画像形成装置
【課題】記録材の裏汚れを確実に防止できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】像担持体上にトナー像を形成する画像形成部(16)と、ローラ間に掛け回され、その搬送面に記録材を載置して像担持体(18)と転写ローラ(31)との間を走行しており、トナー像を記録材に直接的に転写する転写ベルト(50)と、搬送面に付着した残トナーを回収して搬送面を清掃するクリーニングユニット(57)と、転写ベルトの走行方向で見て転写位置の下流側であってクリーニングユニットの上流側に配置されており、搬送面上のトナー濃度を検知する濃度検知手段(56)と、像担持体の画像濃度を補正する際には、搬送面に基準画像を形成した後の濃度検知手段の検知結果から画像濃度を補正する一方、搬送面を清掃した後にも濃度検知手段の検知結果から搬送面の清掃が必要である旨を判定したときには、搬送面をクリーニングユニットに清掃させる制御手段(92,94)とを具備する。
【解決手段】像担持体上にトナー像を形成する画像形成部(16)と、ローラ間に掛け回され、その搬送面に記録材を載置して像担持体(18)と転写ローラ(31)との間を走行しており、トナー像を記録材に直接的に転写する転写ベルト(50)と、搬送面に付着した残トナーを回収して搬送面を清掃するクリーニングユニット(57)と、転写ベルトの走行方向で見て転写位置の下流側であってクリーニングユニットの上流側に配置されており、搬送面上のトナー濃度を検知する濃度検知手段(56)と、像担持体の画像濃度を補正する際には、搬送面に基準画像を形成した後の濃度検知手段の検知結果から画像濃度を補正する一方、搬送面を清掃した後にも濃度検知手段の検知結果から搬送面の清掃が必要である旨を判定したときには、搬送面をクリーニングユニットに清掃させる制御手段(92,94)とを具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写ベルトを用いて画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置では電子写真方式が用いられており、帯電器が像担持体、例えば感光体ドラムを予め帯電し、露光器が感光体ドラムの表面に光を照射すると、この感光体ドラムの表面には静電潜像が形成される。また、現像器はトナーを担持しており、現像バイアス電圧を印加すると、予め電荷を帯びたトナーは静電潜像に付着し、トナー像が形成される。
【０００３】
そして、このトナー像を転写ベルト上の記録材に、或いは中間転写ベルトを介して記録材に転写して定着させる。
ここで、濃度センサを用いて画像濃度を補正する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。詳しくは、感光体ドラムに基準画像（例えばパッチ画像）を形成し、この基準画像を転写ベルトの搬送面等に転写しており、次いで、光を基準画像に照射して基準画像のトナー量を検出している。この基準画像からの光量を測定することにより、濃度の補正量を求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−９２１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した転写ベルトの構成では、トナー像が記録材に転写される際に、感光体ドラムから記録材に向けて移動するトナーは、転写ベルトの搬送面にも付着することがあり（例えば、紙間でのかぶりトナー等）、この搬送面に付着した残トナーが記録材の裏汚れを起こす。そのため、この残トナーを搬送面から除去する措置が必要になる。
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術では、濃度センサは搬送面上の基準画像のトナー量を検知するだけであり、画像濃度の補正時以外における搬送面上のトナー濃度については検知していない。これでは、仮に転写ベルトのクリーニング装置を備えていたとしても、万一、クリーニング不良が生じていた場合には、その状態のまま画像形成が開始されてしまい、搬送面に付着した残トナーが記録材の裏汚れを生じさせるという問題がある。
【０００７】
また、この問題の解決にあたり、濃度センサによるトナー量の検知位置にも留意しなければならない。当該センサによる検知値にバラツキが生ずると、画像濃度の補正が困難になるからである。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、記録材の裏汚れを確実に防止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】
【０００８】
上記目的を達成するための第１の発明は像担持体を有しており、その駆動によって像担持体上の潜像をトナーで現像し、トナー像を形成する画像形成部と、ローラ間に掛け回され、その搬送面に記録材を載置して像担持体と転写ローラとの間を走行しており、トナー像を記録材に直接的に転写する転写ベルトと、搬送面に付着した残トナーを回収して搬送面を清掃するクリーニングユニットと、転写ベルトの走行方向で見てトナー像の転写位置の下流側であってクリーニングユニットの清掃位置の上流側に配置されており、搬送面上のトナー濃度を検知する濃度検知手段と、像担持体の画像濃度を補正する際には、搬送面に基準画像を形成した後の濃度検知手段の検知結果から画像濃度を補正する一方、搬送面を清掃した後にも濃度検知手段の検知結果から搬送面の清掃が必要である旨を判定したときには、搬送面をクリーニングユニットに清掃させる制御手段とを具備する。
【０００９】
第１の発明によれば、転写ベルトは、記録材を搬送するベルトであり、像担持体と転写ローラとの間を走行しており、像担持体上に形成されたトナー像が記録材に転写される。一方、像担持体から記録材に向けて移動するトナーは、この記録材の他、転写ベルトの搬送面にも付着し得るが、この搬送面に付着した残トナーはクリーニングユニットで回収される。
【００１０】
ここで、像担持体の画像濃度の補正は、転写ベルトの搬送面に基準画像を形成しておき、次いで、濃度検知手段が例えば光を基準画像に照射して基準画像のトナー量を検出する。そして、制御手段が濃度の補正量を求めて画像濃度を補正する。
しかし、本発明では、画像濃度補正時における基準画像の濃度検知に加え、この基準画像を搬送面に形成しない場合にも搬送面上のトナー濃度を検知し、搬送面のさらなる安定化を図っている。
【００１１】
詳しくは、濃度検知手段は、搬送面をクリーニングユニットで清掃した後にも搬送面上の残トナーの濃度を検知しており、この検知結果は制御手段に向けて出力される。当該制御手段では、搬送面の清掃が必要であるか否か判別する。そして、この濃度検知手段の検知結果から搬送面の清掃が必要である旨を判定したとき、つまり、クリーニング不良等のときには、この搬送面をクリーニングユニットに改めて清掃させる。
【００１２】
このように、画像濃度の補正時のみならず、クリーニング後における搬送面のトナー濃度の検知結果も利用しているため、転写ベルトの搬送面は従来に比して常に清掃された状態になる。この結果、搬送面に付着した残トナーによる記録材の裏汚れを確実に防止できる。
第２の発明は、第１の発明の構成において、濃度検知手段は、定型サイズの記録材の両側位置から外れた位置に配置され、搬送面の濃度を検知する検知部を備えることを特徴とする。
【００１３】
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、像担持体の画像濃度の補正は、搬送面上の基準画像のトナー量と基準画像の無い状態のトナー量（基準値）とを比較して行われる。
ここで、定型サイズの記録材が搬送面上を繰り返し搬送されると、搬送面の同じ箇所が記録材のエッジとの接触によって傷つけられ、搬送面の表面状態が変化し易くなる。これでは、上記基準値にバラツキが生じ、求められた濃度の補正量をさらに補正しない限り、画像濃度の補正が困難になる。
【００１４】
