JP2009229848A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】画像形成に適さない現像剤を容易に除去する。
【解決手段】搬送ベルト46にトナー像が転写された場合の掻き落とし部材47によるトナー像のクリーニング(除去)の容易性をトナーの色ごとに判断し、判断した結果に応じて搬送ベルト46上の所定の領域に色ごとにトナー像を重ねる色の順序を決定し、決定した順に色ごとに重ねたトナー像を搬送ベルト46上の所定の領域に形成(転写)し、搬送ベルト46上の所定の領域に色ごとに重ねられたトナー像をまとめて掻き落とし部材47により除去する。
【選択図】図6

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。
特許文献1は、非画像形成時に所定量の現像剤を転移させる現像剤転移制御手段が、画像形成装置内部の環境を検知する環境検知手段によって検知される環境によって、1回の現像装置からの像担持体への現像剤移転量を決定する画像形成装置を開示する。また、特許文献2は、異なる印字モードで選択的に現像剤の強制消費レベルを制御可能な画像形成装置を開示する。
特開2005−202044号公報 特開2003−255771号公報
本発明は、画像形成に適さない現像剤を容易に除去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ため、請求項1に係る本発明は、像保持体と、異なる色の現像剤を個別に収容し、前記像保持体が保持する静電潜像を現像剤像にするように現像剤を供給する複数の現像器と、現像剤像を除去する除去手段と、前記複数の現像器が収容する現像剤の一部を廃棄する場合に、前記複数の現像器が供給する現像剤による複数色の現像剤像を所定の領域に色ごとに重ね、色ごとに重ねられた現像剤像を前記除去手段が除去するよう制御する制御手段とを有する画像形成装置である。
請求項2に係る本発明は、前記除去手段が現像剤像を除去する場合の容易性を判断する容易性判断手段をさらに有し、前記制御手段は、前記容易性判断手段の判断結果に基づいて、前記除去手段が最も容易に除去できる色の現像剤像が最も下に位置して複数色の現像剤像が重ねられるよう制御する請求項1記載の画像形成装置である。
請求項3に係る本発明は、前記像保持体が保持する現像剤像の画素数を現像剤像の色ごとに計数する画素数計数手段と、前記像保持体が保持する現像剤像を記録媒体に転写した回数を計数する転写回数計数手段とをさらに有し、前記容易性判断手段は、前記画素数計数手段の計数結果及び前記転写回数計数手段の計数結果に基づいて、現像剤像を除去する場合の容易性を判断する請求項2記載の画像形成装置である。
請求項4に係る本発明は、前記除去手段が現像剤像を除去する必要がある現像剤像の色と除去する必要がない現像剤像の色とをそれぞれ特定する特定手段をさらに有し、前記制御手段は、前記特定手段の特定結果に基づいて現像剤像を前記除去手段が除去するよう制御する請求項1記載の画像形成装置である。
請求項5に係る本発明は、前記制御手段は、現像剤像を除去する必要がないと前記特定手段が特定した色の現像剤像が最も下に位置して複数色の現像剤像が重ねられるよう制御する請求項4記載の画像形成装置である。
請求項6に係る本発明は、前記像保持体が保持する現像剤像の画素数を現像剤像の色ごとに計数する画素数計数手段と、前記像保持体が保持する現像剤像を記録媒体に転写した回数を計数する転写回数計数手段とをさらに有し、前記特定手段は、前記画素数計数手段の計数結果及び前記転写回数計数手段の計数結果に基づいて、除去する必要がある現像剤像の色と除去する必要がない現像剤像の色とをそれぞれ特定する請求項4又は5記載の画像形成装置である。
請求項7に係る本発明は、前記制御手段は、前記像保持体上の所定の領域に複数色の現像剤像を色ごとに重ねる請求項1乃至6いずれか記載の画像形成装置である。
請求項8に係る本発明は、前記像保持体が保持する現像剤像を記録媒体に転写する前に、前記像保持体が現像剤像を転写する中間転写体をさらに有し、前記制御手段は、前記中間転写体上の所定の領域に複数色の現像剤像を色ごとに重ねる請求項1乃至6いずれか記載の画像形成装置である。
請求項9に係る本発明は、前記像保持体が保持する現像剤像を転写するための記録媒体又は現像剤像を搬送する搬送部材をさらに有し、前記制御手段は、前記搬送部材上の所定の領域に複数色の現像剤像を色ごとに重ねる請求項1乃至6いずれか記載の画像形成装置である。
請求項10に係る本発明は、前記制御手段は、所定の領域に重ねる少なくとも最下層の現像剤像がベタ画像となるよう前記光書込み手段を制御する請求項1乃至9いずれか記載の画像形成装置である。
請求項11に係る本発明は、前記制御手段は、前記複数の現像器のいずれかが収容する現像剤の一部を予め廃棄し、一部を廃棄された色の現像剤像が最も下に位置して複数色の現像剤像が重ねられるよう制御する請求項1乃至10いずれか記載の画像形成装置である。
