(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体を露光する露光手段と、前記像担持体の静電潜像を現像する現像手段と、転写材を担持搬送する転写材担持体と、前記転写材担持体に吸着位置で転写材を静電吸着する、吸着バイアスが印加される吸着部材と、前記吸着部材に向って搬送される転写材の転写材搬送方向における先端の位置を検知する転写材検出手段と、前記転写材担持体上の転写材に転写位置で前記像担持体上のトナー像を転写する、転写バイアスが印加される転写手段と、転写材が前記吸着位置に到達する際の、前記吸着バイアスによる電流または電圧を検知するバイアス検知手段と、前記バイアス検知手段が検知する電流または電圧の変化のタイミングに基づいて、前記転写手段に対する画像形成用の転写バイアスの印加開始タイミングもしくは前記露光手段の露光開始タイミングを制御する制御手段と、を備え、前記像担持体が前記像担持体上の露光位置から転写位置に至るまで移動する時間が、前記転写材担持体上の転写材の先端が前記吸着位置から転写位置まで移動する時間よりも短い画像形成装置において、
前記制御手段は、前記バイアス検知手段が前記電流または電圧の変化のタイミングを検知できない場合は、前記転写材検出手段が転写材の先端を検知したタイミングから所定時間後に、前記転写手段に対する画像形成用の転写バイアスの印加を開始する、もしくは、前記露光手段による露光を開始することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体を露光する露光手段と、前記像担持体の静電潜像を現像する現像手段と、転写材を担持搬送する転写材担持体と、前記転写材担持体に吸着位置で転写材を静電吸着する、吸着バイアスが印加される吸着部材と、前記吸着部材に向って搬送される転写材の転写材搬送方向における先端の位置を検知する転写材検出手段と、前記転写材担持体上の転写材に転写位置で前記像担持体上のトナー像を転写する、転写バイアスが印加される転写手段と、転写材が前記吸着位置に到達する際の、前記吸着バイアスによる電流または電圧を検知するバイアス検知手段と、前記バイアス検知手段が検知する電流または電圧の変化のタイミングに基づいて、前記転写手段に対する画像形成用の転写バイアスの印加開始タイミングを制御する制御手段と、を備え、前記像担持体が前記像担持体上の露光位置から転写位置に至るまで移動する時間が、前記転写材担持体上の転写材の先端が前記吸着位置から転写位置まで移動する時間よりも長い画像形成装置において、
前記制御手段は、前記バイアス検知手段が前記電流または電圧の変化のタイミングを検知できない場合は、前記転写材検出手段が転写材の先端を検知したタイミングから所定時間後に、前記転写手段に対する画像形成用の転写バイアスの印加を開始することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記吸着位置への転写材先端の到達を検出するまでの前記吸着バイアスの値を、前記吸着位置への転写材先端の到達を検出した後の前記吸着バイアスの値と異ならせることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記吸着位置への転写材先端の到達を検出するまでの前記吸着バイアスの値を、画像形成装置本体内の環境の温湿度、転写材の種類およびプロセススピードのうちの少なくとも１つの条件に応じて変更することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記吸着バイアスを印加する電源が定電圧電源であり、前記バイアス検知手段が電流検出手段であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記吸着バイアスを印加する電源が定電流電源であり、前記バイアス検知手段が電圧検出手段であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体を複数有し、前記複数の像担持体上の複数色の像を前記転写材担持体上の転写材に重ねて転写することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記転写材検出手段によって先端の位置を検出された転写材は、屈曲してから前記吸着位置に搬送されることを特徴とする請求項請１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式等を利用したカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラーの画像形成装置において、画像品質が高く、画像形成速度が速い装置として、タンデム型の画像形成装置が知られている。
【０００３】
図６にその一例を示す。同図に示す画像形成装置は、転写ベルト（転写材担持体）１４の矢印Ｒ１４で示す移動方向に沿って、その上流側から順に４個の画像形成ステーション、すなわちイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナー像を形成する画像形成ステーションＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＢｋが配設されている。
【０００４】
