(57)【要約】【課題】像担持体から転写ベルトに転写されたテストパターンが下流側に配置された像担持体に再転写されることなく、光学式画像濃度検知器対向部まで確実に転写ベルト上に担持することができ、その結果、濃度制御の安定性を高めることができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】複数色のトナー像をそれぞれ担持する像担持体と、前記複数色のトナー像を転写する転写手段と、前記転写手段上に形成されたテストパターンの情報を検出する画像検知手段を有し、前記画像検知手段によって検出された情報を基に、像担持体への作像条件を制御する画像形成装置において、前記転写手段上に形成された前記テストパターンが像担持体の対向部を通過する際は、前記像担持体を前記転写手段から離間させる。【選択図】図１
2006072209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数色のトナー像をそれぞれ担持する像担持体と、前記複数色のトナー像を転写する転写手段と、前記転写手段上に形成されたテストパターンの情報を検出する画像検知手段を有し、前記画像検知手段によって検出された情報を基に、像担持体への作像条件を制御する画像形成装置において、
前記転写手段上に形成された前記テストパターンが像担持体の対向部を通過する際は、前記像担持体を前記転写手段から離間させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数色のトナー像をそれぞれ担持する像担持体と、前記複数色のトナー像を転写する転写手段と、前記転写手段上に形成されたテストパターンの情報を検出する画像検知手段を有し、前記画像検知手段によって検出された情報を基に、像担持体への作像条件を制御する画像形成装置において、
前記転写手段上に形成された前記テストパターンが像担持体の対向部を通過する際は、前記像担持体に対する前記転写手段の当接圧を低下させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
複数色のトナー像をそれぞれ担持する像担持体と、前記複数色のトナー像を転写する転写手段と、前記転写手段上に形成されたテストパターンの情報を検出する画像検知手段を有し、前記画像検知手段によって検出された情報を基に、像担持体への作像条件を制御する画像形成装置において、
前記転写手段上に形成された前記テストパターンが像担持体の対向部を通過する際は、前記像担持体の表面電位の絶対値を低下させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段を有し、前記帯電手段の動作条件を制御することで、前記像担持体の表面電位を変化させることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体の表面を露光させる露光手段を有し、前記像担持体全域に亘り露光を行うことで、前記像担持体の表面電位を変化させることを特徴とする請求項３又は４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体にトナーを現像する現像手段を有し、前記転写手段上に形成された前記テストパターンが像担持体の対向部を通過する際は、前記現像手段を前記像担持体から離間させることを特徴とする請求項３〜５の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
複数色のトナー像をそれぞれ担持する像担持体と、前記複数色のトナー像を転写する転写手段と、前記転写手段上に形成されたテストパターンの情報を検出する画像検知手段を有し、前記画像検知手段によって検出された情報を基に、像担持体への作像条件を制御する画像形成装置において、
前記転写手段上に形成された前記テストパターンが像担持体の対向部を通過する際は、像担持体と前記転写手段の回転スピード差を大きくすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記画像イメージ検知手段として光学式濃度検知器を用い、テストパターンの濃度或は色度を検出することを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第１の像担持体、前記第２の像担持体にトナー像を現像する第１及び第２の現像手段を有し、前記作像条件とは、前記第１及び第２の現像手段に印加するバイアスのことであることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記作像条件とは、前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段に印加する電圧値であることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記作像条件とは、前記像担持体に静電潜像を形成する露光手段によって制御される画像イメージのことであることを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記作像条件とは、露光手段によって前記像担持体に静電潜像を形成する際の画像の書き出しタイミングのことであることを特徴とする請求項１〜１１の何れかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真技術を用いた画像形成装置における画像の作像条件制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下に電子写真技術を用いたインライン方式のカラー画像形成装置の概略を説明する。
【０００３】
