JP2006091394A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 濃度調整とベルトウォーク補正とを効率的に行うことができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 トナー濃度を検出し、検出した前記トナー濃度に応じて、現像装置中のトナー濃度を調整する画像形成装置であって、トナー濃度調整中は、感光体ドラム２から転写ベルト８を離間させ、トナー濃度調整中の所定タイミングで行われる転写ベルト８のウォーク補正時には、ソレノイド部１２を制御して転写ベルト８を感光体ドラムに当接させる制御を行う制御部２０を有している。トナー濃度調整中は、像担持体から転写ベルトを離間させて、転写ベルトにトナーが転写されないようにし、転写ベルトのウォーク補正時には、ソレノイドを制御して転写ベルトを像担持体に当接させるので、トナー濃度の調整と、転写ベルトのウォーク補正とを効率的に行うことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、トナーの濃度調整とベルトウォーク補正とを行う画像形成装置に関する。

一般に、無端ベルトを２以上のベルト支持ロール間に張架して回転走行させるベルト走行システムにおいては、その無端ベルトがロール軸の方向に不用意に移動する蛇行現象が発生することが知られている。このような無端ベルトの蛇行現象は、各ベルト支持ロール間のアライメントのずれ、無端ベルト間での周長誤差等に起因して発生する。

このため、このような無端ベルトの蛇行現象を補正する方法が種々提案されている（特許文献１及び２参照）。

ところで、近年画像の濃度調整を行う際に、紙などの資源を無駄にしないように紙に印刷せずに濃度調整が行われるようになってきている（ノーペーパーラン）。この場合、通常プリント時と同様にベルトをドラムに当接させると、ベルト上に多量のトナーが転写されることになり、ベルトクリーニング装置に対して非常に負担をかけることになる。このため濃度調整時には転写ベルトを感光体ドラムから離し、トナーが転写ベルトに乗らないようにしている。

特開平８−３０１２１号公報 特開平１０−２４００３３号公報

無端ベルトは、感光体ドラムに当接する時にはソレノイド等によって位置決めされ、軸間アライメントがでるように設定されている。しかしながら感光体ドラムから離れた位置にある時には、ソレノイドは作用せず位置決めがされない。このため軸間アライメントが確定せず、この状態でウォーク補正を行っても補正の効果を得られないという問題が生じる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、濃度調整とベルトウォーク補正とを効率的に行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために本発明の画像形成装置は、ナー濃度を検出し、該検出した前記トナー濃度に応じて、現像装置中のトナー濃度を調整する画像形成装置であって、前記トナー濃度調整中は、像担持体から転写ベルトを離間させ、前記トナー濃度調整中の所定タイミングで行われる前記転写ベルトのウォーク補正時には、ソレノイドを制御して前記転写ベルトを前記像担持体に当接させる制御を行う制御手段とを有する構成としている。トナー濃度調整中は、像担持体から転写ベルトを離間させて、転写ベルトにトナーが転写されないようにし、転写ベルトのウォーク補正時には、ソレノイドを制御して転写ベルトを像担持体に当接させるので、トナー濃度の調整と、転写ベルトのウォーク補正とを効率的に行うことができる。

上記構成の画像形成装置において、前記転写ベルトを支持し、前記像担持体のトナー像を転写する転写領域近傍に設けられた支持ロールに対して、前記転写ベルトのウォーク補正時に、転写バイアスとは逆極性のバイアスを印加するバイアス印加手段を有するとよい。転写ベルトのウォーク補正時に、支持ロールに対して、転写バイアスとは逆極性のバイアスを印加することで、転写ベルトへのトナーの付着を防止することができる。

上記構成の画像形成装置において、前記制御手段は、前記トナー濃度調整時間よりも前記転写ベルトのウォーク補正時間が長くなるように調整を行うとよい。転写ベルトの調整に時間がかかるので、転写ベルトのウォーク補正時間が長くなるように調整することで、ベルトのウォーク補正を確実に行うことができる。

