JP2006091459A

JP2006091459A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2006091459A
Application number: JP2004277254A
Authority: JP
Inventors: Tomohisa Suzuki; 智久鈴木
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2004-09-24
Filing date: 2004-09-24
Publication date: 2006-04-06

Abstract

【課題】用紙の汚れなどを回避して、長期に渡ってクリーニング性能を維持する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。
【解決手段】表面に画像を担持する像担持体と、像担持体の表面を帯電させる帯電器と、静電潜像を形成する露光器と、静電潜像を現像する現像器と、トナー像を被転写体に転写する一次転写器と、残留トナーを除去するクリーニングブレードをそれぞれが備えた複数の画像形成部と、複数の画像形成部それぞれによって形成され、転写器によって被転写体に転写されるトナー画像を最終的に記録用紙に転写する二次転写器と、複数の色分解画像それぞれのトナー像を複数の画像形成部それぞれに形成させ、稼動状態が所定条件に達した画像形成部については、色分解画像のトナー像が形成されるタイミングとは異なるタイミングで、別トナー像を、一時には１つの画像形成装置に形成させる画像制御部とを備えた。
【選択図】図４

Description

本発明は、トナー像を形成し、そのトナー像を記録媒体上に転写後に定着させることにより、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置に関する。

従来より、帯電させた感光体の表面を露光して静電潜像を形成し、その静電潜像を現像してトナー像を形成し、そのトナー像を直接に、あるいは中間転写ベルトなどを介在させて、最終的には記録媒体上に転写する画像形成装置が知られている。トナー像が転写された後の感光体の表面には、転写されずに残ってしまったトナーなどといった残留物が付着しており、通常、このような画像形成装置には、次の画像形成プロセスに備えて残留物を除去するためのクリーニング装置が備えられている。このクリーニング装置としては、ファーブラシや磁気ブラシ等を使用するものや、クリーニングブレードを使用するものなどがあるが、構成が簡素で安価なことにより、クリーニングブレードで感光体の表面に付着した残留物を掻き落とすタイプのクリーニング装置が広範に使用されている。

クリーニングブレードを使用するクリーニング装置では、クリーニングブレードが感光体の表面に強く押し付けられているが、感光体の表面に残った残留トナーが感光体とクリーニングブレードとの間の摩擦を低下させる潤滑剤の役割を担っている。クリーニングブレードに残留トナーが供給されることによって、クリーニングブレードや感光体の磨耗が抑えられて、感光体やクリーニングブレードの長寿命化が図られるとともに、クリーニングブレードのめくれなどが回避されて、長期に渡ってクリーニング性能が維持される。

しかし、使用されるトナーの量が少ない低密度画像が続いた場合などには、クリーニングブレードに供給される残留トナーの量自体が少ないため、クリーニングブレードや感光体の磨耗などを十分には抑えることができない。

この点に関し、特許文献１には、形成された画像が所定枚数に達する度にトナーバンドを作像し、クリーニングブレードに潤滑用のトナーを供給する方法が提案されている。以下では、この特許文献１に記載された方法を、感光体や現像器などがＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（黒）各色ごとに備えられ、画像形成にかかる時間の短縮が図られたタンデム方式のプリンタに適用する場合について説明する。

図１は、タンデム方式のプリンタの概略構成図である。尚、図１に示す各構成要素の末尾に付された符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、およびＫは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、および黒各色用の構成要素であることを示しているが、４色についてまとめて説明するときには、これらの符号を省く。

プリンタ１００には、回転駆動される感光体１０１、感光体１０１の表面を帯電する帯電器１０２、感光体１０１の表面に画像データに基づいた静電潜像を形成する露光器１０３、感光体１０１上の静電潜像をトナーで現像する現像器１０４、感光体１０１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１１０上に転写する一次転写器１０５、感光体１０１上に転写されずに残ったトナーを掻き取るクリーニングブレード１０６がＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各色ごとに備えられており、さらに、巡回駆動される中間転写ベルト１１０、中間転写ベルト１１０上のトナー像を用紙１３０上に転写する二次転写器１２０、二次転写器１２０の表面をクリーニングする転写用クリーナ１２１などが備えられている。

タンデム型のプリンタ１００は、例えば白黒画像を形成する場合においても、白黒画像の形成には使用されないカラー画像用（Ｃ，Ｍ，Ｙ）の感光体１０１も回転させておき、次にカラー画像を形成する際に遅延が生じないように準備しておくことで、さらなる画像形成処理の高速化が図られている。また、現像器１０４も回転駆動されるものであるが、トナーが供給されない状態で空回りされると、内部に格納されたトナーが劣化してしまうため、トナー像の形成に使用されない色の現像器１０４は回転が停止される。