請求項1に係る本発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、画像形成に適さない現像剤を容易に除去することができる。
請求項2に係る本発明によれば、請求項1に係る本発明の効果に加えて、本構成を有していない場合に比較して、画像形成に適さない現像剤をさらに容易に除去することができる。
請求項3に係る本発明によれば、請求項2に係る本発明の効果に加えて、現像剤の帯電量に応じて、画像形成に適さない現像剤を容易に除去することができる。
請求項4に係る本発明によれば、請求項1に係る本発明の効果に加えて、本構成を有していない場合に比較して、画像形成に適さない現像剤を効率的に除去することができる。
請求項5に係る本発明によれば、請求項4に係る本発明の効果に加えて、本構成を有していない場合に比較して、画像形成に適さない現像剤をさらに容易に除去することができる。
請求項6に係る本発明によれば、請求項4又は5に係る本発明の効果に加えて、現像剤の帯電量に応じて、画像形成に適さない現像剤を容易に除去することができる。
請求項7に係る本発明によれば、請求項1乃至6いずれかに係る本発明の効果に加えて、本構成を有していない場合に比較して、画像形成に適さない現像剤を簡易な構成で除去することができる。
請求項8に係る本発明によれば、請求項1乃至6いずれかに係る本発明の効果に加えて、本構成を有していない場合に比較して、画像形成に適さない現像剤を簡易な構成で除去することができる。
請求項9に係る本発明によれば、請求項1乃至6いずれかに係る本発明の効果に加えて、本構成を有していない場合に比較して、画像形成に適さない現像剤を簡易な構成で除去することができる。
請求項10に係る本発明によれば、請求項1乃至9いずれかに係る本発明の効果に加えて、本構成を有していない場合に比較して、画像形成に適さない現像剤をさらに容易に除去することができる。
請求項11に係る本発明によれば、請求項1乃至10いずれかに係る本発明の効果に加えて、本構成を有していない場合に比較して、画像形成に適さない現像剤をさらに容易に除去することができる。
次に本発明の第1の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1及び図2において、本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置10の概要が示されている。この画像形成装置10は、画像形成装置本体12を有し、この画像形成装置本体12内に画像形成部14と、画像形成部14に用紙などの記録媒体を供給する記録媒体供給装置54と、電源ユニット16と、制御部66とが配設されている。制御部66は、画像形成装置10を構成する各部を制御する。また、画像形成装置本体12の上部に画像形成がなされた記録媒体が排出される記録媒体排出部15が設けられている。
画像形成部14は、カラー画像を形成する電子写真方式のもので、トナー像を保持する像保持体22Y、22M、22C、22Bと、この各像保持体22Y、22M、22C、22Bを一様に帯電する帯電ロールを備えた帯電装置24Y、24M、24C、24Bと、各像保持体22Y、22M、22C、22Bに光により静電潜像を書き込む光書込み装置26Y、26M、26C、26Bと、各像保持体22Y、22M、22C、22Bに書き込まれた静電潜像を非磁性のトナーと磁性のキャリアとからなる二成分系の現像剤を用いて現像する現像器28Y、28M、28C、28Bと、各像保持体22Y、22M、22C、22Bに形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写ユニット42と、転写ユニット42によるトナー像の転写がなされた後に像保持体22Y、22M、22C、22Bに残留する廃トナーを例えば掻き取って回収(除去)するクリーニング(除去)装置30Y、30M、30C、30Bとを有する。
光書込み装置26Y、26M、26C、26Bは、それぞれレーザ露光装置からなり、光書込み装置26Yは像保持体22Yにイエロー画像に対応するレーザ光を、光書込み装置26Mは像保持体22Mにマゼンダ画像に対応するレーザ光を、光書込み装置26Cは像保持体22Cにシアン画像に対応するレーザ光を、光書込み装置26Bは像保持体22Bにブラック画像に対応するレーザ光をそれぞれ発し、像保持体22Y、22M、22C、22Bに、それぞれ静電潜像を書き込むようになっている。
画像形成部14が有する部材のうち像保持体22Y、22M、22C、22B、帯電装置24Y、24M、24C、24B、現像器28Y、28M、28C、28B及びクリーニング装置30Y、30M、30C、30Bは、交換ユニットとして用いられる像形成ユニット32として一体型され、画像形成装置本体12に対して正面側(図1において左側)から着脱自在に装着される。
