JP2009294480A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】4連タンデム構成であり、カラー出力モードとブラック単色出力モードを持ち、かつブラック単色出力モード時にブラック用以外の像担持体2dと転写ベルト1d1が離間した構成となる画像形成装置において、少なくともマゼンタ、シアン及びイエロー用の像担持体2dへは共通の帯電電位供給電源を使用し、カラー出力モード時は少なくともマゼンタ、シアン及びイエロー用の像担持体2dに対して帯電電位を同電位制御し、ブラック単色出力モード時は帯電電位を可変制御する。
【選択図】図4
Description
この課題を解決するために、例えばトナーの荷電分布を過剰に揃えるための策が必要であり(逆帯電トナーを低減する)、いろいろな提案がなされている。その中の1つとして簡易に構成のみで実施できる策として、イエローを最下流色として、上流3色に関しては、その下流の像担持体で逆帯電トナーを回収し、最下流のイエローだけはかぶり汚れとなるが目視的に目立たない色とする策がある。
しかし、この方法では、ブラック(K)単色出力モードの際に、マゼンタ、シアン及びイエロー用(CMY用)の像担持体を転写ベルトから離間させる構成のシステムでは、下流の像担持体がないため、課題は解決されない。また、ブラック用に関しては、トナーにカーボン成分が入っているため低抵抗となりやすい傾向がありカラートナーよりも逆帯電トナー成分が多くなる傾向があり、また、目視的にも白画像部に付着した場合にカラートナーよりも人間の目で検出されやすいという問題があった。
また、その課題は、カラー及びブラック単色出力モード時の白画像部の汚れを生じさせない画像形成装置を提供することを目的としている。
また、その課題は、最終色の白画像部の汚れを生じさせない画像形成装置を提供することを目的としている。
本発明の画像形成装置は、4連タンデム構成であり、カラー出力モードとブラック単色出力モードを持ち、かつブラック単色出力モード時にブラック用以外の像担持体と無端状ベルトが離間した構成となる画像形成装置において、少なくともマゼンタ、シアン及びイエロー用の像担持体へは共通の帯電電位供給電源を使用し、カラー出力モード時は少なくともマゼンタ、シアン及びイエロー用の像担持体に対して帯電電位を同電位制御し、ブラック単色出力モード時は帯電電位を可変制御することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、カラー出力モード時に、無端状ベルトに転移させるトナー像の最終色はイエローであることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、絶対値で最も高くなる色用の現像バイアスに応じて、少なくともマゼンタ、シアン及びイエロー用の像担持体の表面の帯電電位を決定することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、帯電電位供給電源は、マゼンタ、シアン及びイエロー用を共通した物とブラック用の物との2つとすることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、2次転写部を持つ構成であることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、無端状ベルトは記録紙を吸着搬送することも兼ねるベルトであることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、最上流色をブラックとすることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、帯電電位供給電源は、マゼンタ、シアン及びイエロー用を共通した物とブラック用の物との2つとし、マゼンタ、シアン及びイエロー用の帯電電位は、イエロー用の現像バイアスに対応させて帯電電位供給電源の出力を決定し、ブラック用の帯電電位はブラック用の現像バイアスに対応させて帯電電位供給電源の出力を決定することを特徴とする。
請求項1に記載の発明は、少なくともマゼンタ、シアン及びイエロー用(CMY用)の像担持体へ共通の帯電電位供給電源を使用しているので、装置の低コスト化を図ることができる。また、CMY用の像担持体の長寿命化を達成するためにブラック単色出力モード時に無端状ベルトを離間させた構成とした場合の副作用であった白画像部のかぶり汚れを、帯電電位を現像バイアスに応じて可変とすることで低減させることができる。すなわち、少なくともCMY用に関しては、低コスト化・長寿命化を達成させながら、白画像部の汚れの発生を防止することができる。
請求項2に記載の発明は、カラー出力モード時には最下流色をイエローとすることで逆帯電極性の白画像部のかぶり汚れの原因となるトナーを下流の色の像担持体で回収することができる。そして、最終色に関しては、目視的に目立たないイエローとすることで多少の白画像部のかぶり汚れとなっても問題ないレベルとなり、カラー出力モード時の、白画像部の汚れを防止することができる。
