JP2012063441A - 画像形成装置、画像形成装置の制御方法および画像形成装置の制御プログラム - Google Patents

画像形成装置、画像形成装置の制御方法および画像形成装置の制御プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】耐久性を向上することのできる画像形成装置、画像形成装置の制御方法および画像形成装置の制御プログラムを提供する。
【解決手段】画像形成装置は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、およびブラック(K)の各々のトナー像を担持可能な感光体3a〜3dと、感光体3a〜3dの各々に対して、YMCKの各々のトナー像を現像可能な現像ローラ4a〜4dの各々と、現像ローラ4a〜4dの各々に付着したトナーを除去するブレード7a〜7dとを備える。感光体3a〜3dの各々は、現像ローラ4a〜4dのうち少なくとも1つがトナー像を現像する際に、互いに同期して駆動される。モノクロ画像の印字ジョブを受け付けた場合において、ブレード7a〜7cの破損のおそれがあるときは、現像ローラ4a〜4cのうち少なくとも1つは、印字ジョブの実行中に、駆動された感光体3a〜3cのうち少なくとも1つに対してトナーを付着させる。
【選択図】図3

Description

本発明は画像形成装置、画像形成装置の制御方法および画像形成装置の制御プログラムに関し、より特定的には、イエロー(以下、Yと記すことがある)、マゼンタ(以下、Mと記すことがある)、シアン(以下、Cと記すことがある)、ブラック(以下、Kと記すことがある)の各色の像担持手段が互いに同期して駆動される電子写真複写機または電子写真プリンタなどの画像形成装置、画像形成装置の制御方法および画像形成装置の制御プログラムに関する。
電子写真式の画像形成装置には、スキャナ機能、ファクシミリ機能、複写機能、プリンタとしての機能、データ通信機能、およびサーバ機能を備えたMFP(Multi Function Peripheral)、ファクシミリ装置、複写機、プリンタなどがある。
特にタンデム方式の画像形成装置においては、YMCK各色のトナー像を形成するための画像形成部が、中間転写ベルトの移動方向に沿って配置されている。YMCK各色の画像形成部は、帯電した感光体を露光することにより感光体に静電潜像を形成し、現像器からトナーを供給することにより各感光体にYMCK各色のトナー像を形成し(静電潜像を現像し)、トナー像を各感光体から中間転写ベルトに転写することにより、中間転写ベルトにYMCK各色のトナー像を順次重ねる。画像形成装置は、YMCK各色を重ねることによって形成されたトナー像を中間転写ベルトから用紙に転写し、転写後のトナー像を用紙に定着することにより、用紙に画像形成を行なう。転写後に感光体上に残ったトナーは、感光体に設けられたブレード(クリーニングブレード)によって廃棄トナーボックスに回収される。
なお、画像形成システムによるモノクロ画像の形成に関する技術が、下記特許文献1に開示されている。下記特許文献1では、モノクロ画像の形成が指示された場合であって、黒(K)のトナーの残量がゼロのときは、YMCのトナーを重ねることにより得られるコンポジットブラックによりモノクロ画像が形成されている。
特開2004―237657号公報
画像形成装置においては、装置構成の簡略化やコストダウンなどの目的で、YMCK各色の感光体が1つのモータで互いに同期して駆動される場合が多い。しかし、このような画像形成装置には、耐久性が低いという問題があった。これについて以下に詳細に説明する。
図12は、従来の画像形成装置におけるモノクロモードでの印字(モノクロ画像の印字)の際の感光体の状態を模式的に示す図である。
図12を参照して、画像形成装置がモノクロモードで印字を行なう場合には、モータによってYMCK全ての感光体103a〜103dが図12中矢印A2で示す方向に駆動されつつ、Kの現像ローラ104dのみが図12中矢印A3で示す方向に回転駆動され、感光体103dにおいてKのトナー像を現像する。YMCの感光体103a〜103cの各々は、トナーが供給されない状態、言い換えればYMCの現像ローラ104a〜104cの各々が駆動されない状態で回転する。そして、感光体103dの回転によって現像されたKのトナー像は、図12中矢印A1で示す方向に回転する中間転写ベルト113へ転写されてトナー像K1となり、用紙Sに転写される。転写後に感光体103dに残ったトナーK2は、ブレード107dによって回収される。
ここで、感光体103a〜103dの各々には、転写後に感光体103a〜103dの各々に残ったトナーを回収するためのブレード107a〜107dの各々が設けられている。感光体103a〜103dとブレード107a〜107dとの間の摩擦の増加は、トナーの回収の際にブレード107a〜107dに付着したトナーによって抑制される。しかし、カラーモードでの印字(カラー画像の印字)が実行されずにモノクロモードばかりが続くと、現像ローラ104a〜104cが駆動されない状態で感光体103a〜103cが回転され続け、感光体103a〜103cとブレード107a〜107cとの摩擦が増加してブレード107a〜107cの負荷が増大する。その結果、ブレード107a〜107cが破損することがあった。ブレードの破損は、たとえばモノクロ画像を約100枚程度印字した場合などに特に起こりやすかった。
そこで、ブレード107a〜107cの破損を防止する方法として、定期的に印字を止めて、YMCの感光体103a〜103cに対してパッチを打つことでブレード107a〜107cにトナーを塗布する方法が提案されている。ここで「パッチを打つ」とは、現像器から感光体に対して所定量のトナーを供給することを意味している。
図13は、感光体にパッチを打った場合の感光体の状態を模式的に示す図である。
図13を参照して、定期的に印字を止めて、YMCKの感光体103a〜103dに対してパッチを打つことでブレード107a〜107dにトナーを塗布した場合には、感光体103a〜103dの各々から中間転写ベルト113へYMCKのトナー像Y1、M1、C1、およびK1がそれぞれ転写される。中間転写ベルト113に転写されたトナー像は、図示しない中間転写ベルト113用のクリーニングブレードによって回収される。一方、転写後に感光体103a〜103dに残ったYMCKのトナーY2、M2、C2、およびK2の各々は、ブレード107a〜107dによって回収され、回収の際にブレード107a〜107dに付着する。なお、中間転写ベルト113へのトナー像の転写が行われない状態(感光体からの1次転写がオフの状態)で、パッチを打つことも考えられる。
しかし図13に示す方法では、受け付けた印字ジョブを中断してパッチを打つ必要があるので、生産性の低下やトナーの消費量の増加を伴うという問題があった。
なお特許文献1の技術は、単にKのトナーの残量がゼロのときに、YMCのトナーによりKを作成するものであり、耐久性が低いという問題を解決し得るものではなかった。
本発明は、上記課題を解決するものであり、その目的は、耐久性を向上することのできる画像形成装置、画像形成装置の制御方法および画像形成装置の制御プログラムを提供することである。
本発明の一の局面に従う画像形成装置は、印字ジョブを受け付ける受付手段と、イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの各々のトナー像を担持可能なイエロー像担持手段、マゼンタ像担持手段、シアン像担持手段、およびブラック像担持手段の各々と、イエロー像担持手段、マゼンタ像担持手段、シアン像担持手段、およびブラック像担持手段の各々に対して、イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの各々のトナー像を現像可能なイエロー現像手段、マゼンタ現像手段、シアン現像手段、およびブラック現像手段の各々と、イエロー像担持手段、マゼンタ像担持手段、およびシアン像担持手段のうち少なくとも1つに付着したトナーを除去するクリーニングブレードと、クリーニングブレードの破損のおそれを判別する判別手段とを備え、イエロー像担持手段、マゼンタ像担持手段、シアン像担持手段、およびブラック像担持手段の各々は、イエロー現像手段、マゼンタ現像手段、シアン現像手段、およびブラック現像手段のうち少なくとも1つがトナー像を現像する際に、互いに同期して駆動され、受付手段がモノクロ画像の印字ジョブを受け付けた場合において、クリーニングブレードの破損のおそれがあると判別手段が判別したときは、イエロー現像手段、マゼンタ現像手段、およびシアン現像手段のうち少なくとも1つは、印字ジョブの実行中に、駆動されたイエロー像担持手段、マゼンタ像担持手段、およびシアン像担持手段のうち少なくとも1つに対してトナーを付着させる。
上記画像形成装置において好ましくは、受付手段がモノクロ画像の印字ジョブを受け付けた場合において、クリーニングブレードの破損のおそれがあると判別手段が判別したときは、イエロー現像手段、マゼンタ現像手段、およびシアン現像手段の各々は、少なくともイエロー像担持手段、マゼンタ像担持手段、およびシアン像担持手段の各々に担持されたトナー像を用いて、印字ジョブのモノクロ画像が作成されるようにトナー像を現像する。