現像器28Y、28M、28C、28Bは、それぞれ像形成ユニット32に対して着脱自在に装着されている。また、この像形成ユニット32には、現像器28Y、28M、28C、28Bに供給されるトナーをそれぞれ収容する交換ユニットとしてのトナーカートリッジ34Y、34M、34C、34Bが画像形成装置本体12に対して側面側から着脱自在に装着されている。
トナーカートリッジ34Y、34M、34C、34Bは、それぞれトナーカートリッジ本体35Y、35M、35C、35Bを有し、トナーカートリッジ本体35Y、35M、35C、35B内にトナーを収容するトナー収容室36Y、36M、36C、36B及び廃トナー収容室38Y、38M、38C、38Bがそれぞれ形成されており、それぞれトナーを現像器28Y、28M、28C、28Bに対して供給する。例えば、トナーカートリッジ34Yにはイエロートナーが、トナーカートリッジ34Mにはマゼンダトナーが、トナーカートリッジ34Cにはシアントナーが、トナーカートリッジ34Bにはブラックトナーがそれぞれ充填(収容)されている。
転写ユニット42は、像形成ユニット32の像保持体22Y、22M、22C、22Bに接触するように配置されている。この転写ユニット42は、ユニットとして一体化されていて二つの支持ロール44a、44bと、記録媒体又はトナー像を搬送する搬送部材としての搬送ベルト46と、この搬送ベルト46に記録媒体を吸着させる吸着手段としての吸着ロール48と、搬送ベルト46により搬送中の記録媒体又は搬送ベルト46に、各像保持体22Y、22M、22C、22Bに形成されたトナー像をそれぞれ転写する転写ロール50Y、50M、50C、50Bとが装着されてなる。
吸着ロール48は、搬送ベルト46を介して支持ロール44aに圧接する状態で設けられ、電源ユニット16から電圧が印加されて搬送ベルト46に静電的に記録媒体を吸着させるようになっている。
転写ロール50Y、50M、50C、50Bは、それぞれ転写バイアスが印加されており、像保持体22Y、22M、22C、22Bに形成されたトナー像を、搬送ベルト46によって搬送中の記録媒体又は搬送ベルト46へ順に転写し、記録媒体又は搬送ベルト46に例えばイエロー、マゼンダ、ブラック、シアンの4色のトナー像が所定の順序で重ねられたカラートナー像を形成するようになっている。
クリーニング装置45は、例えばクリーニングブレード等からなる掻き落とし部材47により、搬送ベルト46の表面に付着したトナーを除去する。例えばクリーニング装置45は、搬送ベルト46の表面に残留する廃トナーの回収(除去)を実施又は中止するように、制御部66により制御されている。
画像形成装置本体12内の上部には、転写ユニット42により記録媒体に転写されたトナー像を記録媒体へと定着する定着装置52が設けられている。定着装置52は、加熱ロール52aと加圧ロール52bとからなり、加熱ロール52aと加圧ロール52bとの間を通過する記録媒体を加熱し加圧することで、記録媒体にトナー像を定着するようになっている。
画像形成装置本体12内には、記録媒体供給装置54から供給された記録媒体を記録媒体排出部15まで搬送する搬送路60が設けられていて、この搬送路60に沿って、記録媒体搬送方向上流側から順に、レジストロール62、転写ユニット42、定着装置52及び排出ロール64が配置されている。排出ロール64は、定着装置52から搬送された記録媒体を記録媒体排出部15へと排出する。
また、制御部66には、ユーザインタフェース装置(UI装置)68、HDD・CD装置などの記憶装置70及び通信装置72などが接続されている。制御部66は、CPU74及びメモリ76などを含み、画像形成装置10を構成する各部を制御する。
つまり、画像形成装置10は、コンピュータとしての機能を含み、記憶媒体78又は通信装置72を介して受け入れたプログラムを実行することにより、印刷などの処理を行う。
図3及び図4において、現像器28の詳細が示されている。
現像器28は、上述したように二成分現像方式を採用したものである。現像器28は、現像器本体80を有し、この現像器本体80内は現像剤収容空間82と現像ロール84が配置された現像室86とに分かれている。
現像剤収容空間82にはトナーが収容されており、制御部66の制御によって動作する攪拌搬送部材(図示せず)により、現像剤収容空間82から後述するディスペンス室108にトナーが供給されるようになっている。
現像室86内には、非磁性のトナー及び磁性のキャリアからなる現像剤が収容されている。現像ロール84は、一部が現像室86から露出して像保持体22に対向するようにされており、現像器本体80の周壁に回転自在に支持されている。また、現像ロール84は、現像剤中に含まれたキャリアを磁力で吸着し、該現像ロール84表面に現像剤の磁気ブラシを形成し、キャリアに吸着したトナーを像保持体22と対向する現像領域へ供給する。現像ロール84が供給するキャリアとトナーとからなる現像剤は、層厚規制部材85によって磁気ブラシの層厚が規制されるようになっている。そして、像保持体22上に形成された静電潜像が、現像ロール84表面に形成された現像剤の磁気ブラシによって可視化されて現像剤像となる。