上記構成の画像形成装置において、前記制御手段は、前記転写ベルトのウォーク補正時には、前記像担持体にトナーがのらないようにするとよい。転写ベルトのウォーク補正時には、転写ベルトを像担持体に当接させるので、像担持体にトナーがのらないようにすることで転写ベルトへのトナーの付着を防止することができる。

上記構成の画像形成装置において、前記制御手段は、前記トナー濃度を低下させる時には、前記現像装置への前記トナーの供給を停止すると共に、前記像担持体上に高濃度の前記トナー像を形成し、前記トナー濃度を上げる時には、前記像担持体上にトナ−をのせない或は低濃度の前記トナー像を形成するとよい。このような調整を行なうことで、トナー濃度の調整を短時間で、しかも適切に行なうことができる。

本発明は、濃度調整とベルトウォーク補正とを効率的に行うことができる。

添付図面を参照しながら本発明の最良の実施例を説明する。

まず図１を参照しながら画像形成装置１の構成を説明する。図１に電子写真方式の画像形成装置１の構成を示す。図１に示す矢印方向に回転する感光体ドラム（像担持体）２の周囲に、感光体ドラム２を所定電位に帯電するスコロトロン帯電器３、感光体２上に静電潜像を書き込むレーザ走査装置（ＲＯＳ：Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）などの画像書込装置（本例では同装置からのレーザ光のみを示す）、感光体ドラム２上に形成された静電潜像をトナーにて可視像化する現像装置４、転写ベルト８、転写ローラ９等の転写手段から感光体ドラム２に注入された電荷を除電する除電帯電装置５、感光体ドラム２表面の未転写トナーをクリーニングするクリーニング装置６、感光体２表面の静電残像を除電するイレーズランプ７、転写材を搬送する転写ベルト８と現像装置４により現像された現像像を転写材に転写する転写ローラ９とからなる転写手段等を備えている。なお、転写ベルト８は、駆動ロール１０と従動ロール１１とに張架されている。また、従動ロール１１には、従動ロール１１の位置を変え、転写ベルト８を感光体ドラム２に当接させたり、離間させたりするソレノイド部１２が設けられている。

ソレノイド部１２は、図１に示すように従動ロール１１の軸受部等に取り付けられたコイルバネ１３と、コイルバネ１３に連結された連結部材１４と、電磁ソレノイド１５とからなり、ソレノイド駆動部３３によって駆動される。電磁ソレノイド１５の駆動力によってコイルバネ１３を上下に移動させることで、転写ベルト８を感光体ドラム２に当接させたり、感光体ドラム２から離間させたりする。感光体ドラム２に当接させる時には、ソレノイド部１２によって転写ベルト８は所定位置に位置決めされ、駆動ロール１０と従動ロール１１の軸間アライメントがでるように設定される。また転写ベルト８を感光体ドラム２から離す時には、ソレノイド駆動部３３によって電磁ソレノイド１５への電源供給は停止される。このため、転写ベルト８及び従動ロール１１は自重によりその位置を下げることになる。

また感光体ドラム２の周辺部には、感光体ドラム２の現像領域にトナーパッチの濃度を測定するトナー濃度センサ３２が設けられている。画像書込装置（ＲＯＳ）によってトナーパッチ用の静電潜像を形成し、現像装置４で現像してトナーパッチを形成する。これを用紙に転写することなくトナー濃度センサ３２で濃度を測定する。

画像形成装置の作像プロセスについて説明する。先ず、スコロトロン帯電器３にて感光体ドラム２を帯電した後に、画像書込装置からのレーザ光にて感光体ドラム２上に静電潜像を書き込む。その後、現像装置４にて静電潜像をトナー像として可視像化し、所定のタイミングで転写部位へと移動させる。一方、転写材は、転写ベルト８にて所定のタイミングで転写部位へと搬送され、転写ローラ９と、転写ベルト８によって転写バイアスを印加されることで、感光体ドラム２上のトナー像が転写材に転写される。なお、転写ベルト８及び転写ローラ９とからなる転写手段は、スコロトロン帯電器３による帯電とは逆極性となるように転写電界をかける。

