CN1749870A - 图像形成装置及图像形成方法 - Google Patents

Abstract

一种无清洁器的墨粉盒，其中集成有感光体和充电器，以及一种装配清洁器的墨粉盒，其中集成有感光体、充电器、和清洁器。一种图像形成装置主体被配置使得墨粉盒可连接至第一至第四级图像形成部分。当将无清洁器的墨粉盒连接到第一至第四级图像形成部分时，在用于无清洁器处理的图像形成条件下控制图像形成操作。当将装配清洁器的墨粉盒连接到第一至第四级图像形成部分时，在用于装配清洁器处理的图像形成条件下控制图像形成操作。

Description

图像形成装置及图像形成方法

技术领域

本发明涉及一种图像形成装置，例如数字复印机，用于形成彩色图像，本发明还涉及一种图像形成方法。

背景技术

在传统图像形成装置中，在感光体表面上不设置清洁器(例如刮片)的不用清洁器的处理，对于减少装置的尺寸或减少消耗的墨粉量是有利的技术。已经有关于这种技术的各种发明。例如，USP4727395，日本专利申请公开出版物第6-77166号和第2879883号日本专利公开了反向显影处理中的同时显影/清洁技术。

该技术在近年来发展的图像形成装置的全色处理中尤其有效。该技术最近已在4级串联式装置中采用。

无清洁器处理具有三个优点：

1.因为不需要感光体清洁器，所以，结构得到简化。

2.因为感光体不被清洁器磨损，所以，感光体的寿命得到延长。

3.因为废墨粉被回收和再利用，所以，墨粉消耗效率得到提高并且无废墨粉产生。

然而，4级串联式彩色图像形成装置具有以下两个缺点，其弱化了上述有益效果：

1.从前级印色工位至后级印色工位发生反向转印，根据要打印的图像类型进行色彩混合，从而色调可能改变。

2.为了保持图像质量，需要将图案、图像等打印在甚至转印带或中间转印介质上。结果，产生废墨粉。即使用于感光体的清洁器被省去，也不能在整个装置中实现无废墨粉系统。

在普通图像形成装置中的无清洁器处理具有下列三个缺点：

1.因为感光体不被刮片磨损，所以如果感光体表面与墨粉的兼容性较差，那么可能会在感光体上发生墨粉生膜(墨粉的固定)。

2.因为转印后剩余的墨粉经过充电部分和曝光部分，尤其因为与曝光部分有关的影响，在图像上可容易产生记忆。

3.如前所述，在色彩处理中涉及到色彩混合。

在最近几年中，当通过使用具有相对高的球度的墨粉例如聚合物墨粉、或具有小颗粒尺寸的墨粉来尝试提高图像质量时，与使用传统墨粉的情况相比，使用刮片清洁器，适当的余量变得更窄，并且变得难以达到清洁器或感光体的足够寿命。从这个观点来看，最近已注意到不需要刮片清洁器的无清洁器处理。此外，在无清洁器处理中，转印效率通过使用上述墨粉而提高。因此，即使在无清洁器处理中，图像质量也可维持在特定等级。

甚至在该情况下，根据将要使用的纸的种类常常发生反向转印。特别是，当使用厚纸时，难以获得足够的性能。例如，日本专利申请公开出版物第2003-162182号公开了设置用于厚纸模式的特殊状态的实例。在该公知实例中，在感光体上不提供刮片清洁器。使用充电器，执行将反向转印墨粉放电到显影装置或转印带的清洁器等的控制。

然而，在该方法中，在输入厚纸后，需要用于放电等的额外时间。此外，充电器自身的负载也很大，因此充电器的寿命可能会缩短或此后充电器的性能可能恶化。

存在一种方法，其中不使用用于感光体的专用清洁器，而是执行下列复杂操作或控制。即，墨粉由充电器等一次回收，并且在非打印时间，将回收的墨粉放电到转印带上，并然后墨粉由带清洁器回收。然而，在该方法中，难以精确控制墨粉的带电极性。与使用专用清洁器的情况相比，该方法在图像质量方面是不利的。

如果认为寿命和费用不重要，那么最好是一完成图像形成就清洁感光体表面，从而获得较高的图像质量。此外，如果执行对无清洁器处理的优化和设置曝光条件使记忆更不可见，则难以获得高分辨率。然而，至于对于用户而言是否总是需要以高费用获得高图像质量，这极大地取决于用户的价值观。

发明内容

本发明的一方面的目的在于提供一种图像形成装置和图像形成方法，其可易于实现在低成本优先的设定和高品质优先的设定之间进行切换。

根据本发明的一方面，提供了一种使用多个感光体(photoconductor body)形成图像的图像形成装置，包括：第一单元，其连接至图像形成装置并包括感光体，以及一机构，该机构将在图像形成步骤中使用感光体将转印后剩余的墨粉回收到显影装置中；第二单元，其连接至图像形成装置并包括感光体，以及一机构，该机构使用用于回收使用感光体在图像形成步骤中产生的转印后剩余的墨粉的清洁装置；鉴别装置，用于鉴别是第一单元连接至图像形成装置还是第二单元连接至图像形成装置；以及控制装置，用于基于来自鉴别装置的鉴别信号控制图像形成条件的设定改变。