第1の攪拌搬送部材88及び第2の攪拌搬送部材90は、現像ロール84の軸方向に沿って該現像ロール84の下方に配設されている。図4に示すように、第1の攪拌搬送部材88及び第2の攪拌搬送部材90は、それぞれ回転軸88a、90aを備えており、該回転軸88a、90aは現像器本体80の周壁にそれぞれ回転自在に支持されている。第1の攪拌搬送部材88及び第2の攪拌搬送部材90には、螺旋羽根88b、90bが所定のピッチで螺旋状に巻き付けられて形成されている。第1の攪拌搬送部材88及び第2の攪拌搬送部材90がそれぞれ回転すると、螺旋羽根88b、90bによって、現像室86内に収容された現像剤が攪拌されながら第1の攪拌搬送部材88及び第2の攪拌搬送部材90の軸方向へ搬送されるようになっている。
ここで、第1の攪拌搬送部材88は、現像室86に収容された現像剤を攪拌しつつ現像ロール84の長手方向に搬送することにより、現像ロール84に現像剤を供給する。つまり、第1の攪拌搬送部材88は、現像剤を攪拌しつつ搬送することにより、現像ロール84に対して現像剤を供給する現像剤供給部材となっている。
第1の仕切り壁92は、第1の攪拌搬送部材88と第2の攪拌搬送部材90との間に設けられており、この第1の仕切り壁92によって現像室86内は、第1の攪拌搬送部材88が配設された第1の攪拌路94と、第2の攪拌搬送部材90が配設された第2の攪拌路96との2つに分割されている。この第1の仕切り壁92の長手方向の両端部には、接続口98、100が形成されており、これら接続口98、100によって第1の攪拌路94と第2の攪拌路96とが接続されている。したがって、現像室86内の現像剤は、第1の攪拌搬送部材88及び第2の攪拌搬送部材90の回転によって、それぞれ第1の攪拌路94及び第2の攪拌路96内で攪拌されると共に互い違いの方向に搬送され、トナーがキャリアによって所定の極性に摩擦帯電されて第1の攪拌路94と第2の攪拌路96との間を循環するようになっている。
現像剤収容空間82と現像室86との間には、トンネル状のディスペンス室108が設けられている。ディスペンス室108内には、長手方向に沿ってトナーの攪拌搬送を行なうディスペンス部材110が設けられており、このディスペンス部材110によって現像剤収容空間82内のトナーが現像室86へ所定のタイミングで搬送される。
そして、画像形成装置10は、画像密度が所定値以下の画像形成を記録媒体に連続して行う場合、現像室86内の現像剤が長時間循環することによって高帯電化してしまい像保持体22に対する現像剤が劣化して画像劣化を起こしてしまうことを防止するために、劣化した現像剤を現像器28から排出するようにされている。例えば、画像形成装置10は、トナーを排出するための所定の各色のトナー像を搬送ベルト46上の所定の領域に重ねて形成し、劣化したトナーによるトナー像をクリーニング装置45によって掻き取ることにより、劣化したトナーを現像器28から排出(除去)するようにされている。つまり、画像形成装置10は、現像器28が収容するトナーの一部を廃棄する。
次に、画像形成装置10が劣化したトナーを現像器28から排出する場合に行う処理について説明する。
図5は、画像形成装置10が劣化したトナーを現像器28から排出する場合に行う処理の第1の実施例(S10)を示すフローチャートである。
図5に示すように、ステップ100(S100)において、CPU74は、記録媒体に形成したトナー像の画素数を色ごとに計数する。
ステップ102(S102)において、CPU74は、記録媒体へのトナー像の転写回数を計数する。
ステップ104(S104)において、CPU74は、S100の処理及びS102の処理で計数した結果それぞれに応じて、搬送ベルト46にトナー像が転写された場合のクリーニング装置45によるトナー像のクリーニング(除去)の容易性をトナーの色ごとに判断する。例えば、画像密度が所定値以下(低画素数)の画像を記録媒体に所定回数連続して転写した場合、トナーが高帯電化するので、搬送ベルト46からトナー像を除去しにくくなる(トナー像のクリーニングの容易性が悪くなる)。
ステップ106(S106)において、CPU74は、搬送ベルト46上の所定の領域に色ごとに重ねて形成するトナー像について、S104の処理で判断した結果に応じてトナー像を重ねる色の順序を決定する。例えば、CPU74は、シアンのトナー像が他の色のトナー像よりも搬送ベルト46から除去しやすいと判断した場合、図6に示すように、シアンのトナー像が最下層に位置するようにトナー像を重ねる色の順序を決定する。