請求項4に記載の発明は、ブラック単色出力モード時には、ブラック色用の現像バイアスに応じてブラック用の帯電電位を決定することで、ブラック単色出力モード時の白画像部の汚れを防止することができる。すなわち、ブラック単色出力モード時には、CMY用の像担持体と無端状ベルトが離間するため、ブラック像担持体が最下流像担持体となってしまい、カラー出力モード時のように下流の像担持体で逆帯電トナーを回収できないという課題を解決することができる。ちなみに、カラー出力モード時には、KMCY共通の帯電電位供給電源を使用した場合、ブラック色の逆帯電トナーの付着を低減するような帯電電位としたとき、他の3色が逆に白画像部において逆帯電トナーの付着が増えることになるため、そのような設定にすることができない。
請求項6に記載の発明は、記録紙にトナーが移動するまでに2回の転写工程を経るため、直接転写に比べて白画像部のかぶり汚れが下流の像担持体などで回収しやすい構成である。したがって、大胆な設定、すなわち、最終色以外の像担持体上では、逆に白画像部のかぶり汚れが悪い設定が可能である。
請求項7に記載の発明は、直接転写では、像担持体の白画像部のかぶり汚れが直接紙にのせられるため、白画像部のかぶり汚れが異常となりやすいので、無端状ベルトが記録紙を吸着搬送することも兼ねるベルトであることは特に有効である。
請求項9に記載の発明は、ブラック用の像担持体の下流にCMYの3色の像担持体を配備することで、3度の逆帯電トナーを回収する工程を経るため、ブラック用の白画像部の汚れを低減できた。すなわち、ブラック色は目視的に白画像部に付着した場合、異常画像とみなされやすい特性があることや、カーボンが他のカラー色よりも多く含まれており帯電特性的に逆帯電トナーが創出されやすい特性があることから、白画像部の汚れが生じやすかったが、この課題を解決することができる。
請求項10に記載の発明は、ブラック用のみ独立の帯電電位供給電源を持たせることで、より課題の生じやすいブラック用の白画像部へのトナー付着を低減できる条件に装置を設定することができる。
(第1の手段)
カラー出力モード時とブラック単色出力モード時で、帯電電位の設定制御を変更する。カラー出力モード時には、YCMK用の帯電電位狙い値は同一とする。この設定では、各色の現像バイアスや現像開始電圧が異なった場合の最適な帯電電位にすることができないため、白画像部の逆帯電トナー付着に有利な設定とはできないが、最終色をイエローとし目視的に目立たなくする従来手法で解決する。一方、ブラック単色出力モード時には、CMY用の像担持体は駆動していないので、ブラック用の現像バイアス設定値に対応させた白画像部への逆帯電トナー付着に最も有利な帯電電位の設定とすることで課題を解決した。さらに、請求項5で示す構成としては、CMY用で1つの帯電電位供給電源、ブラック用で別の帯電電位供給電源とすることで、カラー出力モード時も含めて最も目視的に異常が検出されやすいブラック用の白画像部への逆帯電トナー付着を低減し、課題を解決した。
最終色をイエローとした上で、共通の帯電電位供給電源を使用している色の中で絶対値で最も高くなる色用の現像バイアスに対応させて現像バイアス設定値を決定する。帯電電位固定としている方法の場合は、想定される現像バイアス設定値の全ての場合に、帯電電位と現像バイアスの電位差が現像開始電圧を超えないように配慮しなければならないが、絶対値で最も高くなる色用の現像バイアスに対応させることで若干白画像部への逆帯電トナー付着を低減し、下流の像担持体がない最終色も含め全色に対して白画像部への逆帯電トナーの付着を問題ないレベルとできた。
画像形成装置1の動作の概略を説明する。給紙コロ1bにより、給紙カセット1cに収納された記録紙3は、像担持体2dへ搬送される。像担持体2dは回転駆動され、その際、帯電ローラ2aによって帯電され、光学系1aからレーザー光が照射されて、像担持体2d上に、静電潜像が形成される。
この静電潜像は、現像手段及びトナー収納部2bを通る際に、トナーによって可視像化される。可視像は、像担持体2dから転写ユニット1dへ1次転写され、転写ユニット1dから搬送されてきた記録紙3に2次転写される。すなわち、この画像形成装置1は、2次転写部を持つ構成である。そして、この記録紙3は定着ローラ1eに搬送され、記録紙3上の可視像は定着され、画像形成装置1の外部に排出される。
図2に画像形成装置本体に着装されるプロセスカートリッジ2の斜視図を示す。プロセスカートリッジ2は、帯電ローラ2a、現像手段、トナー収納部2b、クリーニング手段、廃トナー回収部2c、像担持体2dを一体(AIO)にしたものである。廃トナー回収部2cは、プロセスカートリッジ内に設けられている。
帯電電位供給電源は、マゼンタ、シアン及びイエロー用を共通した物とブラック用の物との2つとし、マゼンタ、シアン及びイエロー用の帯電電位はイエロー用の現像バイアスに対応させて帯電電位供給電源の出力を決定し、ブラック用の帯電電位はブラック用の現像バイアスに対応させて帯電電位供給電源の出力を決定する。