根据本发明的另一方面，提供一种图像形成方法，用于使用多个感光体形成图像的图像形成装置，该方法包括：提供一种无清洁器的墨粉盒(cartridge)，其连接至图像形成装置并包括一机构，该机构将使用感光体在图像形成步骤中产生的转印后剩余的墨粉回收到显影装置中；提供一种装配清洁器的墨粉盒，其连接至图像形成装置并包括一机构，该机构使用清洁器以回收使用感光体在图像形成步骤中产生的转印后剩余的墨粉；检测是无清洁器墨粉盒连接至图像形成装置还是装配清洁器的墨粉盒连接至图像形成装置；以及基于所述检测的检测信号控制图像形成条件的设定改变。

本发明的附加目的和优点将以下说明中进行描述，并将从说明中部分变得明显，或通过本发明的实施被了解。本发明的目的和优点可通过下文中特别指出的装置和组合被实现和获得。

附图说明

结合到说明书中并组成说明书的一部分的附图示出本发明的优选实施例，并连同上面给出的概括描述和下面给出的实施例的详细描述一起用于解释本发明的原理。

图1是示出根据本发明的图像形成装置的控制系统的结构的方框图；

图2示意性示出无清洁器的处理的结构；

图3示出使用中间转印带的实例；

图4示出普通的装配清洁器的配置；

图5示出墨粉盒的结构；

图6示出墨粉盒的结构；

图7示出可连接墨粉盒的图像形成装置的实例；

图8示出在墨粉盒中装有无线标签的实例；

图9示出接收单元连接至图像形成装置主体的实例；

图10是示出在转印效率和反向转印量之间的关系的曲线图；

图11是示出感光体的光衰减特性的曲线图；

图12是示出感光体特性和曝光量的曲线图；

图13是示出脉冲宽度调制和功率调制的曲线图；

图14示意性示出根据第二实施例的图像形成装置的结构；

图15示出在图像形成部分中无清洁器的状态和装配清洁器的状态；

图16是说明在单色打印和切换时偏压反转的操作的流程图；

图17是说明用于改变在手动送纸模式中的设定的操作的流程图；

图18示出根据第三实施例的直接转印型图像形成装置的结构的实例；以及

图19是说明在单色打印和切换时偏压反转的操作的流程图。

具体实施方式

现在将参照附图描述本发明的实施例。

图1示出根据本发明的图像形成装置的控制系统的结构。图像形成装置包括：主控制单元1，用于执行装置的总体控制；操作面板2，用于操作各种设定；彩色扫描仪单元3，其作为图像读取装置，用于读取原稿上的彩色图像；以及彩色打印机单元4，其作为图像形成装置，用于形成图像。

彩色打印机单元4包括：CPU 110，用于执行单元的总体控制；ROM 111，用于储存控制程序等；RAM 112，用于储存数据；激光器驱动器113，用于驱动半导体激光器(未示出)；多边形电机驱动器114，用于驱动多边形电机(未示出)；传输控制单元115，用于控制纸张的传输；处理控制单元116，控制用于使用充电器(未示出)、显影辊、和转印装置充电、显影、和转印的处理；定影控制单元117，用于控制定影装置(未示出)；以及清洁器控制单元118，用于控制装配清洁器的处理和无清洁器的处理，下面将详细描述。

下面描述本发明的第一实施例。

图2示意性示出在该图像形成装置中无清洁器的处理的结构。该装置称作串联式图像形成装置。多个图像形成部分(位置)Y6、M6、C6、和K6位于作为纸张传输装置的转印带101上。

第一级图像形成部分Y6形成黄色图像，第二级图像形成部分M6形成品红色图像，第三级图像形成部分C6形成青色图像，以及第四级图像形成部分K6形成黑色图像。

在第一级图像形成部分Y6中，作为图像载体的感光体Y1是感光体鼓，将其配置为使得在电导体上提供有机硅或非晶硅感光体层。

在该实施例中，将充电为负极性的有机感光体作为例子。

感光体Y1被公知充电器Y2统一充电为例如-500V。然后，感光体Y1接收图像调制的激光束或来自LED等的曝光光Y3等。在感光体Y1的表面上形成静电潜像。同时，感光体Y1的暴露表面具有例如大约-80V的电势。此后，在感光体Y1上的静电潜像通过显影装置Y4显影成可见图像。显影装置Y4采用两元件显影方式，其中充负电的非磁性墨粉与磁载体混合。在显影装置Y4中，磁刷由在包括磁体的显影辊上的载体形成。将大约-200V至-400V的电压施加到显影辊上。从而，将墨粉附着到感光体Y1表面的暴露部分，而没有墨粉附着到非暴露部分。

在感光体Y1上的可见图像通过与感光体Y1接触的转印带101转印到作为转印介质的纸张上。在这种情况下，通过作为转印部件的转印辊Y5实现电场的施加，其与转印带的背面接触。施加到转印部件的电压大约为+300V至3kV。

当需要时，转印后留在感光体Y1上的剩余墨粉等经过用于消除转印后剩余图像的记忆的搅拌部件(未示出)的作用。此外，需要时，感光体Y1经过电荷擦除处理，并且重复上述充电步骤。

在这种情况下，经过充电器Y2的充电部分的转印后剩余的墨粉已经过充电步骤，从而墨粉充有与感光体的电荷电位(在该实施例中为负极性)一样的极性。当转印后剩余的墨粉到达显影装置Y4的显影部分时，保留在感光体Y1上的图像上的转印后剩余的墨粉影响显影，在无图像区域上的转印后剩余的墨粉被回收至显影辊端而实现显影。执行所谓同时显影/清洁操作。从而，甚至在感光体Y1上不提供清洁装置例如刮片的位置，成功地实现第一级图像形成部分Y6的电子照相处理。