通常、インライン方式のカラー画像形成装置では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックトナーに対応した４対の像担持体を有する。静電潜像上にトナーを保持する像担持体は、電荷発生層及び電荷輸送層で構成された感光層を有した金属ドラム或は金属ベルトで構成されている。プリント開始の信号により、像担持体は一定方向に駆動されるようになっている。そして、像担持体に当接した帯電ローラにバイアス（帯電バイアス）を印加することにより、像担持体表面を一定の電位までチャージアップする（帯電）。このときの像担持体の表面電位をＶＤ電位と呼ぶ。
【０００４】
更に、コントローラからの信号に基づいて、ＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザー光を長手方向に走査しながら、像担持体表面に照射する（露光）。光照射位置はチャージダウンするため、像担持体表面に静電潜像が形成される。この露光された部分の表面電位をＶＬ電位と呼ぶ。続いて、像担持体に対持したトナーが充填された現像装置に一定のバイアス（現像バイアス）を印加し、所定の電荷（負極性）を付与されたトナーを、像担持体上の静電潜像に移すことにより、静電潜像を可視化する（現像）。現像の際の像担持体上のトナーの乗り量はＶＬ電位と現像バイアスの関係で決まる。現像バイアスの中心値とＶＬ電位の差を現像コントラストと言い、一般に、現像コントラストが大きいほど、トナーの載り量が多くなる。
【０００５】
このようにして、各像担持体に担持されたトナーは、次のようなプロセスを経て転写材に多重転写される。転写ベルトが、４対の像担持体に対し当接配置される。転写ベルトは像担持体と略同速度で順方向に移動する。転写ベルトを挟んで、各像担持体の対向部には、転写ローラが配置されている。そして、その転写ベルト上に転写材を吸着させ、転写ローラに正極性のバイアスを印加することにより、像担持体上のトナーは、順に転写材に移される（転写）。転写ベルトとしては、通常、中抵抗のシートやゴムが用いられる。
【０００６】
転写後の像担持体上の残余トナーは、像担持体の回転方向に対して、カウンタの向きで当接配置された弾性ブレードにより、像担持体より除去される（クリーニング）。その後、転写材は転写ベルトから分離され、定着装置へと搬送される。定着装置では、トナー及び転写材が加熱加圧され、トナーが転写材上に永久固定される（定着）。
【０００７】
又、本体内には光学式画像濃度検知器が設けられている。一般に、電子写真方式のカラー画像形成装置は、使用する環境の変化、プリント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。
【０００８】
そこで、各色のトナーで転写ベルト上に直接、濃度検知用トナー像（パッチ）を試験的にそれぞれ作成し、それらの濃度を４対の像担持体の下流側で、転写ベルトの対向部に配置された光学式画像濃度検知器で検知し、その検知結果から帯電バイアス、露光量、現像バイアス等にフィードバックを掛ける画像濃度制御を行うことで安定した画像を得ている。光学式画像濃度検知器は、パッチに対して赤外光を発光し、それからの正反射光若しくは乱反射光の受光量を基に、濃度を概算するものである。
【０００９】
画像濃度制御を安定して行うためには、転写ベルト上に転写されたトナー像自体の濃度を検出する必要がある。しかしながら、この系においては、上流側の像担持体で形成されたトナー像は、下流側の像担持体と転写ベルトのニップ部を通過することになる。その際、トナー像の一部が像担持体に再転写される現象が発生することがある。その結果、トナー像の濃度が低下し、適切な検知、制御が行えなくなることがある。これらの再転写現象は転写のプロセスを経て、極性が逆転（正極性）したトナーに関して発生する。即ち、静電現象である。そこで、再転写量を低減する措置としての提案もあった（例えば、特許文献１）。これらは、上流側の像担持体で形成されたトナー像が下流側の像担持体と転写ベルトのニップを通過中は、当該の転写バイアスをＯＦＦとすることで、正極性に反転したトナーが静電的に像担持体に再転写するのをできるだけ阻止するという方式である。
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−１６６５５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記構成では、完全に再転写を防止することは難しい。たとえ、転写バイアスをＯＦＦとしても、像担持体自体は、Ｖｄ電位にチャージアップされているので、転写ベルトと像担持体の間には、正極性に反転したトナーが静電的に像担持体に再転写するような電界が未だ生じている。又、転写ベルトと像担持体はメカ的に接触しているので、トナーが像担持体に掻き取られる可能性もある。
【００１２】
更に、実際に、再転写されるトナーは、正極性に反転したトナーだけとは限らない。元々負の極性を持っていたトナーが、何らかの原因でその電荷の多くを失った時、そのトナーは転写ベルトに対し、安定した鏡映力が確保できなくなる。このような状況下では、転写バイアスのＯＦＦ／ＯＮに関係なく、像担持体と接触するだけで再転写する可能性がある。
【００１３】
本発明の目的は、複数の像担持体を持つインライン方式の画像形成装置において、転写ベルト上で画像濃度制御を行う系において、像担持体から転写ベルトに転写されたテストパターンが下流側に配置された像担持体に再転写されることなく、光学式画像濃度検知器対向部まで確実に転写ベルト上に担持することができ、その結果、濃度制御の安定性を高めることができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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、第１の像担持体と、第２の像担持体と、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体と当接配置された転写手段と、前記転写手段上のテストパターンのイメージ情報を検出する画像イメージ検知手段と、前記第１の像担持体と前記転写手段、前記第２の像担持体と前記転写手段をそれぞれ独立に離間させることが可能な像担持体接離機構とを有し、前記画像イメージ検知手段によって検出されたテストパターンのイメージ情報に基づいて、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体への作像条件を制御させる画像形成装置において、前記第１の像担持体から前記転写手段に転写された前記テストパターンが前記第２の像担持体の対向部を通過する際は前記第２の像担持体と前記転写手段を離間させ、前記第２の像担持体から前記転写手段に前記テストパターンを転写する際には前記第２の像担持体と前記転写手段を当接させるように、像担持体接離機構を動作させることを特徴とする。
