上記した第１ないし第４のいずれか一つの構成
において、前記寿命判断手段は、前記濃度測定手段で測
定した画像領域の濃度とあらかじめ記憶している非画像
領域の濃度とを比較して判断することを特徴とする画像
形成装置にある。
【００１１】
【発明の実施の形態】 ［第１の実施の形態］図１は、本発明の第１の実施の形
態の多色画像形成装置としてのレーザプリンタの全体の
構成を示す図である。
【００１２】レーザプリンタは、図１に示すように、画
像形成部において原稿を走査した画像信号に基づいて形
成される画像光により静電潜像を形成し、この静電潜像
を現像して可視画像を多重転写してカラー可視画像を形
成し、このカラー可視画像を転写材２へ転写し、そして
転写材２上のカラー可視画像を定着させるもので、画像
形成部は感光体ユニット、一次帯電手段としての接着帯
電ローラ１７、クリーニング手段、現像手段、中間転写
体９、給紙部、転写部および定着部２５によって構成さ
れている。
【００１３】ドラムユニット１３は、像担持体としての
感光ドラム（感光体）１５と感光ドラム１５のホルダを
兼ねるクリーニング手段のクリーナ容器１４とを一体に
構成したもので、このドラムユニット１３はプリンタ本
体に対して着脱自在に支持され、感光ドラム１５の寿命
に合わせて容易にユニット交換可能に構成されている。
上記感光ドラム１５はアルミシリンダの外周に有機光導
電体層を塗布して構成し、クリーナ容器１４に回転可能
に支持されている。感光ドラム１５は図示しない駆動モ
ータの駆動力が伝達されて回転するもので、駆動モータ
は感光ドラム１５を画像形成動作に応じて反時計回り方
向に回転させる。感光ドラム１５への露光光はスキャナ
部３０から送られ、感光ドラム１５の表面を選択的に露
光することにより静電潜像が形成されるように構成され
ている。
【００１４】現像手段として、上記静電潜像を可視画像
化するために、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シア
ン（Ｃ）の現像を行う３このカラー現像器２０Ｙ、２０
Ｍ、２０Ｃとブラック（Ｂ）の現像を行う１このブラッ
ク現像器２１Ｂを備えた構成で、３このカラー現像器２
０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃおよびブラック現像器２１Ｂには
スリーブ２０ＹＳ，２０ＭＳ，２０ＣＳ及びスリーブ２
１ＢＳと、これらスリーブ２０ＹＳ，２０ＭＳ，２０Ｃ
Ｓ，２１ＢＳの外周に圧接する塗布ブレード２０ＹＢ，
２０ＭＢ，２０ＣＢおよび塗布ブレード２１ＢＢとがそ
れぞれ設けられて、また３このカラー現像器２０Ｙ，２
０Ｍ，２０Ｃには塗布ローラ２０ＹＲ，２０ＭＲ，２０
ＣＲが設けられている。
【００１５】また、ブラック現像器２１Ｂはプリンタ本
体に対して着脱可能に取り付けられており、カラー現像
器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃは回転軸２２を中心に回転す
る現像ロータリ２３にそれぞれ着脱可能に取り付けられ
ている。
【００１６】ブラック現像器２１Ｂのスリーブ２１ＢＳ
は、感光ドラム１５に対して例えば３００μｍ程度の微
小間隔を持って配置されている。ブラック現像器２１Ｂ
は、器内に内蔵された送り込み部材によってトナーを搬
送するとともに、時計回り方向に回転するスリーブ２１
ＢＳの外周に塗布ブレード２１ＢＢによって塗布するよ
うに摩擦帯電によってトナーへ電荷を付与する。また、
スリーブ２１ＢＳに現像バイアスを印加することによ
り、静電潜像に応じて感光ドラム１５に対して現像を行
って感光ドラム１５にブラックトナーによる可視画像を
形成する。
【００１７】３このカラー現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０
Ｃは、画像形成に際して現像ロータリ２３の回転に伴っ
て回転し、所定のスリーブ２０ＹＳ，２０ＭＳ，２０Ｃ
Ｓが感光ドラム１５に対して３００μｍ程度の微小間隔