接下来描述第二级图像形成部分(位置)M6。

第二级图像形成部分M6包括感光体M1、充电器M2、曝光光M3、显影装置M4、和转印辊M5。该基本结构与第一级图像形成部分Y6相同。

但是，在转印辊M5的转印部分，已被前面的图像形成部分Y6形成并被转印到转印介质(例如纸张)上的图像出现在转印带101上。根据情况，这样的现象出现在由第一级图像形成部分Y6形成的图像的一部分被反向转印到感光体M1上的情况。在这种情况下，尽管将大约+300V至3kV的电压施加到转印辊M5上，但是转印到转印带101或纸上的墨粉仍具有负极性。因此，基本上假设在第一级部分中转印的墨粉不从转印带101或纸移动。

然而，如果在转印辊M5的转印部分出现过度放电现象，墨粉的一部分被反向充有正极性，并附着至感光体M1。来自第一级部分的墨粉(其附着至感光体M1)经过与在第一级部分中的处理相同的处理。因此，墨粉在充电器M2的充电部分被恢复到负极性，并混合到显影装置M4中。根据情况，将出现色彩混合现象。

接着，设置第三级图像形成部分C6和第四级图像形成部分K6，其与第二级部分设置相同。

作为实例在该实施例中使用的转印部分是直接转印型，其中转印带作为纸张传输装置。可替换地，转印部分可采用其它转印方式，例如中间转印方式(intermediate transfer scheme)。在中间转印方式中，转印带不送纸，并且通过第一至第四级图像形成部分将感光体上的图像直接转印至带、辊等，随后图像被一次从带或辊转印至转印介质例如纸张。

图3示出使用中间转印带111的实例。省去其详细描述。

图4示出普通的装配清洁器的配置。

在该实例中，清洁器Y27、M27、C27、和K27(例如刮片)在图2中转印步骤之后和充电步骤之前的位置被提供作为清洁装置。这是普通电子照相制版术。在第二和后面的图像形成部分中，反向转印墨粉被清洁器回收。因此，此处不会出现曝光记忆、色彩混合等问题。

在该实施例中，在每个图像形成部分中，感光体、充电器、和清洁器被形成为整体墨粉盒，其可从图像形成装置主体中拆除。在这种情况下，预备了装配清洁器的墨粉盒和无清洁器的墨粉盒。两种墨粉盒同样可从图像形成装置拆下或接至图像形成装置。图像形成装置具有用于检测配清洁器墨粉盒和无清洁器墨粉盒中的哪个被连接上的检测装置。

图5至图7示出墨粉盒以及可被墨粉盒连接上的图像形成装置的实例。

图5示出装配清洁器的墨粉盒302，其包括清洁器300。凹槽301预先在墨粉盒302的一部分中形成。图6示出用于无清洁器处理的墨粉盒303。墨粉盒303没有凹槽。

如图7所示，在装置主体端上提供有插口Y306、M306、C306、和K306，用于墨粉盒的插入。每个插口装配有开关(Y305、M305、C305、和K305)，用于确定附上的墨粉盒是装配清洁器的墨粉盒302还是无清洁器的墨粉盒303。开关Y305、M305、C305、和K305被连接至清洁器控制单元118。

例如，当将装配清洁器的墨粉盒302插入插口K306时，开关K305不被按下，并被设置为关状态。因此，装置主体确定附着有装配清洁器的墨粉盒302。

例如，当将无清洁器的墨粉盒303插入插口K306时，因为无清洁器墨粉盒303没有凹槽，所以开关K305被按下，并被设置在接通状态。因此，装置主体确定附着有无清洁器的墨粉盒303。

如图8所示，无线标签309被装在墨粉盒310中。如图9所示，来自无线标签309的单一信号被在图像形成装置主体上提供的接收单元307接收。特别地，单一信号被从墨粉盒310的无线标签309发送到图像形成装置主体的接收单元307。根据接收的信号，图像形成装置主体确定墨粉盒。

此外，储存ID信息的电子电路等可预先设置在墨粉盒中，并且ID信息可经由在图像形成装置端设置的触点被电读取。

在上述结构中，例如，当在图像形成装置主体中装配清洁器的墨粉盒302被无清洁器的墨粉盒303替换时，CPU 110通过开关(Y305、M305、C305、K305)确定墨粉盒的替换。

在这种情况下，根据替代的无清洁器墨粉盒303，CPU 110将转印偏压降低至现有技术中值的90％。

如图10所示，原因是如果转印偏压相对高，则转印效率高但反向转印量增加。换句话说，在无清洁器墨粉盒303的情况下，为了避免色彩混合问题，应减少转印偏压，即使转印效率略有牺牲。

通常，在使用清洁器的装配清洁器的处理中，如果使用600V的转印偏压，则转印效率几乎在最高相对水平，但反向转印量不太高，如图10中点划线所示。如果转印偏压减少到540V，那么尽管转印效率稍微降低，但反向转印量显著减少。因此，可实现切换到具有色彩混合可能性较小的程序。

在无清洁器处理中，当将在感光体充电后实现对应于图像信号的曝光时，由于前面处理引起的少量转印后剩余的墨粉保留在感光体上。该墨粉可成为曝光的干扰物，并且往往会发生图像记忆。为了克服该问题，如果增加对感光体上曝光的光强，即使存在少量剩余墨粉，也可基本上解决该问题。

