JP2017044930A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
第1の実施形態について、図1ないし図7を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図1を用いて説明する。
画像形成装置100は、それぞれがトナーの色が異なる複数の画像形成ステーションSa、Sb、Sc、Sdを中間転写ベルト51の回転方向に並べて配置した、所謂、タンデム型の中間転写方式を用いたフルカラー電子写真画像形成装置である。各画像形成ステーション(プロセスユニット)Sa、Sb、Sc、Sdは、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する。本実施形態では、各画像形成ステーションSa〜Sdの構成は、用いられるトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、共通する構成については、代表して画像形成ステーションSaを用いて説明し、他の画像形成ステーションの各構成には、それぞれのステーションの構成であることを示す添え字b、c、dを付して説明を省略する。
次に、中間転写ベルト51について詳しく説明する。中間転写ベルト51は、弾性層の表面にコート層を形成し、コート層を最表層(トナー像が担持される側の層)とした無端状の弾性ベルトである。即ち、中間転写ベルト51は、図3に示すように、樹脂層181a、弾性層181b、表層(コート層、離型層)181cの3層構造からなる弾性ベルトである。
次に、1次転写ローラ53a(53b〜53dも同様)について、詳しく説明する。1次転写ローラ53aは、外径8mmの芯金と、厚さ4mmの導電性ウレタンスポンジ層とによって構成されている。1次転写ローラ53aの電気抵抗値は、約107Ω(23℃/50%RH)であった。なお、1次転写ローラ53aの電気抵抗値は、500g重の荷重の下で接地された金属ローラに当接された1次転写ローラ53を50mm/secの周速で回転させ、芯金に500Vの電圧を印加して測定された電流値から求められる。
次に、2次転写外ローラ57について詳しく説明する。2次転写外ローラ57は、外径10mmの芯金571と、厚さ4mmの導電性のEPDMゴムのスポンジ層572とによって構成されている。2次転写外ローラ57の電気抵抗値は、1次転写ローラ53aと同様の測定方法において、印加電圧が2000Vの場合に、約108Ωであった。
ここで、中間転写ベルト51と感光ドラム1a〜1dは1次転写ローラ53a〜53dの位置(1次転写部N1a〜N1d)で当接している。この状態で長期間、例えば1週間程度放置すると、中間転写ベルト51の表層材料として使用するゴム剤や、表層(離型層)の離型性を高めるために分散させたフッ素化合物の一部の成分が感光ドラム1a〜1dの表層に転移する場合がある。中間転写ベルト51の成分が感光ドラム1a〜1dに転移すると、感光ドラム1a〜1dの帯電性を変化させて、長期間放置した後に画像形成した場合に、ハーフトーン画像に横筋状のスジ画像として顕在化する問題がある。なお、感光ドラム1a〜1d上に付着した成分は一定枚数の画像形成を実施する間に、ドラムクリーナ6a〜6dにより除去され、正常画像に回復する。
そこで、本実施形態では、所定のタイミングとしての画像形成終了時に、以下のように、各部を制御している。具体的には、画像形成ジョブの終了時に感光ドラム1a〜1d及び中間転写ベルト51を所定時間回転させる後回転時が所定のタイミングである。ここで、画像形成ジョブとは、記録材に画像形成するプリント信号に基づいて、画像形成開始してから画像形成動作が完了するまでの期間である。具体的には、プリント信号を受けた(画像形成ジョブの入力)後の前回転時(画像形成前の準備動作)から、後回転(画像形成後の動作)までのことを指し、画像形成期間、紙間(非画像形成時)を含む期間である。
第2の実施形態について、図8及び図9を用いて説明する。第1の実施形態では、画像形成終了時に介在用トナーを形成する場合に、現像バイアスACのみを印加したが、本実施形態では、現像バイアスDCのみを印加して介在用トナーを形成している。画像形成終了時の各装置の制御タイミングの思想及びその他の構成、作用については第1の実施形態と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第2の実施形態の特徴部分を中心に説明する。