原画像に基づいたトナー像が形成される画像形成プロセスにおいては、プリンタ１００では、原画像がイエロー、マゼンタ、シアン、および黒に色分解された色分解画像を表す色分解画像データが取得される。画像データが取得されると、イエローの色分解画像データに基づいて、感光体１０１Ｙ上にイエローの単色トナー像が形成されて中間転写ベルト１１０上に転写される。続いて、そのイエローの単色トナー像がマゼンタの一次転写器１０５Ｍに達するタイミングに合わせて、マゼンタの色分解画像データに基づいて、感光体１０１Ｍ上にマゼンタの単色トナー像が形成される。感光体１０１Ｍ上に形成されたマゼンタの単色トナー像は、中間転写ベルト１１０上のイエローの単色トナー像の上に重ねて転写される。以下、同様にして、Ｃ色、およびＫ色の単色トナー像が形成されて、中間転写ベルト１１０上にＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ４色が重ね合わされた多色トナー像が転写される。

中間転写ベルト１１０上の多色トナー像は、二次転写器１２０において用紙１３０上に転写される。

また、例えば白黒画像が連続して形成されたときなどには、Ｃ，Ｍ，Ｙの感光体１０１はトナーが供給されない状態で回転され続けるため、Ｃ，Ｍ，Ｙのクリーニングブレード１０６にたまった、潤滑材として作用するトナーが消費され、感光体１０１とクリーニングブレード１０６の摩擦係数が上がり、クリーニングブレード１０６がめくれてしまう。これを防ぐためにプリンタ１００には、ベタ画像を表わすベタデータが予め用意されており、各色ごとに、その色のトナーの使用量が少ない画像の形成が所定枚数にまで達したときには、画像形成プロセスと画像形成プロセスとの間に、ベタデータに基づいたトナーバンドが形成される。トナーバンドが形成されるときには、その色の一次転写器１０５に印加される転写バイアス電圧が停止され、トナーバンドに対する転写処理が省かれる。その結果、トナーバンドは中間転写ベルト１１０に転写されずにその色のクリーニングブレード１０６に供給され、クリーニングブレード１０６でトナーが掻き取られる。

このように、画像形成プロセスにおけるトナーの供給が少ない色については、トナーバンドを作像してクリーニングブレードに確実にトナーを供給することによって、タンデム方式のプリンタ１００で白黒画像が連続して形成される場合などであっても、クリーニングブレード１０６のめくれを防止する。
特開２００１−２８２０１０号公報

ここで、トナーバンドが形成されたときには、一次転写器１０５に印加される転写バイアス電圧が停止されるなどして、トナーが効率よくクリーニングブレード１０６に供給されるように工夫されているが、感光体１０１と一次転写器１０５とは互いに押し付けられているために、例えば高温多湿の環境下では、感光体１０１上のトナーバンドうちの約５０％が中間転写ベルト１１０上に転写されてしまう。このように、中間転写ベルト１１０に転写されてしまったトナーは、用紙１３０には転写されずに二次転写器１２０用の転写用クリーナ１２１に向かう。この結果、一時に多量のトナーが二次転写器１２０用の転写用クリーナ１２１に送られてしまうと、転写用クリーナ１２１ではそれらのトナーを除去しきれずに、用紙汚れなどを生じてしまう恐れがある。

本発明は、上記事情に鑑み、用紙汚れなどを回避し、長期に渡ってクリーニング性能を維持する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。

上記目的を達成する本発明の第１の画像形成装置は、表面に画像を担持して回転する像担持体と、像担持体の表面を帯電させる帯電器と、帯電後の像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光器と、静電潜像をトナーを含んだ現像剤で現像して像担持体の表面にトナー像を形成する現像器と、現像器で形成されたトナー像を被転写体に転写する一次転写器と、像担持体の移動における転写器の下流側かつ帯電器の上流側で像担持体の表面に当接して表面からトナーを除去するクリーニングブレードをそれぞれが備えた、複数色のトナーそれぞれに対応した複数の画像形成部と、
複数の画像形成部それぞれによって形成され、一次転写器によって被転写体に転写されるトナー画像を最終的に記録用紙に転写する二次転写器と、
原画像が複数色に色分解されてなる複数の色分解画像それぞれのトナー像を複数の画像形成部それぞれに形成させ、複数の画像形成部のうち、稼動状態が所定条件に達した画像形成部については、色分解画像のトナー像が形成されるタイミングとは異なるタイミングで、色分解画像のトナー像とは別の別トナー像を、一時には１つの画像形成部に形成させる画像制御部とを備えたことを特徴とする。

本発明における第１の画像形成装置によると、稼動状態が所定条件に達した画像形成部については別トナー像が形成され、潤滑剤となるトナーが確実にクリーニングブレードに供給されて、長期に渡ってクリーニング性能が維持される。また、複数の画像形成部において稼動状態が所定条件に達した場合には、一時には１つの画像形成部で別トナー像が形成される。このため、クリーニングブレードで除去し切れなかったトナーや、転写されてしまったトナーが後段の二次転写器に供給されてしまったときでも、そのトナーの量が二次転写器でのトナーの除去能力を超えてしまうことが回避され、用紙汚れなどが防止される。