图11示出感光体的光衰减特性。简言之，在用具有某个等级或更高的强度的光曝光后，感光体的曝光后电势将饱和。因此，干扰物的实质效果可通过高强度光的照射而减少。

然而，如果光的强度被设置在高等级，则图像密度随着小脉冲宽度而急剧增加，例如，当将通过改变图像信号的脉冲宽度打印半色调(中间灰度级)图像时。因此，表现所谓的“色调”变得困难。原因是如果光强被设置在高等级，表面电势衰减的区域变得比预期宽，并且发生所谓的点失真。此外，这样的感光体的光衰减特性使得饱和随着光强增加而逐渐发展。因此，如果饱和的区域被设置为参考，那么相对于光束尺寸图像变形。

图12是示出该状态的曲线图。如果将曝光后电势完全饱和的感光体特性的区域设置为固体(solid)图像电势，那么感光体上的潜像往往变形，并且潜像变得比在实际曝光时的光束尺寸更浓。另一方面，如果光量被减少并且将感光体特性基本上为线性的区域设置为固体图像电势，则基本上根据光束尺寸潜像可在感光体上形成，并且可获得高分辨率。然而，如上所述，因为曝光干扰物的影响增加，所以该方法不适合于与无清洁器处理结合。

在本实施例中，当使用装配清洁器的墨粉盒302时，用于曝光的光强被设置在由图11中标号401所示的等级。当安装无清洁器的墨粉盒303时，光强改变至图11中的等级402，并且执行图像形成。

尽管当使用无清洁器的墨粉盒303时分辨率稍微降低，但仍可获得没有问题的无曝光记忆的图像。

通过改变下列参数，能预料到就如改变曝光强度一样的效果。

例如，关于使用激光器等的曝光光调制方式，下面将描述在脉冲宽度调制方式和功率调制方式之间的切换。

在脉冲宽度调制方式中，如果1个点信号可被分成例如256个，那么例如激光器的曝光光的光发射时间将被控制。该方式由图13的曲线图中的脉冲宽度调制501表示。在128/256半色调图像和256/256固体图像的情况下，光量相等，但在1点中的光发射时间不同。

另一方面，在功率调制方式中，如图13中功率调制502所示，例如激光器的曝光光强根据图像信号来控制。在128/256半色调图像的情况下，光发射时间j等于256/256的情况，但其本身的光量被减少至大约1/2。功率调制方式可实现高分辨率，因为其在原理上是密度调制。例如，如果由于剩余墨粉引起的曝光干扰物出现在用该方式重显半色调图像的状态中，那么感光体的电势由于该干扰物而显著变化。原因是因为感光体不在感光体电势饱和的衰减状态中，如上所述，感光体对外界因素敏感。简言之，该方法不适合于无清洁器的处理。

因此，功率调制方式在具有分辨率优先权的装配清洁器的配置中被采用，以及对于噪声相当稳定的脉冲宽度调制在无清洁器的程序中被采用。

特别地，关于曝光，例如甚至仅在第三级图像形成部分的位置，被改变以使用无清洁器的墨粉盒，对于所有第一至第四级图像形成部分中的无清洁器的处理，都要求改变用于曝光的设置。

在转印控制的情况下，仅转印效率稍微有变化。因此，套印色彩的最终图像上的影响较小。然而，在曝光条件被改变的地方，如果采用不同的方式用于特殊色彩，那么色调的匹配将变得困难。此外，需要通过假设各自的情况来准备用于图像处理的条件。这导致整个图像形成装置的成本增加。

因此，当与图像处理紧密相关的参数，例如曝光条件，被改变时，如果可能，要求同时改变用于所有图像形成部分的墨粉盒。即使当这不可能时，至少要将一个墨粉盒改变成无清洁器的墨粉盒，将用于其它图像形成部分的设置改变用于无清洁器的处理。

在墨粉盒中元件可以有各种组合。例如，感光体和清洁器可组合，和显影装置等可与这些元件附加组合。例如，仅清洁器部分可被配置为可拆卸的。这些组合不涉及本发明的主题。重要的是墨粉盒是装配清洁器的还是无清洁器的。

接下来描述本发明的第二实施例。

在第二实施例中，不将装配清洁器的墨粉盒和无清洁器的墨粉盒相互替换。在同样的装置中执行用于切换开/关清洁装置的操作，并实现在装配清洁器的状态与无清洁器的状态之间进行切换。用于该结构的机构由CPU 110经由清洁器控制单元118控制。

如第一实施例相关的描述，根据切换操作，在图像形成时用于曝光、转印等的设定被改变。因此，不用替换墨粉盒的费时工作，用户就可选择，例如，节约墨粉、长寿命设定的图像打印模式，或高图像质量、但是引起相当高的成本的图像打印模式。

图14示意性示出根据第二实施例的图像形成装置的结构。在根据第二实施例的串联型图像形成装置中，多个图像形成部分(位置)Y36、M36、C36、和K36设置在作为纸张传输装置的转印带121之下。

第一级图像形成部分Y36形成黄色图像，第二级图像形成部分M36形成品红色图像，第三级图像形成部分C36形成青色图像，以及第四级图像形成部分K36形成黑色图像。

如下面更详细的描述，图像形成部分Y36包括刮片Y30、螺线管Y31、电刷(brush)Y32、和转印辊Y33。图像形成部分M36包括刮片M30、螺线管M31、电刷M32、和转印辊M33。图像形成部分C36包括刮片C30、螺线管C31、电刷C32、和转印辊C33。图像形成部分K36包括刮片K30、螺线管K31、电刷K32、和转印辊K33。