を持って対向することになる。これにより所定のカラー
現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃが感光ドラム１５に対向
する現像位置に停止し、感光ドラム１５に可視画像が作
成される。
【００１８】カラー画像形成時には中間転写体９の１回
転毎に現像ロータリ２３が回転し、イエロー現像器２０
Ｙ、マゼンタ現像器２０Ｍ、シアン現像器２０Ｃ，次い
でブラック現像器２０Ｂの順で現像工程がなされ、中間
転写体９が４回転してイエロー、マゼンタ、シアン、ブ
ラックのそれぞれのトナーによる可視画像を順次形成
し、その結果フルカラー可視画像を中間転写体９上に形
成する。
【００１９】中間転写体９は、感光ドラム１５に接触し
て感光ドラム１５の回転に伴って回転するように構成さ
れたもので、カラー画像形成時に時計回り方向に回転
し、感光ドラム１５から４回の可視画像の多重転写を受
ける。また、中間転写体９は画像形成時に後述する転写
ローラ１０が接触して転写材２を挟持搬送することによ
り転写材２に中間転写体９上のカラー可視画像を同時に
多重転写する。
【００２０】転写ローラ１０は、感光ドラム１５に対し
て接離可能に支承された転写帯電器とし備えたもので、
金属軸を中抵抗発泡弾性体により巻回することによって
構成されている。
【００２１】転写ローラ１０は、図１に実線で示すよう
に、上記中間転写体９上にカラー可視画像を多重転写し
ている間は、カラー可視画像を乱さぬように下方に離開
している。そして、上記中間転写体９上に４色のカラー
可視画像が形成された後は、このカラー可視画像を転写
材２に転写するタイミングに合わせてカム部材（不図
示）により転写ローラ１０を図示点線で示す上方に位置
させる。これにより転写ローラ１０は転写材２を介して
中間転写体９に所定の押圧力で圧接するとともに、バイ
アス電圧が印加され、中間転写体９上のカラー可視画像
が転写材２に転写される。
【００２２】定着部２５は、転写材２を搬送させなが
ら、転写されたカラー可視画像を定着させるものであ
り、図１に示すように転写材２を加熱する定着ローラ２
６と転写材２を定着ローラ２６に圧接させるための加圧
ローラ２７とを備えている。定着ローラ２６と加圧ロー
ラ２７とは中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ２
８，２９が内蔵されている。すなわち、カラー可視画像
を保持した転写材２は定着ローラ２６と加圧ローラ２７
とにより搬送されるとともに、熱および圧力を加えるこ
とによりトナーが表面に定着される。
【００２３】可視画像定着後の転写材２は、その後排出
ローラ３４，３５，３６によって排出部３７へ排出して
画像形成動作を終了する。
【００２４】クリーニング手段は、感光ドラム１５上お
よび中間転写体９上に残ったトナーをクリーニングする
ものであり、感光ドラム１５上に形成されたトナーによ
る可視画像を中間転写体９に転写した後の廃トナーある
いは、中間転写体９上に作成された４色のカラー可視画
像を転写材２に転写した後の廃トナーは、クリーナ容器
に蓄えられる。
【００２５】図２は、中間転写体の概略図である。中間
転写体９は、アルミシリンダ１２の外周を中抵抗スポン
ジや中抵抗ゴムなどの弾性層１１により被覆したもの
で、中間転写体９の周囲には、画像形成開始位置検出セ
ンサ（以下「ＴＯＰセンサ」という）９ａ、給紙開始タ
イミングセンサ（以下「ＲＳセンサ」という）９ｂおよ
び濃度センサ９ｃが設けられている。
【００２６】濃度センサ９ｃは、正しい色調を得るため
に中間転写体９上に各色濃度検知用の現像剤画像を試験
的に形成し、その濃度の検知結果を露光量、現像バイア
ス等の画像形成条件にフィードバックして本来のカラー
画像を形成すべく濃度制御を行い安定した画像を得るた
めに使用する。濃度センサを用いた画像濃度検知制御部
のブロック図を図３に示す。
【００２７】濃度センサユニット３００Ａは、赤外線発