【００１５】
又、前記目的を達成するための本発明に係る代表的な別構成は、第１の像担持体と、第２の像担持体と、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体と当接配置された転写手段と、前記転写手段上のテストパターンのイメージ情報を検出する画像イメージ検知手段と、前記第１の像担持体と前記転写手段の当接圧、前記第２の像担持体と前記転写手段の当接圧をそれぞれ独立に可変させることが可能な当接圧可変機構とを有し、前記画像イメージ検知手段によって検出されたテストパターンのイメージ情報に基づいて、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体への作像条件を制御させる画像形成装置において、前記第１の像担持体から前記転写手段に転写された前記テストパターンが前記第２の像担持体の対向部を通過する際は前記第２の像担持体と前記転写手段の当接圧をダウンさせ、前記第２の像担持体から前記転写手段に前記テストパターンを転写する際には前記第２の像担持体と前記転写手段の当接圧をアップさせるように、当接圧可変機構を動作させることを特徴とする。
【００１６】
更に、前記目的を達成するための本発明に係る代表的な別構成は、第１の像担持体と、第２の像担持体と、第１の像担持体及び前記第２の像担持体と当接配置された転写手段と、前記転写手段上のテストパターンのイメージ情報を検出する画像イメージ検知手段とを有し、前記画像イメージ検知手段によって検出されたテストパターンのイメージ情報に基づいて、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体への作像条件を制御させる画像形成装置において、前記第１の像担持体から前記転写手段に転写された前記テストパターンが前記第２の像担持体の対向部を通過する際の前記第２の像担持体の表面電位の絶対値を、前記第２の像担持体から前記転写手段に前記テストパターンを転写する際の前記第２の像担持体の表面電位の絶対値より、低くすることを特徴とする。
【００１７】
又、前記目的を達成するための本発明に係る代表的な別構成は、第１の像担持体と、第２の像担持体と、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体と当接配置された転写手段と、前記転写手段上のテストパターンのイメージ情報を検出する画像イメージ検知手段と、前記第１の像担持体と前記転写手段の回転スピード差、前記第２の像担持体と前記転写手段の回転スピード差をそれぞれ独立に可変させることが可能な周速差可変機構とを有し、前記画像イメージ検知手段によって検出されたテストパターンのイメージ情報に基づいて、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体への作像条件を制御させる画像形成装置において、前記第１の像担持体から前記転写手段に転写された前記テストパターンが前記第２の像担持体の対向部を通過する際の前記第２の像担持体と前記転写手段の回転スピード差を、前記第２の像担持体から前記転写手段に前記テストパターンを転写する際の前記第２の像担持体と前記転写手段の回転スピード差より、大きくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、転写ベルト上で画像濃度制御を行う複数の像担持体を持つインライン方式の画像形成装置において、上流側で形成されたテストパターンが下流側の転写ニップを通過する際に、像担持体と転写ベルトの離間、転写圧ダウン、像担持体暗電位ダウン、バックグラウンド露光、像担持体と転写ベルトの速度差アップの何れか或はこれらの組み合わせを採用することにより、テストパターンが下流側の像担持体に再転写される現象を防止することができ、テストパターン内の画像濃度検知箇所が画像形成スピードによらず、常に一定とすることができるようになり、各画像形成スピード毎に行う画像濃度制御の安定性を高めることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２０】
＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１に係る画像形成装置を図１〜図５に基づいて説明する。
【００２１】
本実施の形態では、像担持体として直径が３０ｍｍの感光ドラム１を用いる。そして、図１に示したように、画像形成装置中央部に感光ドラム１を４つ等間隔で配置する。感光ドラム１はアルミシリンダー１ａ上に感光層（電荷発生層１ｂ、電荷輸送層１ｃ等）を塗布した構造を成している。感光層は、通常は絶縁体であり、特定の波長の光を照射することにより、導電体となるという特徴を有している。それは、光照射により電荷発生層１ｂ内に正孔−電子対が生成し、それらが電荷の流れの担い手となるからである。電荷発生層１ｂは厚さ０．２μｍのフタロシニアン化合物で、電荷輸送層１ｃは厚さ２５μｍ程度のヒドラゾン化合物を分散したポリカーボネートで構成されている。感光ドラム１はその外周面が１２０ｍｍ／ｓｅｃで移動するように、全て同一方向に回転している。そして、それぞれの感光ドラム１に対応させて、帯電ローラ５、露光装置７、現像装置８、クリーニングブレード１１を配置する。現像装置８内には、図１の下（転写上流側）からイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーが充填されている。