图15在其左部示出图像形成部分的无清洁器的状态，在其右部示出图像形成部分的装配清洁器状态。

用于感光体609b的清洁器由刮片604b形成。刮片604b始终通过弹簧607b的力在固定压力下被推至感光体609b上。当该状态由用户或来自图像形成装置主体的信号切换到无清洁器的状态时，螺线管601b抵抗弹簧607b的力操作并推动连接螺线管部分和刮片部分的构件602b。刮片604b被配置为可围绕轴603b旋转。当推动构件602b时，刮片604b被转动并从感光体609b移开。

在图15中，由元件601a至609a示出刮片与感光体分开的状态。螺线管601a操作并推动连接件602a，从而压缩弹簧。结果，清洁刮片604a从感光体609a移开。

在第二实施例中，在清洁器部分610中，电刷辊606a与感光体609a接触。将例如大约300V的电压施加给电刷辊606a。电刷辊606a的电刷的电阻为10e5至10e9Ω，并且电刷是半导电的。电刷厚度为1-6旦(denier，1旦＝1克/9000米)。电刷辊606a一次回收感光体609a上具有负极性的转印后剩余的墨粉。然而，电刷辊606a不保留回收的墨粉。电刷辊606a通过用正极性给墨粉通电来逐渐地释放墨粉。感光体609b类似地装备有电刷辊606b。

在清洁刮片604a与感光体609b接触的装配清洁器的状态中，从电刷辊606b释放的或穿过电刷辊606b的墨粉被刮片604b全部回收。因此墨粉被一次留住并被电刷辊606b搅拌，即使是在由于卡纸等引起的大量墨粉粘附的情况下，也可由电刷辊606b稳定地执行清洁。

当将清洁刮片分开时，执行无清洁器的处理。在这种情况下，同样，电刷辊606a保持与感光体609a接触并如上所述进行操作。因此，转印后剩余的墨粉被搅动一次，并且可防止曝光记忆等的发生。

就在将装配清洁器的处理切换至无清洁器的处理之前，电刷辊606b的偏压极性可在未执行图像形成的状态中被反向，从而释放保留在电刷中的墨粉。通过该操作，将保留在电刷辊606b中的负极性墨粉释放至感光体609b并由刮片604b回收。此后，将电刷辊606b的偏压恢复至正极性并且将刮片604b分开。因此，当开始无清洁器的操作时，从一开始就不用担心电刷的污染。

简言之，为了释放负极性墨粉，使电刷辊606a、606b的极性反向。例如，可能以短周期连续地接通/断开施加于电刷辊606a的偏压，从而施加AC，以及使极性反向。优选地，应该将该操作执行至少对应于电刷辊606a、606b的电刷旋转一圈的时间周期。在这种情况下，使用的电刷直径为φ12，并且电刷在与感光体以同样的方向旋转，圆周速率比为2∶1。因此，消耗时间很少，并且装置的性能不变差。

上述电刷可以不是辊式，而是固定式。就耐久性和从电刷释放墨粉的性能而言，固定式电刷次于电刷辊。因此最好采取下面的措施。即，不仅在紧接着切换至无清洁器的配置之前，而且在无清洁器的处理期间无图像形成的时候，一旦清洁刮片进行接触，就如上所述周期性地执行切换偏压至电刷的操作。

假设以下情况。图像形成装置的第一级图像形成部分形成黄色图像，第二级图像形成部分形成品红色图像，以及第三级图像形成部分形成青色图像。黄色的打印比率非常高，青色的打印比率低，并且基于黄色基本上不与品红色或青色重叠的图像信号实现打印。在这种情况下，即使当设置无清洁器的处理时，也最好自动将形成青色图像的第三级图像形成部分的操作切换至装配清洁器的配置。原因如下。如果作为单色的黄色的打印比率非常高，反向转印至青色图像形成部分的黄色墨粉的量将过度增加。用无清洁器的配置的设定，大量黄色墨粉混合到青色显影装置中，并且将发生色彩混合。

在这种情况下，如果图像形成装置被设定在低成本模式，那么装置基本上操作在无清洁器的方式。只有当无清洁器的方式不利时，才将操作方式自动切换至装配清洁器的方式。如果装置被设定在高图像质量模式，则装置基本上执行装配清洁器方式中的图像形成。

这样，如果清洁器由图像信号控制自动地开/关，那么将有可能防止色彩混合，其中色彩混合是无清洁器处理的一个问题。此外，如果用于曝光等的条件根据该控制被改变，则可获得适合于每种情况的图像。

在图像信号仅为黑色信号的情况下，使第一至第三级图像形成部分的清洁刮片分开。在第二实施例中，将黑色图像形成部分设置在最后级(第四级)。因而，不可能由于上游图像形成部分中的反向转印而引起色彩混合。

在许多情况下，当打印单色图像时，使用于彩色的感光体从带单元等分开，并且使感光体的操作停止。从而，防止彩色感光体的磨损。

然而，在第二实施例中，刮片被分开，以及即使感光体是在旋转，感光体也几乎不会磨损。因此，正如上述情况，不需要将带分开或使感光体停止。

如上所述，根据用户的偏爱，确定应该将单色(黑色)图像形成部分K36设置为采用无清洁器处理还是装配清洁器的处理。CPU110根据设置来改变关于曝光等的条件。这在单色图像打印的时候防止了彩色感光体的不必要磨损。