ステップ108(S108)において、画像形成装置10は、S106の処理で決定した順に色ごとに重ねたトナー像を搬送ベルト46上の所定の領域に形成(転写)する。例えば、画像形成装置10は、シアンのトナー像が最下層に位置するようにトナー像を重ねる色の順序をCPU74が決定した場合、図6に示すように、シアンのトナー像が最下層に位置するようにトナー像を搬送ベルト46上の所定の領域に重ねる。
ここで、制御部66は、搬送ベルト46上に形成される最下層のトナー像が図7(A)にも例示したようなベタ画像となるように、光書込み装置26を制御する。図7(B)に示した比較例のように、最下層のトナー像が隙間を有する画像である場合、上に重ねられる除去しにくい色のトナー像が搬送ベルト46に多く接触してしまうからである。
ステップ110(S110)において、クリーニング装置45は、搬送ベルト46上の所定の領域に色ごとに重ねられたトナー像をまとめて除去する。
図8は、画像形成装置10が劣化したトナーを現像器28から排出する場合に行う処理の第2の実施例(S20)を示すフローチャートである。
図8に示すように、ステップ200(S200)において、CPU74は、記録媒体に形成したトナー像の画素数を色ごとに計数する。
ステップ202(S202)において、CPU74は、記録媒体へのトナー像の転写回数を計数する。
ステップ204(S204)において、CPU74は、S200の処理及びS202の処理で計数した結果それぞれに応じて、クリーニング装置45によってトナー像を除去する必要があるトナーの色と除去する必要がないトナーの色とをそれぞれ特定する。例えば、シアンのトナーによって画像密度が所定値以下(低画素数)の画像を記録媒体に所定回数連続して転写した場合には、シアンのトナー像をクリーニング装置45によって除去する必要がある。また、例えば黒のトナーによって画像密度が所定値以下(低画素数)の画像が形成がされていない場合、黒のトナー像をクリーニング装置45によって除去する必要はない。
ステップ206(S206)において、CPU74は、搬送ベルト46上の所定の領域に色ごとに重ねて形成するトナー像について、S204の処理で特定した結果に応じてトナー像を重ねる色の順序を決定する。
例えば、CPU74は、シアンのトナー像を除去する必要がないと特定した場合、図6に示すように、シアンのトナー像が最下層に位置し、除去が必要であって除去が容易でない他の色のトナー像が上方に重ねられるようにトナー像を重ねる色の順序を決定する。
ステップ208(S208)において、画像形成装置10は、S206の処理で決定した順に色ごとに重ねたトナー像を搬送ベルト46上の所定の領域に形成(転写)する。例えば、画像形成装置10は、シアンのトナー像が最下層に位置するようにトナー像を重ねる色の順序をCPU74が決定した場合、図6に示すように、シアンのトナー像が最下層に位置するようにトナー像を搬送ベルト46上の所定の領域に重ねる。
ステップ210(S210)において、クリーニング装置45は、搬送ベルト46上の所定の領域に色ごとに重ねられたトナー像をまとめて除去する。
また、例えば4色のトナーのいずれもがトナー像を除去する必要がある場合、CPU74は、例えば搬送ベルト46からの除去が最も容易な色のトナー像を搬送ベルト46上に形成して(トナーを消費して)クリーニング装置45により除去することにより、トナー像を除去する必要がない通常の帯電量のトナーの色を特定(トナーを準備)し、図6に示すように、除去の必要がない色のトナー像を最下層に配置し、他の色のトナー像を上層に重ねるようにしてもよい。搬送ベルト46上に重ねられたトナー像は、クリーニング装置45により改めて除去される。
次に、本発明の第2の実施形態を図面に基づいて説明する。
図9において、本発明の第2の実施形態に係る画像形成装置120の概要が示されている。この画像形成装置120は、画像形成装置本体122を有し、この画像形成装置本体122の上部には、回動支点124を中心に回動自在の開閉カバー126が設けられている。画像形成装置本体122の下部には、例えば1段の記録媒体供給ユニット128が配置されている。記録媒体供給ユニット128は、記録媒体供給ユニット本体130と、記録媒体が収納される記録媒体供給カセット132とを有する。記録媒体供給カセット132の奥端近傍上部には、記録媒体供給カセット132から記録媒体を供給するフィードロール134、及び、供給される記録媒体を1枚ずつ捌くリタードロール136が配置されている。
搬送路138は、フィードロール134から排出口140までの記録媒体通路であり、この搬送路138は、画像形成装置本体122の裏側(図9の右側面)近傍にあって、記録媒体供給ユニット128から後述する定着装置200まで略垂直に形成されている。この搬送路138の定着装置200の上流側に後述する二次転写ロール190と二次転写バックアップロール182とが配置され、二次転写ロール190と二次転写バックアップロール182の上流側にレジストロール142が配置されている。また、搬送路138の排出口140の近傍には排出ロール144が配置されている。