光部３００と赤外線受光部３０１で構成される。赤外線
発光部３００から照射された赤外線（以後光源光と略
す）Ｉｏは中間転写体９の表面で反射し、反射光Ｉｒは
赤外線受光部３０１で計測される。赤外線受光部３０１
で計測された反射光は、受光光量信号３０６としてＬＥ
Ｄ光量制御部３０３でモニタされ、発光光量を適正とす
る発光光量信号３０５を発光部３００に送り、またＣＰ
Ｕ３０４に送られる。ＣＰＵ３０４は、光源光Ｉｏと反
射光Ｉｒの測定値により濃度演算、現像バイアス電圧制
御を行う。
【００２８】図４は、中間転写体９をＴＯＰセンサの位
置で軸方向に切断した場合の展開図である。中間転写体
９には、カラー画像が転写される画像域４０２と転写さ
れない非画像域４０３がある。可視画像定着後、中間転
写体９の表面はクリーニングされ、印字されずに残った
トナーは取り除かれるが、中間転写体９の表面は中抵抗
スポンジや中抵抗ゴムなどで構成されているため、残ト
ナーを全て取り除くことはできず、微量のトナーが中間
転写体９の表面に残ってしまう。そのため、中間転写体
９は本来淡白色をいているが、画像形成動作が繰り返さ
れるたびに画像域に残トナーが蓄積され表面が変色す
る。中間転写体９の表面が汚れると濃度センサによる濃
度制御が困難になり、正しい色調を得ることができなく
なる。
【００２９】図５に中間転写体９上（以後、下地と呼
ぶ）に試験的に形成されたトナー画像を濃度センサ９ｃ
が測定した場合のマクベス濃度と濃度センサ９ｃの性能
の関係を示す。
【００３０】下地は、下地Ａ５０１、下地Ｂ５０２、下
地Ｃ５０３の順に汚れが進んでおり、５０１ａ，５０２
ａ，５０３ａは色トナーのマクベス濃度とセンサ出力の
関係、５０１ｂ，５０２ｂ，５０３ｂは黒トナーのマク
ベス濃度とセンサ出力の関係を示している。黒トナー
は、下地の汚れが進むにつれ、センサのレンジが狭くな
り下地の上の黒トナー画像の濃度を正確に測定すること
が困難になる。各色トナー画像の場合は、下地が汚れる
ほどセンサのレンジが広くなり下地が汚れていない場合
よりも精度があがるように見えるが、下地は均一に汚れ
るわけではないため正確に計測することは困難になり、
望んでいるカラー画像を形成することはできない。
【００３１】本発明は、本来カラー画像を形成するため
の濃度制御を行うために使用する濃度センサ９ｃを用い
て下味の汚れを測定し中間転写体の寿命を検知するもの
である。
【００３２】図６に濃度センサが中間転写体９の寿命を
検知するまでのフローチャートを示す。
【００３３】プリンタに印字命令が入った場合あるいは
電源ＯＮの場合、画像域の下地の濃度を測定し、下地の
濃度データをＬＥＤ光量制御部４０３を経てＣＰＵ４０
４に送る（６００）。続いて非画像域の下地の濃度を測
定し、測定した濃度データをＬＥＤ光量制御部４０３を
経てＣＰＵ４０４に送る（６０１）。
【００３４】ＣＰＵ４０４は、送られた画像域の下地の
濃度と非画像域の下地の濃度を比較し下地の汚れの度合
いを判断し、その結果あらかじめ定めておいた中間転写
体寿命判断基準に達していた場合、即ち下地の汚れてい
る部分（画像域）と汚れていない部分（非画像域）の測
定値の差が非常に大きい場合は中間転写体寿命と判断す
る（６０２，６０３）。中間転写体が寿命と判断された
場合ユーザにその旨を知らせる（６０４）。
【００３５】ユーザに中間転写体寿命を知らせた後、あ
るいはまだ中間転写体が寿命でないと判断した場合は画
像濃度制御、画像形成、クリーニング等通常の印字処理
を行う。
【００３６】ユーザは中間転写体の寿命をプリンタから
通告された場合でも交換もせずに印字処理を行うことは
できるが、印刷される可視画像の品質については保証し
ない。
【００３７】［第２の実施の形態］上記した第１の実施
の形態では、画像域４０２と非画像域４０３の下地を濃
度センサ９ｃで測定および比較し、相対的に判断して中
間転写体の寿命を判断するものであった。
【００３８】本第２の実施の形態では、非画像域の下地
は絶対汚れないものという前提の基で非画像域の下地の