可根据纸张的类型执行上述切换操作。特别地，在直接转印方式中，墨粉被直接从感光体转印至纸张。根据纸张的类型，可能会产生大量转印后剩余的墨粉，或者增加反向转印墨粉量。因此，在具有预定厚度或更厚的纸张上进行打印的情况下，CPU 110选择装配清洁器的配置设定。在手动送纸模式，CPU 110基本上采用装配清洁器的配置设定。通常，将具有正规规格的纸张从普通存纸盒送入。在手动送纸的情况下，不能识别哪种纸被送入。因此，该设置有利于增强图像质量。

图像形成装置可包括用于检测纸张类别的装置。基于来自检测装置的检测信号，可切换该设定。例如，用于检测纸张类别的装置使用光学传感器测量纸张的厚度，或通过提供电流给传输辊来测量电阻值。

接下来，参照图16的流程图，给出上述单色打印和切换时的偏压反向操作。

通常，CPU 110控制装配清洁器的处理操作(ST1)。

CPU 110检查是否要打印彩色图像(ST2)。

如果在步骤ST2中要打印彩色图像，则CPU 110检查是否接收到用于切换至无清洁器的处理的信号(ST3)。

如果在步骤ST3中未接收到信号，则CPU 110返回步骤ST1。

如果在步骤ST3中接收到信号，则CPU 110在无图像形成操作期间施加反向偏压至电刷Y32、M32、C32、和K32持续预定时期，以及然后CPU 110恢复反向偏压至正常偏压(ST4)。

接着，CPU 110启动图像形成装置Y36、M36、和C36的螺线管Y31、M31、和C31，从而将刮片Y30、M30、和C30(ST5)从相关的感光体分开。

CPU 110控制图像打印操作(ST6)。

如果在步骤ST2中要打印单色图像，则CPU 110检查是否收到用于切换至无清洁器程序的信号(ST7)。

如果在步骤ST7中收到信号，则CPU 110在无图像形成操作期间施加反向偏压至电刷Y32、M32、C32、和K32持续以预定时间周期，与图像形成部分Y36、M36、C36、和K36相联合，并随后CPU 110恢复反向偏压至正常偏压(ST8)。

接着，CPU 110启动图像形成部分Y36、M36、C36、和K36的螺线管Y31、M31、C31、和K31，从而将刮片Y30、M30、C30、和K30与相关的感光体分开。此外，CPU 110改变黑色程序条件(曝光、转印等)(ST9)并转到步骤ST6。

如果在步骤ST7中未接收到信号，则CPU 110与图像形成部分Y36、M36、和C36结合在无图像形成操作期间施加反向偏压至电刷Y32、M32、和C32持续预定时期，并然后CPU 110使反向偏压恢复至正常偏压(ST10)。

接着，CPU 110启动图像形成部分Y36、M36、和C36的螺线管Y31、M31、和C31，从而将刮片Y30、M30、和C30(ST11)从相关感光体分开，然后CPU 110前进至步骤ST6。

接下来参照图17的流程图解释上述在手动送纸模式中用于改变设定的操作。

通常，CPU 110控制无清洁器的处理的操作(ST21)。

如果设定为手动送纸模式(ST22)，则CPU 110在无图像形成操作期间施加反向偏压至电刷Y32、M32、C32、和K32持续预定时期，然后CPU 110使反向偏压恢复至正常偏压(ST23)。

接着，CPU 110启动图像形成部分Y36、M36、C36、和K36的螺线管Y31、M31、C31、和K31，从而使刮片Y30、M30、C30、和K30与相关感光体接触。此外，CPU 110改变黑色处理条件(曝光、转印等)(ST24)。

然后，CPU 110控制图像打印操作(ST25)。

接着描述本发明的第三实施例。

上述第一和第二实施例涉及感光体的无清洁器的处理。该无清洁器的处理可与用于转印带或中间转印介质的无清洁器的处理组合。

图18示出根据第三实施例的直接转印型图像形成装置的结构的实例。在根据第三实施例的直接转印型图像形成装置中，多个图像形成部分(位置)Y46、M46、C46、和K46布置在作为纸张传输装置的转印带131上。

第一级图像形成部分Y46形成黄色图像，第二级图像形成部分M46形成品红色图像，第三级图像形成部分C46形成青色图像，以及第四级图像形成部分K46形成黑色图像。

如下面更详细描述，图像形成部分Y46包括感光体Y41、刮片Y42、和转印辊Y43。图像形成部分M46包括感光体M41、刮片M42、和转印辊M43。图像形成部分C46包括感光体C41、刮片C42、和转印辊C43。图像形成部分K46包括感光体K41、刮片K42、和转印辊K43。

清洁刮片Y42、M42、C42、和K42与感光体的接触/分离由CPU 110通过清洁器控制单元118控制。

在直接转印方式的正常打印操作中，墨粉不会附着至带上。然而，为了在开始图像打印操作前或在送纸间隔操作期间执行图像质量保持控制，而将修补图像(patch image)等故意打印到带上。此外，在卡纸的情况下，大量多余墨粉会附着至带上。

在普通的装配清洁器的图像形成装置中，这些墨粉由设置于带上的清洁器回收。

另一方面，根据图18所示第三实施例的图像形成装置采用带无清洁器(belt cleanerless)方式，其中带不装配清洁器。在该装置中，到感光体或转印辊的偏压被切换，从而使这些墨粉回到感光体上。