また、本発明の第１の画像形成装置において、上記画像制御部が、複数の画像形成部それぞれの駆動状態が前記所定条件に達したか否かを、一時には１つ、それら複数について繰り返し判定し、駆動状態が所定条件に達していると先に判定した画像形成部から順に別トナー像を形成させるものであることを特徴とする。

駆動状態が所定条件に達していると先に判定された画像形成部から順に別トナー像が形成されることによって、各画像形成部で確実に別トナー像が形成されるように、別トナーの形成タイミングが容易かつ適切に制御される。

また、上記目的を達成する本発明の第２の画像形成装置は、表面に画像を担持して回転する像担持体と、像担持体の表面を帯電させる帯電器と、帯電後の像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光器と、静電潜像をトナーを含んだ現像剤で現像して像担持体の表面にトナー像を形成する現像器と、現像器で形成されたトナー像を被転写体に転写する一次転写器と、像担持体の移動における転写器の下流側かつ帯電器の上流側で像担持体の表面に当接して表面からトナーを除去するクリーニングブレードをそれぞれが備えた、複数色のトナーそれぞれに対応した複数の画像形成部であって、１つ以上の画像形成部が交流成分と直流成分を有するバイアス電圧によって像担持体の表面を帯電させる重畳帯電器を備えるとともに他の１つ以上の画像形成部が直流成分のみを有するバイアス電圧によって像担持体の表面を帯電させる直流帯電器を備えている複数の画像形成部と、
複数の画像形成部それぞれによって形成され、一次転写器によって被転写体に転写されるトナー画像を最終的に記録用紙に転写する二次転写器と、
原画像が複数色に色分解されてなる複数の色分解画像それぞれのトナー像を複数の画像形成部それぞれに形成させ、複数の画像形成部のうち重畳帯電器を備えた画像形成部については、色分解画像のトナー像が形成されるタイミングとは異なるタイミングで、トナー像とは別の別トナー像を形成させる画像制御部とを備えたことを特徴とする。

交流成分と直流成分とを有するバイアス電圧によって像担持体の表面を帯電させる重畳帯電器においては、直流成分のみを有するバイアス電圧が用いられる直流帯電器と比較して、像担持体の表面電位が均一に保たれやすいという利点や、装置が小型化されるという利点がある。しかし、重畳帯電器を画像形成部に搭載すると、印加される交流成分によって像担持体の表面が荒れることにより、クリーニングブレードと像担持体の間の摩擦が増加してしまう。この結果、クリーニングブレードのビビリ、めくれ等が発生したり、クリーニングブレードのエッジや像担持体の表面が磨耗して、クリーニング性能が劣化してしまうという問題がある。以上のようなことから、使用頻度が高く、なるべく長寿命化を図りたい黒用の帯電器としては、クリーニングブレードや像担持体の磨耗が生じにくい直流帯電器が用いられ、黒以外の色については、重畳帯電器が用いられることによって、装置全体の小型化が図られている。

本発明の第２の画像形成装置によると、クリーニングブレードの磨耗が生じやすい、重畳帯電器を備えた画像形成部についてはトナー像とは別の別トナー像が形成され、その別トナー像のトナーがクリーニングブレードに供給される。したがって、トナーの量が少ない低密度画像が続いた場合であっても、確実にトナーがクリーニングブレードに供給されるため、クリーニングブレードの磨耗やめくれが軽減され、長期に渡ってクリーニング性能が維持される。

また、本発明の第２の画像形成装置において、上記画像制御部が、色分解画像のトナー像の画像密度が所定密度よりも低い場合には、複数の画像形成部のうち直流帯電器を備えた画像形成部にも別トナー像を形成させるものであることが好ましい。

色分解画像のトナー像の画像密度が所定密度よりも低い場合には、クリーニングブレードに供給されるトナーの量が少ないため、直流帯電器を備えた画像形成部にも別トナー像を形成させて、潤滑剤となるトナーを確実にクリーニングブレードに供給することが好ましい。

本発明によれば、用紙の汚れなどを回避し、長期に渡ってクリーニング性能を維持することができる画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を説明するのに先立って、上述した特許文献１に記載された方法を、タンデム方式のプリンタに適用する場合の問題点について詳しく分析する。

図２は、図１に示すプリンタ１００でトナーバンドが形成される際のタイミングチャートである。

図２のパート（Ａ）には、中間転写体１１０上に転写されたときのトナー像のイメージが示されており、パート（Ｂ）には、現像器１０４に取り付けられた現像用モータの駆動状態が示されており、パート（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）には、転写器１０５Ｃ，１０５Ｍ，１０５Ｙ，１０５Ｋそれぞれに与えられる転写バイアス電圧のＯＮ／ＯＦＦ信号がそれぞれに示されている。