【００２２】
感光ドラム１表面を均一に帯電する帯電部材として、帯電ローラ５を用いる。帯電ローラ５は金属の芯金５ａに弾性ゴム層５ｂを覆った構造をしている。帯電ローラ５はその両端芯金５ａ部をバネ加圧し、弾性ゴム層５ｂを感光ドラム１に当接させ、感光ドラム１に対して従動回転させる。帯電ローラ５の芯金５ａに放電開始電圧（約５５０Ｖ）以上のＤＣバイアスを印加すると、帯電ローラ５と感光ドラム１のニップ近傍で放電が発生する。それにより、感光ドラム１は帯電ローラ５に印加したバイアスと同極性に帯電する。本実施の形態では、帯電バイアスとして−１１００Ｖ印加することで、感光ドラム表面を約−５５０Ｖにチャージアップした。以後、この電位をＶｄ電位と呼ぶ。又、このような帯電方式をＤＣ帯電方式と呼ぶ。場合によっては、ＡＣ電圧にＤＣ電圧を重畳させて帯電させるＡＣ帯電方式を用いることもある。この場合は、感光ドラム表面は印加されたＤＣ電圧とほぼ同電位にチャージアップされる。  
帯電ローラ５の放電によりＶｄ電位に保たれた感光ドラム１表面に露光装置７を用い、コントローラからの信号に基づいて、光源をＯＮ／ＯＦＦ制御しながら走査露光することにより、静電潜像が形成される。即ち、感光ドラム１上の光照射位置の感光ドラム１表面は導電体となり、感光ドラム１の表面電位の絶対値が下がる。本実施の形態では、光源としては半導体レーザを用い、光照射位置の感光ドラム１上の電位が略−１５０Ｖになるように光量を制御した。以後、このときのドラム上の表面電位をＶ１と呼ぶことにする。
【００２３】
又、以下の過程で、感光ドラム１上の静電潜像を可視化するという作業を行う。現像装置８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ内には、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックトナーが蓄えられている。現像装置８は、現像ローラ３、トナー規制ブレード２３等のパーツで構成されている。そして、現像装置８内のトナーは、トナー規制ブレード２３の働きで、金属ローラ或は弾性ゴムローラから成る現像ローラ３に均一薄層コートされる。現像ローラ３として、金属ローラを用いる場合には、その表面を鏡映力が増すような材質でコートすることもある。トナー規制ブレード２３は、現像ローラ３上、感光ドラム１対峙部の上流側に線圧２０ｇ程度の力でカウンタ方向に当接している。
【００２４】
又、トナー規制ブレード２３には、トナーが通過する際に、トナーを負に帯電させるという役割もある。トナー規制ブレード２３は、現像ローラ３が金属ローラの場合には、ナイロンコートしたゴムを板バネで支持したもの、弾性ゴムローラの場合には金属の板バネ等とするのが良い。又、現像ローラ３は、感光ドラム１と隣接して配置され、感光ドラム１回転方向に対して、順方向に１５０％程度の周速差でもって回転している。そして、現像ローラ３に、ＶｄとＶｌの間の適当なＤＣバイアス（以下、現像バイアスと呼ぶ）を印加する。これにより、感光ドラム１と現像ローラ３の間に電界を発生させ、感光ドラム１上のＶｌ部分に対応する現像ローラ３上のトナーだけが、感光ドラム１上に移り、現像が完了する。
【００２５】
続いて、これらのトナー像の転写材への転写方法について述べる。
【００２６】
４つの感光ドラム１全てに対し当接するように静電搬送ベルト２０を配置する。静電搬送ベルト２０は駆動ローラ１４、吸着対向ローラ１６及びテンションローラ１３の３本のローラにより支持されており、適当なテンションが維持されるようになっている。駆動ローラ１４を駆動させることにより静電搬送ベルト２０は感光ドラム1 に対して順方向に略同速度で移動する。静電搬送ベルト２０としては、樹脂材料或はゴム材料が良く用いられる。一般には、樹脂材料は伸縮しないため、転写材をスムーズに吸着搬送することができ、色重ねの精度を高めるのに効果がある。ゴム材料は感光ドラム１に対し均一なニップを形成することができ、転写効率を高めるのに効果がある。本実施の形態では、樹脂材料（中抵抗の１００μm シート）から成る静電搬送ベルト２０を用いた。又、静電搬送ベルト２０の裏面感光ドラム１との対向部にそれぞれの感光ドラム１に対応させて４つの転写ローラ１２を当接配置する。転写ローラ１２は、金属の芯金とそれを覆った低抵抗（１０５
Ω−ｃｍ以下）の弾性体で構成されていて、トナー像の転写材への転写に際しては、それぞれに独立で適当な正のＤＣバイアスを印加するようにする。
【００２７】
給紙された転写材は静電搬送ベルト２０へと運ばれる。そうして、静電搬送ベルト２０を介して吸着対向ローラ１６対向部に当接配置した吸着ローラ１９と、静電搬送ベルト２０のニップ部を通過する。吸着ローラ１９には正のＤＣバイアスを印加する。そして、吸着対向ローラ１６は接地させる。これにより転写材は静電搬送ベルト２０に対し静電吸着する。そうして、吸着されたまま、転写材は、各感光ドラム１対向部に搬送される。そして、転写ローラ１２に印加した正のＤＣバイアスの作用で、トナー像が順に転写材に転写されることになる。
【００２８】