第3の実施形態について、図10を用いて説明する。本実施形態の場合、画像形成終了時の各装置の制御のタイミングが第1の実施形態と若干異なる。制御タイミングの思想及びその他の構成、作用については第1の実施形態と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第2の実施形態の特徴部分を中心に説明する。
第3の実施形態の別例について、図10を参考にして説明する。本実施形態では、画像形成装置のプロセススピードが変更可能で、そのプロセススピードに応じて、画像形成終了時の制御タイミングを変更している。画像形成装置のプロセススピードは、使用される記録材の種類によって変更される。本実施形態では記録材の坪量を基準にプロセススピードを変更することとし、坪量が106g/m2未満であれば250mm/s(第1の速度)とし、坪量が106g/m2以上であれば150mm/s(第2の速度)とした。
第4の実施形態について、図11ないし図13を用いて説明する。上述の実施形態では、各画像形成ステーションでそれぞれ介在用トナーを形成し、それぞれのステーションの1次転写部に介在用トナーを介在させる構成について説明した。これに対して本実施形態では、上流側の画像形成ステーションで介在用トナーを形成し、この介在用トナーを下流側の画像形成ステーションの1次転写部に介在させるようにしている。その他の構成及び作用については第1の実施形態と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第4の実施形態の特徴部分を中心に説明する。
第5の実施形態について、図12を参考にしつつ図14及び図15を用いて説明する。上述の第4の実施形態では、画像形成終了時に、画像形成ステーションSbで介在用トナーを形成したが、本実施形態では、画像形成ステーションSaで介在用トナーを形成している。その他の構成及び作用については第4の実施形態と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第5の実施形態の特徴部分を中心に説明する。
第5の実施形態の別の第1例について説明する。上述の第5の実施形態では、フルカラーで画像形成を行った後に、画像形成ステーションSdの感光ドラム1dのみを中間転写ベルト51に当接させて画像形成を終了する場合について説明した。これに対して本例では、ブラックの画像形成ステーションSdのみを用いて画像形成を行うモノクロモードで画像形成を行った後について説明する。
第5の実施形態の別の第2例について説明する。上述の説明では、画像形成装置の停止状態では、画像形成ステーションSdの感光ドラム1dのみを中間転写ベルト51に当接させて、他の感光ドラムは中間転写ベルト51から離間させる構成について説明した。これに対して本例では、画像形成装置が停止状態にあるときに、全ての画像形成ステーション感光ドラムが中間転写ベルト51に当接している場合について説明する。
第6の実施形態について、図1及び図6を参照しつつ、図16ないし図25を用いて説明する。上述の各実施形態では、介在用トナー形成時に現像スリーブ42に印加する交流電圧(現像バイアスAC)の波形のデューティ比などは一定とした。これに対して本実施形態の場合、トナー濃度に関する情報に基づいて、現像バイアスACの波形のデューティ比、振幅、周波数の少なくとも何れかを変更するようにしている。その他の構成及び作用については第1の実施形態と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第6の実施形態の特徴部分を中心に説明する。なお、以下の説明では、画像形成ステーションSaについて説明するが、他の画像形成ステーションでも同様である。
まず、図16により、本実施形態の現像装置4a(4b〜4d)及びトナー補給装置49について説明する。なお、各色の現像装置4a、4b、4c、4dの構成は同一であり、各色の現像装置にトナーを補給するトナー補給装置49の構成もそれぞれ同じである。このため、以下、代表して現像装置4a及びこの現像装置4aにトナーを補給するトナー補給装置49について説明し、その他の現像装置についての説明は省略する。