上記画像形成装置において好ましくは、受付手段がモノクロ画像の印字ジョブを受け付けた場合において、クリーニングブレードの破損のおそれがあると判別手段が判別したときは、ブラック現像手段は、ブラック像担持手段に担持されたトナー像をさらに用いて、印字ジョブのモノクロ画像が作成されるようにトナー像を現像する。
上記画像形成装置において好ましくは、イエロー現像手段、マゼンタ現像手段、およびシアン現像手段の各々は、イエロー像担持手段、マゼンタ像担持手段、およびシアン像担持手段の各々に担持されたトナー像を用いて、印字ジョブのモノクロ画像における第1のブラック領域が形成されるようにトナー像を現像し、ブラック現像手段は、ブラック像担持手段に担持されたトナー像を用いて、印字ジョブのモノクロ画像における第1のブラック領域を取り囲む第2のブラック領域が形成されるようにトナー像を現像する。
上記画像形成装置において好ましくは、受付手段がモノクロ画像の印字ジョブを受け付けた場合において、クリーニングブレードの破損のおそれがあると判別手段が判別したときは、イエロー現像手段、マゼンタ現像手段、およびシアン現像手段の各々は、印字ジョブの実行中に、駆動されたイエロー像担持手段、マゼンタ像担持手段、およびシアン像担持手段の各々に対して、トナー像を現像することなくトナーを付着させる。
上記画像形成装置において好ましくは、イエロー像担持手段、マゼンタ像担持手段、シアン像担持手段、およびブラック像担持手段の各々からトナー像の転写を受けることが可能な被転写手段をさらに備え、受付手段がモノクロ画像の印字ジョブを受け付けた場合において、クリーニングブレードの破損のおそれがあると判別手段が判別したときは、イエロー現像手段は、印字ジョブの実行中に、駆動されたイエロー像担持手段に対してトナー像を現像し、被転写手段は、駆動されたマゼンタ像担持手段およびシアン像担持手段の各々に対して、イエロー像担持手段から転写を受けたトナー像に含まれるイエローのトナーを付着させる。
上記画像形成装置において好ましくは、受付手段がモノクロ画像の印字ジョブを受け付けた場合において、クリーニングブレードの破損のおそれがあると判別手段が判別したときは、イエロー現像手段は、印字ジョブの画像にイエローの網点状の領域が追加されるようにトナー像を現像する。
上記画像形成装置において好ましくは、判別手段は、画像形成装置において印字した、カラー画像およびモノクロ画像の合計ページ数に対するモノクロ画像のページ数の割合を取得する割合取得手段を含み、割合取得手段によって取得した割合が割合に関する基準値以上である場合に、クリーニングブレードの破損のおそれがあると判別する。
上記画像形成装置において好ましくは、判別手段は、イエロー像担持手段、マゼンタ像担持手段、シアン像担持手段、およびブラック像担持手段の各々の負荷に関する値を取得する負荷取得手段を含み、負荷計測手段によって取得した負荷に関する値が負荷に関する基準値以上である場合に、クリーニングブレードの破損のおそれがあると判別する。
上記画像形成装置において好ましくは、判別手段は、画像形成装置において印字したモノクロ画像の印字ジョブ数を取得するジョブ数取得手段を含み、ジョブ数取得手段によって取得した印字ジョブ数が印字ジョブ数に関する基準値と一致したか否かに基づいて、クリーニングブレードの破損のおそれを判別する。
上記画像形成装置において好ましくは、受付手段で受け付けた印字ジョブについての1ページ目の印字の際には、判別手段によって用いられる基準値を第1の値に設定し、受付手段で受け付けた印字ジョブについての2ページ目以降の印字の際には、判別手段によって用いられる基準値を第1の値よりも大きい第2の値に設定する基準値設定手段をさらに備える。
本発明の他の局面に従う画像形成装置の制御方法は、イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの各々のトナー像を担持可能なイエロー像担持手段、マゼンタ像担持手段、シアン像担持手段、およびブラック像担持手段の各々と、イエロー像担持手段、マゼンタ像担持手段、シアン像担持手段、およびブラック像担持手段の各々に対して、イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの各々のトナー像を現像可能なイエロー現像手段、マゼンタ現像手段、シアン現像手段、およびブラック現像手段の各々と、イエロー像担持手段、マゼンタ像担持手段、およびシアン像担持手段のうち少なくとも1つに付着したトナーを除去するクリーニングブレードとを備え、イエロー像担持手段、マゼンタ像担持手段、シアン像担持手段、およびブラック像担持手段の各々は、イエロー現像手段、マゼンタ現像手段、シアン現像手段、およびブラック現像手段のうち少なくとも1つがトナー像を現像する際に、互いに同期して駆動される画像形成装置の制御方法であって、印字ジョブを受け付ける受付ステップと、クリーニングブレードの破損のおそれを判別する判別ステップとを備え、受付ステップにおいてモノクロ画像の印字ジョブを受け付けた場合において、クリーニングブレードの破損のおそれがあると判別ステップにおいて判別したときは、イエロー現像手段、マゼンタ現像手段、およびシアン現像手段のうち少なくとも1つは、印字ジョブの実行中に、駆動されたイエロー像担持手段、マゼンタ像担持手段、およびシアン像担持手段のうち少なくとも1つに対してトナーを付着させる。
本発明のさらに他の局面に従う画像形成装置の制御プログラムは、イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの各々のトナー像を担持可能なイエロー像担持手段、マゼンタ像担持手段、シアン像担持手段、およびブラック像担持手段の各々と、イエロー像担持手段、マゼンタ像担持手段、シアン像担持手段、およびブラック像担持手段の各々に対して、イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの各々のトナー像を現像可能なイエロー現像手段、マゼンタ現像手段、シアン現像手段、およびブラック現像手段の各々と、イエロー像担持手段、マゼンタ像担持手段、およびシアン像担持手段のうち少なくとも1つに付着したトナーを除去するクリーニングブレードとを備え、イエロー像担持手段、マゼンタ像担持手段、シアン像担持手段、およびブラック像担持手段の各々は、イエロー現像手段、マゼンタ現像手段、シアン現像手段、およびブラック現像手段のうち少なくとも1つがトナー像を現像する際に、互いに同期して駆動される画像形成装置の制御プログラムであって、印字ジョブを受け付ける受付ステップと、クリーニングブレードの破損のおそれを判別する判別ステップとをコンピュータに実行させ、受付ステップにおいてモノクロ画像の印字ジョブを受け付けた場合において、クリーニングブレードの破損のおそれがあると判別ステップにおいて判別したときは、イエロー現像手段、マゼンタ現像手段、およびシアン現像手段のうち少なくとも1つは、印字ジョブの実行中に、駆動されたイエロー像担持手段、マゼンタ像担持手段、およびシアン像担持手段のうち少なくとも1つに対してトナーを付着させる。
本発明によれば、耐久性を向上することができる画像形成装置、画像形成装置の制御方法および画像形成装置の制御プログラムを提供することができる。
本発明の一実施の形態における画像形成装置のハードウェア構成を模式的に示す断面図である。 図1の画像形成装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態における第1のブレード破損防止方法を説明するための図である。 本発明の一実施の形態における第1のブレード破損防止方法を実行した結果、用紙Sに印字されたモノクロ画像の一部を模式的に示す図である。 本発明の一実施の形態における第2のブレード破損防止方法を説明するための図である。 本発明の一実施の形態における第3のブレード破損防止方法を説明するための図である。 本発明の一実施の形態における、画像形成装置1の制御部60が実行するブレード7a〜7cの破損防止処理のフローチャートAである。 制御部60とメインモータ41との関係(モータインタフェイス)を示す図である。 本発明の一実施の形態における、画像形成装置1の制御部60が実行するブレード7a〜7cの破損防止処理のフローチャートBである。 図7および図9における印字およびブレードの破損防止処理のサブルーチンの詳細を示す図である。 本発明の一実施の形態における、画像形成装置1の制御部60が実行するブレード7a〜7cの破損防止処理のフローチャートCである。 従来の画像形成装置におけるモノクロモードでの印字(モノクロ画像の印字)の際の感光体の状態を模式的に示す図である。 感光体にパッチを打った場合の感光体の状態を模式的に示す図である。