在采用这种带无清洁器方式的情况下，不需要在带上设置清洁器。因此，易于增加带的寿命并执行曲折控制，以及通常可实现低成本。当将带上的墨粉回收到感光体上时，如果特殊颜色的墨粉被准确带回到特定图像形成部分(位置)上，那么将不会出现问题。然而，在感光体采用无清洁器的处理的情况下，将涉及失真图像(jam image)等的不能被带回到特定图像形成部分上的墨粉回收到彩色混合不可见的黑色显影装置中。尽管彩色混合在黑色显影装置中不可见，但是如果这样的墨粉量上升，则色调会变化，并且不利的是，将不能获得真黑色。

在第三实施例中，当回收混合的彩色墨粉时，在感光体侧设置的清洁器与感光体接触，并且墨粉被清洁器清除。在基本上为单色而没有色彩混合的图像的情况下，将清洁器分开并且将墨粉回收到显影装置中。

在这种情况下，可修改第一实施例的结构(其中装配清洁器的配置和无清洁器的配置通过墨粉盒的替换而切换)，以使图像形成装置通过显示器提示墨粉盒的替换，从而用户可替换墨粉盒并执行上述操作。然而，该配置是不费时的，所以如在第二实施例中的清洁器的自动切换开/关是优选的。

接下来，将参照图19的流程图描述上述单色打印和切换时的偏压反向操作。

在正常图像形成操作中发生卡纸，并且启动随后的恢复操作(ST31)。

如果在步骤ST31中卡纸的时候打印两种或多种墨粉到带131上(ST32)，则CPU 110使清洁刮片Y42、M42、C42、和K42与图像形成部分Y46、M46、C46、和K46的感光体Y41、M41、C41、和K41接触(ST33)。

CPU 110改变到转印辊Y43、M43、C43、和K43的转印偏压，并通过使带131上的墨粉附着到感光体Y41、M41、C41、和K41上来执行清洁(ST34)。

如果在步骤ST32中打印单色墨粉到带131上，则CPU 110分开与已打印色彩有关的刮片(Y42、M42、C42、K42)(ST35)。

接着，CPU 110改变到与已打印彩色有关的转印辊(Y43、M43、C43、K43)的转印偏压，并通过使带131上的墨粉附着到感光体(Y41、M41、C41、K41)上执行清洁(ST36)。

如上所述，根据本发明的实施例，无清洁器的处理和普通的装配清洁器的处理在同一图像形成装置中通过替换墨粉盒而进行切换。此外，将处理条件自动改变到适合于无清洁器的处理或装配清洁器的处理。因此，根据用户的偏爱，选择使用高图像质量设定或低成本设定。例如，即使当使用相同图像形成装置时，注重图象质量的用户使用装配清洁器的墨粉盒，而注重成本的用户使用无清洁器墨的粉筒。

此外，即使不切换处理单元，也会将用于感光体的清洁器部分中的清洁刮片配置为与感光体分开。清洁器由用户操作来切换开/关。在这种情况下，最初的成本由于提供分离机构而增加。然而，用户省去了替换墨粉盒(单元)的过程，并且可易于切换装配清洁器的配置和无清洁器的配置。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种使用多个感光体形成图像的图像形成装置，其特征在于包括：

第一单元(303)，连接至所述图像形成装置并包括感光体，以及一机构，所述机构将使用所述感光体在图像形成步骤中产生的转印后剩余的墨粉回收到显影装置中；

第二单元(302)，连接至所述图像形成装置并包括感光体，以及一机构，所述机构采用用于回收使用所述感光体在图像形成步骤中产生的转印后剩余的墨粉的清洁装置；

鉴别装置，用于鉴别是所述第一单元连接至所述图像形成装置还是所述第二单元连接至所述图像形成装置；以及

控制装置(110)，用于基于来自所述鉴别装置的鉴别信号控制图像形成条件的设定改变。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述第一单元形成墨粉盒，其中集成有在无清洁器处理中形成图像的所述感光体和充电器，并且所述第一单元被可拆卸地连接到所述图像形成装置。

3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述第二单元形成墨粉盒，其中集成有在装配清洁器的处理中形成图像的所述感光体、充电器、和清洁器，并且所述第二单元被可拆卸地连接到所述图像形成装置。

4.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述控制装置改变与曝光光调制方式、曝光光量、和转印偏压有关的图像形成条件中的至少一个条件的设定。

5.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述控制装置在使用所述第一单元的无清洁器处理的情况下以脉冲宽度调制方式控制曝光，以及在使用所述第二单元的装配清洁器的处理的情况下以功率调制方式控制曝光。

6.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述图像形成装置被配置为使多个所述第一单元或所述第二单元连接到所述图像形成装置，以及当来自所述鉴别装置的所述鉴别信号中的至少一个是鉴别所述第一单元的鉴别信号时，所述控制装置改变对应于所述第一单元的所述图像形成条件。

7.一种使用感光体形成图像的图像形成装置，其特征在于包括：切换装置(Y31、M31、C31、K31)，用于实现在清洁装置被操作用于所述感光体的状态和所述清洁装置不被操作用于所述感光体的状态之间进行切换；以及