４色の転写が全て完了した後、転写材は、テンションローラ１３部で曲率分離され、定着ローラ９と加圧ローラ１０へ搬送される。定着ローラ９及び加圧ローラ１０は何れも、中空筒体の金属の芯金部分９ａ，１０ａとその外側を覆った離型性を有するシリコンゴム９ｂ，１０ｂで形成されている。加圧ローラ１０の芯金の下部にはバネが当接されており、上方に向かって一定の圧力が印加されるようになっている。それにより、定着ローラ９と加圧ローラ１０の間には所定のニップが形成される。又、定着ローラ９と加圧ローラ１０内部の中空部分にハロゲンヒータを配置し、ヒータをＯＮすることにより、定着ローラ９と加圧ローラ１０の表面温度を上昇させる。又、加圧ローラ１０に当接して、サーミスタを配置し、その値を基にローラ表面が一定の温度になるようにヒータのＯＮ／ＯＦＦを制御する。定着ローラ９と加圧ローラ１０は、感光ドラム１及び転写ドラム４と略同速度で回転しており、転写材が定着ローラ９−加圧ローラ１０間のニップを通過することにより、トナー像が転写材に永久固定されることになる。
【００２９】
一方、現在の技術では、感光ドラム１から、転写材にトナーを１００％移し替えることはできない。感光ドラム１上に残ったトナーは、このまま放置すると、次回転目に転写材に転写され、画像の乱れが発生する。それを防止するため、本実施の形態では、感光ドラム１の回転方向に対して、カウンターの向きで、クリーニングブレード１１を当接し、転写残トナーを感光ドラム１から機械的に除去するということが行う。クリーニングブレード１１により、除去されたトナーは廃トナー回収部（不図示）に回収される。
【００３０】
尚、感光ドラム１、帯電ローラ５、現像装置８、クリーニングブレード１１等は、一体となった消耗部品キットとなっている。これをプロセスカートリッジを称する。
【００３１】
又、本実施の形態では、図１に示したように、感光ドラム１と静電搬送ベルト２０との当接離間機構を有する。プロセスカートリッジを本体に挿入すると、プロセスカートリッジは、その裏面部にあるプロセスカートリッジ離間カム４に突き当たる。そして、そのプロセスカートリッジ離間カム４の回転により、プロセスカートリッジ自体が水平方向に移動する。即ち、プロセスカートリッジ離間カム４がアクティブポジションに回転することで、右側にプロセスカートリッジが押された場合は、感光ドラム１と静電搬送ベルト２０が当接し、プロセスカートリッジ離間カム４がホームポジションに戻った時には、プロセスカートリッジも左側に戻り、感光ドラム１が静電搬送ベルト２０から離間するという仕組みである。これらのプロセスカートリッジ離間カム４は、４対のプロセスカートリッジに対して独立に動作するように制御されている。
【００３２】
更に、本体内の静電搬送ベルト２０対向部に濃度検知センサ２を配置する。一般に、電子写真方式のカラー画像形成装置は、消耗品の交換、使用する環境の変化、プリント枚数等の諸条件によって、トナーや上述した各キーパーツの特性が変化する。その特性の変化は、画像濃度の変動として顕在化する。即ち、この変動により、本来の正しい色調が得られなくなってしまう。
【００３３】
そこで、本実施の形態では、常に所望の濃度の画質が得られるようにするため、静電搬送ベルト２０に濃度検知用トナー像（パッチ）を試験的にそれぞれ作成し、それらの濃度を濃度検知センサ２で検知し、その検知結果を基に、各種プロセスパラメータを制御する画像濃度制御を行う。各種プロセスパラメータとしては、帯電バイアス、現像バイアス、レーザー変調等がある。濃度検知センサ２は、４対の感光ドラム１の下流側に配置する。感光ドラム１上に形成されたパッチパターンは、一旦静電搬送ベルト２０上に転写し、そのままの状態で、濃度検知センサ２対向部まで搬送される。その後、静電搬送ベルト４上のパッチパターンは、濃度検知センサ２下流側に配置されたクリーニングブレード１５により除去される。
【００３４】
濃度検知センサ２は、図５に示すようにＬＥＤ等の発光素子２ａ、フォトダイオード等の受光素子２ｂ及びホルダーから成っており、発光素子２ａからの赤外光を転写ドラム４上のパッチＰに照射させ、そこからの反射光を受光素子２ｂで測定することによりパッチの濃度を測定する。パッチＰからの反射光には正反射成分と乱反射成分が含まれている。基本的に、正反射成分は、下地である静電搬送ベルト２０による反射光であり、トナー量が増える程、反射光量は少なくなる。乱反射成分は、トナーによる光の散乱であり、赤外光を吸収するブラックトナー以外は、そのトナー量が増えるほど、反射光量は多くなる。
【００３５】
乱反射成分に関しては、色トナーと黒トナーで扱いが異なるものの、正反射光量、乱反射光量、何れの変動をモニタしたとしても、トナー量の変動を検知することは可能である。本実施の形態では、正反射成分の変動を検知する方式を採用する。上述したように、正反射成分は、静電搬送ベルト２０の反射光であり、反射率の高い静電搬送ベルト２０を採用することで容易に検知精度（Ｓ／Ｎ）を高めることが可能であるからである。図５に示した濃度検知センサ２では、受光素子に２ｂにパッチＰからの正反射光成分を確保できるように、照射角度と受光角度が同一になるように設定してある。法線Ｉを基準にすると、パッチＰへの照射角度を３０゜、パッチＰからの反射光の受光角度を３０゜である。又、乱反射成分の乱入をできるだけ少なくするため、受光側のアパーチャ径を小さく設定（約１．５ｍｍ）してある。
【００３６】
次に、濃度制御方式の具体例について説明する。
【００３７】
パッチパターンとしては、１０ｍｍ×１０ｍｍの四角状のパターンを使用する。これは特定のディザ処理を施したハーフトーンパターンである。そして、或る特定のプロセスパラメータを変化させながら、複数のパッチを作成し、その濃度を比較することで、エンジンの状態を把握し、適正な画像が得られるように、画像作成パラメータを制御する。ここで言う或る特定のプロセスパラメータというのは、現像バイアス、帯電バイアスや画像イメージデータ等である。
【００３８】
一般的には、先ず最初に、現像バイアスの一定間隔で変化させながら、複数個のパッチパターンを作成する。そして、濃度検知センサ２により、それらの濃度を検出する。その検出値を基に、そのパッチパターンが予め定めておいた濃度となるような現像バイアス値を算出する。この際のパッチパターンの画像イメージデータは、中間調（２５％〜７５％）の画像データを使うのが好ましい。中間調の濃度域が最も現像バイアスの変化に対して、濃度変化が最も著しいからである。そして、このようにして求まった現像バイアスを画像形成時に用いる。これらを各色について行う。これを現像バイアス制御という。