以下、本発明の一実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施の形態における画像形成装置のハードウェア構成を模式的に示す断面図である。なお図1は画像形成装置の中央部で切断した場合の構成を示している。
図1を参照して、本実施の形態における画像形成装置1は、たとえばカラープリンタであり、作像部10と、搬送部30とを主に含んでいる。
作像部10は、いわゆるタンデム方式で、必要に応じてイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、およびブラック(K)の4色の画像を合成し、用紙(記録媒体)にカラー画像を形成する。作像部10は、YMCKの各色に対応する作像ユニット11Y、11M、11C、および11K(以下、これらをまとめて作像ユニット11と呼ぶことがある)と、作像ユニット11Y、11M、11C、および11Kに対応する1次転写ローラ12a〜12d(以下、これらをまとめて1次転写ローラ12と呼ぶことがある)と、中間転写ベルト13と、プリントヘッド(PH)16と、作像ユニット11Y、11M、11C、および11Kに対応する露光装置15a〜15d(以下、これらをまとめて露光装置15と呼ぶことがある)などで構成されている。
作像ユニット11の各々は、中間転写ベルト13の直下に並置されている。作像ユニット11の各々は、中間転写ベルト13を挟んで、それぞれの作像ユニット11に対応する1次転写ローラ12と対向して配置されている。中間転写ベルト13は、環状であり、2つのローラ14a、14bの間に架けわたされている。中間転写ベルト13は、ローラ14aおよび14bの回転によって図1中矢印A1で示す方向に回転駆動される。2次転写ローラ33は、中間転写ベルト13を挟んでローラ14bと対向するように配置されている。中間転写ベルト13と2次転写ローラ33との間隔は、圧接離間機構(図示無し)により調整される。プリントヘッド16および露光装置15は、プリントヘッド16からのレーザ光が、露光装置15を通じて感光体3a〜3d上に走査することが可能であるように配置されている。
作像ユニット11Y、11M、11C、および11Kのうち、ここではイエローのトナー像を形成するため作像ユニット11Yを例にとって説明する。作像ユニット11Yは、感光体3a(イエロー像担持手段の一例)と、現像ローラ4a(イエロー現像手段の一例)と、供給ローラ5aと、帯電装置6aと、ブレード7a(クリーニングブレードの一例、図3)とを含んでいる。感光体3aは、作像ユニット11Yに対応する1次転写ローラ12aと対向する位置に配置されている。現像ローラ4a、帯電装置6a、およびブレード7aは感光体3aの外周に配置されている。供給ローラ5aは現像ローラ4aの付近に配置されている。ブレード7aは、転写後に感光体3a上に残ったトナーを除去し、廃棄トナーボックスに回収するためのものである。
作像ユニット11Yと同様に、マゼンタのトナー像を形成するため作像ユニット11Mは、感光体3b(マゼンタ像担持手段の一例)と、現像ローラ4b(マゼンタ現像手段の一例)と、供給ローラ5bと、帯電装置6bと、ブレード7b(図3)とを含んでおり、シアンのトナー像を形成するための作像ユニット11Cは、感光体3c(シアン像担持手段の一例)と、現像ローラ4c(シアン現像手段の一例)と、供給ローラ5cと、帯電装置6cと、ブレード7c(図3)とを含んでおり、ブラックのトナー像を形成するための作像ユニット11Kは、感光体3d(ブラック像担持手段の一例)と、現像ローラ4d(ブラック現像手段の一例)と、供給ローラ5dと、帯電装置6dと、ブレード7d(図3)とを含んでいる。作像ユニット11M、11C、および11Kの各々の構成は、作像ユニット11Yの構成と同様であるため、ここではその説明を繰り返さない。
搬送部30は、給紙カセット71に保管された用紙を1枚ずつ給紙し、搬送経路Rに沿って排紙トレイ73まで搬送する部分であり、給紙ローラ31と、タイミングローラ32と、2次転写ローラ33と、定着ローラ35と、排出ローラ36とを含んでいる。給紙ローラ31、タイミングローラ32、2次転写ローラ33、定着ローラ35、および排出ローラ36の各々は、搬送方向上流側(図1中下側)から下流側(図1中上側)へ向かってこの順序で、搬送経路Rに沿って配置されている。
画像形成装置1は、メインモータ41と、現像モータ42とをさらに備えている。メインモータ41および現像モータ42は、たとえばDCブラシレスモータよりなっている。感光体3と、ローラ14aおよび14bと、給紙ローラ31と、タイミングローラ32と、2次転写ローラ33と、定着ローラ35と、排出ローラ36とは、メインモータ41の回転によって駆動される。従って、現像ローラ4a〜4dのうち少なくともいずれか1つがトナー像を形成する際に、感光体3a〜3dは互いに同期して駆動される。また、現像ローラ4および供給ローラ5は現像モータ42の回転によって駆動される。たとえばカラーモードでの印字の場合には、現像モータ42が正回転(正転)することにより、全ての現像ローラ4a〜4dおよび供給ローラ5a〜5dが駆動される。これに対して、モノクロモードでの印字の場合には、現像モータ42が逆回転(逆転)することにより、Kの現像ローラ4dおよび供給ローラ5dのみが駆動され、YMCの現像ローラ4a〜4cおよび供給ローラ5a〜5cは静止した状態となる。このように、現像モータ42の正回転と逆回転との切り替えにより、カラーモードとモノクロモードとを切り替え可能となっている。このような構成は、たとえば遊星ギアを利用して実現することができる。
続いて、用紙にカラー画像を印字する場合の画像形成装置の動作について説明する。
作像ユニット11Yにおいては、以下のようにして感光体3a上にトナー像が形成される。感光体3aは図1中矢印A2で示す方向に回転する。ブレード7aによって感光体3a上に残ったトナーが除去された後、帯電装置6aは感光体3a上に電荷を供給し、感光体3aを一様に帯電させる。プリントヘッド16は、受け付けた印字ジョブの画像データに基づいて、一様に帯電した感光体3a上に、作像ユニット11Yに対応する露光装置15aを通じてレーザ光を走査する。これにより、感光体3a上に静電潜像が形成される。供給ローラ5aは現像ローラ4aにトナーを供給し、現像ローラ4aは、感光体3a上にトナーを供給することにより静電潜像を現像する。これにより、感光体3a上にYのトナー像が形成される。作像ユニット11M、11Cおよび11Kの各々においても、同様の方法で感光体3b〜3dの各々の上にMCK各色のトナー像が形成される。
なお、本願明細書において「現像する」とは、静電潜像にトナーを供給してトナー像を出現させることを意味している。感光体に対してトナー像を現像した場合には、感光体にトナーが付着した状態となることは言うまでもない。
感光体3a〜3dの各々に担持されたYMCK各色のトナー像は、電圧が印加された1次転写ローラ12a〜12dの各々に引き寄せられ、中間転写ベルト13上に順次転写される(1次転写)。この際、感光体3a〜3dの各々の転写動作は、搬送されてくる中間転写ベルト13の同じ位置に各色のトナー像が重ねて転写されるように、タイミングをずらして実行される。中間転写ベルト13上に形成されたトナー像は2次転写ローラ33まで搬送される。中間転写ベルト13上に形成されたトナー像が2次転写ローラ33に到達するまでに、2次転写ローラ33は中間転写ベルト13に圧接される。
一方、給紙カセット71に保管された用紙は、給紙ローラ31によって搬送経路Rに給紙され、タイミングローラ32へ搬送される。タイミングローラ32へ搬送された用紙は、タイミングローラ32によって一旦停止され、中間転写ベルト13上に形成されたトナー像が2次転写ローラ33に達するタイミングで2次転写ローラ33へ搬送される。2次転写ローラ33へ搬送された用紙には、2次転写ローラ33によって中間転写ベルト13上に形成されたトナー像が転写される(2次転写)。トナー像が転写された用紙は定着ローラ35へ搬送され、定着ローラ35によってトナー像が定着される。定着後の用紙は、排出ローラ36によって排紙トレイ73に排出される。
図2は、図1の画像形成装置の構成を示すブロック図である。
図2を参照して、画像形成装置1は、制御部60と、通信インターフェイス部61と、プリント部62と、記憶部63と、オペレーションパネル64とを備える。通信インターフェイス部61、プリント部62、記憶部63、およびオペレーションパネル64は、制御部60に接続されている。
制御部60は、CPUであり、記憶部63に記憶された制御プログラムを実行することにより、画像形成装置1の種々の動作を制御する。制御部60は、たとえば、オペレーションパネル64から操作信号が送られたり、クライアントPCなどから操作コマンドが送信されたりすると、それらに応じて所定の制御プログラムを実行する。これにより、ユーザによりオペレーションパネル64になされた操作や、クライアントPCからの指示に応じて、画像形成装置1の所定の動作が行われる。