ここでは、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各色ごとに、使用されるトナーの量が所定値よりも少ない低密度画像がＳ枚形成される度にトナーバンドが形成されるものとして説明する。

例えば、プリンタ１００で白黒トナー像１４０の形成が連続した場合、Ｃ，Ｍ，Ｙでは同じタイミングで低密度画像の累積枚数がＳ枚にまで達する。Ｃ，Ｍ，Ｙの現像器１０４では、Ｓ枚目の低密度画像にあたる白黒トナー像１４０が形成されている途中の時間ｔ₁において現像用モータが駆動開始されて、トナーバンドの形成準備がなされる。尚、現像用モータは駆動／停止時に時間がかかるため、トナーバンド１５０が形成されるよりも早く（時間ｔ₁）駆動が開始され、トナーバンド１５０が形成された後（時間ｔ₃）に駆動が停止されている。

Ｓ枚目の低密度画像にあたる白黒トナー像１４０と次に形成されるトナー像１４０との間（イメージギャップ）に、Ｙ，Ｍ，Ｃ各色の感光体１０１上に各色のトナーバンドが形成されると（時間ｔ₃）、パート（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）に示すように、一次転写器１０５Ｙ，１０５Ｍ，１０５Ｃそれぞれにおける転写バイアス電圧がＯＦＦされて、それぞれのトナーバンドが転写処理を経ずにクリーニングブレード１０６に送られる。

ここで、形成されたトナーバンドは各色のクリーニングブレード１０６に送られるため、中間転写ベルト１１０上にはトナーバンドが転写されないはずであるが、感光体１０１と中間転写ベルト１１０との間の押付力などによって、実際には、トナーバンドの５０％程度が中間転写ベルト１１０上に転写されてしまう。さらに、図２のパート（Ａ）に示すように、白黒画像の形成が続いたときには、Ｃ，Ｍ，Ｙ３色は同じタイミングでトナーバンドが形成されるため、各色の感光体１０１から転写された３色のトナーが中間転写ベルト１１０上に重ね合わせられ、多量のトナーが二次転写器１２０用の転写用クリーナ１２１に送られてしまう。このように、複数の色で同時にトナーバンドの形成タイミングに達してしまったときには、多量のトナーが後段の二次転写器などに送られてしまって、一度では転写用クリーナ１２１でクリーニングしきれず、用紙の裏面汚れなどを生じてしまうという問題がある。

本発明は、上記のような詳しい分析に基づいたものである。

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図３は、本発明の一実施形態が適用されたプリンタの主要部を示す概略構成図である。

図３に示すように、プリンタ１には、画像データに基づいてトナー像を形成する４つの画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが備えられており、各画像形成部には、それぞれ、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ、帯電器１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ、露光器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ、現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ、一次転写器１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ、クリーニングブレード１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋが備えられている。尚、このプリンタ１は、フルカラーの印刷が可能となっており、上記の各構成要素の末尾に付された符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、およびＫは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、および黒の画像形成用の構成要素であることを示している。感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋは、本発明にいう像担持体の一例にそれぞれ相当し、帯電器１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋは、本発明にいう帯電器の一例にそれぞれ相当し、露光器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、本発明にいう露光器の一例にそれぞれ相当し、現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋは、本発明にいう現像器の一例にそれぞれ相当し、一次転写器１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋは、本発明にいう一次転写器の一例にそれぞれ相当し、クリーニングブレード１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋは、本発明にいうクリーニングブレードの一例にそれぞれ相当する。

また、黒用の帯電器１２Ｋは、直流成分のみを有する直流電圧によって感光体１１Ｋを帯電する直流帯電器であり、黒以外の色用の帯電器１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃは、直流成分と交流成分とを有する重畳電圧によって感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃを帯電する重畳帯電器である。直流帯電器は、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの表面が荒れにくく、クリーニングブレード１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋや感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの磨耗が生じにくいため、使用頻度が高く、長寿命が求められる黒の帯電器１２Ｋとして用いられている。また、重畳帯電器は、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの表面が荒れやすく、クリーニングブレード１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋのめくれや磨耗などが生じやすいが、小型であるため、黒以外の色用の帯電器１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃとして用いられている。黒用の帯電器１２Ｋは、本発明にいう直流帯電器の一例にあたり、黒以外の色用の帯電器１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃは、本発明にいう重畳帯電器の一例に相当する。

また、プリンタ１には、中間転写ベルト３０、駆動ロール３１、従属ロール３２、中間転写ベルトクリーナ３３、ステアリングロール３４、二次転写器３６、転写体クリーナ３７が備えられている。この中間転写ベルト３０は、本発明にいう被転写体の一例にあたり、二次転写器３６は、本発明にいう二次転写器の一例に相当する。また、プリンタ１には、本発明にいう画像制御部の一例に相当する制御部２０も備えられている。