しかし、濃度検知手段の検知部は、定型サイズの記録材の両側位置から外れた位置に配置されており、上記基準値のバラツキを抑制できる。よって、複雑な補正を行うことなく画像濃度の補正を行い、良好な状態の搬送面を長期に亘って維持できる。
第３の発明は、第１や第２の発明の構成において、転写ベルトは、潜像に付着するトナーとは逆極性の電圧を転写ローラに印加してトナー像を記録材に直接的に転写し、クリーニングユニットは、搬送面に付着した残トナーを静電気力によって回収して搬送面を清掃することを特徴とする。
【００１５】
第３の発明によれば、第１や第２の発明の作用に加えてさらに、転写ベルトは記録材を静電吸着搬送するベルトである。トナーは像担持体の静電潜像に付着し、像担持体にはトナー像が形成される。そして、この潜像に付着するトナーとは逆極性の電圧を転写ローラに印加すると、トナー像が記録材に転写される。つまり、このトナーは像担持体から記録材に向けて積極的に移動し、搬送面にも強く付着し得るものの、クリーニングユニットはその静電気力を用いて搬送面に付着した残トナーを回収しており、記録材の裏汚れをより一層確実に防止できる。
【００１６】
しかも、静電吸着搬送する転写ベルトを用いれば、像担持体への巻きつきを容易に防止できるため、記録材の分離性が向上するし、また、次の定着に至るまで吸着させたまま搬送できることから、高速機等の性能安定化に寄与する。
第４の発明は、第１から第３の発明の構成において、記録材は下方から上方に向けて縦搬送されており、転写ベルトは、この下方側に配置された駆動ローラと、上方側に配置された従動ローラとの間にて傾斜して掛け回されていることを特徴とする。
【００１７】
第４の発明によれば、第１から第３の発明の作用に加えてさらに、記録材を縦搬送する際に転写ベルトを用いており、像担持体及び転写ローラだけで記録材を保持した場合に比して、記録材はより安定した姿勢で次工程に向けて移動でき、画像形成装置の良好な稼動に寄与する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、濃度検知手段がクリーニング後にもトナー濃度を検知し、また、この濃度検知手段の検知位置を記録材のエッジに対してずらしており、正確な検知によって記録材の裏汚れを確実に防止できる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施例のプリンタの概略構成図である。
【図２】コントローラを含めた図１のプリンタの構成図である。
【図３】図１の転写ユニット周辺の説明図である。
【図４】図１の転写ユニットの斜視図である。
【図５】図４の転写ユニットの拡大図である。
【図６】図２のコントローラによる画像濃度制御や搬送面安定化制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１には、画像形成装置の一例であるモノクロ印刷用のプリンタ１の構造が概略的に示されている。図１に示された断面はプリンタ１の左側面からみたものである。このため、プリンタ１の前面は図１の右側に、背面は左側にそれぞれ位置する。
【００２１】
図１に示されるように、プリンタ１の装置本体２の上方には排紙トレイ３６が設けられ、この排紙トレイ３６の近傍には、使用者の各種操作に供される複数の操作キーや、各種情報を表示する画面を配置したフロントカバー５が設けられている。
また、この装置本体２の下方には給紙カセット４が配置され、その収容部４０には、枚葉の用紙（記録材）が積層された状態で収納されている。
【００２２】
この図１でみて収容部４０の右上方には給紙ローラ４６が設けられており、用紙は、給紙カセット４の右上方に向けて送出され、この送出された用紙は、装置本体２の内部でプリンタ１の前面に沿って上方に向けて縦搬送される。
また、給紙カセット４は、プリンタ１の前面側、つまり、図１において右方向に向けて引き出し可能に構成されており、この引き出した状態にて、収容部４０に新たな用紙を補充したり、用紙を別の種類の用紙に入れ替え可能となる。
【００２３】
装置本体２の内部には、給紙カセット４からの用紙搬送方向でみて下流側に搬送ローラ１０、レジストローラ１４、画像形成部１６及び転写ユニット３０が順番に配置されている。
画像形成部１６には１個の感光体ドラム（像担持体）１８が設けられ、この感光体ドラム１８は回転自在に設置され、ドラムモータによって図１の反時計回りに駆動する。なお、本実施例の感光体ドラム１８は、その表面に非晶質シリコン系の層を有したａ−Ｓｉドラムである。
【００２４】
図１でみて感光体ドラム１８の左方には露光部１５が備えられており、この露光部１５からは、レーザ光が感光体ドラム１８に向けて照射される。そして、図１に示されるように、感光体ドラム１８の周囲の適宜位置には、帯電器２０、現像器２４、転写ユニット３０の転写ローラ３１やクリーニングユニット２５がそれぞれ設けられている。
【００２５】
本実施例の帯電器２０は、図１でみて感光体ドラム１８の左斜め上方に位置し、感光体ドラム１８に接する帯電ローラや、この帯電ローラの表面を研磨摺擦する摺擦ローラを有し、感光体ドラム１８の表面を帯電させる。
現像器２４は感光体ドラム１８の左斜め下方に配置され、感光体ドラム１８に対峙する現像ローラを有する。この現像ローラは現像モータによって図１の時計回りに駆動する。
【００２６】
また、露光部１５と給紙カセット４との間にはブラック用のトナーコンテナ２３が配設されている。
ここで、本実施例の転写ユニット３０は、後述のように静電気力で用紙を吸着搬送する転写ベルト５０を有し（図２，３）、当該転写ベルト５０は感光体ドラム１８の斜め下方に配置され、ベルトモータによって図１，３でみて時計回りに走行する。
【００２７】
そして、転写ベルト５０は、転写ローラ３１を介して感光体ドラム１８に対して右斜め下方から圧接可能に構成されている。これら転写ベルト５０と感光体ドラム１８とは、トナー像を用紙に転写するためのニップ部を形成する。なお、本実施例の転写ローラ３１は、金属シャフト（直径８ｍｍ程度）上にＥＰＤＭの発泡ゴムを形成した直径１４ｍｍ程度の大きさで構成され、転写ベルト５０の裏面を感光体ドラム１８に向けて押圧している。
【００２８】
また、用紙搬送方向でみて転写ユニット３０の下流側には、定着部３２、排出分岐部３４及び排出ローラ３５が順番に配置されている（図１）。
本実施例では、転写ユニット３０と手差しトレイ３との間に、この転写ユニット３０とともに装置本体２に対して引き出し可能な搬送ユニット４８を備え、この搬送ユニット４８からみて装置本体２の前面側には両面印刷搬送路３８が形成されている。この両面印刷搬送路３８は、排出分岐部３４から装置本体２の前面側で分岐して下方に向けて延び、レジストローラ１４の上流側に連結している。
【００２９】
上述した転写ベルト５０には、ゴム製のシート材の両端部分を重ね合わせて接合したエンドレス形状のベルトや、継ぎ目を有しないシームレスのベルトが用いられており、図２に示されるように、下方のレジストローラ１４側に配置された駆動ローラ５２と上方の定着部３２側に配置された従動ローラ５４との間に平行掛けされ、傾斜した状態で時計回りに走行している。
【００３０】
なお、ゴム製のシート材には例えばアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）などを使用し、トナーの離型性を高めるべく、その表面にはフッ素系（例えばＰＴＦＥ）のコーティングが施されている。
また、この転写ベルト５０の摩擦帯電特性は、感光体ドラム１８の静電潜像に付着するトナーの摩擦帯電特性に対して逆極性の関係を有している。
【００３１】
そして、転写ローラ３１と感光体ドラム１８との間に、その静電潜像に付着するトナーと逆極性の電圧を印加する。つまり、仮に本実施例で使用するトナーがプラス帯電性のトナーである場合には、転写ローラ３１に当該トナーとは逆極性の電圧を印加すると、感光体ドラム１８上のプラス帯電性のトナーは感光体ドラム１８から離れ、基本的には転写ベルト５０上の用紙に向かう。
【００３２】