通信インターフェイス部61は、たとえば、NIC(Network Interface Card)などのハードウェア部と、所定の通信プロトコルで通信を行なうソフトウェア部とが組み合わされて構成されている。通信インターフェイス部61は、たとえば、画像形成装置1をLANなどのネットワークに接続する。これにより、画像形成装置1は、ネットワークに接続されているクライアントPCなどの外部装置と通信可能になり、クライアントPCからの印字ジョブを受け付けることが可能となる。なお、通信インターフェイス部61は、無線通信により外部ネットワークなどに接続可能に構成されていてもよい。
プリント部62は、制御部60による制御の下、給紙カセット71から用紙を給紙して画像形成装置1の内部で搬送する。また、プリント部62は、搬送される用紙に電子写真方式により画像を形成し、排紙トレイ73に排出する。プリント部62は、画像形成装置1に接続されたクライアントPCから送られたプリントデータ形式のデータや、記憶部63のHDDに記憶されているプリントデータ形式のデータに基づいて印刷可能形式に展開された画像データ(ラスタデータ)をプリント可能である。データの印刷可能形式への展開は、制御部60などで行われる。
記憶部63は、制御部60が制御プログラムを実行するときなどに必要なデータや、種々の制御プログラムや機能設定データなど、画像形成装置1の動作を行なうために用いられるデータなどを記憶するのに用いられる。また記憶部63は、過去の印字に占めるモノクロの印字率を記憶する。また記憶部63は、画像形成装置1が過去に印字したモノクロ画像の印字ページ数を記憶する。さらに記憶部63は、ブレードの破損のおそれを判断するために用いられる各種基準値を記憶する。制御部60は、所定の処理を行なうことにより、記憶部63のデータを読み込んだり、記憶部63にデータを書き込んだりすることができる。
制御部60は、モノクロ印字率取得部66と、負荷取得部67と、モノクロ印字ページ数取得部68とを含む。モノクロ印字率取得部66は、画像形成装置1における過去の印字に占めるモノクロの印字率を記憶部63から取得する。負荷取得部67は、感光体3a〜3dの各々を互いに同期して駆動するメインモータ41の負荷を取得する。モノクロ印字ページ数取得部68は、画像形成装置1において印字したモノクロ画像のページ数を取得する。
[ブレードの破損防止方法]
本実施の形態の画像形成装置1においては、ブレード7a〜7cの破損のおそれがある場合に、以下の3つの方法の少なくともいずれかを用いて、ブレードの破損が防止される。
(1) 第1のブレード破損防止方法
図3は、本発明の一実施の形態における第1のブレード破損防止方法を説明するための図である。なお図3、図5、および図6においては、説明の都合上、感光体3a〜3d、現像ローラ4a〜4d、ブレード7a〜7d、中間転写ベルト13、およびトナー像が転写される用紙Sのみが示されている。
図3を参照して、第1の方法においては、印字するモノクロ画像に関するトナー像を現像する際に、図3中矢印A2で示す方向にYMCKの感光体3a〜3dが回転駆動された状態で、YMCKの現像ローラ4a〜4dが図3中矢印A3で示す方向に回転駆動される。そして、YMCKの現像ローラ4a〜4dの各々は感光体3a〜3dの各々に対して、所定のタイミングでトナー像を現像する。感光体3a〜3dに担持されたトナー像は、図3中矢印A1で示す方向に回転された中間転写ベルト13に対して、Yのトナー像Y1、Mのトナー像M1、Cのトナー像C1、およびKのトナー像K1の順に重ねて転写される。なお、図3においては、説明の都合上、トナー像Y1、M1、C1、およびK1が重ねられたトナー像の他、トナー像Y1が転写された直後のトナー像、トナー像M1が転写された直後のトナー像、およびトナー像C1が転写された直後のトナー像が併せて示されている。
転写後に感光体3a〜3dに残ったYMCKのトナー(残トナー)Y2、M2、C2、およびK2の各々は、ブレード7a〜7dの各々によって除去され、図示しない回収ボックスに回収される。トナー回収の際にブレード7a〜7dの各々にはトナーが付着する。その結果、ブレード7a〜7cに付着したトナーによって、感光体3a〜3cとブレード7a〜7cとの間の摩擦の増加が抑制され、ブレード7a〜7cの破損が防止される。
一方、中間転写ベルト13において重ねられたトナー像は、2次転写ローラ33(図1)によって用紙Sに転写される。その結果、用紙Sに印字するモノクロ画像のトナー像が、YMCKを混ぜ合わせることで得られたコンポジットブラックで作成される。つまり第1の方法では、モノクロモードでの印字中に所定のタイミングで現像ローラ4a〜4cを動作させ、YMCのトナーを混ぜ合わせることKのトナー像を作り、さらにKで作ったトナー像と重ね合わせることでモノクロ画像が形成される。
なお、コンポジットブラックは少なくともYMCの3色で形成されればよいが、YMCに対してさらにKを重ねられることが好ましい。YMCK4色のトナーでコンポジットブラックを形成することで、Kの品質を向上することができる。
図4は、本発明の一実施の形態における第1のブレード破損防止方法を実行した結果、用紙Sに印字されたモノクロ画像の一部を模式的に示す図である。
図4を参照して、モノクロ画像BRのうち、領域R1にはYMCのトナーが転写されており、領域R2にはKのトナーが転写されている。YMCのトナーから形成されたコンポジットブラックのモノクロ画像は、複数のトナーを混ぜ合わせることで形成されているため、Kのトナーのみで形成されたモノクロ画像に比べて、色ズレや、線が太くなり過ぎるなどの画像の品質低下が生じやすい。このような画像の品質低下を防止するため、印字されるモノクロ画像BRでは、Kのトナーのみで形成されたブラックの領域(領域R2のうち領域R1と重複していない部分)が、YMCのトナーから形成されたコンポジットブラックの領域(領域R1)を取り囲むように形成されることが好ましい。この場合、YMCのトナーが転写された領域R1の線の太さは、Kのトナーが転写された領域R2の線の太さよりもよりも細くなる。領域R1およびR2は、現像ローラ4a〜4dによって現像されるトナー像の形状によって設定することができる。
また、コンポジットブラックのモノクロ画像が形成される場合には、色ズレや定着不良を防止するため、重ねられるトナーの最大量が設定されることが好ましい。この場合、重ねられるトナーの最大量に基づいて各色のトナー量が均等に設定されてもよい。たとえば、重ねられるトナーの最大量がトナー量の基準値の200%に設定された場合に、最大量のトナーを重ねる領域が、YMCK各色のトナーを基準値の50%の量だけ用いて形成されてもよい。
(2) 第2のブレード破損防止方法
図5は、本発明の一実施の形態における第2のブレード破損防止方法を説明するための図である。
図5を参照して、第2の方法においては、印字するモノクロ画像に関するトナー像を現像する際に、図5中矢印A2で示す方向にYMCKの感光体3a〜3dが回転駆動された状態で、YMCKの現像ローラ4a〜4dが図5中矢印A3で示す方向に回転駆動される。そして、Kの現像ローラ4dのみが感光体3dに対してKのトナー像を現像し、YMCの現像ローラ4a〜4cはトナー像を現像することなく回転駆動される。現像ローラがトナー像を現像しないようにする方法としては、たとえば、感光体を露光しない方法や、感光体と現像ローラとの間に現像に必要な電圧を印加しない方法などがある。
長期間現像を行っていない場合などに、YMCの現像ローラ4a〜4cには、劣化して帯電しにくい状態となったトナーが少量ながら付着している。このような状態で現像ローラ4a〜4cを回転させると、劣化したトナーは、感光体3a〜3cが露光されていなくても現像ローラ4a〜4cの回転によって感光体3a〜3cへ飛散して付着する。このようにして付着したトナーを「被りトナー」という。
したがって、現像ローラ4a〜4cが現像することなく回転駆動されると、感光体3a〜3cには被りトナーであるトナーY3、M3、およびC3の各々が発生する。感光体3a〜3cに発生したトナーY3、M3、およびC3は、ブレード7a〜7cによって回収され、回収の際にブレード7a〜7cの各々に付着する。その結果、ブレード7a〜7cに付着したトナーによって、感光体3a〜3cとブレード7a〜7cとの間の摩擦の増加が抑制され、ブレード7a〜7cの破損が防止される。
なお、感光体3a〜3cに付着したトナーY3、M3、およびC3が中間転写ベルト13に付着することを防ぐために、YMCKの現像ローラ4a〜4dを回転駆動する場合には、YMCの1次転写ローラ12a〜12cに印加する1次転写電圧がオフにされることが好ましい。
一方、感光体3dにおいて現像されたKのトナー像は、図5中矢印A1で示す方向に回転された中間転写ベルト13に対して転写され、中間転写ベルト13に転写されたトナー像は、2次転写ローラ33(図1)によって用紙Sに転写される。その結果、用紙Sに印字されるモノクロ画像のトナー像は、Kのトナー像K1のみによって作成される。