したがって、記録媒体供給ユニット128の記録媒体供給カセット132からフィードロール134により送り出された記録媒体は、リタードロール136により捌かれて最上部の記録媒体のみ搬送路138に導かれ、レジストロール142により一時停止され、タイミングをとって後述する二次転写ロール190と二次転写バックアップロール182との間を通ってトナー像が転写され、この転写されたトナー像が定着装置200により定着され、排出ロール144により排出口140から開閉カバー126の上部に設けられた排出部146へ排出される。この排出部146は、排出口部分が低く、正面方向(図9の左方向)に向けて徐々に高くなるよう傾斜している。
画像形成装置本体120には、例えば略中央部にロータリ現像装置148が配置されている。ロータリ現像装置148は、現像器本体150内にイエロー(Yellow)、マゼンタ(Magenta)、シアン(Cyan)及び黒(Black)の4色のトナー像をそれぞれ形成する現像器152a〜152dを有し、ロータリ現像装置中心154を中心として左回り(図1において反時計回り)に回転する。
現像器152a〜152dそれぞれは、上述した現像器28Y、28M、28C、28Bと同様に二成分現像方式を採用したものであり、現像室、現像ロール156a〜156d及び現像ロール156a〜156dに対してトナーを供給する現像剤供給部材を有し、例えばコイルスプリングなどの弾性体158a〜158dにより、現像器本体150の法線方向に押圧されている。
ロータリ現像装置148には、例えば感光体からなる像保持体160が接触するように配置されており、現像ロール156a〜156dは、像保持体160に当接していない状態で、それぞれの外周の一部が現像器本体150の外周から半径方向に、例えば2mm突出している。また、現像ロール156a〜156dそれぞれの両端には、現像ロール156a〜156dの直径よりもわずかに大きい直径のトラッキングロール(図示せず)が現像ロール156a〜156dと同軸で回転するように設けられている。つまり、現像ロール156a〜156dのトラッキングロールが像保持体160の両端に設けられたフランジ(図示せず)に当接し、現像ロール156a〜156dと像保持体160との間に所定の隙間が形成され、像保持体160上の潜像がそれぞれの色のトナーで現像される。
像保持体160の下方には、該像保持体160を一様帯電する例えば帯電ロールからなる帯電装置162が設けられている。また、像保持体160には、該像保持体160の回転方向の帯電装置162よりも上流側に像保持体用クリーナ164が接触している。像保持体用クリーナ164は、例えば一次転写後に像保持体160に残留するトナーを掻き取るクリーニングブレード166と、クリーニングブレード166が掻き取ったトナーを回収するトナー回収ボトル168とから構成される。
ロータリ現像装置148の下方には、帯電装置162により帯電された像保持体160に、レーザ光などの光線により潜像を書き込む光書込み装置170が配置されている。また、ロータリ現像装置148の上方には、ロータリ現像装置148によって可視化されたトナー像を一次転写位置で一次転写され、後述する二次転写位置まで搬送する中間転写装置172が設けられている。
中間転写装置172は、例えば中間転写ベルトなどの中間転写体174、一次転写ロール176、ラップインロール178、ラップアウトロール180、二次転写バックアップロール182、スクレーパバックアップロール184及びブラシバックアップロール186から構成される。中間転写体174は、例えば弾性を有し、ロータリ現像装置148の上方で長辺と短辺とを有するように略扁平に張られている。中間転写体174の上面側の長辺は、例えば画像形成装置本体122の上部に設けられた排出部146に対して略平行となるように張られている。また、中間転写体174は、該中間転写体174の長辺下方で一次転写ロール176の上流に配置されたラップインロール178と、一次転写ロール176の下流に配置されたラップアウトロール180との間で像保持体160にラップ状に接触する一次転写部を有し、像保持体160に所定の範囲だけ巻きついて、像保持体160の回転に応じて回転する。このように、中間転写体174は、一次転写ロール176によって像保持体160上のトナー像を例えばイエロー、マゼンタ、シアン、黒の順に重ねて一次転写され、この一次転写されたトナー像を後述する二次転写ロール190に向けて搬送する。
なお、ラップインロール178及びラップアウトロール180は、像保持体160から離れている。
さらに、中間転写体174の裏側(図9の右側面)には、ラップアウトロール180及び二次転写バックアップロール182により、平面部(短辺)が形成されており、この平面部が二次転写部となって搬送路138に臨むようにされている。