ここで、この転写ベルト５０の搬送面には、この感光体ドラム１８から離れたプラス帯電性のトナーや、感光体ドラム１８の表面電位の上昇などで生じたマイナス帯電性のトナーが残トナーとして付着することがある。また、このプラス帯電性のトナーには、転写ベルト５０の周回走行によって次第にチャージアップされた同じくプラス帯電性の残トナーも存在し得る。
【００３３】
そこで、クリーニングユニット５７が転写ベルト５０の搬送面に残留した残トナーを除去している。
本実施例のクリーニングユニット５７は、クリーニングローラ５８、ブレード５９や高圧基板、及びクリーニング補助部６０などから構成される。
クリーニングローラ５８は、転写ベルト５０の走行方向で見て従動ローラ５４の下流側近傍に配置され、用紙を載置する搬送面に付着した残トナーを静電気力によって回収して搬送面から除去する。
【００３４】
具体的には、クリーニングローラ５８は、金属製（例えばＳＵＳ４３０）で形成されており、転写ベルト５０の幅方向に延びて回転可能に構成されている。また、クリーニングローラ５８は、この転写ベルト５０と同じか大きな速度（線速比：例えば１．０〜１．２）で図３の反時計回りに回転し、転写ベルト５０の搬送面にトレール方向で当接する。
【００３５】
ブレード５９はウレタン製であり、転写ベルト５０の幅方向に延び、その搬送面とは反対側にてクリーニングローラ５８にカウンタ方向で当接する。
また、上述した従動ローラ５４は接地され、これらクリーニングローラ５８と従動ローラ５４との間には、感光体ドラム１８の静電潜像に付着するトナーと逆極性の電圧が高圧基板から印加されるので、転写ベルト５０の搬送面からクリーニングローラ５８に向かう電界が生じている。
【００３６】
これにより、転写ベルト５０の搬送面に付着したプラス帯電性のトナーは搬送面から回収され、クリーニングローラ５８に付着する。このクリーニングローラ５８に付着した残トナーはブレード５９で掻き取られ、回収容器に集められる。
一方、クリーニング補助部６０は、転写ベルト５０の走行方向でみて駆動ローラ５２の上流側近傍に配置されており、転写ベルト５０の幅方向に延びて回転可能に構成される。
【００３７】
このクリーニング補助部６０は、その摩擦帯電特性が正規の帯電トナーとは逆極性（本実施例ではマイナス帯電性）の関係を有したブラシで構成される。そして、転写ベルト５０と同じ速度（線速比：１．０）にて図３の時計回りに回転し、この転写ベルト５０の搬送面にカウンタ方向で当接する。
これにより、搬送面に付着したマイナス帯電性のトナーは、クリーニングローラ５８を通過しても、クリーニング補助部６０で掻き乱されてプラス帯電性のトナーに総て整えられる。
【００３８】
この整えられたプラス帯電性のトナーが付着したままの搬送面は、レジストローラ１４の近傍にて用紙を載置し、感光体ドラム１８に向かう。
次いで、転写ローラ３１に上記トナーとは逆極性の電圧を印加すると、感光体ドラム１８上のプラス帯電性のトナーは感光体ドラム１８から離れて用紙に向かうが、転写ベルト５０の搬送面に付着していたプラス帯電性のトナーは用紙の裏面に向かわず、この搬送面に付着し続ける。
【００３９】
そして、クリーニングユニット５７によれば、上記高圧基板によって搬送面からクリーニングローラ５８に向かう電界が生じているため、この搬送面に付着し続けたプラス帯電性のトナーを搬送面から回収でき、その後の搬送面には残トナーが蓄積し難くなる。
ところで、本実施例の転写ユニット３０には、濃度センサ（濃度検知手段）５６が設置されている（図２）。
【００４０】
これは、感光体ドラム１８の画像濃度を補正する際には、まず、感光体ドラム１８に画像調整用の基準画像（例えばパッチ画像）を形成し、この基準画像が転写ベルト５０の搬送面に転写されるからである。
詳しくは、図３でみて従動ローラ５４の右上方には支持台５５が設けられており、この支持台５５に濃度センサ５６が取り付けられている。
【００４１】
より具体的には、この図３と、搬送ユニット４８側から転写ユニット３０をみた図４とを合わせると容易に理解できるように、濃度センサ５６は、トナー像の転写位置の下流側であってクリーニングローラ５８の清掃位置の上流側に位置した転写ベルト５０の搬送面上のトナー濃度を検知する。
また、本実施例の濃度センサ５６は、上記図４の左側を拡大した図５に示される如く、その検知部７０が定型サイズの用紙のエッジ位置から外れた位置に配置されている。
【００４２】
より具体的には、当該図５において、実線で示された位置が日本で使用されるＡ版やＢ版サイズなどの用紙のエッジ位置である。また、１点鎖線で示された位置が欧米等で使用される所謂リーガルサイズなどの用紙のエッジ位置であり、本実施例の検知部７０はいずれの用紙のエッジ位置には重ならない位置に配置されている。
【００４３】
当該検知部７０は発光部及び受光部からなり、この発光部から転写ベルト５０の搬送面に向けて測定光を照射し、搬送面上の基準画像のトナーで反射した反射光を受光部で感知する。
具体的には、基準画像のトナー量が多い場合には、当該トナーとの衝突によって測定光が散乱するため、受光部での受光量が減る。この濃度センサ５６の測定結果はコントローラ９０に入力され（図２）、その画像濃度制御部（制御手段）９２が、例えば正反射光量と乱反射光量との差分に基づいて基準画像のトナー量を計測する。これにより、濃度の補正量が求められ、画像形成部１６による画像濃度に反映される。
【００４４】
一方、本実施例では、この濃度センサ５６の測定結果を転写ベルト５０の搬送面の清浄状態の検知にも利用している。
図６を参照すると、コントローラ９０による画像濃度制御や搬送面安定化制御のフローチャートが示されており、以下、上記コントローラ９０を備えたプリンタ１の本発明に係る作用について説明する。
【００４５】
図６のステップＳ６０１にて、コントローラ９０がキャリブレーション時であると判定した場合には、ステップＳ６０２〜ステップＳ６０５に進み、感光体ドラム１８の画像濃度を補正する。つまり、ステップＳ６０２では、感光体ドラム１８に形成した画像調整用の基準画像を転写ベルト５０の搬送面に転写し、ステップＳ６０３に進む。
【００４６】
このステップＳ６０３では、画像濃度制御部９２が濃度センサ５６の測定結果に基づいて基準画像のトナー量を検知する。次いで、ステップＳ６０４では、画像濃度制御部９２が濃度の補正量を求め、画像形成部１６に出力する。そして、ステップＳ６０５に進み、この画像形成部１６が外部から入力された画像データに基づいて画像形成を開始する。
【００４７】
一方、上記ステップＳ６０１にてキャリブレーション時ではない場合には、ステップＳ６０６〜ステップＳ６１０に進み、転写ベルト５０の搬送面の安定化を図る。
詳しくは、ステップＳ６０６では、コントローラ９０は、転写ベルト５０の搬送面の清掃が完了しているか否かを判別しており、例えばクリーニングユニット５７が、上記基準画像のトナーの回収を開始してから所定期間が経過、或いは、所定枚数の印字が終了し、搬送面に付着した残トナーの回収を開始してから所定期間が経過していた場合、すなわち、ＹＥＳと判定したときにはステップＳ６０７に進む。
【００４８】
なお、この転写ベルト５０の搬送面の清掃が完了していない場合にはステップＳ６０９に進んでクリーニングユニット５７に清掃を実施させ、この清掃の完了後にステップＳ６０７に進む。
当該ステップＳ６０７では、図２のローラバイアス制御部（制御手段）９４が濃度センサ５６の測定結果に基づいて転写ベルト５０の搬送面上のトナー量を検知する。
【００４９】
次いで、ステップＳ６０８では、このローラバイアス制御部９４がクリーニングユニット５７による転写ベルト５０の搬送面の清掃が正常に実施されたか否かを判別する。
そして、ローラバイアス制御部９４が、クリーニング不良、つまり、残トナーが搬送面に依然として残留していたと判定した場合にはステップＳ６０９に進み、クリーニングユニット５７に清掃を改めて実施させ、クリーニング不良が解消されてから待機状態に移行し、次回の画像形成に備える（ステップＳ６１０）。
【００５０】