各画像形成ステーションＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＢｋは、像担持体としてドラム状の電子写真感光体、すなわち感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋを備えている。各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋは、帯電ローラ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋによって一様に帯電された後、露光により静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂｋによってトナーを付着して現像され、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像として可視化される。各現像装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂｋは、現像スリーブ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋ、塗布ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋ、および規制ブレード７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋを有している。
【０００５】
上述の各感光ドラム１Ｙ〜１Ｂｋ上のトナー像は、給搬送装置３０によって供給される転写材Ｐに転写される。給搬送装置３０は、転写材Ｐを収納する給紙カセット１５と、そのカセット１５内から転写材Ｐを給紙する給紙ローラ１６と、給紙された転写材Ｐを搬送する搬送ローラ１７等とを備えてなる。給搬送装置３０から搬送された転写材Ｐは、吸着バイアスを印加された吸着ローラ２０によって転写ベルト１４の表面に静電吸着される。
【０００６】
転写ベルト１４は、４本のローラ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに掛け渡されており、矢印Ｒ１４方向に回転して、表面に担持した転写材ＰをステーションＳＹ〜ＳＢｋに順次搬送する。上述の各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像は、転写バイアス印加電源１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｂｋから画像形成用の転写バイアスを印加された転写ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋにより、転写ベルト１４上の転写材Ｐ上に順次重ねて転写される。トナー像を転写後の転写材Ｐは、転写ベルト１４から分離して定着装置２３に搬送され、ここで加熱および加圧されて表面にトナー像が定着される。
【０００７】
一方、トナー像の転写後に感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの表面に残ったトナーは、ドラムクリーニング装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋによって除去され、また転写材Ｐの分離後に転写ベルト１４上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニング装置２９によって除去される。
【０００８】
なお、搬送される転写材Ｐに対して画像形成タイミングや画像形成用の転写バイアスの印加タイミングを合わせるには、搬送ローラ１７と吸着ローラ２０との間に配置されたレジストセンサ１９を転写材Ｐが切った時点を起点とし、ここから所定時間ごとに各色の画像形成や転写を行う方法が採られる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、レジストセンサ１９を切った転写材Ｐは必ずしも常に同じタイミングで吸着ローラ２０に到達するとは限らない。すなわち、吸着ローラ２０に到達するまでに余分なループを作ってから到達したり、腰のある紙では所定の経路をショートカットして吸着ローラ２０に到達することがある。また画像形成装置の個体差によっても、転写材が吸着ローラへ搬送されるスピードが異なっていることがある。いずれの場合も、転写材に対し各装置毎に画像の形成される位置が異なってしまう。
【００１０】
一般に、転写材が感光ドラム１と転写ベルト１４とが当接した転写ニップ部（転写ポイント）にあるときに印加される画像形成用の転写バイアス以外に、転写ポイントに転写材が無いとき（紙間）には紙間用の転写バイアス（紙間バイアス）が印加されることがある。この紙間バイアスはしばしば感光ドラム１に付着してくる正規の極性とは反対極性のトナー（反転トナー）が転写ベルトに転写されてベルトが汚れるのを防ぐために印加されるもので、転写材が無い分、画像形成用の転写バイアスよりも低いバイアスが用いられる。このようにして紙間のときには紙間バイアスを印加し、転写材が転写ポイントに到達すると画像形成用の転写バイアスに切り替えている。
【００１１】