第2のブレード破損防止方法は、感光体3a〜3cにおいて現像による残トナーが発生せず、ブレード7a〜7cに付着するトナーの量が少ないので、第1のブレード破損防止方法に比べてブレードの破損防止の効果は低くなる。一方で、ブレード7a〜7cの保護に被りトナーを利用するため、第1のブレード破損防止方法に比べてトナー消費量が抑えられる。
(3) 第3のブレード破損防止方法
図6は、本発明の一実施の形態における第3のブレード破損防止方法を説明するための図である。
図6を参照して、第3の方法においては、印字するモノクロ画像に関するトナー像を現像する際に、図6中矢印A2で示す方向にYMCKの感光体3a〜3dが回転駆動された状態で、YMCKの現像ローラ4a〜4dが図6中矢印A3で示す方向に回転駆動される。そして、YKの現像ローラ4aおよび4dは感光体3aおよび3dに対してトナー像を現像し、MCの現像ローラ4bおよび4cはトナー像を現像することなく回転駆動される。この時、Kの現像ローラ4dは、印字するモノクロ画像のトナー像を現像し、Yの現像ローラ4aは、印字するモノクロ画像とは別の、たとえば網点状の(細かいドットパターンの)領域のトナー像を現像する。Yの網点状の領域は用紙上に印字されても薄くてほとんど目立たないため、Yの印字による画像品質の低下は少ない。なお、Yのトナーをブレード7a〜7cの幅方向(図6紙面に対して垂直な方向)にできる限り広く付着させるため、Yのドットパターンを形成する領域は、印字するモノクロ画像の全面とすることが望ましい。
感光体3aにおいて現像されたYのトナー像は、図6中矢印A1で示す方向に回転された中間転写ベルト13(被転写手段の一例)に対して転写される。中間転写ベルト13に転写されたYのトナー像Y1を構成するトナーの一部は、中間転写ベルト13上においてKの感光体3dの方へ移動する際に、MCの感光体3bおよび3cの各々に対して逆転写される。これにより、MCの感光体3bおよび3cには、逆転写によるYのトナーY4が付着する。したがって、感光体3aには、転写後のYの残トナーであるトナーY2が付着し、感光体3bにはMの被りトナーであるトナーM3と、逆転写によるYのトナーY4とが付着し、感光体3cにはCの被りトナーであるトナーC3と、逆転写によるYのトナーY4とが付着する。これらのトナーは、ブレード7a〜7cによって回収され、回収の際にブレード7a〜7cに付着する。その結果、ブレード7a〜7cに付着したトナーによって、感光体3a〜3cとブレード7a〜7cとの間の摩擦の増加が抑制され、ブレード7a〜7cの破損が防止される。
なお、1次転写がYMCKそれぞれで動作が切り替えられるものである場合には、感光体3bおよび3cに付着した被りトナーであるトナーM3およびC3が中間転写ベルト13に付着することを防ぐために、YMCKの現像ローラ4a〜4dを回転駆動する場合にYの1次転写ローラ12aに印加する1次転写電圧がオンにされ、MCの1次転写ローラ12bおよび12cに印加する1次転写電圧がオフにされることが好ましい。
一方、中間転写ベルト13に転写されたYのトナー像Y1およびKのトナー像K1は、2次転写ローラ33(図1)によって用紙Sに転写される。その結果、用紙Sには、Kのトナー像によって作成されたKの画像と、Yのトナー像によって形成された網点状のYの画像とよりなるカラー画像が印字される。
第3のブレード破損防止方法は、感光体3bおよび3cにおいて現像による残トナーが発生せず、ブレード7bおよび7cに付着するトナーの量が少ないので、第1のブレード破損防止方法に比べてブレードの破損防止の効果は低くなる。しかし、ブレード7aには多量の残トナーが付着し、ブレード7bおよび7cには被りトナーに加えて逆転写によるトナーが付着するので、第2のブレード破損防止方法に比べてブレードの破損防止の効果が高くなる。一方で、感光体3aにおいても現像が行われるので、第2のブレード破損防止方法に比べてトナー消費量は多くなるが、MCの現像ローラ4bおよび4cで現像が行われないので、第1のブレード破損防止方法に比べてトナーの消費量は少なくなる。
なお、第3のブレード破損防止方法において、感光体3bおよび3cには被りトナーが付着せず、逆転写によるYのトナーのみが付着してもよい。この場合ブレード7bおよび7cの各々には、感光体3bおよび3cの各々を経由して逆転写によるYのトナーを付着させることができる。
[ブレードの破損防止処理のフローチャート]
本実施の形態の画像形成装置1においては、以下の3つのフローチャートの少なくともいずれかを用いて、ブレードの破損防止処理が実行される。
(1) 破損防止処理のフローチャートA
破損防止処理のフローチャートAでは、画像形成装置1における過去の印字に占めるモノクロの印字率と、モノクロの印字率の閾値(基準値)との関係に基づいてブレード7a〜7cの破損のおそれを判別し、ブレード7a〜7cの破損のおそれがある場合に破損防止処理が実行される。図7は、本発明の一実施の形態における、画像形成装置1の制御部60が実行するブレード7a〜7cの破損防止処理のフローチャートAである。
図7を参照して、画像形成装置1がモノクロ画像の印字ジョブを受け付けると(S1)、制御部60は、メインモータ41で感光体3a〜3dを回転駆動させ、モノクロモードでの印字動作を開始する(S3)。続いて制御部60は、印字動作中に過去の印字に占めるモノクロの印字率を記憶部63から取得する(S5)。過去の印字に占めるモノクロの印字率とは、画像形成装置1において印字したカラー画像およびモノクロ画像の合計ページ数に対するモノクロ画像のページ数の割合である。モノクロの印字率は、たとえば、最新の所定枚数(たとえば100枚)の印字履歴の中でのモノクロ画像のページ数の割合であってもよい。
続いて制御部60は、これから印字するページがジョブの1ページ目であるか否かを判別する(S7)。制御部60は、これから印字するページがジョブの1ページ目である場合には(S7でYES)、閾値を値TAに設定し(S9)、そうでない場合には(S7でNO)、閾値を値TAよりも大きい値TBに設定する(S21)。
閾値を設定した後、制御部60は、取得したモノクロの印字率が閾値以上か否かを判別する(S11)。たとえば、最新の100枚の印字履歴の中でのモノクロ画像のページ数が90枚、カラー画像のページ数が10枚である場合には、モノクロの印字率が90%となるので、印字率の閾値が80%であるときは閾値以上であると判断される。
ステップS11において、モノクロの印字率が閾値以上である場合(S11でYES)、モノクロ画像の印字が多く、ブレード7a〜7cの破損のおそれがある状態を意味している。この場合制御部60は、印字とともにブレードの破損防止処理を行なう(S13)。印字およびブレードの破損防止処理については、図10を用いて後述する。1ページ分の印字およびブレードの破損防止処理を実行した後、制御部60は、カラー画像の印字を1ページ実行したものとして、記憶部63が記憶するモノクロの印字率を更新し(S15)、ステップS17へ進む。
ステップS11において、モノクロの印字率が閾値より小さい場合(S11でNO)、ブレード7a〜7cの破損のおそれが無い状態を意味している。この場合制御部60は、ブレードの破損防止処理を行わずに、Kの現像ローラ4d(Kの現像器)のみを駆動して通常のモノクロ画像の印字を行なう(S23)。1ページ分の印字を実行した後、制御部60は、モノクロ画像の印字を1ページ実行したものとして、記憶部63が記憶するモノクロの印字率を更新し(S25)、ステップS17へ進む。
ステップS17において制御部60は、ジョブの印字が全て終了したか否かを判別し(S17)、ジョブの印字が終了していない場合には(Y17でNO)、ステップS5に戻り、次のページの印字に移る。ジョブの印字が全て終了した場合には(Y17でYES)、制御部60は印字動作を停止し(S19)、処理を終了する。
(2) 破損防止処理のフローチャートB
破損防止処理のフローチャートBでは、YMCの感光体3a〜3cの負荷に関する値と、負荷に関する閾値(基準値)との関係に基づいてブレード7a〜7cの破損のおそれを判別し、ブレード7a〜7cの破損のおそれがある場合に破損防止処理が実行される。YMCの感光体3a〜3cの負荷は、たとえばYMCの感光体3a〜3cを駆動するメインモータ41の負荷から取得される。図8は、制御部60とメインモータ41との関係(モータインタフェイス)を示す図である。
図8を参照して、制御部60のCPUはコントロール信号を電圧(たとえば3V)としてメインモータ41に送信し、この電圧を受けてメインモータ41は回転し、回転信号を制御部60に返す。メインモータ41の負荷の大きさが正常値であるときは、メインモータ41は一定値(たとえば4000回転)の回転信号を返すが、感光体3a〜3cおよびメインモータ41の負荷が増大しているときは、メインモータ41の回転信号は一定値よりも下がる(たとえば3800回転)。したがってメインモータ41の回転信号は感光体3a〜3cの負荷に関連している。すなわち、感光体3a〜3cの負荷が高くなると、コントロール信号に対して回転信号が下がる。
図9は、本発明の一実施の形態における、画像形成装置1の制御部60が実行するブレード7a〜7cの破損防止処理のフローチャートBである。