再び図１に戻り、上記プリンタ１が印刷を行う際は、給紙ローラ４６によって給紙カセット４から用紙が１枚ずつ分離して送出される。送出された用紙は搬送ローラ１０からレジストローラ１４に到達する。このレジストローラ１４は、用紙の斜め送りを矯正しつつ、画像形成部１６で形成されるトナー像との画像転写タイミングを計りながら、用紙を所定の給紙タイミングにて転写ユニット３０へと送出する。
【００５１】
一方、図２の入力ポート９１は、印刷の元になる画像データが外部から受信可能に構成されている。この画像データは、文字や符号、図形、記号、線図、模様等の各種の画像がデータ化されたものである。そして、このデータに基づき、コントローラ９０ではレーザ光の照射などを制御する。
詳しくは、感光体ドラム１８の表面を除電した後、帯電器２０が感光体ドラム１８の表面を帯電する。
【００５２】
次いで、露光部１５が感光体ドラム１８の表面にレーザ光を照射すると、感光体ドラム１８の表面には静電潜像が作られ、この静電潜像からブラック用のトナー像が形成される。
このトナー像は転写ベルト５０で搬送される用紙に転写される。なお、感光体ドラム１８の表面に残留したトナー等はクリーニングユニット２５で除去され、また、転写ベルト５０の搬送面に付着した残トナー等はクリーニングユニット５７で除去される。
【００５３】
続いて、用紙は未定着トナー像を担持した状態で定着部３２に向けて送られ、この定着部３２にて加熱及び加圧され、トナー像が定着される。その後、定着部３２から送出された用紙は排出ローラ３５を介して排紙トレイ３６に排出され、高さ方向に積層される。
この片面印刷に対し、両面印刷を行う場合には、定着部３２から排出された用紙は、排出分岐部３４でその搬送方向が切り替えられる。
【００５４】
つまり、片面に印刷された用紙は装置本体２内に引き戻され、両面印刷搬送路３８に搬送される。続いて、この用紙はレジストローラ１４の上流側に向けて送出され、転写ユニット３０に向けて再び送られる。これにより、用紙の未だ印刷がされていない面にトナー像が転写される。
【００５５】
以上のように、本実施例によれば、転写ベルト５０は、用紙を搬送するベルトであり、感光体ドラム１８と転写ローラ３１との間を走行しており、感光体ドラム１８上に形成されたトナー像が用紙に転写される。一方、感光体ドラム１８から用紙に向けて移動するトナーは、この用紙の他、転写ベルト５０の搬送面にも付着し得るが、この搬送面に付着した残トナーはクリーニングユニット５７で回収される。
【００５６】
ここで、感光体ドラム１８の画像濃度の補正は、転写ベルト５０の搬送面に基準画像を形成しておき、次いで、濃度センサ５６が例えば光を基準画像に照射して基準画像のトナー量を検出する。そして、画像濃度制御部９２が濃度の補正量を求めて画像濃度を補正する。
しかし、本実施例では、キャリブレーション時における基準画像の濃度検知に加え、この基準画像を転写ベルト５０の搬送面に形成しない場合にも搬送面上のトナー濃度を検知し、この搬送面のさらなる安定化を図っている。
【００５７】
詳しくは、濃度センサ５６は、転写ベルト５０の搬送面をクリーニングユニット５７で清掃した後にも搬送面上の残トナーの濃度を検知しており、この検知結果はローラバイアス制御部９４に向けて出力される。ローラバイアス制御部９４では、搬送面の清掃が必要であるか否か判別する。そして、この濃度センサ５６の検知結果から搬送面の清掃が必要である旨を判定したとき、つまり、クリーニング不良等のときには、この搬送面をクリーニングユニット５７に改めて清掃させる。
【００５８】
このように、画像濃度の補正時のみならず、クリーニング後における搬送面のトナー濃度の検知結果も利用しているため、転写ベルト５０の搬送面は従来に比して常に清掃された状態になる。この結果、搬送面に付着した残トナーによる用紙の裏汚れを確実に防止できる。
また、感光体ドラム１８の画像濃度の補正は、転写ベルト５０の搬送面上の基準画像のトナー量と基準画像の無い状態のトナー量（基準値）とを比較して行われる。
【００５９】
ここで、定型サイズの用紙が転写ベルト５０の搬送面上を繰り返し搬送されると、搬送面の同じ箇所が用紙のエッジとの接触によって傷つけられ、搬送面の表面状態が変化し易くなる。これでは、上記基準値にバラツキが生じ、求められた濃度の補正量をさらに補正しない限り、画像濃度の補正が困難になる。
しかし、濃度センサ５６の検知部７０は、定型サイズの用紙のエッジ位置から外れた位置に配置されており、上記基準値のバラツキを抑制できる。よって、複雑な補正を行うことなく画像濃度の補正を行い、良好な状態の搬送面を長期に亘って維持できる。
【００６０】
さらに、転写ベルト５０は用紙を静電吸着搬送するベルトである。トナーは感光体ドラム１８の静電潜像に付着し、感光体ドラム１８にはトナー像が形成される。そして、この潜像に付着するトナーとは逆極性の電圧を転写ローラ３１に印加すると、トナー像が用紙に転写される。つまり、このトナーは感光体ドラム１８から用紙に向けて積極的に移動し、転写ベルト５０の搬送面にも強く付着し得るものの、クリーニングユニット５７はその静電気力を用いて搬送面に付着した残トナーを回収しており、用紙の裏汚れをより一層確実に防止できる。
【００６１】
しかも、静電吸着搬送する転写ベルト５０を用いれば、感光体ドラム１８への巻きつきを容易に防止できるため、用紙の分離性が向上するし、また、次の定着に至るまで吸着させたまま搬送できることから、高速機等の性能安定化に寄与する。
さらにまた、用紙を縦搬送する際に転写ベルト５０を用いており、感光体ドラム１８及び転写ローラ３１だけで用紙を保持した場合に比して、用紙はより安定した姿勢で次の定着部３２に向けて移動でき、転写巻きつき等による装置停止を防止し、プリンタ１の良好な稼動に寄与する。
【００６２】
本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
例えば、上述の実施例では、プラス帯電性のトナーを正規の帯電トナーとして説明したが、本発明はマイナス帯電のトナーを正規の帯電トナーする場合にも適用可能である。
【００６３】
また、上記実施例では画像形成装置としてプリンタに具現化した例を示しているが、本発明の画像形成装置は、複合機、複写機やファクシミリ等にも当然に適用可能である。
そして、これらいずれの場合にも上記と同様に、記録材の裏汚れを確実に防止できるとの効果を奏する。
【符号の説明】
【００６４】
１ プリンタ（画像形成装置）
１６ 画像形成部
１８ 感光体ドラム（像担持体）
３０ 転写ユニット
３１ 転写ローラ
５０ 転写ベルト
５２ 駆動ローラ
５４ 従動ローラ
５６ 濃度センサ（濃度検知手段）
５７ クリーニングユニット
５８ クリーニングローラ
７０ 検知部
９０ コントローラ
９２ 画像濃度制御部（制御手段）
９４ ローラバイアス制御部（制御手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写ベルトを用いて画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置では電子写真方式が用いられており、帯電器が像担持体、例えば感光体ドラムを予め帯電し、露光器が感光体ドラムの表面に光を照射すると、この感光体ドラムの表面には静電潜像が形成される。また、現像器はトナーを担持しており、現像バイアス電圧を印加すると、予め電荷を帯びたトナーは静電潜像に付着し、トナー像が形成される。
【０００３】
そして、このトナー像を転写ベルト上の記録材に、或いは中間転写ベルトを介して記録材に転写して定着させる。
ここで、濃度センサを用いて画像濃度を補正する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。詳しくは、感光体ドラムに基準画像（例えばパッチ画像）を形成し、この基準画像を転写ベルトの搬送面等に転写しており、次いで、光を基準画像に照射して基準画像のトナー量を検出している。この基準画像からの光量を測定することにより、濃度の補正量を求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−９２１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した転写ベルトの構成では、トナー像が記録材に転写される際に、感光体ドラムから記録材に向けて移動するトナーは、転写ベルトの搬送面にも付着することがあり（例えば、紙間でのかぶりトナー等）、この搬送面に付着した残トナーが記録材の裏汚れを起こす。そのため、この残トナーを搬送面から除去する措置が必要になる。