ところが、転写材Ｐが転写ポイントに到達するのが所定の時間よりも遅れると、画像形成用の高い転写バイアスが転写ベルト１４を介して直接感光ドラム１に印加されてしまうことになるので、感光ドラムにメモリを作って画像に現れたり、最悪の場合には感光ドラムにダメージを与えてしまうこともある。
【００１２】
また、転写材Ｐが所定の時間よりも遅れて各転写ポイントに到達すると、画像は本来描かれるべき位置よりも上（転写材の搬送方向先端寄り）になってしまい、所定の時間よりも早く各転写ポイントに到達すると、画像は本来描かれるべき位置よりも下（転写材の搬送方向後端寄り）になってしまう。
【００１３】
そこで、レジストセンサ１９の他に、吸着ローラ２０と第１色目のイエローのステーションＳＹの転写ポイントとの間にレジストセンサのようなセンサを追加し、転写材Ｐの位置をより正確に検知する方法が考えられる。しかし、これはコストアップを招いてしまい好ましくない。また仮に転写材センサを使うとしても、転写ベルトに傷を与えずに検知するためには非接触の光学式センサを用いることになり、トランスペアレンシーのような透過性の転写材を検知することが困難になる。
【００１４】
従って、本発明の目的は、以上のような状況に鑑み、新たなセンサを追加することなく正確に転写材の位置を検出し、転写材に対して常に適正な位置で画像形成を行うことを可能とした画像形成装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明の一態様によれば、静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体を露光する露光手段と、前記像担持体の静電潜像を現像する現像手段と、転写材を担持搬送する転写材担持体と、前記転写材担持体に吸着位置で転写材を静電吸着する、吸着バイアスが印加される吸着部材と、前記吸着部材に向って搬送される転写材の転写材搬送方向における先端の位置を検知する転写材検出手段と、前記転写材担持体上の転写材に転写位置で前記像担持体上のトナー像を転写する、転写バイアスが印加される転写手段と、転写材が前記吸着位置に到達する際の、前記吸着バイアスによる電流または電圧を検知するバイアス検知手段と、前記バイアス検知手段が検知する電流または電圧の変化のタイミングに基づいて、前記転写手段に対する画像形成用の転写バイアスの印加開始タイミングもしくは前記露光手段の露光開始タイミングを制御する制御手段と、を備え、前記像担持体が前記像担持体上の露光位置から転写位置に至るまで移動する時間が、前記転写材担持体上の転写材の先端が前記吸着位置から転写位置まで移動する時間よりも短い画像形成装置において、
前記制御手段は、前記バイアス検知手段が前記電流または電圧の変化のタイミングを検知できない場合は、前記転写材検出手段が転写材の先端を検知したタイミングから所定時間後に、前記転写手段に対する画像形成用の転写バイアスの印加を開始する、もしくは、前記露光手段による露光を開始することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００１６】
本発明の他の態様によれば、静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体を露光する露光手段と、前記像担持体の静電潜像を現像する現像手段と、転写材を担持搬送する転写材担持体と、前記転写材担持体に吸着位置で転写材を静電吸着する、吸着バイアスが印加される吸着部材と、前記吸着部材に向って搬送される転写材の転写材搬送方向における先端の位置を検知する転写材検出手段と、前記転写材担持体上の転写材に転写位置で前記像担持体上のトナー像を転写する、転写バイアスが印加される転写手段と、転写材が前記吸着位置に到達する際の、前記吸着バイアスによる電流または電圧を検知するバイアス検知手段と、前記バイアス検知手段が検知する電流または電圧の変化のタイミングに基づいて、前記転写手段に対する画像形成用の転写バイアスの印加開始タイミングを制御する制御手段と、を備え、前記像担持体が前記像担持体上の露光位置から転写位置に至るまで移動する時間が、前記転写材担持体上の転写材の先端が前記吸着位置から転写位置まで移動する時間よりも長い画像形成装置において、
前記制御手段は、前記バイアス検知手段が前記電流または電圧の変化のタイミングを検知できない場合は、前記転写材検出手段が転写材の先端を検知したタイミングから所定時間後に、前記転写手段に対する画像形成用の転写バイアスの印加を開始することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００１７】
また、前記吸着位置への転写材先端の到達を検出するまでの前記吸着バイアスの値を、前記吸着位置への転写材先端の到達を検出した後の前記吸着バイアスの値と異ならせる。前記吸着位置への転写材先端の到達を検出するまでの前記吸着バイアスの値を、画像形成装置本体内の環境の温湿度、転写材の種類およびプロセススピードのうちの少なくとも１つの条件に応じて変更する。前記吸着バイアスを印加する電源が定電圧電源であり、前記バイアス検知手段が電流検出手段である。前記吸着バイアスを印加する電源が定電流電源であり、前記バイアス検知手段が電圧検出手段である。前記像担持体を複数有し、前記複数の像担持体上の複数色の像を前記転写材担持体上の転写材に重ねて転写する。
【００１８】