【００３９】
次に、現像バイアスを算出された値に固定して、今度は、特定のディザ処理を施したハーフトーンパターンの階調（露光量）を一定間隔で変化させながら、複数個のパッチパターンを作成し、濃度検知センサ２により、それらの濃度を検出するということを行う。これらの検出値を基に、滑らかな階調性が得られるようにディザ処理を行う場合の露光量に補正を加えるという制御を施す。これをハーフトーン制御と言う。
【００４０】
又、パッチパターンとして、ライン画像を作成し、そのライン画像の出力を検知することで、画像の書き出しタイミング等に補正を掛けるという制御を行う場合もある。これを色ずれ制御と言う。
【００４１】
次に、現像バイアス制御を例に取り、濃度制御のシーケンスに関して、図２を用いて説明する。
【００４２】
これは、各動作を時間軸で示したものである。又、図４に示したのが、静電搬送ベルト上に転写されたパッチの並びである。シーケンスがスタートすると、４対の感光ドラム１と搬送転写ベルト２０が当接した状態（４つのプロセスカートリッジ離間カム４がアクティブポジションの状態）で回転動作を開始する。それと同時に、所定の帯電バイアス、現像バイアスが印加される。回転動作が安定したところで、ブラックの感光ドラムに対しパッチ像を形成を開始する。パッチ像は、露光、現像、転写の順を経て、静電搬送ベルト２０上に担持され、濃度検知センサ２まで搬送され、そこで、濃度検知が実行される。又、パッチは、現像バイアスを変化させながら３個作成する。
【００４３】
更に、パッチ像を静電搬送ベルト２０に転写するのに先立ち、所定の転写バイアスを印加しておく。最後のパッチの静電搬送ベルトへの転写が完了したところで、ブラックのプロセスカートリッジ離間カム４をホームポジションに回転させ、感光ドラムが静電搬送ベルト４からの離間させる（図３）。その際、同時に、転写バイアスをＯＦＦにしておく。更に、ブラックに引き続き、同様の手順で、シアンのパッチ像形成を行う。シアンのパッチ像形成のスタートタイミングは、ブラックの感光ドラム１が完全に静電搬送ベルト２０から離間した状態で、パッチ像先端が静電搬送ベルト２０上のブラックの転写部位を通過することになるように調整する。又、パッチ像形成が終了すると、ブラックと同様の方法で、シアンの感光ドラム１を静電搬送ベルト２０からの離間させる。以下、マゼンタ、イエローに関しても、同様の手順で、パッチ像形成、感光体ドラムの離間を実行する。
【００４４】
尚、イエローの感光ドラム１に関しては、離間動作を行う必要はない。続いて、イエローの最後のパッチ像後端が、静電搬送ベルト２０上のマゼンタの転写部位を通過し終わったところで、マゼンタのプロセスカートリッジ離間カム４を再びアクティブポジションに回転させ、感光ドラム１を静電搬送ベルト１に当接させる。同様に、イエローの最後のパッチ像後端が、それぞれの部位を通過したタイミングで、シアン、ブラックの感光ドラム１をそれぞれ当接させる。最後に、濃度検知センサ２によるイエローの最終パッチの濃度検知が終了すると、全動作を停止させ、シーケンスを終了する。
【００４５】
本実施の形態、又、この先の実施の形態においても、現像バイアス制御を例に取っているが、本発明の適用はそれに限られるものではない。ハーフトーン制御、色ずれ制御他にも適用可能である。
【００４６】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図６及び図７に基づいて説明する。
【００４７】
実施の形態１では、静電搬送ベルト２０から感光ドラム１を完全に離間させることができるため、上流色のパッチパターンの再転写を完全に防止することが可能になる。しかしながら、プロセスカートリッジ全体を動作させる仕組みであるため、その構成は非常に複雑となる。又、プロセスカートリッジ離間カム４を回転させる負荷も大きく、本体の破損の可能性が出てくる。本実施の形態では、より簡単な構成で、同様の効果が得られる例を記載する。
【００４８】
本実施の形態では、実施の形態１における感光ドラム１の離間機構の代わりに、転写ローラ１２の加圧力調整機能を設ける。実施の形態１で述べたように、転写ローラは、金属の芯金とそれを覆った低抵抗（１０５
Ω−ｃｍ以下）の弾性体で構成されているが、その両端部（画像領域外）は金属芯金のみとなっている。そして、その部分にはバイアスを供給するための導電性の軸受けが適用されている。その軸受けに対してバネが接触しており、転写ローラ１２に一定の加圧が加わる構成となっている。
【００４９】
本実施の形態では、転写ローラ圧調整カム６を適用することで、バネの軸受けと反対側の接触面を水平方向に可変することができるような構成とした。即ち、転写ローラ圧調整カム６がアクティブポジションに回転すると、バネの接触面が左側に移動し、転写ローラが加圧され、転写ローラ圧調整カム６がホームポジションに戻ると、バネの接触面が右側に移動し、転写ローラの加圧力が弱まる。これらの転写ローラ圧調整カム６による転写加圧力調整機能は、各色ごと独立に制御される。
【００５０】
本実施の形態における濃度制御のシーケンスに関して、現像バイアス制御を例に取り、図７を用いて説明する。
【００５１】
シーケンスがスタートすると、４つの転写ローラに適切な加圧力が印加されている状態（４つの転写ローラ圧調整カム６がアクティブポジションの状態）で回転動作を開始する。それと同時に、所定の帯電バイアス、現像バイアスが印加される。回転動作が安定したところで、ブラックの感光ドラムに対しパッチ像を形成を開始する。パッチ像は、露光、現像、転写の順を経て、静電搬送ベルト２０上に担持され、濃度検知センサ２まで搬送され、そこで、濃度検知が実行される。
【００５２】