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術では、濃度センサは搬送面上の基準画像のトナー量を検知するだけであり、画像濃度の補正時以外における搬送面上のトナー濃度については検知していない。これでは、仮に転写ベルトのクリーニング装置を備えていたとしても、万一、クリーニング不良が生じていた場合には、その状態のまま画像形成が開始されてしまい、搬送面に付着した残トナーが記録材の裏汚れを生じさせるという問題がある。
【０００７】
また、この問題の解決にあたり、濃度センサによるトナー量の検知位置にも留意しなければならない。当該センサによる検知値にバラツキが生ずると、画像濃度の補正が困難になるからである。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、記録材の裏汚れを確実に防止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】
【０００８】
上記目的を達成するための第１の発明は像担持体を有しており、その駆動によって像担持体上の潜像をトナーで現像し、トナー像を形成する画像形成部と、ローラ間に掛け回され、その搬送面に記録材を載置して像担持体と転写ローラとの間を走行しており、トナー像を記録材に直接的に転写する転写ベルトと、搬送面に付着した残トナーを回収して搬送面を清掃するクリーニングユニットと、転写ベルトの走行方向で見てトナー像の転写位置の下流側であってクリーニングユニットの清掃位置の上流側に配置されており、搬送面上のトナー濃度を検知する濃度検知手段と、像担持体の画像濃度を補正する際には、搬送面に基準画像を形成した後の濃度検知手段の検知結果から画像濃度を補正する一方、搬送面を清掃した後にも濃度検知手段の検知結果から搬送面の清掃が必要である旨を判定したときには、搬送面をクリーニングユニットに清掃させる制御手段とを具備する。
【０００９】
第１の発明によれば、転写ベルトは、記録材を搬送するベルトであり、像担持体と転写ローラとの間を走行しており、像担持体上に形成されたトナー像が記録材に転写される。一方、像担持体から記録材に向けて移動するトナーは、この記録材の他、転写ベルトの搬送面にも付着し得るが、この搬送面に付着した残トナーはクリーニングユニットで回収される。
【００１０】
ここで、像担持体の画像濃度の補正は、転写ベルトの搬送面に基準画像を形成しておき、次いで、濃度検知手段が例えば光を基準画像に照射して基準画像のトナー量を検出する。そして、制御手段が濃度の補正量を求めて画像濃度を補正する。
しかし、本発明では、画像濃度補正時における基準画像の濃度検知に加え、この基準画像を搬送面に形成しない場合にも搬送面上のトナー濃度を検知し、搬送面のさらなる安定化を図っている。
【００１１】
詳しくは、濃度検知手段は、搬送面をクリーニングユニットで清掃した後にも搬送面上の残トナーの濃度を検知しており、この検知結果は制御手段に向けて出力される。当該制御手段では、搬送面の清掃が必要であるか否か判別する。そして、この濃度検知手段の検知結果から搬送面の清掃が必要である旨を判定したとき、つまり、クリーニング不良等のときには、この搬送面をクリーニングユニットに改めて清掃させる。
【００１２】
このように、画像濃度の補正時のみならず、クリーニング後における搬送面のトナー濃度の検知結果も利用しているため、転写ベルトの搬送面は従来に比して常に清掃された状態になる。この結果、搬送面に付着した残トナーによる記録材の裏汚れを確実に防止できる。
第２の発明は、第１の発明の構成において、濃度検知手段は、定型サイズの記録材の両側位置から外れた位置に配置され、搬送面の濃度を検知する検知部を備えることを特徴とする。
【００１３】
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、像担持体の画像濃度の補正は、搬送面上の基準画像のトナー量と基準画像の無い状態のトナー量（基準値）とを比較して行われる。
ここで、定型サイズの記録材が搬送面上を繰り返し搬送されると、搬送面の同じ箇所が記録材のエッジとの接触によって傷つけられ、搬送面の表面状態が変化し易くなる。これでは、上記基準値にバラツキが生じ、求められた濃度の補正量をさらに補正しない限り、画像濃度の補正が困難になる。
【００１４】
しかし、濃度検知手段の検知部は、定型サイズの記録材の両側位置から外れた位置に配置されており、上記基準値のバラツキを抑制できる。よって、複雑な補正を行うことなく画像濃度の補正を行い、良好な状態の搬送面を長期に亘って維持できる。
第３の発明は、第１や第２の発明の構成において、転写ベルトは、潜像に付着するトナーとは逆極性の電圧を転写ローラに印加してトナー像を記録材に直接的に転写し、クリーニングユニットは、搬送面に付着した残トナーを静電気力によって回収して搬送面を清掃することを特徴とする。
【００１５】
第３の発明によれば、第１や第２の発明の作用に加えてさらに、転写ベルトは記録材を静電吸着搬送するベルトである。トナーは像担持体の静電潜像に付着し、像担持体にはトナー像が形成される。そして、この潜像に付着するトナーとは逆極性の電圧を転写ローラに印加すると、トナー像が記録材に転写される。つまり、このトナーは像担持体から記録材に向けて積極的に移動し、搬送面にも強く付着し得るものの、クリーニングユニットはその静電気力を用いて搬送面に付着した残トナーを回収しており、記録材の裏汚れをより一層確実に防止できる。
【００１６】
しかも、静電吸着搬送する転写ベルトを用いれば、像担持体への巻きつきを容易に防止できるため、記録材の分離性が向上するし、また、次の定着に至るまで吸着させたまま搬送できることから、高速機等の性能安定化に寄与する。
第４の発明は、第１から第３の発明の構成において、記録材は下方から上方に向けて縦搬送されており、転写ベルトは、この下方側に配置された駆動ローラと、上方側に配置された従動ローラとの間にて傾斜して掛け回されていることを特徴とする。
【００１７】
第４の発明によれば、第１から第３の発明の作用に加えてさらに、記録材を縦搬送する際に転写ベルトを用いており、像担持体及び転写ローラだけで記録材を保持した場合に比して、記録材はより安定した姿勢で次工程に向けて移動でき、画像形成装置の良好な稼動に寄与する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、濃度検知手段がクリーニング後にもトナー濃度を検知し、また、この濃度検知手段の検知位置を記録材のエッジに対してずらしており、正確な検知によって記録材の裏汚れを確実に防止できる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施例のプリンタの概略構成図である。
【図２】コントローラを含めた図１のプリンタの構成図である。
【図３】図１の転写ユニット周辺の説明図である。
【図４】図１の転写ユニットの斜視図である。
【図５】図４の転写ユニットの拡大図である。
【図６】図２のコントローラによる画像濃度制御や搬送面安定化制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１には、画像形成装置の一例であるモノクロ印刷用のプリンタ１の構造が概略的に示されている。図１に示された断面はプリンタ１の左側面からみたものである。このため、プリンタ１の前面は図１の右側に、背面は左側にそれぞれ位置する。
【００２１】
図１に示されるように、プリンタ１の装置本体２の上方には排紙トレイ３６が設けられ、この排紙トレイ３６の近傍には、使用者の各種操作に供される複数の操作キーや、各種情報を表示する画面を配置したフロントカバー５が設けられている。