図9を参照して、画像形成装置1がモノクロ画像の印字ジョブを受け付けると(S31)、制御部60は、メインモータ41で感光体3a〜3dを回転駆動させ、モノクロモードでの印字動作を開始する(S33)。続いて制御部60は、印字動作中に感光体3a〜3dの負荷(メインモータ41の負荷)を取得する(S35)。
続いて制御部60は、これから印字するページがジョブの1ページ目であるか否かを判別する(S37)。制御部60は、これから印字するページがジョブの1ページ目である場合には(S37でYES)、閾値を値TAに設定し(S39)、そうでない場合には(S37でNO)、閾値を値TAよりも大きい値TBに設定する(S38)。
閾値を設定した後、制御部60は、取得した感光体3a〜3dの負荷が閾値以上か否かを判別する(S41)。感光体3a〜3dの負荷が閾値以上である場合(S41でYES)、感光体3a〜3cの負荷が高まり、ブレード7a〜7cの破損のおそれがある状態を意味している。この場合には、図10を用いて後述するように、印字とともにブレードの破損防止処理を行なう(S43)。1ページ分の印字およびブレードの破損防止処理を実行した後、制御部60はステップS45へ進む。
ステップS41において、取得した感光体3a〜3dの負荷が閾値より小さい場合(S41でNO)、感光体3a〜3cの負荷が低く、ブレード7a〜7cの破損のおそれが無い状態を意味している。この場合制御部60は、ブレードの破損防止処理を行わずに、Kの現像ローラ4d(Kの現像器)のみを駆動して通常のモノクロ画像の印字を行なう(S42)。1ページ分の印字を実行した後、制御部60はステップS45へ進む。
ステップS45において制御部60は、ジョブの印字が全て終了したか否かを判別し(S45)、ジョブの印字が終了していない場合には(S45でNO)、ステップS35に戻り、次のページの印字に移る。ジョブの印字が全て終了した場合には(S45でYES)、制御部60は印字動作を停止し(S47)、処理を終了する。
図10は、図7および図9における印字およびブレードの破損防止処理のサブルーチンの詳細を示す図である。この印字およびブレードの破損防止処理においては、取得したモノクロの印字率(図7のS5)または感光体の負荷(図9のS35)の値に応じて、破損防止処理の制御が使い分けられ、破損防止処理の内容が上述の第1〜第3の破損防止方法のいずれかから決定される。
図10を参照して、制御部60は、取得したモノクロの印字率または感光体3a〜3cの負荷が3つの範囲(「範囲Aより小」、「範囲A」、および「範囲Aより大」)のうちいずれに該当するかを判別する(S101)。たとえば、印字率の閾値が80%の場合であって、印字率の範囲Aが85%〜95%であるときは、取得したモノクロの印字率が、80%以上85%未満(「範囲Aより小」)、85%以上95%以下(「範囲A」)、および95%より大(「範囲Aより大」)、のいずれに該当するかが判別される。
ステップS101において、取得したモノクロの印字率または感光体3a〜3cの負荷が閾値以上であって範囲Aより小さい場合(S101で「範囲Aより小」)、ブレード7a〜7cの破損のおそれが小さい状態を意味している。この場合制御部60は、上述の第1〜第3のブレード破損防止方法の中で、ブレードの保護効果は最も低いが、トナーの消費量を最も抑えることのできる第2のブレード破損防止方法を実行することによりモノクロ画像の印字を行ない(S103)、リターンする。すなわち制御部60は、Kの現像ローラ4d(Kの現像器)を駆動して感光体3dに対してKのトナー像を現像させ、トナー像を現像することなくYMCの現像ローラ4a〜4cを回転駆動することで、YMCの感光体3a〜3cに被りトナーを付着させる。
ステップS101において、取得したモノクロの印字率または感光体3a〜3cの負荷が範囲Aにある場合(S101で「範囲A」)、ブレード7a〜7cの破損のおそれが中程度である状態を意味している。この場合制御部60は、上述の第1〜第3のブレード破損防止方法の中で、ブレードの保護効果およびトナーの消費量が2番目に高い第3のブレード破損防止方法を実行することにより、YKよりなるカラー画像の印字を行ない(S105)、リターンする。すなわち制御部60は、Kの現像ローラ4d(Kの現像器)を回転駆動して感光体3dに対してKのトナー像を現像させ、Yの現像ローラ4a(Yの現像器)を駆動して感光体3aに対してYのトナー像を現像させ、トナー像を現像することなくMCの現像ローラ4bおよび4cの各々を回転駆動することで、MCの感光体3bおよび3cの各々に逆転写によるYのトナーを付着させる。
ステップS101において、取得したモノクロの印字率または感光体3a〜3cの負荷が範囲Aより大きい場合(S101で「範囲Aより大」)、ブレード7a〜7cの破損のおそれが大きい状態を意味している。この場合制御部60は、上述の第1〜第3のブレード破損防止方法の中で、トナーの消費量は最も高いが、ブレードの保護効果が最も高い第1のブレード破損防止方法を実行することにより、コンポジットブラックよりなるモノクロ画像の印字を行ない(S107)、リターンする。すなわち制御部60は、YMCKの現像ローラ4a〜4d(YMCKの現像器)の各々を駆動して、感光体3a〜3dの各々に対してトナー像を現像させる。
(3) 破損防止処理のフローチャートC
破損防止処理のフローチャートCでは、画像形成装置1において印字したモノクロ画像の印字ジョブ数が所定の基準値と一致したか否かに基づいてブレード7a〜7cの破損のおそれを判別し、ブレード7a〜7cの破損のおそれがある場合に破損防止処理が実行される。図11は、本発明の一実施の形態における、画像形成装置1の制御部60が実行するブレード7a〜7cの破損防止処理のフローチャートCである。
図11を参照して、画像形成装置1がモノクロ画像の印字ジョブを受け付けると(S51)、制御部60は、メインモータ41で感光体3a〜3dを回転駆動させ、モノクロモードでの印字動作を開始する(S53)。続いて制御部60は、画像形成装置1が過去に印字したモノクロ画像の印字ジョブ数(またはこれまでに印字したモノクロ画像の印字ページ数)を記憶部63から取得する(S55)。
続いて制御部60は、これから印字するページがジョブの1ページ目であるか否かを判別する(S57)。制御部60は、これから印字するページがジョブの1ページ目である場合には(S57でYES)、基準値を値TA1、TA2(>TA1)、およびTA3(>TA2)の3つの値に設定し(S59)、そうでない場合には(S57でNO)、基準値を値TB1、TB2(>TB1)、およびTB3(>TB2)の3つの値に設定する(S60)。値TB1は値TA1よりも大きく、値TB2は値TA2よりも大きく、値TB3は値TA3よりも大きい。
3つの基準値を設定した後、制御部60は、取得したモノクロ画像の印字ジョブ数が最も小さい基準値である値TA1(基準値がTB1、TB2、およびTB3に設定された場合には値TB1)となったか否かを判別する(S61)。取得したモノクロ画像の印字ジョブ数が値TA1(または値TB2)となった場合には(S61でYES)、ブレード7a〜7cの破損のおそれが小さいが、ブレードの破損防止処理が必要な枚数だけモノクロ画像を印字した状態を意味している。この場合制御部60は、上述の第2のブレード破損防止方法を実行することにより、Kの現像ローラ4d(Kの現像器)で現像してモノクロ画像の印字を行ない(S63)、ステップS83へ進む。
取得したモノクロ画像の印字ジョブ数が値TA1ではない場合には(S61でNO)、制御部60は、取得したモノクロ画像の印字ジョブ数が2番目に小さい基準値である値TA2(基準値がTB1、TB2、およびTB3に設定された場合には値TB2)となったか否かを判別する(S71)。取得したモノクロ画像の印字ジョブ数が値TA2(または値TB2)となった場合には(S71でYES)、ブレード7a〜7cの破損のおそれが中程度であり、ブレードの破損防止処理が必要な枚数だけモノクロ画像を印字した状態を意味している。この場合制御部60は、上述の第3のブレード破損防止方法を実行することにより、YKの現像ローラ4aおよび4d(YKの現像器)で現像してKYよりなるカラー画像の印字を行ない(S73)、ステップS83へ進む。
取得したモノクロ画像の印字ジョブ数が値TA2ではない場合には(S71でNO)、制御部60は、取得したモノクロ画像の印字ジョブ数が最も大きい基準値である値TA3(基準値がTB1、TB2、およびTB3に設定された場合には値TB3)となったか否かを判別する(S75)。取得したモノクロ画像の印字ジョブ数が値TA3(または値TB3)となった場合には(S75でYES)、ブレード7a〜7cの破損のおそれが大きく、ブレードの破損防止処理が必要な枚数だけモノクロ画像を印字した状態を意味している。この場合制御部60は、上述の第1のブレード破損防止方法を実行することにより、YMCKの現像ローラ4a〜4d(YMCKの現像器)で現像してコンポジットブラックよりなるモノクロ画像の印字を行ない(S77)、ステップS83へ進む。