又、パッチは、現像バイアスを変化させながら３個作成する。更に、パッチ像を静電搬送ベルト２０に転写するのに先立ち、所定の転写バイアスを印加しておく。最後のパッチの静電搬送ベルトへの転写が完了したところで、ブラックの転写ローラ圧調整カム６をホームポジションに回転させ、転写ローラの加圧力をダウンさせる（図６）。その際、同時に、転写バイアスをＯＦＦにしておく。
【００５３】
更に、ブラックに引き続き、同様の手順で、シアンのパッチ像形成を行う。シアンのパッチ像形成のスタートタイミングは、ブラックの転写ローラの加圧力が完全にダウンした状態で、パッチ像先端が静電搬送ベルト２０上のブラックの転写部位を通過することになるように調整する。又、パッチ像形成が終了すると、ブラックと同様の方法で、シアンの転写ローラの加圧力をダウンさせる。以下、マゼンタ、イエローに関しても、同様の手順で、パッチ像形成、転写ローラの加圧力をダウンを実行する。尚、イエローの感光ドラム１に関しては、転写ローラの加圧力をダウンを行う必要はない。
【００５４】
続いて、イエローの最後のパッチ像後端が、静電搬送ベルト２０上のマゼンタの転写部位を通過し終わったところで、マゼンタの転写ローラ圧調整カム６をアクティブポジションに回転させて、転写ローラの加圧力を再びアップさせる。同様に、イエローの最後のパッチ像後端が、それぞれの部位を通過したタイミングで、シアン、ブラックの転写ローラの加圧力をそれぞれアップさせる。最後に、濃度検知センサ２によるイエローの最終パッチの濃度検知が終了すると、全動作を停止させ、シーケンスを終了する。
【００５５】
＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３を図８及び図９に基づいて説明する。
【００５６】
本実施の形態では、静電的な手段でパッチパターンの再転写を防止することが可能になる例について説明する。
【００５７】
本実施の形態では、帯電方式として、実施の形態１で記述したＡＣ電圧にＤＣ電圧を重畳させて帯電させるＡＣ帯電方式を用いることとする。前述したが、この場合は、感光ドラム表面は印加されたＤＣ電圧とほぼ同電位にチャージアップされる。本実施の形態では、ＡＣ電圧は、１２００Ｈｚ、１２００μＡで定電流制御するものとする。又、通常時のＤＣ電圧は−５６０Ｖとする。このとき、感光ドラム表面は約−５５０Ｖに帯電させることができる。
【００５８】
又、本実施の形態では、実施の形態１における感光ドラム１と静電搬送ベルト２０の離間機構の代わりに、感光ドラム１と現像ローラ３の離間機構を設ける。本実施の形態では、プロセスカートリッジ（現像装置８）後部下側に現像離間カム１７を適用することで、感光ドラム１と現像ローラ３の接離が可能となる構成となっている。即ち、カムがアクティブポジションに回転すると、プロセスカートリッジ（現像装置８）の後下部が持ち上がる。現像装置はその中央部が支点となるような形態で、プロセスカートリッジに付帯している。よって、後下部が持ち上がるとその反対に前側は下がる。その結果として、現像ローラ３が感光ドラム１から離間する。一方、現像離間カム１７がホームポジションに戻ると、現像装置後下部が元の位置まで下がり、その結果、感光ドラム１と現像ローラ３は再び当接する。
【００５９】
本実施の形態における濃度制御のシーケンスに関して、現像バイアス制御を例に取り、図８を用いて説明する。
【００６０】
シーケンスがスタートすると、感光ドラム１及び静電搬送ベルト２０の回転動作を開始する。それと同時に、所定の帯電バイアス（−５５０Ｖ）、現像バイアスが印加される。回転動作が安定したところで、ブラックの感光ドラムに対しパッチ像の形成を開始する。パッチ像は、露光、現像、転写の順を経て、静電搬送ベルト２０上に担持され、濃度検知センサ２まで搬送され、そこで、濃度検知が実行される。又、パッチは、現像バイアスを変化させながら３個作成する。更に、パッチ像を静電搬送ベルト２０に転写するのに先立ち、所定の転写バイアスを印加しておく。最後のパッチ像の静電潜像形成が終了すると、現像離間カム１７をアクティブポジションに回転させて、感光ドラム１と現像ローラ３を離間させる（図９）。それと同時に、帯電バイアスのＤＣ電圧を０Ｖとする。そうすると、それ以後、感光ドラム１表面は０Ｖに帯電される。
【００６１】
即ち、感光ドラム１の電位が０Ｖとなるため、そのままだと現像ローラ３からトナーが感光ドラム１に転移してしまう。それを防止するために、感光ドラム１と現像ローラ３を離間させる必要が生じた。又、最後のパッチが静電搬送ベルト２０に転写されると、転写バイアスをＯＦＦにしておく。更に、ブラックに引き続き、同様の手順で、シアンのパッチ像形成を行う。シアンのパッチ像形成のスタートタイミングは、ブラックの感光ドラム１の電位が確実に０Ｖになっている状態で、パッチ像先端が静電搬送ベルト２０上のブラックの転写部位を通過することになるように調整する。又、パッチ像形成が終了すると、ブラックと同様の方法で、シアンの感光ドラム１と現像ローラ３を離間、帯電バイアスダウンをさせる。以下、マゼンタ、イエローに関しても、同様の手順で、パッチ像形成、感光ドラム１と現像ローラ３を離間、帯電バイアスダウンを実行する。
【００６２】
尚、イエローの感光ドラム１に関しては、感光ドラム１と現像ローラ３を離間、帯電バイアスダウンを行う必要はない。続いて、イエローの最後のパッチ像後端が、静電搬送ベルト２０上のマゼンタの転写部位を通過し終わったところで、マゼンタの帯電バイアスを−５５０Ｖに戻した後、現像離間カム１７をホームポジションに回転させて、感光ドラム１と現像ローラ３を再び当接させる。同様に、イエローの最後のパッチ像後端が、それぞれの部位を通過したタイミングで、シアン、ブラックの帯電バイアスを−５５０Ｖに戻した後、感光ドラム１と現像ローラ３を再び当接させる。最後に、濃度検知センサ２によるイエローの最終パッチの濃度検知が終了すると、全動作を停止させ、シーケンスを終了する。
【００６３】