また、この装置本体２の下方には給紙カセット４が配置され、その収容部４０には、枚葉の用紙（記録材）が積層された状態で収納されている。
【００２２】
この図１でみて収容部４０の右上方には給紙ローラ４６が設けられており、用紙は、給紙カセット４の右上方に向けて送出され、この送出された用紙は、装置本体２の内部でプリンタ１の前面に沿って上方に向けて縦搬送される。
また、給紙カセット４は、プリンタ１の前面側、つまり、図１において右方向に向けて引き出し可能に構成されており、この引き出した状態にて、収容部４０に新たな用紙を補充したり、用紙を別の種類の用紙に入れ替え可能となる。
【００２３】
装置本体２の内部には、給紙カセット４からの用紙搬送方向でみて下流側に搬送ローラ１０、レジストローラ１４、画像形成部１６及び転写ユニット３０が順番に配置されている。
画像形成部１６には１個の感光体ドラム（像担持体）１８が設けられ、この感光体ドラム１８は回転自在に設置され、ドラムモータによって図１の反時計回りに駆動する。なお、本実施例の感光体ドラム１８は、その表面に非晶質シリコン系の層を有したａ−Ｓｉドラムである。
【００２４】
図１でみて感光体ドラム１８の左方には露光部１５が備えられており、この露光部１５からは、レーザ光が感光体ドラム１８に向けて照射される。そして、図１に示されるように、感光体ドラム１８の周囲の適宜位置には、帯電器２０、現像器２４、転写ユニット３０の転写ローラ３１やクリーニングユニット２５がそれぞれ設けられている。
【００２５】
本実施例の帯電器２０は、図１でみて感光体ドラム１８の左斜め上方に位置し、感光体ドラム１８に接する帯電ローラや、この帯電ローラの表面を研磨摺擦する摺擦ローラを有し、感光体ドラム１８の表面を帯電させる。
現像器２４は感光体ドラム１８の左斜め下方に配置され、感光体ドラム１８に対峙する現像ローラを有する。この現像ローラは現像モータによって図１の時計回りに駆動する。
【００２６】
また、露光部１５と給紙カセット４との間にはブラック用のトナーコンテナ２３が配設されている。
ここで、本実施例の転写ユニット３０は、後述のように静電気力で用紙を吸着搬送する転写ベルト５０を有し（図２，３）、当該転写ベルト５０は感光体ドラム１８の斜め下方に配置され、ベルトモータによって図１，３でみて時計回りに走行する。
【００２７】
そして、転写ベルト５０は、転写ローラ３１を介して感光体ドラム１８に対して右斜め下方から圧接可能に構成されている。これら転写ベルト５０と感光体ドラム１８とは、トナー像を用紙に転写するためのニップ部を形成する。なお、本実施例の転写ローラ３１は、金属シャフト（直径８ｍｍ程度）上にＥＰＤＭの発泡ゴムを形成した直径１４ｍｍ程度の大きさで構成され、転写ベルト５０の裏面を感光体ドラム１８に向けて押圧している。
【００２８】
また、用紙搬送方向でみて転写ユニット３０の下流側には、定着部３２、排出分岐部３４及び排出ローラ３５が順番に配置されている（図１）。
本実施例では、転写ユニット３０と手差しトレイ３との間に、この転写ユニット３０とともに装置本体２に対して引き出し可能な搬送ユニット４８を備え、この搬送ユニット４８からみて装置本体２の前面側には両面印刷搬送路３８が形成されている。この両面印刷搬送路３８は、排出分岐部３４から装置本体２の前面側で分岐して下方に向けて延び、レジストローラ１４の上流側に連結している。
【００２９】
上述した転写ベルト５０には、ゴム製のシート材の両端部分を重ね合わせて接合したエンドレス形状のベルトや、継ぎ目を有しないシームレスのベルトが用いられており、図２に示されるように、下方のレジストローラ１４側に配置された駆動ローラ５２と上方の定着部３２側に配置された従動ローラ５４との間に平行掛けされ、傾斜した状態で時計回りに走行している。
【００３０】
なお、ゴム製のシート材には例えばアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）などを使用し、トナーの離型性を高めるべく、その表面にはフッ素系（例えばＰＴＦＥ）のコーティングが施されている。
また、この転写ベルト５０の摩擦帯電特性は、感光体ドラム１８の静電潜像に付着するトナーの摩擦帯電特性に対して逆極性の関係を有している。
【００３１】
そして、転写ローラ３１と感光体ドラム１８との間に、その静電潜像に付着するトナーと逆極性の電圧を印加する。つまり、仮に本実施例で使用するトナーがプラス帯電性のトナーである場合には、転写ローラ３１に当該トナーとは逆極性の電圧を印加すると、感光体ドラム１８上のプラス帯電性のトナーは感光体ドラム１８から離れ、基本的には転写ベルト５０上の用紙に向かう。
【００３２】
ここで、この転写ベルト５０の搬送面には、この感光体ドラム１８から離れたプラス帯電性のトナーや、感光体ドラム１８の表面電位の上昇などで生じたマイナス帯電性のトナーが残トナーとして付着することがある。また、このプラス帯電性のトナーには、転写ベルト５０の周回走行によって次第にチャージアップされた同じくプラス帯電性の残トナーも存在し得る。
【００３３】
そこで、クリーニングユニット５７が転写ベルト５０の搬送面に残留した残トナーを除去している。
本実施例のクリーニングユニット５７は、クリーニングローラ５８、ブレード５９や高圧基板、及びクリーニング補助部６０などから構成される。
クリーニングローラ５８は、転写ベルト５０の走行方向で見て従動ローラ５４の下流側近傍に配置され、用紙を載置する搬送面に付着した残トナーを静電気力によって回収して搬送面から除去する。
【００３４】
具体的には、クリーニングローラ５８は、金属製（例えばＳＵＳ４３０）で形成されており、転写ベルト５０の幅方向に延びて回転可能に構成されている。また、クリーニングローラ５８は、この転写ベルト５０と同じか大きな速度（線速比：例えば１．０〜１．２）で図３の反時計回りに回転し、転写ベルト５０の搬送面にトレール方向で当接する。
【００３５】
ブレード５９はウレタン製であり、転写ベルト５０の幅方向に延び、その搬送面とは反対側にてクリーニングローラ５８にカウンタ方向で当接する。
また、上述した従動ローラ５４は接地され、これらクリーニングローラ５８と従動ローラ５４との間には、感光体ドラム１８の静電潜像に付着するトナーと逆極性の電圧が高圧基板から印加されるので、転写ベルト５０の搬送面からクリーニングローラ５８に向かう電界が生じている。
【００３６】
これにより、転写ベルト５０の搬送面に付着したプラス帯電性のトナーは搬送面から回収され、クリーニングローラ５８に付着する。このクリーニングローラ５８に付着した残トナーはブレード５９で掻き取られ、回収容器に集められる。
一方、クリーニング補助部６０は、転写ベルト５０の走行方向でみて駆動ローラ５２の上流側近傍に配置されており、転写ベルト５０の幅方向に延びて回転可能に構成される。
【００３７】
このクリーニング補助部６０は、その摩擦帯電特性が正規の帯電トナーとは逆極性（本実施例ではマイナス帯電性）の関係を有したブラシで構成される。そして、転写ベルト５０と同じ速度（線速比：１．０）にて図３の時計回りに回転し、この転写ベルト５０の搬送面にカウンタ方向で当接する。
これにより、搬送面に付着したマイナス帯電性のトナーは、クリーニングローラ５８を通過しても、クリーニング補助部６０で掻き乱されてプラス帯電性のトナーに総て整えられる。
【００３８】
この整えられたプラス帯電性のトナーが付着したままの搬送面は、レジストローラ１４の近傍にて用紙を載置し、感光体ドラム１８に向かう。
次いで、転写ローラ３１に上記トナーとは逆極性の電圧を印加すると、感光体ドラム１８上のプラス帯電性のトナーは感光体ドラム１８から離れて用紙に向かうが、転写ベルト５０の搬送面に付着していたプラス帯電性のトナーは用紙の裏面に向かわず、この搬送面に付着し続ける。
【００３９】
そして、クリーニングユニット５７によれば、上記高圧基板によって搬送面からクリーニングローラ５８に向かう電界が生じているため、この搬送面に付着し続けたプラス帯電性のトナーを搬送面から回収でき、その後の搬送面には残トナーが蓄積し難くなる。