図6のカラー出力モードでは最もマイナス側となるVb値を判断し、そのVb値に対応させてVc値を設定する。例えば、濃度センサにより決定された現像バイアスVbの値がブラック(K)=−200V、マゼンタ(M)=−250V、シアン(C)=220V、イエロー(Y)=−210Vの場合、マゼンタ(M)の−250Vを元に、現像バイアスVb=−150Vを印加して像担持体2dの表面の帯電電位Vcを決定する。したがって、Vcの値を−400Vと設定制御とする。このように設定することで、Vcを−500Vで固定した場合よりも、白画像部へのトナー付着量が少ない現像開始点に近い側とできるので、白画像部へのトナー付着を低減することができる。すなわち、この構成では、最終色をイエローとした上で、共通の帯電電位供給電源を使用している色の中で絶対値で最も高くなる色用の現像バイアス(マゼンタ(M)=−250V)に対応させて現像バイアス設定値を決定する。帯電電位固定としている方法の場合は、想定される現像バイアス設定値の全ての場合に、帯電電位と現像バイアスの電位差が現像開始電圧を超えないように配慮しなければならないが、絶対値で最も高くなる色用の現像バイアスに対応させることで若干白画像部への逆帯電トナー付着を低減し、下流像担持体がない最終色も含め全色に対して白画像部への逆帯電トナーの付着を問題ないレベルとすることができた。
1a 光学系
1b 給紙コロ
1c 給紙カセット
1d 転写ユニット
1d1 転写ベルト
1e 定着ローラ
2 プロセスカートリッジ
2a 帯電ローラ
2b トナー収容部
2c 廃トナー回収部
2d 像担持体
3 記録紙
Claims (10)
- 4連タンデム構成であり、カラー出力モードとブラック単色出力モードを持ち、かつブラック単色出力モード時にブラック用以外の像担持体と無端状ベルトが離間した構成となる画像形成装置において、
少なくともマゼンタ、シアン及びイエロー用の像担持体へは共通の帯電電位供給電源を使用し、カラー出力モード時は少なくともマゼンタ、シアン及びイエロー用の像担持体に対して帯電電位を同電位制御し、ブラック単色出力モード時は帯電電位を可変制御する
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置において、
カラー出力モード時に、無端状ベルトに転移させるトナー像の最終色はイエローである
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置において、
絶対値で最も高くなる色用の現像バイアスに応じて、少なくともマゼンタ、シアン及びイエロー用の像担持体の表面の帯電電位を決定する
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の画像形成装置において、
ブラック単色出力モード時は、ブラック用の現像バイアスに応じて、ブラック用の像担持体の表面の帯電電位を決定する
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の画像形成装置において、
帯電電位供給電源は、マゼンタ、シアン及びイエロー用を共通した物とブラック用の物との2つとする
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の画像形成装置において、
2次転写部を持つ構成である
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の画像形成装置において、
無端状ベルトは記録紙を吸着搬送することも兼ねるベルトである
ことを特徴とする画像形成装置。 - 4連タンデム構成の画像形成装置において、
少なくともマゼンタ、シアン及びイエロー用の像担持体へは共通の1つの帯電電位供給電源を使用し、無端状ベルトにトナー像を転移させる最終色はイエローであり、かつ絶対値で最も高くなる色用の現像バイアスに対応させて帯電電位供給電源の出力値を決定する
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項8に記載の画像形成装置において、
最上流色をブラックとする
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項8又は請求項9に記載の画像形成装置において、
帯電電位供給電源は、マゼンタ、シアン及びイエロー用を共通した物とブラック用の物との2つとし、マゼンタ、シアン及びイエロー用の帯電電位は、イエロー用の現像バイアスに対応させて帯電電位供給電源の出力を決定し、ブラック用の帯電電位はブラック用の現像バイアスに対応させて帯電電位供給電源の出力を決定する
ことを特徴とする画像形成装置。
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