濃度を基準とし、濃度センサ９ｃは画像域４０２の下地
のみを測定するというものである。
【００３９】本第２の実施の形態における中間転写体寿
命判定の処理動作は、図６に示す第１の実施の形態にお
ける処理動作と略同様で、図６のフローチャートチャー
トのステップ番号を用いて説明すると、画像域の下地を
測定し（６００）、その測定値をＣＰＵに送る。ＣＰＵ
はあらかじめ記憶している非画像域の下地の濃度を基準
として検出した画像域の濃度と比較（６０２，６０３）
し、その結果で中間転写体９の寿命を判断する。この場
合、第１の実施の形態よりも下地の濃度の測定回数とそ
の処理動作が少なく、判断処理を迅速に行える。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように請求項１〜６に係る
発明によれば、中間転写体の寿命を、例えば中間転写体
の画像域と非画像域を濃度センサによって測定するとい
った簡単な方法で判断でき、中間転写体の寿命をユーザ
に報知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第１の実施の形態のカラー画像形
成装置としてのレーザプリンタの全体構成図。
【図２】図１の中間転写体の概略図。
【図３】本発明の第１の実施の形態における画像濃度制
御装置のブロック図。
【図４】本発明の第１の実施の形態における中間転写体
表面の展開図。
【図５】マクベス濃度と濃度センサの関係図。
【図６】本発明の第１の実施の形態における中間転写体
寿命検知を実行するためのフローチャート。
【符号の説明】
２…転写体 ９…中間転写体 １０…転写帯電体（転写ローラ） １５…感光体（感光ドラム） ２０Ｂ…ブラック現像器 ２０Ｙ…イエロー現像器 ２０Ｍ…マゼンタ現像器 ２０Ｃ…シアン現像器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/16 Ｂ４１Ｊ 3/00 Ｄ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 中間転写体上に現像像を保持するように
    構成された画像形成装置において、 前記中間転写体の表面の濃度を測定する濃度測定手段
    と、前記濃度測定手段で測定した濃度に基づいて前記中
    間転写体の寿命を判断する寿命判断手段とを有すること
    を特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項２】 請求項１において、前記中間転写体は、
    現像手段としての複数色の現像器により像担持体上に現
    像された可視像が転写されることを特徴とする画像形成
    装置。
  3. 【請求項３】 請求項１または２において、前記濃度測
    定手段は、被測定対象の像担持体の表面に向けて赤外線
    を発光する赤外線発光部と、前記像担持体表面で反射し
    た赤外線を受光する赤外線受光部を有することを特徴と
    する画像形成装置。
  4. 【請求項４】 請求項３において、前記赤外線発光部で
    照射する赤外線量と前記赤外線受光部で受光する赤外線
    量を制御する制御手段を有することを特徴とする画像形
    成装置。
  5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか一つにおい
    て、前記寿命判断手段は、前記濃度測定手段で測定した
    画像領域の濃度と非画像領域の濃度とを比較して判断す
    ることを特徴とする画像形成装置。
  6. 【請求項６】 請求項１ないし４のいずれか一つにおい
    て、前記寿命判断手段は、前記濃度測定手段で測定した
    画像領域の濃度とあらかじめ記憶している非画像領域の
    濃度とを比較して判断することを特徴とする画像形成装
    置。
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