ところで、本実施例の転写ユニット３０には、濃度センサ（濃度検知手段）５６が設置されている（図２）。
【００４０】
これは、感光体ドラム１８の画像濃度を補正する際には、まず、感光体ドラム１８に画像調整用の基準画像（例えばパッチ画像）を形成し、この基準画像が転写ベルト５０の搬送面に転写されるからである。
詳しくは、図３でみて従動ローラ５４の右上方には支持台５５が設けられており、この支持台５５に濃度センサ５６が取り付けられている。
【００４１】
より具体的には、この図３と、搬送ユニット４８側から転写ユニット３０をみた図４とを合わせると容易に理解できるように、濃度センサ５６は、トナー像の転写位置の下流側であってクリーニングローラ５８の清掃位置の上流側に位置した転写ベルト５０の搬送面上のトナー濃度を検知する。
また、本実施例の濃度センサ５６は、上記図４の左側を拡大した図５に示される如く、その検知部７０が定型サイズの用紙のエッジ位置から外れた位置に配置されている。
【００４２】
より具体的には、当該図５において、実線で示された位置が日本で使用されるＡ版やＢ版サイズなどの用紙のエッジ位置である。また、１点鎖線で示された位置が欧米等で使用される所謂リーガルサイズなどの用紙のエッジ位置であり、本実施例の検知部７０はいずれの用紙のエッジ位置には重ならない位置に配置されている。
【００４３】
当該検知部７０は発光部及び受光部からなり、この発光部から転写ベルト５０の搬送面に向けて測定光を照射し、搬送面上の基準画像のトナーで反射した反射光を受光部で感知する。
具体的には、基準画像のトナー量が多い場合には、当該トナーとの衝突によって測定光が散乱するため、受光部での受光量が減る。この濃度センサ５６の測定結果はコントローラ９０に入力され（図２）、その画像濃度制御部（制御手段）９２が、例えば正反射光量と乱反射光量との差分に基づいて基準画像のトナー量を計測する。これにより、濃度の補正量が求められ、画像形成部１６による画像濃度に反映される。
【００４４】
一方、本実施例では、この濃度センサ５６の測定結果を転写ベルト５０の搬送面の清浄状態の検知にも利用している。
図６を参照すると、コントローラ９０による画像濃度制御や搬送面安定化制御のフローチャートが示されており、以下、上記コントローラ９０を備えたプリンタ１の本発明に係る作用について説明する。
【００４５】
図６のステップＳ６０１にて、コントローラ９０がキャリブレーション時であると判定した場合には、ステップＳ６０２〜ステップＳ６０５に進み、感光体ドラム１８の画像濃度を補正する。つまり、ステップＳ６０２では、感光体ドラム１８に形成した画像調整用の基準画像を転写ベルト５０の搬送面に転写し、ステップＳ６０３に進む。
【００４６】
このステップＳ６０３では、画像濃度制御部９２が濃度センサ５６の測定結果に基づいて基準画像のトナー量を検知する。次いで、ステップＳ６０４では、画像濃度制御部９２が濃度の補正量を求め、画像形成部１６に出力する。そして、ステップＳ６０５に進み、この画像形成部１６が外部から入力された画像データに基づいて画像形成を開始する。
【００４７】
一方、上記ステップＳ６０１にてキャリブレーション時ではない場合には、ステップＳ６０６〜ステップＳ６１０に進み、転写ベルト５０の搬送面の安定化を図る。
詳しくは、ステップＳ６０６では、コントローラ９０は、転写ベルト５０の搬送面の清掃が完了しているか否かを判別しており、例えばクリーニングユニット５７が、上記基準画像のトナーの回収を開始してから所定期間が経過、或いは、所定枚数の印字が終了し、搬送面に付着した残トナーの回収を開始してから所定期間が経過していた場合、すなわち、ＹＥＳと判定したときにはステップＳ６０７に進む。
【００４８】
なお、この転写ベルト５０の搬送面の清掃が完了していない場合にはステップＳ６０９に進んでクリーニングユニット５７に清掃を実施させ、この清掃の完了後にステップＳ６０７に進む。
当該ステップＳ６０７では、図２のローラバイアス制御部（制御手段）９４が濃度センサ５６の測定結果に基づいて転写ベルト５０の搬送面上のトナー量を検知する。
【００４９】
次いで、ステップＳ６０８では、このローラバイアス制御部９４がクリーニングユニット５７による転写ベルト５０の搬送面の清掃が正常に実施されたか否かを判別する。
そして、ローラバイアス制御部９４が、クリーニング不良、つまり、残トナーが搬送面に依然として残留していたと判定した場合にはステップＳ６０９に進み、クリーニングユニット５７に清掃を改めて実施させ、クリーニング不良が解消されてから待機状態に移行し、次回の画像形成に備える（ステップＳ６１０）。
【００５０】
再び図１に戻り、上記プリンタ１が印刷を行う際は、給紙ローラ４６によって給紙カセット４から用紙が１枚ずつ分離して送出される。送出された用紙は搬送ローラ１０からレジストローラ１４に到達する。このレジストローラ１４は、用紙の斜め送りを矯正しつつ、画像形成部１６で形成されるトナー像との画像転写タイミングを計りながら、用紙を所定の給紙タイミングにて転写ユニット３０へと送出する。
【００５１】
一方、図２の入力ポート９１は、印刷の元になる画像データが外部から受信可能に構成されている。この画像データは、文字や符号、図形、記号、線図、模様等の各種の画像がデータ化されたものである。そして、このデータに基づき、コントローラ９０ではレーザ光の照射などを制御する。
詳しくは、感光体ドラム１８の表面を除電した後、帯電器２０が感光体ドラム１８の表面を帯電する。
【００５２】
次いで、露光部１５が感光体ドラム１８の表面にレーザ光を照射すると、感光体ドラム１８の表面には静電潜像が作られ、この静電潜像からブラック用のトナー像が形成される。
このトナー像は転写ベルト５０で搬送される用紙に転写される。なお、感光体ドラム１８の表面に残留したトナー等はクリーニングユニット２５で除去され、また、転写ベルト５０の搬送面に付着した残トナー等はクリーニングユニット５７で除去される。
【００５３】
続いて、用紙は未定着トナー像を担持した状態で定着部３２に向けて送られ、この定着部３２にて加熱及び加圧され、トナー像が定着される。その後、定着部３２から送出された用紙は排出ローラ３５を介して排紙トレイ３６に排出され、高さ方向に積層される。
この片面印刷に対し、両面印刷を行う場合には、定着部３２から排出された用紙は、排出分岐部３４でその搬送方向が切り替えられる。
【００５４】
つまり、片面に印刷された用紙は装置本体２内に引き戻され、両面印刷搬送路３８に搬送される。続いて、この用紙はレジストローラ１４の上流側に向けて送出され、転写ユニット３０に向けて再び送られる。これにより、用紙の未だ印刷がされていない面にトナー像が転写される。
【００５５】
以上のように、本実施例によれば、転写ベルト５０は、用紙を搬送するベルトであり、感光体ドラム１８と転写ローラ３１との間を走行しており、感光体ドラム１８上に形成されたトナー像が用紙に転写される。一方、感光体ドラム１８から用紙に向けて移動するトナーは、この用紙の他、転写ベルト５０の搬送面にも付着し得るが、この搬送面に付着した残トナーはクリーニングユニット５７で回収される。
【００５６】
ここで、感光体ドラム１８の画像濃度の補正は、転写ベルト５０の搬送面に基準画像を形成しておき、次いで、濃度センサ５６が例えば光を基準画像に照射して基準画像のトナー量を検出する。そして、画像濃度制御部９２が濃度の補正量を求めて画像濃度を補正する。
しかし、本実施例では、キャリブレーション時における基準画像の濃度検知に加え、この基準画像を転写ベルト５０の搬送面に形成しない場合にも搬送面上のトナー濃度を検知し、この搬送面のさらなる安定化を図っている。
【００５７】
詳しくは、濃度センサ５６は、転写ベルト５０の搬送面をクリーニングユニット５７で清掃した後にも搬送面上の残トナーの濃度を検知しており、この検知結果はローラバイアス制御部９４に向けて出力される。ローラバイアス制御部９４では、搬送面の清掃が必要であるか否か判別する。そして、この濃度センサ５６の検知結果から搬送面の清掃が必要である旨を判定したとき、つまり、クリーニング不良等のときには、この搬送面をクリーニングユニット５７に改めて清掃させる。