また、前記転写材検出手段によって先端の位置を検出された転写材は、屈曲してから前記吸着位置に搬送される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２２】
実施例１
本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す縦断面図を図１に掲げる。図１に示す画像形成装置は、転写材担持体としての転写ベルト１４の走行方向に沿って４個の画像形成ステーションを設けた４色フルカラーの画像形成装置、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置である。
【００２３】
図１において、４個の画像形成ステーションは、転写ベルト１４の矢印Ｒ１４で示す移動方向に沿って上流側から順に、イエロー（Ｙ）の画像形成ステーションＳＹ、マゼンタ（Ｍ）の画像形成ステーションＳＭ、シアン（Ｃ）の画像形成ステーションＳＣ、ブラック（Ｂｋ）の画像形成ステーションＳＢｋが配設されている。
【００２４】
イエローの画像形成ステーションＳＹは、像担持体として感光ドラム（ドラム状電子写真感光体）１Ｙを備え、感光ドラム１Ｙの周囲には、その矢印Ｒ１の回転方向に沿ってほぼ順に、帯電ローラ（帯電装置）２Ｙ、露光装置１１Ｙ、現像装置８Ｙ、転写ローラ（転写部材）４Ｙ、クリーニング装置１０Ｙが配設されている。
【００２５】
感光ドラム１Ｙには、例えば、アルミニウム製の円筒状のドラムの表面に、感光層としてＯＰＣ（有機光半導体）を設けたものを使用することができる。帯電ローラ２Ｙは、感光ドラム１Ｙの表面に接触配置され、図示しない帯電バイアス印加電源によって帯電バイアスが印加され、これにより、感光ドラム１Ｙの表面を所定の極性、所定の電位に均一に帯電するものである。露光装置１１Ｙは、画像情報に応じて発振されるレーザ光を多面鏡によって走査させるスキャナユニットまたはＬＥＤアレイによって構成されており、画像信号に基づいて変調された走査ビーム１２Ｙにより、帯電後の感光ドラム１Ｙの表面を露光走査し、露光部分の電荷を除去して静電潜像を形成する。
【００２６】
現像装置８Ｙは、現像スリーブ５Ｙと、塗布ローラ６Ｙと、規制ブレード７Ｙとを有し、非磁性一成分現像剤（非磁性トナー）３Ｙを収容している。現像装置８Ｙは、塗布ローラ６Ｙによって現像スリーブ５Ｙの表面に非磁性トナー３Ｙを塗布し、その塗布したトナーを規制ブレード７Ｙによって層厚規制し、層厚規制されたトナーを現像スリーブ５Ｙの回転によって感光ドラム１Ｙに対向する現像位置まで搬送する。そして、現像スリーブ５Ｙに現像バイアスを印加することで、現像スリーブ５Ｙ上のトナーを感光ドラム１Ｙ表面の静電潜像に付着させて現像し、静電潜像をイエローのトナー像として可視化する。
【００２７】
転写ローラ４Ｙは、感光ドラム１Ｙ上に形成されたトナー像を、転写ベルト１４上の転写材Ｐに静電的に転写するためのもので、例えば金属の芯金を、体積抵抗率１０5〜１０8Ωｃｍ程度に抵抗調整したＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体）、ウレタンゴム、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）等の弾性体で覆った構成とすることができる。転写ローラ４Ｙは、転写ベルト１４の内側に配設されて、転写ベルト１４を感光ドラム１Ｙ表面に圧着し、これにより感光ドラム１Ｙと転写ベルト１４との間に、転写ポイント（転写ニップ部）Ｎ−Ｙが構成されている。転写ローラ４Ｙには転写バイアス印加電源、本実施例では、定電圧電源である転写バイアス印加電源１８Ｙが接続されている。
【００２８】
クリーニング装置１０Ｙは、転写材Ｐに転写されずに感光ドラム１Ｙの表面に残留したトナーを除去するためのクリーニングブレード９Ｙを有している。
【００２９】
以上のイエローの画像形成ステーションＳＹにおいて、現像装置８Ｙは現像ユニットに構成され、またクリーニング装置１０Ｙは、感光ドラム１Ｙおよび帯電ローラ２Ｙとともにドラムユニットに構成されている。そしてこれら現像ユニットおよびドラムユニットによって、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジを構成している。
【００３０】
他の色のマゼンタ、シアン、ブラックの画像形成ステーションＳＭ、ＳＣ、ＳＢｋも、イエローの画像形成ステーションＳＹと同様の構成であるので説明を省略し、ステーションＳＭ、ＳＣ、ＳＢｋにおいて、ステーションＳＹと同じ構成の部材等については同じ番号を付し、その番号の後にＹに代えてＭ、Ｃ、Ｂｋをそれぞれ添えて示すこととする。
【００３１】
転写ベルト１４は、４本のローラ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに掛け渡されており、矢印Ｒ１４方向に所定のスピード(プロセススピード)で回転駆動され、これにより、表面に担持した転写材Ｐを画像形成ステーションＳＹ〜ＳＢｋに順次搬送する。転写ベルト１４には、その表面の不要なトナーを除去する転写ベルトクリーニング装置２９が接触配置されている。
【００３２】