本実施の形態によれば、静電搬送ベルト２０上に転写されたパッチ像が下流の転写ニップを通過する時に、全く電界の影響を受けなくなるため、極性の反転したトナーが感光ドラム１に再転写されるのを防止できる。
【００６４】
よって、パッチ像が下流の転写ニップを通過する時に、感光ドラム１の電位を０Ｖ若しくは再転写の影響が出ないほど低い値にすることができるのであれば、その方法は、本実施の形態の手段（ＡＣ帯電方式を用い、０ＶのＤＣ電圧を印加する）捕われるものではない。例えば、他の手段として、イメージ露光（バックグラウンド露光）を実施するという手段を採用しても良い。
【００６５】
＜実施の形態４＞
次に、本発明の実施の形態を図１０を用いて説明する。
【００６６】
実施の形態３では、極性の反転したトナーに対する再転写される防止には有用であるが、極性は反転していないものの、その帯電量が著しく低下したトナーの再転写を防止することはできない。
【００６７】
本実施の形態では、その帯電量が著しく低下したトナーの再転写を防止する例を提示する。
【００６８】
本実施の形態における濃度制御のシーケンスに関して、現像バイアス制御を例に取り、図１０を用いて説明する。
【００６９】
シーケンスがスタートすると、感光ドラム１及び静電搬送ベルト２０の回転動作を開始する。このとき、４対の感光ドラム１及び静電搬送ベルト２０は、ほぼ同速度で回転させる。それと同時に、所定の帯電バイアス、現像バイアスが印加される。回転動作が安定したところで、ブラックの感光ドラムに対しパッチ像の形成を開始する。パッチ像は、露光、現像、転写の順を経て、静電搬送ベルト２０上に担持され、濃度検知センサ２まで搬送され、そこで、濃度検知が実行される。
【００７０】
又、パッチは、現像バイアスを変化させながら３個作成する。更に、パッチ像を静電搬送ベルト２０に転写するのに先立ち、所定の転写バイアスを印加しておく。最後のパッチ像形成が終了すると、ブラックの感光ドラム１の回転速度をダウンさせる。又、同時に転写バイアスをＯＦＦにしておく。更に、ブラックに引き続き、同様の手順で、シアンのパッチ像形成を行う。シアンのパッチ像形成のスタートタイミングは、ブラックの感光ドラム１の回転速度がダウンした状態で、パッチ像先端が静電搬送ベルト２０上のブラックの転写部位を通過することになるように調整する。又、パッチ像形成が終了すると、ブラックと同様の方法で、シアンの感光ドラム１の回転速度をダウンさせる。以下、マゼンタ、イエローに関しても、同様の手順で、パッチ像形成、感光ドラムの回転速度ダウンを実行する。尚、イエローの感光ドラム１に関しては、感光ドラム１の回転速度ダウンを行う必要はない。
【００７１】
続いて、イエローの最後のパッチ像後端が、静電搬送ベルト２０上のマゼンタの転写部位を通過し終わったところで、マゼンタの感光ドラム１の回転速度を元に戻す。同様に、イエローの最後のパッチ像後端が、それぞれの部位を通過したタイミングで、シアン、ブラックの感光ドラム１の回転速度を元に戻す。最後に、濃度検知センサ２によるイエローの最終パッチの濃度検知が終了すると、全動作を停止させ、シーケンスを終了する。
【００７２】
感光ドラムからトナーを転写材や転写媒体等に転写する際に、転写材や転写媒体の速度を感光ドラムより少し速くすることで、転写効率をアップさせることができるという技術は良く知られている。これは、帯電量が低下して静電的に転写できないトナーでも機械的に剥ぎ取ることができる効果によるものである。本実施の形態は、その技術を応用したものである。これによれば、帯電量が低下して、下流部の転写ニップ通過時に感光ドラムに付着したトナーを再び、静電搬送ベルト２０側に掻き取ることができるようになり、再転写を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１における本体動作シーケンス図である。
【図３】の実施の形態１に係る画像形成装置の動作図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるパッチ像の配列図である。
【図５】本発明の実施の形態１における濃度検知センサの構成図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の動作図である。
【図７】本発明の実施の形態２における本体動作シーケンス図である。
【図８】本発明の実施の形態３における本体動作シーケンス図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る画像形成装置の動作図である。
【図１０】本発明の実施の形態４における本体動作シーケンス図である。
【符号の説明】
【００７４】
１    感光ドラム
１ａ  アルミシリンダー
１ｂ  電荷発生層
１ｃ  電荷輸送層
２    濃度検知センサ
２ａ  発光素子
２ｂ  受光素子
３    現像ローラ
４    プロセスカートリッジ離間カム
５    帯電ローラ
５ａ  芯がね
５ｂ  弾性ゴム
６    転写ローラ圧調整カム
７      露光装置
８    現像装置
８ａ  イエロー現像装置
８ｂ  マゼンタ現像装置
８ｃ  シアン現像装置
８ｄ  ブラック現像装置
９    定着ローラ
１０  加圧ローラ
１１  クリーニングブレード
１２  転写ローラ
１３  テンションローラ
１４  駆動ローラ
１５  クリーニングブレード
１６  吸着対向ローラ
１７  現像離間カム
１９  吸着ローラ
２０  静電搬送ベルト
２３  トナー規制ブレード
【図１】
2006072209.tif 000003
【図２】
2006072209.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006072209.tif 000008
【図７】
2006072209.tif 000009
【図８】
2006072209.tif 000010
【図９】
2006072209.tif 000011
【図１０】
2006072209.tif 000012