【００５８】
このように、画像濃度の補正時のみならず、クリーニング後における搬送面のトナー濃度の検知結果も利用しているため、転写ベルト５０の搬送面は従来に比して常に清掃された状態になる。この結果、搬送面に付着した残トナーによる用紙の裏汚れを確実に防止できる。
また、感光体ドラム１８の画像濃度の補正は、転写ベルト５０の搬送面上の基準画像のトナー量と基準画像の無い状態のトナー量（基準値）とを比較して行われる。
【００５９】
ここで、定型サイズの用紙が転写ベルト５０の搬送面上を繰り返し搬送されると、搬送面の同じ箇所が用紙のエッジとの接触によって傷つけられ、搬送面の表面状態が変化し易くなる。これでは、上記基準値にバラツキが生じ、求められた濃度の補正量をさらに補正しない限り、画像濃度の補正が困難になる。
しかし、濃度センサ５６の検知部７０は、定型サイズの用紙のエッジ位置から外れた位置に配置されており、上記基準値のバラツキを抑制できる。よって、複雑な補正を行うことなく画像濃度の補正を行い、良好な状態の搬送面を長期に亘って維持できる。
【００６０】
さらに、転写ベルト５０は用紙を静電吸着搬送するベルトである。トナーは感光体ドラム１８の静電潜像に付着し、感光体ドラム１８にはトナー像が形成される。そして、この潜像に付着するトナーとは逆極性の電圧を転写ローラ３１に印加すると、トナー像が用紙に転写される。つまり、このトナーは感光体ドラム１８から用紙に向けて積極的に移動し、転写ベルト５０の搬送面にも強く付着し得るものの、クリーニングユニット５７はその静電気力を用いて搬送面に付着した残トナーを回収しており、用紙の裏汚れをより一層確実に防止できる。
【００６１】
しかも、静電吸着搬送する転写ベルト５０を用いれば、感光体ドラム１８への巻きつきを容易に防止できるため、用紙の分離性が向上するし、また、次の定着に至るまで吸着させたまま搬送できることから、高速機等の性能安定化に寄与する。
さらにまた、用紙を縦搬送する際に転写ベルト５０を用いており、感光体ドラム１８及び転写ローラ３１だけで用紙を保持した場合に比して、用紙はより安定した姿勢で次の定着部３２に向けて移動でき、転写巻きつき等による装置停止を防止し、プリンタ１の良好な稼動に寄与する。
【００６２】
本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
例えば、上述の実施例では、プラス帯電性のトナーを正規の帯電トナーとして説明したが、本発明はマイナス帯電のトナーを正規の帯電トナーする場合にも適用可能である。
【００６３】
また、上記実施例では画像形成装置としてプリンタに具現化した例を示しているが、本発明の画像形成装置は、複合機、複写機やファクシミリ等にも当然に適用可能である。
そして、これらいずれの場合にも上記と同様に、記録材の裏汚れを確実に防止できるとの効果を奏する。
【符号の説明】
【００６４】
１ プリンタ（画像形成装置）
１６ 画像形成部
１８ 感光体ドラム（像担持体）
３０ 転写ユニット
３１ 転写ローラ
５０ 転写ベルト
５２ 駆動ローラ
５４ 従動ローラ
５６ 濃度センサ（濃度検知手段）
５７ クリーニングユニット
５８ クリーニングローラ
７０ 検知部
９０ コントローラ
９２ 画像濃度制御部（制御手段）
９４ ローラバイアス制御部（制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体を有しており、その駆動によって前記像担持体上の潜像をトナーで現像し、トナー像を形成する画像形成部と、
ローラ間に掛け回され、その搬送面に記録材を載置して前記像担持体と転写ローラとの間を走行しており、前記トナー像を前記記録材に直接的に転写する転写ベルトと、
前記搬送面に付着した残トナーを回収して前記搬送面を清掃するクリーニングユニットと、
前記転写ベルトの走行方向で見て前記トナー像の転写位置の下流側であって前記クリーニングユニットの清掃位置の上流側に配置されており、前記搬送面上のトナー濃度を検知する濃度検知手段と、
前記像担持体の画像濃度を補正する際には、前記搬送面に基準画像を形成した後の前記濃度検知手段の検知結果から前記画像濃度を補正する一方、前記搬送面を清掃した後にも前記濃度検知手段の検知結果から前記搬送面の清掃が必要である旨を判定したときには、前記搬送面を前記クリーニングユニットに清掃させる制御手段と
を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記濃度検知手段は、定型サイズの前記記録材の両側位置から外れた位置に配置され、前記搬送面の濃度を検知する検知部を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置であって、
前記転写ベルトは、前記潜像に付着するトナーとは逆極性の電圧を前記転写ローラに印加して前記トナー像を前記記録材に直接的に転写し、前記クリーニングユニットは、前記搬送面に付着した残トナーを静電気力によって回収して前記搬送面を清掃することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記記録材は下方から上方に向けて縦搬送されており、前記転写ベルトは、前記下方側に配置された駆動ローラと、前記上方側に配置された従動ローラとの間にて傾斜して掛け回されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
像担持体を有しており、その駆動によって前記像担持体上の潜像をトナーで現像し、トナー像を形成する画像形成部と、
ローラ間に掛け回され、その搬送面に記録材を載置して前記像担持体と転写ローラとの間を走行しており、前記トナー像を前記記録材に直接的に転写する転写ベルトと、
前記搬送面に付着した残トナーを回収して前記搬送面を清掃するクリーニングユニットと、
前記転写ベルトの走行方向で見て前記トナー像の転写位置の下流側であって前記クリーニングユニットの清掃位置の上流側に配置されており、前記搬送面上のトナー濃度を検知する濃度検知手段と、
前記像担持体の画像濃度を補正する際には、前記搬送面に基準画像を形成した後の前記濃度検知手段の検知結果から前記画像濃度を補正する一方、前記搬送面を清掃した後にも前記濃度検知手段の検知結果から前記搬送面の清掃が必要である旨を判定したときには、前記搬送面を前記クリーニングユニットに清掃させる制御手段と
を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記濃度検知手段は、定型サイズの前記記録材の両側位置から外れた位置に配置され、前記搬送面の濃度を検知する検知部を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置であって、
前記転写ベルトは、前記潜像に付着するトナーとは逆極性の電圧を前記転写ローラに印加して前記トナー像を前記記録材に直接的に転写し、前記クリーニングユニットは、前記搬送面に付着した残トナーを静電気力によって回収して前記搬送面を清掃することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記記録材は下方から上方に向けて縦搬送されており、前記転写ベルトは、前記下方側に配置された駆動ローラと、前記上方側に配置された従動ローラとの間にて傾斜して掛け回されていることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−５３１７６（Ｐ２０１２−５３１７６Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９４２５１（Ｐ２０１０−１９４２５１）
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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