次に図２を参照しながら、画像形成装置１の制御系の電気的な接続構成を説明する。ＣＰＵ２１、ＲＡＭ２２、ＲＯＭ２３からなる制御部２０が、Ｉ／Ｏ部２４を介して各機能部に接続されている。Ｉ／Ｏ部２４には、ユーザが画像形成装置１を操作するための操作パネル３１と、感光体ドラム２の所定位置に形成されたトナーパッチの濃度を検出するトナー濃度センサ３２と、ソレノイド１２を駆動するソレノイド駆動回路３３と、現像装置４内に所定の機構でトナーを供給するモータを駆動するトナー補給回路３４と、スコロトロン帯電器３に高電圧を印加し、現像装置４の現像スリーブに現像バイアス電圧を印加し、転写ロール９にトナーとは逆極性の転写バイアス電圧を印加し、従動ロール１１に転写手段とは逆極性のバイアス電圧を印加する電源回路３５と、感光体ドラム２を回転駆動するメインモータを駆動するメインモータ駆動回路３６と、現像装置４の図示しない現像モータを駆動する現像モータ駆動回路３７などが接続されている。

次に、図３及び４を参照しながら本実施例の動作手順を説明する。まず、操作パネル３１からの操作入力により、制御部２０は、感光体ドラム２の所定領域にトナーパッチを形成する指示を出す。画像書込装置（ＲＯＳ）によってトナーパッチ用の静電潜像を形成し、現像装置４で現像してトナーパッチを形成する。作成したトナーパッチは、用紙に転写することなくトナー濃度センサ３２でその濃度を測定する（ステップＳ１）。制御部２０は測定した濃度によりトナー濃度に異常があると判定すると（ステップＳ２）、操作パネル３１にトナー濃度の異常を表示し（ステップＳ３）、サービスマンからの操作入力を待つ。サービスマンは、濃度調整を行うページ数の設定や、割り込みでベルトウォーク補正を行うページ数の設定を入力する（ステップＳ４）。濃度調整を行うページ数の設定は、濃度の調整用に感光体ドラム２を回転させる回数の設定であり、ベルトウォーク補正を行うページ数は、濃度調整のために感光体ドラム２を何回回転させたらベルトウォーク補正を行うかの設定である。

これらの設定が操作パネル３１から入力されると、制御部２０は、ノーペーパーランによるトナー濃度調整を行う（ステップＳ５）。この時、トナー濃度を低下させるために、トナー補給回路３４の動作を停止してトナーの供給を停止し、画像濃度７０％のハーフトーン画像を感光体ドラム２の表面に作像する。トナーの供給が停止されるのでトナー濃度を低下させることができる。この時転写ベルト８は、ソレノイド部１２によって感光体ドラム２から離間した位置に配置されている。またトナー濃度をアップさせる時には、画像濃度３％の低濃度のハーフトーン画像を低感光体ドラム２の表面に作像する。当然、この時も転写ベルト８は、ソレノイド部１２によって感光体ドラム２から離間した位置に配置される。

また、所定回数分感光体ドラム２を回転させて濃度補正を行うと、割り込みでウォーク補正を行う（ステップＳ５）。この時、ソレノイド部１２によって転写ベルト８は感光体ドラム２に当接する位置に配置され、軸間アライメントがでるように設定される。また、転写ベルト８にトナーが付着しないように感光体ドラム２には白紙イメージが露光される。

また、ウォーク補正時には、転写ベルト８を感光体ドラム２に接触させるので、転写ベルト８に不要なトナーが転移するのを防止する目的で、従動ロール１１に、転写手段とは逆極性のバイアス電圧をバイアス印加部１６により印加する。従動ロール１１に逆極性のバイアスを印加しておくことで、かぶりトナーが転写ベルト８に付着するのを防止することができる。以上の動作をサービスマンに設定されたページ数の設定分だけ繰り返して行う。

なお、トナー濃度調整時間よりも転写ベルトのウォーク補正時間が長くなるように設定されている。転写ベルトの調整に時間がかかるので、転写ベルトのウォーク補正時間が長くなるように調整することで、ベルトのウォーク補正を確実に行うことができる。