このプリンタ１の画像形成における基本動作について説明する。

まず、画像を形成するための準備として、各色用の感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋが矢印Ａ方向に回転され、それら感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの表面に、帯電器１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋによって所定の電荷がそれぞれ付与される。

続いて、原画像がイエロー、マゼンタ、シアン、および黒に色分解された色分解画像を表す色分解画像データが、制御部２０によって、対応する画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋに与えられる。

次に、イエローの画像形成部１０Ｙによるトナー像形成が開始され、露光器１３Ｙにより感光体１１Ｙ表面に、イエローの色分解画像に相当する露光光が照射されて静電的な潜像（静電潜像）が形成される。その静電潜像は、現像器１４Ｙによって循環供給される現像剤に含まれたイエローのトナーで、現像器１４Ｙと感光体１１Ｙとの間の現像位置に印加された現像電圧によって現像されて、感光体１１Ｙ上にイエローのトナー像が形成される。

感光体１１Ｙ上にイエローのトナー像が形成されると、一次転写器１５Ｙに転写バイアス電圧が印加され、感光体１１Ｙ上に形成されたイエローのトナー像が中間転写ベルト３０上に転写される。

また、感光体１１Ｙ上のトナー像が中間転写ベルト３０上に転写されると、クリーニングブレード１６Ｙによって、感光体１１Ｙ上に残留する残留トナーが掻き取られて除去される。

中間転写ベルト３０は、駆動ロール３１によって矢印Ｂ方向に巡回移動されるとともに、ステアリングロール３２によって幅方向の位置ずれが補正される。この中間転写ベルト３０上に転写されたイエローのトナー像が次の色の画像形成部１０Ｍの一次転写器１５Ｍに到達するタイミングに合わせて、次の色のマゼンタのトナー像が一次転写器１５Ｍに到達するように、マゼンタの画像形成部１０Ｍによるトナー像形成が行われる。こうして形成されたマゼンタのトナー像は、一次転写器１５Ｍによって中間転写ベルト３０上のイエローのトナー像の上に重ねて転写される。

続いて、シアンおよび黒の画像形成部１０Ｃ、１０Ｋによるトナー像形成が上記と同様のタイミングで行われ、一次転写器１５Ｃ、１５Ｋにおいて中間転写ベルト３０のイエローおよびマゼンタのトナー像の上に順次重ねて転写される。

こうして、中間転写ベルト３０上に転写された多色トナー像は、二次転写器３６により用紙１００上に二次転写され、多色トナー像は用紙１００とともに矢印Ｃ方向に搬送され、定着器３８により用紙１００上に定着されることによりカラー画像が形成される。二次転写器３６上に残留する残留トナーは転写体クリーナ３７によって除去され、転写後の中間転写ベルト３０上に残留する残留トナーは中間転写ベルトクリーナ３３によって除去されて、次の画像形成に向けての準備がなされる。

ここで、使用されるトナーの量が少ない低密度画像が続いた場合などには、クリーニングブレード１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋに供給される残留トナーの量が少ないため、クリーニングブレード１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋのめくれや磨耗が生じてしまって、クリーニング性能が劣化してしまう恐れがある。本実施形態においては、制御部２０に所定のベタ画像を表わすベタデータが予め用意されており、所定のタイミングでベタデータに基づいたトナーバンドを形成して、トナーをクリーニングブレード１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋに供給することが行われる。ベタデータに基づくトナーバンドは、本発明にいう別トナー像の一例に相当する。

図４は、トナーバンドを形成するための一連の処理が示されたフローチャートである。以下では、この図４に従って説明する。

ここでは、原画像に基づいてトナー像を形成する際に使用されるトナーの量がＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各色ごとに取得され、取得されたトナーの量が所定量よりも大きい場合には、そのトナー像はその色に関して高密度であると判定され、取得されたトナーの量が所定量以下（全くトナーが使用されない場合も含む）の場合には、そのトナー像はその色に関して低密度であると判定される。画像密度を判定する際に、実際に形成されたトナー像の画像密度をセンサなどで検知してもよいが、本実施形態においては、各色の色分解画像データのデータ値（濃度値）に基づいて、実際にトナー像が形成される前に画像の密度を推測する。すなわち、各色の色分解画像データのデータ値が所定濃度よりも大きい場合には、そのトナー像はその色に関して高濃度であると判定され、データ値が所定濃度以下の場合には、そのトナー像はその色に関して低濃度であると判定される。尚、濃度と密度とはほぼ同意である。

ある色に関して低濃度な画像が多く形成されるときには、その色のトナーの使用量が少ないことを示し、その色のクリーニングブレード１６にはトナーが供給されにくいため、高頻度にトナーバンドを形成する必要がある。また、高濃度な画像が多く形成されるときには、使用されるトナーの量が多いことを示し、クリーニングブレード１６にも残留トナーが供給されると予測されるが、クリーニングブレード１６の磨耗を確実に軽減させるには、頻度は低いがトナーバンドを形成することが好ましい。