取得したモノクロ画像の印字ジョブ数が値TA3ではない場合には(S75でNO)、ブレード7a〜7cの破損のおそれが無い状態を意味している。この場合制御部60は、ブレードの破損防止処理を行わずに、Kの現像ローラ4d(Kの現像器)のみを駆動して通常のモノクロ画像の印字を行なう(S79)。1ページ分の印字を実行した後、制御部60は、モノクロ画像の印字を1ページ実行したものとして、記憶部63が記憶するモノクロ画像の印字ページ数を更新し(S81)、後述するステップS83へ進む。
ステップS83において制御部60は、ジョブの印字が全て終了したか否かを判別し(S83)、ジョブの印字が終了していない場合には(S83でNO)、ステップS55に戻り、次のページの印字に移る。ジョブの印字が全て終了した場合には(S83でNO)、制御部60は印字動作を停止し(S85)、処理を終了する。本処理では、たとえば、取得した印字ジョブ数が100になったらステップS63の処理へ進み、200になったらステップS73の処理へ進み、300になったらステップS77の処理へ進んでもよい。
[実施の形態の効果]
本実施の形態においては、YMCKの感光体3a〜3dは、現像ローラ4a〜4dのうち少なくとも1つがトナー像を現像する際に互いに同期して駆動され、画像形成装置1がモノクロ画像の印字ジョブを受け付けた場合において、ブレード7a〜7cの破損のおそれがあるときは、YMCの現像ローラ4a〜4cは、印字ジョブの実行中に、駆動された感光体3a〜3cに対してトナーを付着させる。
本実施の形態によれば、ブレード7a〜7cの破損のおそれがある場合には、YMCの現像ローラ4a〜4cから感光体3a〜3cに対してトナーが付着され、感光体3a〜3cに付着したトナーがブレード7a〜7cによって除去されるので、ブレード7a〜7cに対してトナーを定期的に供給することができる。これにより、トナーが潤滑剤となって感光体3a〜3cとブレード7a〜7cとの間の摩擦が低減され、ブレード7a〜7cの負荷を低下させることができる。その結果、ブレード7a〜7cの破損を抑止することができ、画像形成装置1の耐久性を向上することができる。また印字ジョブの実行中に(印字するモノクロ画像に関するトナー像を現像している最中に)ブレード7a〜7cに対してトナーを付着させるので、画像形成装置1において受け付けたジョブに関する印字を極力止める必要が無く(中断する必要が無く)、生産性の低下を回避することができる。
また、上述の第1のブレード破損防止方法を用いた場合には、YMCから作られるコンポジットブラックによりモノクロ画像が形成されるので、モノクロ画像を作像するために多量のYMCのトナーを感光体3a〜3cに発生させることができ、多量のトナーをブレード7a〜7cに対して付着させることができる。その結果、ブレード7a〜7cの破損を抑止する効果が大きくなる。
また、上述の第2のブレード破損防止方法を用いた場合には、ブレード7a〜7cにトナーを付着させる際に、YMCの感光体3a〜3cに対して現像が行われないので、YMCのトナーの消費を抑えることができる。
また、上述の第3のブレード破損防止方法を用いた場合には、ブレード7a〜7cにトナーを付着させる際に、MCの感光体3bおよび3cに対して現像が行われないので、MCのトナーの消費を抑えることができる。Yの感光体3aに対してはトナー像が現像され、中間転写ベルト13に転写されたYのトナー像からMCの感光体3bおよび3cの各々に対してYのトナーが付着されるので、比較的多量のトナーをMCの感光体3bおよび3cに対して付着させることができる。その結果、ブレード7a〜7cの破損を抑止する効果が大きくなる。
さらに、モノクロモードからカラーモードへの変更には若干のタイムムロスが発生するため、ブレードの破損防止処理は、印字動作中にはなるべく実行されないようにし、印字動作開始直後に実行されるようにすることが好ましい。印字動作開始直後はタイムロスを気にする必要がないためである。したがって、印字ジョブにおける1ページ目の印字の際に設定される基準値(TA、TA1、TA2、TA3)を、印字ジョブにおける2ページ目以降の印字の際に設定される基準値(TB、TB1、TB2、TB3)よりも低い値に設定することにより、YMCの現像ローラ4a〜4cを動作させるブレード破損防止処理が印字動作開始直後に行われやすくなる。
[その他]
図7、図9、および図11の処理では、ジョブ実行中に1ページごとに閾値(または基準値)を用いてブレードの破損防止処理を行なうか否かを判定しているが、ジョブ実行中にはこの判定を行なわないようにしてもよい。すなわち、ジョブ開始時にのみ判定を行ない、その判定の結果によって、そのジョブの実行中に破損防止処理を一切行なわないか、継続して行なうかを切り替えるものであってもよい。
図11のステップS55において取得するモノクロの印字ジョブ数は、直近に連続して行われたモノクロプリントのジョブ数であってもよい。
上述の実施の形態においては、モノクロの印字率、メインモータの負荷、または印字したモノクロ画像のページ数に基づいてブレードの破損のおそれを判別する場合について示したが、本発明においては、これらの情報以外のものに基づいてブレードの破損のおそれが判別されてもよい。
また上述の実施の形態においては、モノクロの印字率などに基づいて、第1〜第3のブレード破損防止方法の中から一の方法が選択されて実行される場合について示したが、本発明においては、第1〜第3のブレード破損防止方法の中から1つまたは2つの方法のみが実行され、他の方法が実行されないような構成を採ることもできる。
上述の実施の形態においては、YMCの感光体に設けられたブレード各々に破損防止処理が実行される場合に付いて示したが、本発明においては、YMCの現像ローラの少なくとも1つに付着したトナーを除去するクリーニングブレードに対して破損防止処理が施されればよい。
上述の実施の形態においては、画像形成装置としてプリンタを示したが、画像形成装置はこのような場合の他、MFPや、複写機などであってもよい。
上述の実施の形態における処理は、ソフトウェアにより行なっても、ハードウェア回路を用いて行なってもよい。
上述の実施の形態における処理を実行するプログラムを提供することもできるし、そのプログラムをCD−ROM、フレキシブルディスク、ハードディスク、ROM、RAM、メモリカードなどの記録媒体に記録してユーザに提供することにしてもよい。プログラムは、CPUなどのコンピュータにより実行される。また、プログラムはインターネットなどの通信回線を介して、装置にダウンロードするようにしてもよい。
上述の実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 画像形成装置
3,3a〜3d,103a〜103d 感光体
4,4a〜4d,104a〜104c 現像ローラ
5,5a〜5d 供給ローラ
6a〜6d 帯電装置
7a〜7d,107a〜107d ブレード
10 作像部
11,11Y,11M,11C,11K 作像ユニット
12,12a〜12d 1次転写ローラ
13 中間転写ベルト
14a,14b ローラ
15,15a〜15d 露光装置
16 プリントヘッド(PH)
30 搬送部
31 給紙ローラ
32 タイミングローラ
33 2次転写ローラ
35 定着ローラ
36 排出ローラ
41 メインモータ
42 現像モータ
60 制御部
61 通信インターフェイス部
62 プリント部
63 記憶部
64 オペレーションパネル
66 モノクロ印字率取得部
67 負荷取得部
68 モノクロ印字ページ数取得部
71 給紙カセット
73 排紙トレイ

Claims (13)

  1. 印字ジョブを受け付ける受付手段と、
    イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの各々のトナー像を担持可能なイエロー像担持手段、マゼンタ像担持手段、シアン像担持手段、およびブラック像担持手段の各々と、
    前記イエロー像担持手段、前記マゼンタ像担持手段、前記シアン像担持手段、および前記ブラック像担持手段の各々に対して、イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの各々のトナー像を現像可能なイエロー現像手段、マゼンタ現像手段、シアン現像手段、およびブラック現像手段の各々と、
    前記イエロー像担持手段、前記マゼンタ像担持手段、および前記シアン像担持手段のうち少なくとも1つに付着したトナーを除去するクリーニングブレードと、
    前記クリーニングブレードの破損のおそれを判別する判別手段とを備え、
    前記イエロー像担持手段、前記マゼンタ像担持手段、前記シアン像担持手段、および前記ブラック像担持手段の各々は、前記イエロー現像手段、前記マゼンタ現像手段、前記シアン現像手段、および前記ブラック現像手段のうち少なくとも1つがトナー像を現像する際に、互いに同期して駆動され、