図４には、ベルトウォーク補正時に出力される信号が示されている。割り込みで行われれるベルトウォーク補正時には、図４に示すように転写ベルト８を感光体ドラム２から離間させる。またベルトウォーク補正時にも、画像書込装置（ＲＯＳ）による書込みは行われるが、白紙イメージが露光される。

また図４に示すコンタクトポートと、キープポートは、図１に示すソレノイド部１２に設けられたポートであり、転写ベルト８を持ち上げて感光体ドラム２に接触させる時には、ソレノイド部１２のコンタクトポートに信号を入力する。ソレノイド部１２は、コンタクトポートに信号を入力することで大きな力で転写ベルト８を持ち上げ、感光体ドラム２に接触させる。転写ベルト８が感光体ドラム２に接触し所定時間を経過すると、キープポートに信号が入力される。キープポートに信号を入力することで、ソレノイド部１２は、使用する電力をセーブして、小さな力で転写ベルト８を支える。またキープポートの信号入力に同期して、従動ロール１１に、転写手段とは逆極性のバイアス電圧を印加する。従動ロール１１に逆極性のバイアスを印加しておくことで、かぶりトナーが転写ベルト８に付着するのを防止することができる。

なお、転写ベルトのウォーク補正には、種々の方法を挙げることができる。
例えば、転写ベルトに押しつけるように配する押圧ロールを設けて、この押圧ロールと転写ベルト８とのニップ域の幅を、その蛇行による転写ベルト８の移動方向（Ｘ方向又はＹ方向）に応じて相対的に異ならせることで、転写ベルト８を蛇行による移動方向とは反対側の方向（Ｙ方向又はＸ方向）に移動させることができる。

上述した実施例は本発明の好適な実施例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。例えば、上述した実施例では、従動ロール１１に転写ロール９とは逆極性のバイアスを印加してかぶりトナーの発生を防止しているが、濃度調整の時には、用紙への転写は行われないので、転写ロール９によってトナーの極性と同一極性のバイアスを印加してもよい。

画像形成装置の構成を示す図である。 制御系の電気的な接続構成を示す図である。 動作手順を示すフローチャートである。 ウォーク補正時のタイミングを示す信号波形図である。

符号の説明

１ 画像形成装置 ２ 感光体ドラム
３ スコロトロン帯電器 ４ 現像装置
５ クリーニング装置 ６ 除電帯電装置
７ イレーズランプ ８ 転写ベルト
９ 転写ロール １０ 駆動ロール
１１ 従動ロール １２ ソレノイド部
１３ コイルバネ１ １４ 連結部材
１５電磁ソレノイド ２０ 制御部
２１ ＣＰＵ ２２ ＲＡＭ
２３ ＲＯＭ ２４ Ｉ／Ｏ部
３１ 操作パネル ３２ トナー濃度センサ
３３ ソレノイド駆動回路 ３４ トナー補給回路
３５ 電源回路 ３６ メインモータ駆動回路
３７ 現像モータ駆動回路

Claims (5)

1. トナー濃度を検出し、該検出した前記トナー濃度に応じて、現像装置中のトナー濃度を調整する画像形成装置であって、
   前記トナー濃度調整中は、像担持体から転写ベルトを離間させ、前記トナー濃度調整中の所定タイミングで行われる前記転写ベルトのウォーク補正時には、ソレノイドを制御して前記転写ベルトを前記像担持体に当接させる制御を行う制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記転写ベルトを支持し、前記像担持体のトナー像を転写する転写領域近傍に設けられた支持ロールに対して、前記転写ベルトのウォーク補正時に、転写バイアスとは逆極性のバイアスを印加するバイアス印加手段を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記トナー濃度調整時間よりも前記転写ベルトのウォーク補正時間が長くなるように調整を行うことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記転写ベルトのウォーク補正時には、前記像担持体にトナーがのらないようにすることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記トナー濃度を低下させる時には、前記現像装置への前記トナーの供給を停止すると共に、前記像担持体上に高濃度の前記トナー像を形成し、前記トナー濃度を上げる時には、前記像担持体上にトナ−をのせない或は低濃度の前記トナー像を形成することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の画像形成装置。
   

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