本実施形態のプリンタ１では、クリーニングブレード１６の磨耗が生じやすい重畳帯電器が設けられたイエロー、マゼンタ、シアンの画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃにおいては、各色ごとに、高濃度な画像が高閾値ＳＨ枚形成される度にトナーバンドが作像されるとともに、低濃度な画像が低閾値ＳＬ（ＳＬ＜ＳＨ）枚形成される度にトナーバンドが作像される。また、直流帯電器が設けられたブラックの画像形成部１０Ｋにおいては、黒に関する低濃度な画像が低閾値ＳＬ枚形成されるごとにトナーバンドが作像される。直流成分のみ有する直流電圧によって感光体１１Ｋを帯電する直流帯電器１２Ｋは、直流成分と交流成分とを有する重畳電圧によって感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃを帯電する重畳帯電器１２Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃと比べてクリーニングブレード１６Ｋの磨耗が生じにくいが、低濃度な画像の形成が続く場合には、クリーニングブレード１６Ｋに供給されるトナーの量が少ないため、トナーバンドが形成されて、クリーニングブレード１６Ｋに潤滑剤となるトナーが供給される。

まず、原画像に基づいてトナー像が形成される画像形成プロセスが実行される。このとき、原画像がＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋに色分解された各色の色分解画像データが取得され、Ｋ色を除くそれぞれの色ごとに、データ値が所定濃度よりも大きいか否かが判定される。データ値が所定濃度よりも大きい場合、その画像はその色に関して高濃度であることが判定され、制御部２０に予め用意されている、その色用の高濃度カウンタのカウントを１増加させる。また、Ｋ色を含むそれぞれの色ごとのデータ値が所定濃度以下である場合には、その画像はその色に関して低濃度であることが判定され、制御部２０に予め用意されている、その色用の低濃度カウンタのカウント値を１増加させる。

画像形成プロセスが終了すると、次の画像形成プロセスまでの間のイメージギャップにおいて（図４のステップＳ１：Ｙｅｓ）、イエローの高濃度カウンタのカウント値が高閾値ＳＨ以上であるか否かが判定される。カウント値が高閾値ＳＨ以上であり（図４のステップＳ２：Ｙｅｓ）、イエローに関して高濃度である画像が高閾値ＳＨ枚以上形成されたと判定されたときには、制御部２０はイエローの画像形成部１０Ｙに、予め用意されているベタデータに基づいてイエローのトナーバンドを形成させる（図４のステップＳ３）。トナーバンドが形成されて、そのトナーバンドがイエローのクリーニングブレード１６Ｙで掻き取られると、イエローの高濃度カウンタのカウント値がリセットされる。

イエローのトナーバンドが形成されると、次の色であるＭ色のトナーバンド形成タイミングの判定は行われずに次の画像形成プロセスが実行され、各色の高濃度カウンタおよび低濃度カウンタの更新が行われる。画像形成プロセスが終了すると、次の画像形成プロセスまでのイメージギャップにおいて（図４のステップＳ１：Ｙｅｓ）、イエローの高濃度カウンタのカウント値が高閾値ＳＨ以上であるか否かが判定される。ここでは、前回イエローのトナーバンドが形成されて、高濃度カウンタのカウント値が一旦リセットされたため、カウント値が高閾値ＳＨより小さいと判定される（図４のステップＳ２：Ｎｏ）。

続いて、マゼンタの高濃度カウンタのカウント値が高閾値ＳＨ以上であるか否かが判定される。マゼンタの高濃度カウンタのカウント値が高閾値ＳＨ以上と判定されたときには、マゼンタの画像形成部１０Ｍにおいて、マゼンタのトナーバンドが形成される（図４のステップＳ６）。形成されたトナーバンドがクリーニングブレード１６Ｍで除去されると、マゼンタの高濃度カウンタのカウント値がリセットされる（図４のステップＳ７）。

次の画像形成プロセスが実行されて、高濃度カウンタおよび低濃度カウンタの更新が行われ、イメージギャップになると（図４のステップＳ１：Ｙｅｓ）、上記と同様にしてイエローの高濃度カウンタの判定が行われる。そのカウント値が高閾値ＳＨより小さいときには（図４のステップＳ２：Ｎｏ）、マゼンタの高濃度カウンタの判定が行われ、そのカウント値も高閾値ＳＨより小さいときには（図４のステップＳ５：Ｎｏ）、シアンの高濃度カウンタの判定が行われる。シアンの高濃度カウンタのカウント値が高閾値ＳＨ以上と判定されたときには、シアンの画像形成部１０Ｃにおいてトナーバンドが形成され（図４のステップＳ９）、形成されたトナーバンドがクリーニングブレード１６Ｃで除去された後で、シアンの高濃度カウンタのカウント値がリセットされる（図４のステップＳ１０）。