    前記受付手段がモノクロ画像の印字ジョブを受け付けた場合において、前記クリーニングブレードの破損のおそれがあると前記判別手段が判別したときは、前記イエロー現像手段、前記マゼンタ現像手段、および前記シアン現像手段のうち少なくとも1つは、前記印字ジョブの実行中に、駆動された前記イエロー像担持手段、前記マゼンタ像担持手段、および前記シアン像担持手段のうち少なくとも1つに対してトナーを付着させる、画像形成装置。
  2. 前記受付手段がモノクロ画像の印字ジョブを受け付けた場合において、前記クリーニングブレードの破損のおそれがあると前記判別手段が判別したときは、前記イエロー現像手段、前記マゼンタ現像手段、および前記シアン現像手段の各々は、少なくとも前記イエロー像担持手段、前記マゼンタ像担持手段、および前記シアン像担持手段の各々に担持されたトナー像を用いて、前記印字ジョブのモノクロ画像が作成されるようにトナー像を現像する、請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記受付手段がモノクロ画像の印字ジョブを受け付けた場合において、前記クリーニングブレードの破損のおそれがあると前記判別手段が判別したときは、前記ブラック現像手段は、前記ブラック像担持手段に担持されたトナー像をさらに用いて、前記印字ジョブのモノクロ画像が作成されるようにトナー像を現像する、請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記イエロー現像手段、前記マゼンタ現像手段、および前記シアン現像手段の各々は、前記イエロー像担持手段、前記マゼンタ像担持手段、および前記シアン像担持手段の各々に担持されたトナー像を用いて、前記印字ジョブのモノクロ画像における第1のブラック領域が形成されるようにトナー像を現像し、
    前記ブラック現像手段は、前記ブラック像担持手段に担持されたトナー像を用いて、前記印字ジョブのモノクロ画像における前記第1のブラック領域を取り囲む第2のブラック領域が形成されるようにトナー像を現像する、請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記受付手段がモノクロ画像の印字ジョブを受け付けた場合において、前記クリーニングブレードの破損のおそれがあると前記判別手段が判別したときは、前記イエロー現像手段、前記マゼンタ現像手段、および前記シアン現像手段の各々は、前記印字ジョブの実行中に、駆動された前記イエロー像担持手段、前記マゼンタ像担持手段、および前記シアン像担持手段の各々に対して、トナー像を現像することなくトナーを付着させる、請求項1に記載の画像形成装置。
  6. 前記イエロー像担持手段、前記マゼンタ像担持手段、前記シアン像担持手段、および前記ブラック像担持手段の各々からトナー像の転写を受けることが可能な被転写手段をさらに備え、
    前記受付手段がモノクロ画像の印字ジョブを受け付けた場合において、前記クリーニングブレードの破損のおそれがあると前記判別手段が判別したときは、前記イエロー現像手段は、前記印字ジョブの実行中に、駆動された前記イエロー像担持手段に対してトナー像を現像し、前記被転写手段は、駆動された前記マゼンタ像担持手段および前記シアン像担持手段の各々に対して、前記イエロー像担持手段から転写を受けたトナー像に含まれるイエローのトナーを付着させる、請求項1に記載の画像形成装置。
  7. 前記受付手段がモノクロ画像の印字ジョブを受け付けた場合において、前記クリーニングブレードの破損のおそれがあると前記判別手段が判別したときは、前記イエロー現像手段は、前記印字ジョブの画像にイエローの網点状の領域が追加されるようにトナー像を現像する、請求項6に記載の画像形成装置。
  8. 前記判別手段は、
    画像形成装置において印字した、カラー画像およびモノクロ画像の合計ページ数に対するモノクロ画像のページ数の割合を取得する割合取得手段を含み、
    前記割合取得手段によって取得した割合が割合に関する基準値以上である場合に、前記クリーニングブレードの破損のおそれがあると判別する、請求項1〜7のいずれかに記載の画像形成装置。
  9. 前記判別手段は、
    前記イエロー像担持手段、前記マゼンタ像担持手段、前記シアン像担持手段、および前記ブラック像担持手段の各々の負荷に関する値を取得する負荷取得手段を含み、
    前記負荷計測手段によって取得した負荷に関する値が負荷に関する基準値以上である場合に、前記クリーニングブレードの破損のおそれがあると判別する、請求項1〜8のいずれかに記載の画像形成装置。
  10. 前記判別手段は、
    画像形成装置において印字したモノクロ画像の印字ジョブ数を取得するジョブ数取得手段を含み、
    前記ジョブ数取得手段によって取得した印字ジョブ数が印字ジョブ数に関する基準値と一致したか否かに基づいて、前記クリーニングブレードの破損のおそれを判別する、請求項1〜9のいずれかに記載の画像形成装置。
  11. 前記受付手段で受け付けた印字ジョブについての1ページ目の印字の際には、前記判別手段によって用いられる基準値を第1の値に設定し、前記受付手段で受け付けた印字ジョブについての2ページ目以降の印字の際には、前記判別手段によって用いられる基準値を前記第1の値よりも大きい第2の値に設定する基準値設定手段をさらに備える、請求項8〜10のいずれかに記載の画像形成装置。
  12. イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの各々のトナー像を担持可能なイエロー像担持手段、マゼンタ像担持手段、シアン像担持手段、およびブラック像担持手段の各々と、
    前記イエロー像担持手段、前記マゼンタ像担持手段、前記シアン像担持手段、および前記ブラック像担持手段の各々に対して、イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの各々のトナー像を現像可能なイエロー現像手段、マゼンタ現像手段、シアン現像手段、およびブラック現像手段の各々と、
    前記イエロー像担持手段、前記マゼンタ像担持手段、および前記シアン像担持手段のうち少なくとも1つに付着したトナーを除去するクリーニングブレードとを備え、
    前記イエロー像担持手段、前記マゼンタ像担持手段、前記シアン像担持手段、および前記ブラック像担持手段の各々は、前記イエロー現像手段、前記マゼンタ現像手段、前記シアン現像手段、および前記ブラック現像手段のうち少なくとも1つがトナー像を現像する際に、互いに同期して駆動される画像形成装置の制御方法であって、
    印字ジョブを受け付ける受付ステップと、
    前記クリーニングブレードの破損のおそれを判別する判別ステップとを備え、
    前記受付ステップにおいてモノクロ画像の印字ジョブを受け付けた場合において、前記クリーニングブレードの破損のおそれがあると前記判別ステップにおいて判別したときは、前記イエロー現像手段、前記マゼンタ現像手段、および前記シアン現像手段のうち少なくとも1つは、前記印字ジョブの実行中に、駆動された前記イエロー像担持手段、前記マゼンタ像担持手段、および前記シアン像担持手段のうち少なくとも1つに対してトナーを付着させる、画像形成装置の制御方法。
  13. イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの各々のトナー像を担持可能なイエロー像担持手段、マゼンタ像担持手段、シアン像担持手段、およびブラック像担持手段の各々と、
    前記イエロー像担持手段、前記マゼンタ像担持手段、前記シアン像担持手段、および前記ブラック像担持手段の各々に対して、イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの各々のトナー像を現像可能なイエロー現像手段、マゼンタ現像手段、シアン現像手段、およびブラック現像手段の各々と、
    前記イエロー像担持手段、前記マゼンタ像担持手段、および前記シアン像担持手段のうち少なくとも1つに付着したトナーを除去するクリーニングブレードとを備え、
    前記イエロー像担持手段、前記マゼンタ像担持手段、前記シアン像担持手段、および前記ブラック像担持手段の各々は、前記イエロー現像手段、前記マゼンタ現像手段、前記シアン現像手段、および前記ブラック現像手段のうち少なくとも1つがトナー像を現像する際に、互いに同期して駆動される画像形成装置の制御プログラムであって、
    印字ジョブを受け付ける受付ステップと、
    前記クリーニングブレードの破損のおそれを判別する判別ステップとをコンピュータに実行させ、
    前記受付ステップにおいてモノクロ画像の印字ジョブを受け付けた場合において、前記クリーニングブレードの破損のおそれがあると前記判別ステップにおいて判別したときは、前記イエロー現像手段、前記マゼンタ現像手段、および前記シアン現像手段のうち少なくとも1つは、前記印字ジョブの実行中に、駆動された前記イエロー像担持手段、前記マゼンタ像担持手段、および前記シアン像担持手段のうち少なくとも1つに対してトナーを付着させる、画像形成装置の制御プログラム。
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