スクレーパバックアップロール184は、二次転写後に中間転写体174に残留するトナーを後述するスクレーパ194が掻き取ることを補助し、ブラシバックアップロール186は、二次転写後に中間転写体174に残留するトナーを後述するブラシロール196が掻き取ることを補助する。
中間転写体174の長辺上方には、例えば反射型フォトセンサなどのセンサ188が開閉カバー126の裏面(内側)に固定されることによって設けられている。センサ188は、中間転写体174上に形成されたトナーのパッチを読取り、中間転写体174の回転方向における位置を検出するとともに、トナーの濃度検知を行う。
中間転写装置172の二次転写バックアップロール182には、搬送路138を挟んで二次転写ロール190が対向するように配置されている。つまり、二次転写ロール190と二次転写バックアップロール182との間が二次転写部における二次転写位置となっており、二次転写ロール190は、二次転写バックアップロール182の補助により、中間転写体174に一次転写されたトナー像を二次転写位置で記録媒体に二次転写する。ここで、二次転写ロール190は、中間転写体174が例えば3回転する間、すなわちイエロー、マゼンタ、シアンの3色のトナー像を搬送する間は中間転写体174から離れており、黒のトナー像が転写されると中間転写体174に接触するようにされている。
中間転写体174の反像保持体側端には、中間転写体用クリーナ192が接触するように設けられている。中間転写体用クリーナ192は、例えば二次転写後に中間転写体174に残留するトナーを掻き取ってクリーニングするスクレーパ194、スクレーパ194によるクリーニング後に残ったトナーをさらに掻き取るブラシロール196、スクレーパ194及びブラシロール196によって掻き取られたトナーを回収するトナー回収ボトル198から構成される。スクレーパ194は、例えばステンレスの薄板からなり、トナーとは逆極性の電圧がかけられている。ブラシロール196は、例えば導電性の処理がなされたアクリルなどのブラシからなる。また、中間転写体174がトナー像を搬送する間は、スクレーパ194及びブラシロール196は、中間転写体174から離れており、所定のタイミングでこれらが一体となって中間転写体174に接触するようにされている。
二次転写位置の上方には、定着装置200が配置されている。定着装置200は、加熱ロール202と加圧ロール204とを有し、二次転写ロール190及び二次転写バックアップロール182により記録媒体に二次転写されたトナー像を記録媒体に定着させ、排出ロール144に向けて搬送する。
像形成ユニット206は、中間転写装置172、像保持体160、帯電装置162、像保持体用クリーナ164及び中間転写体用クリーナ192を一体化したものである。この像形成ユニット206は、開閉カバー126の排出部146の直近下方に配置され、画像形成装置本体122に対して着脱自在となっており、開閉カバー126を開くことにより着脱される。
画像形成装置120の内部には、上述した制御部66と同様に、画像形成装置120を構成する各部を制御する制御部208が設けられている。
ここで、画像形成装置120は、画像密度が所定値以下の画像形成を記録媒体に連続して行う場合、現像器152a〜152d内の現像剤が長時間循環することによって高帯電化してしまい像保持体160に対するトナーが劣化して画像劣化を起こしてしまうことを防止するために、劣化したトナーを現像器152a〜152dから排出するようにされている。
例えば、画像形成装置120は、制御部208の制御により、トナーを排出するための所定の各色のトナー像を像保持体160上の所定の領域に重ねて形成し、劣化したトナーによるトナー像を像保持体用クリーナ164によって掻き取ることにより、劣化したトナーを現像器152a〜152dから排出(除去)するようにされている。また、画像形成装置120は、制御部208の制御により、トナーを排出するための所定の各色のトナー像を中間転写体174上の所定の領域に重ねて転写し、劣化したトナーによるトナー像を中間転写体用クリーナ192によって掻き取ることにより、劣化したトナーを現像器152a〜152dから排出(除去)するようにされてもよい。
像保持体160上又は中間転写体174上に重ねられるトナー像は、図6及び図7に例示したものと同様であり、制御部208が行う処理は、図5又は図8に示した処理と同様である。
本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す側面からみた断面図である。 本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す構成図である。 現像器の概要を示す側面から見た断面図である。 現像器の概要を示す上方から見た断面図である。 画像形成装置が劣化したトナーを現像器から排出する場合に行う処理の第1の実施例(S10)を示すフローチャートである。 搬送ベルト上の所定の領域に重ねられた各色のトナー像の第1例を示す模式図である。 搬送ベルト上に形成される最下層のトナー像を示す模式図であって、(A)は実施例を示す模式図であり、(B)は比較例を示す模式図である。 画像形成装置が劣化したトナーを現像器から排出する場合に行う処理の第2の実施例(S20)を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施形態に係る画像形成装置の概要を示す側面からみた断面図である。