図５は、トナーバンドが形成される際のタイミングチャートである。ここで、一旦図４の説明を中断し、図５について説明する。

例えば、イエロー、マゼンタ、シアンそれぞれの高濃度カウンタが同じタイミングで高閾値ＳＨを超えた場合であっても、本実施形態のプリンタ１では、それらイエロー、マゼンタ、シアンそれぞれのトナーバンドが相互に異なるタイミングで形成される。

図５のパート（Ａ）には、中間転写ベルト３０上に転写されるトナー像のイメージが示されており、パート（Ｂ）には、現像器１４０に設けられた現像用モータの駆動状態が示されており、パート（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）には、転写器１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｙ，１５Ｋそれぞれに与えられる転写バイアス電圧のＯＮ／ＯＦＦ信号がそれぞれに示されている。

例えば、Ｙ，Ｍ，Ｃ色で同じタイミングで高濃度カウンタが高閾値ＳＨを超えた場合、図４のステップＳ２において、まず、イエローのトナーバンドに関する形成タイミングの判定が行われ、イエローの単色トナーバンド５１Ｙが形成される（時間ｔ₂）。単色トナーバンド５１Ｙが形成されると、イエローの一次転写器１５Ｙに印加される転写バイアス電圧が停止され、単色トナーバンド５１がクリーニングブレード１６Ｙに掻き取られる。

続いて、次の画像形成プロセスによってトナー画像５０が形成され、イメージギャップになると、図４のステップＳ５において、マゼンタのトナーバンドに関する形成タイミングの判定が行われ、マゼンタの単色トナーバンド５１Ｍが形成される（時間ｔ₃）。

さらに次の画像形成プロセスによってトナー画像５０が形成されて、イメージギャップになると、図４のステップＳ８において、シアンのトナーバンドに関する形成タイミングの判定が行われ、シアンの単色トナーバンド５１Ｃが形成される（時間ｔ₄）。

尚、現像用モータについては、駆動／停止に時間がかかってしまうため、イエローのトナーバンドが形成される時間ｔ₁よりも早く（時間ｔ₁）から、シアンのトナーバンドの形成が終了した時間ｔ₄よりも遅く（時間ｔ₅）まで駆動している。

このように、本実施形態のプリンタ１によると、トナーバンド形成タイミングが複数色で重なってしまった場合でも、トナーバンドが１色ずつ順次に作像されるため、クリーニングブレード１６などで除去しきれなかったトナーが複数色分まとめて二次転写器３６の転写用クリーナ３７に供給されてしまうことが回避され、用紙４０などが汚れてしまう不具合が防止される。

図４に戻って説明する。

Ｙ，Ｍ，Ｃ各色において、高濃度カウンタが高閾値ＳＨよりも小さい場合、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各色ごとに、低濃度カウンタの値が低閾値ＳＬ以上であるか否かがそれぞれに判定される。

まず、イエローの低濃度カウンタのカウント値が低閾値ＳＬ以上であるか否かが判定され、そのカウント値が低閾値ＳＬ以上であるときには（図４のステップＳ１１：Ｙｅｓ）、イエローのトナーバンドが形成される（図４のステップＳ１２）。トナーバンドが形成されて、そのトナーバンドがイエローのクリーニングブレード１６Ｙで掻き取られると、イエローの低濃度カウンタのカウント値がリセットされる（図４のステップＳ１３）。

以下同様に、イメージギャップ時に、Ｙ，Ｍ，Ｃ各色において、高濃度カウンタが高閾値ＳＨよりも小さく、イエローの低濃度カウンタのカウント値が低閾値ＳＬよりも小さく、マゼンタの低濃度カウンタのカウント値が低閾値ＳＬ以上であるときには（図４のステップＳ１４：Ｙｅｓ）、マゼンタのトナーバンドが形成されて（図４のステップＳ１５）、マゼンタの低濃度カウンタのカウント値がリセットされる（図４のステップＳ１６）。

また、イメージギャップ時に、Ｃ，Ｍ，Ｙ各色の高濃度カウンタが高閾値ＳＨよりも小さく、イエローおよびマゼンタの低濃度カウンタのカウント値が低閾値ＳＬよりも小さく、シアンの低濃度カウンタのカウント値が低閾値ＳＬ以上であるときには（図４のステップＳ１８：Ｙｅｓ）、シアンのトナーバンドが形成されて（図４のステップＳ１９）、シアンの低濃度カウンタのカウント値がリセットされる（図４のステップＳ２０）。

さらに、イメージギャップ時に、黒の低濃度カウンタのカウント値が低閾値ＳＬ以上であるときには（図４のステップＳ２０：Ｙｅｓ）、黒のトナーバンドが形成され（図４のステップＳ２１）、トナーバンドがクリーニングブレード１６Ｋでクリーニングされた後に、黒の低濃度カウンタのカウント値がリセットされる（図４のステップＳ２２）。