転写ベルト１４としては厚さ５０〜３００μｍ、体積抵抗率１０9〜１０16Ωｃｍ程度のＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ポリアミド、ポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネート等の樹脂材料や厚さ０．５〜２ｍｍ、体積抵抗率１０9〜１０16Ωｃｍ程度のクロロプレーンゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ウレタンゴム等のゴム材料が用いられる。また、必要に応じて、これらの材料にカーボン、ＺｎＯ、ＳｎＯ2、ＴｉＯ2等の導電性充填材を分散させて、体積抵抗率を１０7〜１０11Ωｃｍ程度に調整することもある。
【００３３】
転写材Ｐは給搬送装置３０によって搬送される。給搬送装置３０は、紙等の転写材Ｐを収納する給紙カセット１５と、給紙カセット１５から転写材Ｐを給紙する給紙ローラ１６と、給紙された転写材を搬送する搬送ローラ１７と、転写材Ｐの先端を検知するレジストセンサ１９等とを備えてなる。
【００３４】
レジストセンサ１９はフラグとフォトインタラプタとからなり、転写材Ｐがフラグを押してフォトインタラプタを遮ると、転写材Ｐの先端が到達したという信号が制御装置（制御手段）２４に取り込まれるようになっている。制御装置２４は、ＣＰＵ２５、ＲＡＭ（読み書き可能なメモリ）２６ 、ＲＯＭ（読み出し専用のメモリ）２７を有しており、また制御装置２４には表示パネル２８が接続されている。ＲＯＭ２７には、画像形成装置を制御するためのプログラムや各種データが書き込まれている。表示パネル２８は画像形成装置の状態等を表示するものである。
【００３５】
吸着ローラ２０は、給搬送装置３０から搬送されてきた転写材Ｐを転写ベルト１４表面に静電吸着させるためのもので、例えば金属の芯金を、体積抵抗率１０5〜１０8Ωｃｍ程度に調整したＥＰＤＭ、ウレタンゴム、ＮＢＲ等の導電弾性体で覆い、その上に中層として厚さ２００〜６００μｍ程度のウレタン等の層を設け、さらにその上に２５０μｍ程度の表層を設けて構成されている。表層にはスチレン等を用いる。
【００３６】
吸着ローラ２０の両端の芯金部を０．０４〜０．５Ｎ程度の線厚でバネ加圧することにより、吸着ローラ２０を転写ベルト１４を介してローラ１３ａに圧着させ、転写ベルト１４の移動に対して従動回転させる。これにより、吸着ローラ２０とローラ１３ａとの間には吸着ポイント（吸着ニップ部）Ｎ−Ａが構成されている。
【００３７】
本実施例では、吸着ローラ２０には定電圧電源である吸着バイアス印加電源２１が接続されており、また吸着バイアス印加電源２１には吸着電流測定回路（検出手段）２２が接続されている。吸着ローラ２０には、吸着バイアス印加電源２１から吸着バイアスとして定電圧バイアスが印加され、そのとき流れる電流は吸着電流測定回路２２によって計測され、その計測値は制御装置２４に取り込まれる。
【００３８】
また、転写ベルト１４の最下流側に配設されたローラ１３ｄのさらに下流側には、転写材Ｐの表面に転写されたトナー像を定着する定着装置２３が配設されている。
【００３９】
上述の構成の画像形成装置において、画像形成動作がスタートすると、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋおよび転写ベルト１４等が所定のプロセススピードで、それぞれ矢印Ｒ１方向、矢印Ｒ１４方向等に回転を始める。感光ドラム１Ｙは帯電ローラ２Ｙによって所定の極性、所定の電位に均一に帯電される。さらに、転写ローラ４Ｙには転写バイアス印加電源１８Ｙによって紙間バイアスが印加される。
【００４０】
一方、給紙カセット１５に収納されている転写材Ｐは、給紙ローラ１６によって給紙され、搬送ローラ１７によって搬送され、レジストセンサ１９によって先端の位置を検出された転写材Ｐは、図１に示すように、屈曲してから吸着ローラ２０に搬送される。そして転写材Ｐは、吸着ローラ２０とローラ１３aとの間の電圧印加によって転写ベルト１４表面に静電吸着される。
【００４１】
このとき、感光ドラム１Ｙの表面には、転写材Ｐの搬送に同期して露光装置１１Ｙからの走査ビーム１２Ｙによって画像情報に従った静電潜像が形成される。感光ドラム１Ｙがさらに回転すると、この静電潜像は現像装置８Ｙによってトナーを付着して現像され、イエローのトナー像として可視化される。感光ドラム１Ｙ上のトナー像は、転写ベルト１４に吸着して搬送されてきた転写材Ｐに、転写バイアス印加電源１８Ｙによって転写ローラ４Ｙに印加された画像形成用の転写バイアスにより転写される。
【００４２】
マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成ステーションＳＭ、ＳＣ、ＳＢｋにおいても、イエローの画像形成ステーションＳＹと同様に、それぞれの感光ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ上にそれぞれの色のトナー像が形成される。そして転写材Ｐが転写ベルト１４によって搬送されていくのに同期して、感光ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ上のトナー像が転写材Ｐ上に重ねて転写され、転写材Ｐ上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色を重ねたトナー像が形成される。トナー像を転写後の転写材Ｐは、転写ベルト１４から分離された後、定着装置２３によって加熱および加圧され、表面にトナー像が溶融固着される。