控制装置(110)，用于在所述切换装置使所述清洁装置操作的情况和所述切换装置不使所述清洁装置操作的情况之间控制图像形成条件的设定改变。

8.根据权利要求7所述的图像形成装置，其特征在于，所述切换装置执行接触/分开操作，用于使作为所述清洁装置的刮片与所述感光体接触或者从所述感光体分开。

9.根据权利要求7所述的图像形成装置，其特征在于，所述切换装置根据高图像质量模式或低成本模式实现在所述清洁装置被操作用于所述感光体的状态和所述清洁装置不被操作用于所述感光体的状态之间进行切换。

10.根据权利要求7所述的图像形成装置，其特征在于，所述切换装置包括检测装置，用于检测在其上形成图像的纸张的类别，以及所述切换装置根据所述检测装置的检测结果接通/断开所述清洁装置。

11.根据权利要求7所述的图像形成装置，其特征在于，所述切换装置在纸张从手动送纸盘送入的情况下接通所述清洁装置。

12.根据权利要求7所述的图像形成装置，其特征在于，所述切换装置根据来自操作面板的操作实现在所述清洁装置被操作用于所述感光体的状态和所述清洁装置不被操作用于所述感光体的状态之间进行切换。

13.根据权利要求7所述的图像形成装置，其特征在于，所述图像形成装置包括形成黑色图像和其它彩色图像的多个所述感光体，并且当形成单色图像时，所述切换装置断开除用于黑色的所述感光体以外的用于其他所述感光体的所述清洁装置。

14.根据权利要求7所述的图像形成装置，其特征在于，所述控制装置改变与曝光光调制方式、曝光光量、和转印偏压有关的图像形成条件中的至少一个条件的设定。

15.一种使用多个感光体形成图像的图像形成装置，其特征在于包括：

无清洁器的转印带(131)，用于将纸张传输至所述多个感光体；

检测装置，用于当显影剂附着到所述转印带时，检测所述显影剂附着到所述转印带的状态；

切换装置，用于根据来自所述检测装置的检测信号，接通/断开用于每个所述感光体的清洁装置；以及

控制装置(110)，用于当所述切换装置接通/断开用于每个所述感光体的所述清洁装置时，控制对每个所述感光体的转印偏压的改变。

16.一种使用多个感光体形成图像的图像形成装置，其特征在于包括：

无清洁器的墨粉盒(303)，连接至所述图像形成装置，并包括一机构，所述机构将使用所述感光体在图像形成步骤中产生的转印后剩余的墨粉回收到显影装置中；

装配清洁器的墨粉盒(302)，连接至所述图像形成装置，并包括一机构，所述机构采用清洁器以回收使用所述感光体在图像形成步骤中产生的转印后剩余的墨粉；

检测单元，用于检测是所述无清洁器的墨粉盒连接至所述图像形成装置还是所述装配清洁器的墨粉盒连接至所述图像形成装置；以及

控制单元(110)，基于来自所述检测单元的检测信号控制图像形成条件的设定改变。

17.一种使用感光体形成图像的图像形成装置，其特征在于包括：

切换单元，用于实现在清洁器被操作用于所述感光体的状态和所述清洁器不被操作用于所述感光体的状态之间进行切换；以及

控制单元，用于控制在所述切换单元，使所述清洁器操作的情况和所述切换单元不使所述清洁器操作的情况之间图像形成条件的设定改变。

18.一种使用多个感光体形成图像的图像形成装置，其特征在于包括：

无清洁器的转印带(131)，用于将纸张传输到所述多个感光体；

检测单元，用于当显影剂附着到所述转印带时，检测所述显影剂附着到所述转印带的状态；

切换单元，用于根据来自所述检测单元的检测信号，接通/断开用于每个所述感光体的清洁器；以及

控制单元(110)，用于当所述切换单元接通/断开用于每个所述感光体的所述清洁器时，控制用于每个所述感光体的转印偏压的改变。

19.一种用于使用多个感光体形成图像的图像形成装置的图像形成方法，所述方法的特征在于包括：

提供一种无清洁器的墨粉盒，所述无清洁器的墨粉盒连接至所述图像形成装置并包括一机构，所述机构将使用所述感光体在图像形成步骤中产生的转印后剩余的墨粉回收到显影装置中；

提供一种装配有清洁器的墨粉盒，所述装配有清洁器的墨粉盒连接至所述图像形成装置并包括一机构，所述机构采用清洁器以回收使用所述感光体在图像形成步骤中产生的转印后剩余的墨粉；

检测是所述无清洁器的墨粉盒连接至所述图像形成装置还是所述装配清洁器的墨粉盒连接至所述图像形成装置；以及

基于所述检测的检测信号控制图像形成条件的设定改变。

20.一种用于使用感光体形成图像的图像形成装置的图像形成方法，所述方法的特征在于包括：

实现在清洁器被操作用于所述感光体的状态和所述清洁器不被操作用于所述感光体的状态之间进行切换；以及

控制在通过所述切换使所述清洁器操作的情况和通过所述切换不使所述清洁器操作的情况之间的图像形成条件的设定改变。

21.一种用于使用多个感光体形成图像的图像形成装置的图像形成方法，所述方法的特征在于包括：

提供无清洁器的转印带，所述无清洁器的转印带用于将纸张传输至所述多个感光体；

当显影剂附着到所述转印带上时，检测所述显影剂附着到所述转印带上的状态；

根据所述检测的检测信号，接通/断开用于每个所述感光体的清洁器；以及

当接通/断开用于每个所述感光体的清洁器时，控制对每个所述感光体的转印偏压的改变。

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