このように、使用されるトナーの量が少ない画像については、直流帯電器が用いられた黒の画像形成部１０Ｋにおいてもトナーバンドを作像することによって、クリーニングブレード１６Ｋや感光体１１Ｋの磨耗を抑え、長期に渡ってクリーニング性能を維持することができる。

ここで、上記では、トナーバンドの形成タイミングを判定するための、駆動状態における所定条件として、形成された画像の累積枚数が適用される例について説明したが、本発明にいう画像制御部は、駆動状態における所定条件として、像担持体の累積回転数、像担持体の周方向の累積移動量、トナー画像の累積ドット数、トナー画像の累積枚数、現像器の累積駆動時間などのうちのいずれか１つを用いるものであってもよく、これらのうちの複数を合わせて用いるものであってもよい。

また、上記では、ベタデータに基づくトナーバンドを形成する例について説明したが、本発明にいう別のトナー像は、クリーニングブレードにトナーを供給することができる画像であればベタ画像に限らない。

特許文献１に記載された技術が適用されたプリンタの概略構成図である。トナーバンドが形成される際のタイミングチャートである。本発明の一実施形態が適用されたプリンタの主要部を示す概略構成図である。トナーバンドを形成するための一連の処理が示されたフローチャートである。トナーバンドが形成される際のタイミングチャートである。

符号の説明

１プリンタ
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ画像形成部
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ感光体
１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ帯電器
１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ露光器
１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ現像器
１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ一次転写体
１５１Ｙアース端子
１５２Ｙバイアス電源
１５３Ｙツェナーダイオード
１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ感光体クリーナ
２０制御部
２１記憶部
３０中間転写ベルト
３１駆動ロール
３２従属ロール
３３中間転写ベルトクリーナ
３４ステアリングロール
３６二次転写体
３７転写体クリーナ
３８定着器

Claims

表面に画像を担持して回転する像担持体と、前記像担持体の表面を帯電させる帯電器と、帯電後の像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光器と、前記静電潜像をトナーを含んだ現像剤で現像して前記像担持体の表面にトナー像を形成する現像器と、前記現像器で形成されたトナー像を被転写体に転写する一次転写器と、前記像担持体の移動における前記転写器の下流側かつ前記帯電器の上流側で該像担持体の表面に当接して該表面からトナーを除去するクリーニングブレードをそれぞれが備えた、複数色のトナーそれぞれに対応した複数の画像形成部と、
前記複数の画像形成部それぞれによって形成され、前記一次転写器によって前記被転写体に転写されるトナー画像を最終的に記録用紙に転写する二次転写器と、
原画像が前記複数色に色分解されてなる複数の色分解画像それぞれのトナー像を前記複数の画像形成部それぞれに形成させ、該複数の画像形成部のうち、稼動状態が所定条件に達した画像形成部については、前記色分解画像のトナー像が形成されるタイミングとは異なるタイミングで、該色分解画像のトナー像とは別の別トナー像を、一時には１つの画像形成部に形成させる画像制御部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記画像制御部が、前記複数の画像形成部それぞれの駆動状態が前記所定条件に達したか否かを、一時には１つ、それら複数について繰り返し判定し、駆動状態が該所定条件に達していると先に判定した画像形成部から順に前記別トナー像を形成させるものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
表面に画像を担持して回転する像担持体と、前記像担持体の表面を帯電させる帯電器と、帯電後の像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光器と、前記静電潜像をトナーを含んだ現像剤で現像して前記像担持体の表面にトナー像を形成する現像器と、前記現像器で形成されたトナー像を被転写体に転写する一次転写器と、前記像担持体の移動における前記転写器の下流側かつ前記帯電器の上流側で該像担持体の表面に当接して該表面からトナーを除去するクリーニングブレードをそれぞれが備えた、複数色のトナーそれぞれに対応した複数の画像形成部であって、１つ以上の画像形成部が交流成分と直流成分を有するバイアス電圧によって前記像担持体の表面を帯電させる重畳帯電器を備えるとともに他の１つ以上の画像形成部が直流成分のみを有するバイアス電圧によって該像担持体の表面を帯電させる直流帯電器を備えている複数の画像形成部と、
前記複数の画像形成部それぞれによって形成され、前記一次転写器によって前記被転写体に転写されるトナー画像を最終的に記録用紙に転写する二次転写器と、
原画像が前記複数色に色分解されてなる複数の色分解画像それぞれのトナー像を前記複数の画像形成部それぞれに形成させ、前記複数の画像形成部のうち前記重畳帯電器を備えた画像形成部については、前記色分解画像のトナー像が形成されるタイミングとは異なるタイミングで、該トナー像とは別の別トナー像を形成させる画像制御部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記画像制御部が、前記色分解画像のトナー像の画像密度が所定密度よりも低い場合には、前記複数の画像形成部のうち前記直流帯電器を備えた画像形成部にも前記別トナー像を形成させるものであることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。