【００４３】
一方、トナー像転写後の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋは、転写材Ｐに転写されずに表面に残留したトナーがそれぞれのクリーニング装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋによって除去された後、つぎの画像形成に供される。また転写ベルト１４は、表面に残った不要なトナーが転写ベルトクリーニング装置２９によって除去され、つぎの転写材Ｐの搬送に供される。
【００４４】
以上のような構成において、搬送中の転写材Ｐに同期して、感光ドラム１（１Ｍ〜１Ｂｋ）上にトナー像を形成するタイミングと、転写ローラ４（４Ｙ〜４Ｂｋ）に画像形成用の転写バイアスを印加するタイミングを制御する原理を説明する。
【００４５】
図２は、転写材Ｐの給紙が開始され、転写材Ｐがレジストセンサ１９を切った時点Ｒ-onを起点とした吸着電流の変化を示したものである。転写材Ｐがレジストセンサ１９を切った時点Ｒ-onから吸着ローラ２０には定電圧の吸着バイアスが印加されるため、図２に示すように吸着電流ｉ0が流れる。そして、転写材Ｐが搬送されて吸着ポイントＮ−Ａに到達すると、吸着バイアスは定電圧制御されているために吸着電流が減少してｉ1になる。したがって、吸着電流ｉの変化をモニタしていれば転写材Ｐが吸着ポイントＮ−Ａに到達したことがわかる。
【００４６】
本実施例では、電流がｉ0から変化を始める時間をｔ0、ｉ1に安定する時間をｔ1とし、その中間の時間ｔp＝（ｔ0＋ｔ1）／２を転写材Ｐが吸着ポイントＮ−Ａに到達した時間として用いる。ただし、ｔ0やｔ1を用いても構わない。
【００４７】
図３は、転写材Ｐの給紙開始からイエローの画像が形成されて、イエロートナー像が転写材Ｐに転写されるまでのタイミングチャートを示したものである。図３において、Ｐ-onは給紙開始の時間、Ｒ-onは転写材がレジストセンサに到達した時間、ｔpは上述の転写材Ｐが吸着ポイントＮ−Ａに到達した時間、Ｔ1はイエローの感光ドラム１Ｙ上の画像形成開始の時間、ｔr1は画像形成用の転写バイアス印加開始の時間を示している。
【００４８】
つぎに図３を用いて実際の動作を説明する。転写材の給紙が開始されてマージンを見込んだ所定時間内Ｔ0にレジストセンサ１９が転写材の先端を検知しなければ、転写材Ｐは搬送されていないことになる。そこで、ＣＰＵ２５は、給紙が開始されると、まずレジストセンサからの信号をモニタし、所定の時間Ｔ0になっても変化がない場合はジャムが発生したと判断して、画像形成装置の動作を停止するとともに、表示パネル２８を使ってユーザにジャム発生を知らせる。
【００４９】
一方、所定時間Ｔ0内にレジストセンサ１９からの信号があった場合には、つぎに吸着バイアス印加電源２１から吸着バイアスを印加し、吸着電流測定回路２２が測定する吸着電流のモニタを行う。そして転写材Ｐが吸着ポイントＮ−Ａに到達した時間ｔpを求める。つぎにＣＰＵ２５はｔpから所定時間ｔＹ後に感光ドラム１Ｙ上の画像形成をスタートさせ、ｔpから所定時間trＹ後にイエロー用の画像形成用転写バイアスを印加させる。他の色についてもtPを基準に所定時間後にそれぞれ感光ドラム上の画像形成と画像形成用の転写バイアスの印加を行う。
【００５０】
転写ベルト１４は所定のプロセススピードで移動するように制御されているので、吸着ローラ２０によって転写材Ｐが転写ベルト１４表面に吸着されれば、以後は所定のスピードで各転写ポイントを移動する。したがって、転写材Ｐが吸着ポイントＮ−Ａに到達した時間を起点とすれば、転写ベルト１４に吸着された以後の安定した転写材の動きをもとに、転写材が各転写ポイントに至るタイミングを予測できる。
【００５１】
従って、本実施例によれば、各感光ドラム１に対する画像の形成開始位置（書き出し位置）を制御し、あるいは転写ローラ４に対する画像形成用の転写バイアスの印加開始タイミングを制御することで、常に転写材Ｐ上の所定の位置での画像形成用の転写バイアス印加および画像形成が可能になる。もちろん、画像形成装置に設定された紙サイズ情報あるいは、給紙カセット１５からの紙サイズ情報、レジストセンサ１９から信号があった時間等から画像形成用の転写バイアス印加の終了タイミングを制御することも可能である。
【００５２】
以上において、抵抗が非常に低い特殊な転写材が給紙された場合には、吸着電流の変化が非常に小さく転写材が吸着ポイントＮ−Ａに到達したことが検知できないことが予想される。そのような場合にも対処して、転写材上に画像が形成できるようにするためには、検出手段２２の吸着電流の計測に制限を設けておき、レジストセンサ１９から転写材の先端が到達したという信号が入ってから所定の時間（レジストセンサ１９から吸着ポイントＮ−Ａまで移動するのにかかると予想される時間＋数％程度のマージン）になっても電流に変化が無い場合には、転写材の抵抗が非常に低いと判断し、その所定の時間の時点をｔpとし、このｔpを基準として感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ上の画像形成および画像形成用の転写バイアスの印加開始もしくは終了を行うようにすればよい。
【００５３】