符号の説明
10、120 画像形成装置
22Y、22M、22C、22B、160 像保持体
26Y、26M、26C、26B、170 光書込み装置
28Y、28M、28C、28B、152a〜152d 現像器
45 クリーニング装置
46 搬送ベルト
47 掻き落とし部材
50Y、50M、50C、50B 転写ロール
66、208 制御部
74 CPU
84、156a〜156d 現像ロール
86 現像室
88 第1の攪拌搬送部材
90 第2の攪拌搬送部材
164 像保持体用クリーナ
174 中間転写体
192 中間転写体用クリーナ

Claims (11)

  1. 像保持体と、
    異なる色の現像剤を個別に収容し、前記像保持体が保持する静電潜像を現像剤像にするように現像剤を供給する複数の現像器と、
    現像剤像を除去する除去手段と、
    前記複数の現像器が収容する現像剤の一部を廃棄する場合に、前記複数の現像器が供給する現像剤による複数色の現像剤像を所定の領域に色ごとに重ね、色ごとに重ねられた現像剤像を前記除去手段が除去するよう制御する制御手段と
    を有する画像形成装置。
  2. 前記除去手段が現像剤像を除去する場合の容易性を判断する容易性判断手段をさらに有し、
    前記制御手段は、
    前記容易性判断手段の判断結果に基づいて、前記除去手段が最も容易に除去できる色の現像剤像が最も下に位置して複数色の現像剤像が重ねられるよう制御する
    請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記像保持体が保持する現像剤像の画素数を現像剤像の色ごとに計数する画素数計数手段と、
    前記像保持体が保持する現像剤像を記録媒体に転写した回数を計数する転写回数計数手段と
    をさらに有し、
    前記容易性判断手段は、
    前記画素数計数手段の計数結果及び前記転写回数計数手段の計数結果に基づいて、現像剤像を除去する場合の容易性を判断する
    請求項2記載の画像形成装置。
  4. 前記除去手段が現像剤像を除去する必要がある現像剤像の色と除去する必要がない現像剤像の色とをそれぞれ特定する特定手段をさらに有し、
    前記制御手段は、
    前記特定手段の特定結果に基づいて現像剤像を前記除去手段が除去するよう制御する
    請求項1記載の画像形成装置。
  5. 前記制御手段は、
    現像剤像を除去する必要がないと前記特定手段が特定した色の現像剤像が最も下に位置して複数色の現像剤像が重ねられるよう制御する
    請求項4記載の画像形成装置。
  6. 前記像保持体が保持する現像剤像の画素数を現像剤像の色ごとに計数する画素数計数手段と、
    前記像保持体が保持する現像剤像を記録媒体に転写した回数を計数する転写回数計数手段と
    をさらに有し、
    前記特定手段は、
    前記画素数計数手段の計数結果及び前記転写回数計数手段の計数結果に基づいて、除去する必要がある現像剤像の色と除去する必要がない現像剤像の色とをそれぞれ特定する
    請求項4又は5記載の画像形成装置。
  7. 前記制御手段は、
    前記像保持体上の所定の領域に複数色の現像剤像を色ごとに重ねる
    請求項1乃至6いずれか記載の画像形成装置。
  8. 前記像保持体が保持する現像剤像を記録媒体に転写する前に、前記像保持体が現像剤像を転写する中間転写体をさらに有し、
    前記制御手段は、
    前記中間転写体上の所定の領域に複数色の現像剤像を色ごとに重ねる
    請求項1乃至6いずれか記載の画像形成装置。
  9. 前記像保持体が保持する現像剤像を転写するための記録媒体又は現像剤像を搬送する搬送部材をさらに有し、
    前記制御手段は、
    前記搬送部材上の所定の領域に複数色の現像剤像を色ごとに重ねる
    請求項1乃至6いずれか記載の画像形成装置。
  10. 前記制御手段は、
    所定の領域に重ねる少なくとも最下層の現像剤像がベタ画像となるよう前記光書込み手段を制御する
    請求項1乃至9いずれか記載の画像形成装置。
  11. 前記制御手段は、
    前記複数の現像器のいずれかが収容する現像剤の一部を予め廃棄し、一部を廃棄された色の現像剤像が最も下に位置して複数色の現像剤像が重ねられるよう制御する
    請求項1乃至10いずれか記載の画像形成装置。
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