なお、本実施例のように、感光ドラム上での画像形成のタイミングを制御して、常に転写材上の所定の位置に画像を形成する場合には、吸着ポイントＮ−Ａから第１色目の転写ポイントＮ−Ｙまで転写材が移動する時間よりも、第１色目の感光ドラム上の露光位置（画像形成開始位置）から転写ポイントＮ−Ｙまで感光ドラムが移動する時間が短くなければならない。
【００５４】
また吸着バイアスの印加タイミングは、上記以外の、転写材Ｐが吸着ポイントＮ−Ａに到達するまでの任意のタイミングで構わないし、吸着電圧は転写材Ｐの先端を検知するためのものと、転写材Ｐを転写ベルト１４に吸着させるためのものとで異なる電圧値を用いてもよい。その場合は、ｔｐが決定したら直ちに吸着用の電圧値に変更するのが好ましい。
【００５５】
吸着電流測定回路（検出手段）２２は、吸着電流を制御するために吸着バイアス印加電源２１に予め取り付けられていることがあるので、その場合には、コストアップを招くことなく、本実施例が実行可能になる。吸着電流測定回路２２を吸着バイアス印加電源２１に新たに追加する場合でも、測定回路２２は比較的簡単に回路構成できるので、コストアップを最小限に抑えることができる。
【００５６】
以上のように、本実施例によれば、吸着バイアスを印加したときに流れる電流値の変化をモニタすることにより、吸着位置へ転写材Ｐが到達したことを検出できるので、吸着位置と転写位置との間に新たに転写材の検出センサを設置することなく転写材の位置を知って、感光ドラム上での画像形成および画像形成用の転写バイアスの印加タイミングを正確に制御でき、常に転写材Ｐの所定の場所に正確に画像を形成することができる。また転写材Ｐとして、トランスペアレンシー等の透明な転写材をはじめ、普通紙とは性状の異なる種々の転写材に対して適用することができる。
【００５７】
実施例２
図４は、本発明の画像形成装置の他の実施例の概略構成を示す縦断面図である。
【００５８】
実施例１では、定電圧電源の吸着バイアス印加電源２１を使用し、検出手段として吸着電流測定回路２２を使用したが、本実施例では、定電流電源の吸着バイアス印加電源３１を使用し、吸着電圧測定回路３２を使用した点が異なる。本実施例のその他の構成は実施例１と基本的に同様であり、図４において図１の部材と同じ部材は同じ符号を付してその説明を省略する。
【００５９】
本実施例は、吸着バイアスとして定電流バイアスを印加することが大きな特徴である。このとき定電流電源である吸着バイアス印加電源３１によって発生する電圧は、吸着電圧測定回路３２によって計測され、計測値はＣＰＵ２５に取り込まれる。
【００６０】
定電流バイアスを印加した場合には、転写材Ｐが吸着ポイントＮ−Ａに到達すると電圧が増大することになり、このことから実施例１と同様に、転写材Ｐが吸着ポイントＮ−Ａに到達したことを検出することができる。
【００６１】
吸着電圧測定回路（検出手段）３２は、吸着電圧を制御するために吸着バイアス印加電源３１に予め取り付けられていることがあるので、その場合には、コストアップを招くことなく本実施例を実行可能である。吸着電圧測定回路３２を吸着バイアス印加電源３１に新たに追加する場合でも、比較的簡単に回路構成できるので、コストアップを最小限に抑えることができる。
【００６２】
さらに、実施例１のような定電圧電源と吸着電流測定回路を用い、吸着電流測定回路によって測定される吸着電流値が常に所定の値になるように常時帰還をかけて定電圧電源を制御することで、擬似的に定電流バイアスを実現する方法でも構わない。この場合は、定電圧電源の設定値の変化、あるいは吸着電流測定回路によって測定される吸着電流値の変化をモニタすることで転写材Ｐの到達を検知することができる。
【００６３】
本実施例では、吸着バイアス電圧値の変化をモニタすることにより転写材Ｐの到達を検出できるので、感光ドラム上での画像形成および画像形成用転写バイアスの印加タイミングを正確に制御でき、常に転写材Ｐの所定の場所に正確に画像を形成することが可能になる。
【００６４】
実施例３
本実施例は、図１に示した実施例１において、第１色目の感光ドラム１Ｙ上の露光位置から転写ポイントＮ−Ｙまで感光ドラム１Ｙが移動する時間が、吸着ポイントＮ−Ａから第１色目の転写ポイントＮ−Ｙまで転写材が移動する時間よりも長くなっている点が異なる。
【００６５】
本実施例のその他の構成は、実施例１と基本的に同様であるので、画像形成装置の図面およびその各部の説明は省略する。
【００６６】
本実施例のような構成では、吸着ポイントＮ−Ａで転写材Ｐの到達を検知したときには、すでに感光ドラム１Ｙ上の画像形成は始まっている。したがって、この場合は画像形成タイミングは制御できないので、画像形成用転写バイアスの印加タイミングのみを制御することになる。
【００６７】
通常、転写材上の画像の位置が数ｍｍずれても画質自体に影響は出ない。しかし、転写材が転写ポイントに到達するよりも１ｍｍでも早い時点で画像形成用の転写バイアスが印加されてしまうと、その部分は感光ドラム上にメモリを作ってしまい画像上に濃いスジとなって現れ、画像品位を大いに低下させてしまう。
【００６８】
したがって、本実施例のように、転写材の移動に合わせて画像形成用の転写バイアスの印加タイミングを制御するだけでも非常に効果がある。
【００６９】
実施例４
図５に、本発明の画像形成装置のさらに他の実施例の概略構成を示す。
【００７０】
本実施例と上述の実施例１、２または３とが異なる点は、本実施例では、画像形成装置本体内に環境センサ３３を配置して、装置本体内部の環境を検知できるようにした点である。本実施例のその他の構成は実施例１と同様で、図５において図１に付した符号と同一の符号は同一の部材を示す。
【００７１】
本実施例における環境センサ３３は温湿度センサであり、これによって画像形成装置内の環境の温湿度を検知することができる。転写材は、画像形成装置内の温度や湿度によって含水分量が変動し、それにともなって抵抗値が変動することがあるので、転写材を検知するための最適な吸着バイアス値設定もそれにともなって変化する。したがって、低温低湿度、常温常湿度または高温高湿度といった環境区分（場合によってはさらに細分化してもよい）に対する最適な吸着バイアス設定値をあらかじめ用意しておき、環境センサ３３によって測定されたデータをもとに環境を判断して、吸着バイアス設定値を設定すれば、より正確な転写材の吸着ポイントＮ−Ａへの到達を検知することが可能になる。
【００７２】
本実施例では、環境センサ３３として温湿度センサを用いたが、温度センサや湿度センサを用いることもできる。さらにプロセススピードを変更して、画像描き込みの解像度を上げる場合や定着性を向上させる場合、あるいは使用する転写材の厚さや種類等によって吸着条件を最適な値に変更する場合等においても、転写材検知のための吸着バイアスを変更すれば、より正確な検出ができるようになって好ましい。
【００７３】
実施例５
本実施例は、図１に示した構成において、吸着電流ｉの変化から転写材Ｐの後端が吸着ポイントＮ−Ａを通過した時間を求めることを特徴とする。
【００７４】
転写材Ｐに定電圧の吸着バイアスを印加した場合、転写材Ｐの後端が吸着ローラ２０を抜けると吸着電流は増加する。したがって、吸着電流ｉの変化をモニタしていれば転写材Ｐの後端が吸着ポイントＮ−Ａを通過した時間がわかるので、転写材Ｐが各転写ポイントを通過するタイミングを予測できる。
【００７５】
したがって、本実施例によれば、各感光ドラム１に対する画像の形成終了位置を制御し、あるいは転写ローラ４に対する画像形成用の転写バイアスの印加終了タイミングを制御することで、常に転写材Ｐ上の所定の位置での画像形成用の転写バイアス印加および画像形成が可能になる。これにより、転写材Ｐが転写ポイントを通過した瞬間に画像形成用の転写バイアスが感光ドラムに直接印加されたり転写ベルト１４上にトナー像が転写されてしまうのを防ぐことができる。
【００７６】
本実施例では吸着バイアスは定電圧であったが、もちろん定電流でも電圧変化をモニタすることで同様に転写材Ｐの後端の通過を検知することができる。
【００７７】
以上、本発明の画像形成装置を実施例１〜５により説明したが、本発明は実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を損なわない範囲で種々に変更可能である。たとえば転写装置は転写ローラ４Ｍ、４Ｃ、４Ｙ、４Ｂｋに代えて、転写ブレードや転写ブラシ等の他のものを用いてもよく、また４色の色の画像形成順、従って転写ベルト１４の回転方向（矢印Ｒ１４方向）に沿っての各画像形成ステーションの配設順も任意とすることができる。また転写バイアス印加電源は、定電圧電源ではなく定電流電源でもよい。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、タンデム型のカラー画像形成装置において、吸着ローラを用いて転写材の吸着ポイントへの到達を検出するので、新たなセンサを追加することなく転写材の位置を正確に検出して、常に転写材に対し適正な位置で画像形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施例の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】図１の画像形成装置において転写材が吸着ポイントに到達する前後の吸着電流の変化を示すグラフである。
【図３】図１の画像形成装置における１色目の画像形成を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明の画像形成装置の他の実施例の概略構成を示す縦断面図である。
【図５】本発明の画像形成装置のさらに他の実施例の概略構成を示す縦断面図である。
【図６】従来の画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１Ｙ〜１Ｂｋ      感光ドラム
２Ｙ〜２Ｂｋ      帯電ローラ
４Ｙ〜４Ｂｋ      転写ローラ
１４              搬送ベルト
１８Ｙ〜１８Ｂｋ  転写バイアス印加電源
１９        レジストセンサ
２０        吸着ローラ
２１、３１  吸着バイアス印加電源
２２        吸着電流測定回路（検出手段）
２４        制御装置
２５        ＣＰＵ
３２        吸着電圧測定回路（検出手段）
３３        環境センサ
【図１】
0004756747.tif 000002
【図２】
0004756747.tif 000003
【図３】
0004756747.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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