本実施形態の現像装置4aは、攪拌室41b内に、現像剤のトナー濃度を検出するための透磁率検出手段として、透磁率センサ45が取り付けられている。透磁率センサ45は、後述するインダクタンス検出方式により現像容器内の透磁率を検出することで現像容器内のトナー濃度を検出する。このような透磁率センサ45は、攪拌室44b内での現像剤搬送方向においてトナー補給口41cよりも上流側の現像容器41の側壁に配設されている。トナー補給装置49からトナーが補給される位置を現像剤の循環についての最上流側とすると、この透磁率センサ45が取り付けられている位置は、最下流側となる。つまり、透磁率センサ45は、最も攪拌が進んだ状態の現像剤のトナー濃度を検出できるように配置されている。現像容器内のトナー濃度は、現像装置4aにより現像されるトナー像の濃度に影響を与えるため、このトナー濃度を検出する透磁率センサ45は、現像装置4aにより現像されるトナー像の濃度に関する情報を検出するトナー濃度情報検出手段に相当する。
本実施形態では、このようなインダクタンス検出方式に次述するパッチ検出方式を絡めて、トナー補給制御を行っている。まず、パッチ画像の検出について説明する。本実施形態では、所定の制御用潜像(パッチ潜像)を感光ドラム1aに形成した後、この潜像を所定の現像条件で現像することにより感光ドラム1a上に制御用トナー像(パッチ画像)を形成する。そして、このパッチ画像を中間転写ベルト51へ転写した後、パッチ画像の濃度を濃度検出手段(トナー濃度情報検出手段)としての画像濃度センサ90(図1)で検出する。画像濃度センサ90は、パッチ画像の画像濃度(トナー付着量)に応じた濃度信号をCPU120に入力する。CPU120は、画像濃度センサ90からの濃度信号と、予めCPU120内に記憶された初期基準信号とを比較し、その比較結果に基づいて制御する。なお、画像濃度センサ90としては、一般的な光反射型の光学センサを使用することができる。
次に、インダクタンス検出方式にパッチ検出方式を絡めたトナー補給制御について説明する。画像濃度センサ90により検出されたパッチ画像の濃度信号値に基づいて、インダクタンス検出信号の目標値を補正する。現像剤は長期使用、連続使用、使用環境変動などによってトナー帯電量が著しく変動した時や、キャリアの劣化によってトナー帯電量が変動する。この場合には、トナー濃度を所定の範囲に保っている場合においても、安定した画像濃度、色味を保つことが困難な場合がある。そこで、本実施形態では、画像濃度センサ90により検出されたパッチ画像の濃度に基づいて、透磁率センサ45の検出信号の目標信号値(第1の基準値)を適宜補正する。これによって、トナー帯電量の変動を抑制でき、極度な画像濃度変動を抑制することができる。以下、図19を用いて更に説明する。
本実施形態の場合も、画像形成終了時に、介在用トナーを感光ドラム1a〜1dと中間転写ベルト51との間に介在させている。介在用トナーは、第1の実施形態の図6及び図7に示したように形成する。簡単に説明すると、まず、所定のタイミングとしての画像形成終了時において、帯電ローラ2aによる帯電の停止状態(帯電バイアスオフ)で、且つ、現像装置4aの直流電圧の印加を停止(現像バイアスDCオフ)した状態する。この状態で、現像装置4aに交流電圧を印加(現像バイアスACオン)することで感光ドラム1aの表面にトナーを付着させて介在用トナーtを形成している。そして、感光ドラム1aと中間転写ベルト51との間に介在用トナーtを介在させた状態で、感光ドラム1a及び中間転写ベルト51の駆動を停止させる。
次に、本実施形態において採用している現像バイアスACの波形について説明する。現像スリーブ42には、現像バイアス電源40から直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスが印加される。本実施形態では、通常の画像形成時と、介在用トナーの形成時で、現像バイアスACの波形を変更している。通常の画像形成時においては、図20(a)に示すように、現像バイアスを−300Vの直流電圧と、周波数10.0kHz、ピーク間電圧(Vpp)1.4kV、高周波部とブランク部を交互に有する振動電圧を用いている。このような振動電圧を、以下、「ブランクパルスバイアス」と呼ぶ。一方、介在用トナーの形成時においては、図20(b)に示すように、現像バイアスを0Vの直流電圧と、周波数10.0kHz、ピーク間電圧(Vpp)1.4kV、矩形波の交流電圧とを重畳した振動電圧を用いている。このような振動電圧を、以下、「矩形バイアス」と呼ぶ。
次に、本実施形態における介在用トナーの濃度制御について説明する。前述したように、現像容器41内のトナー濃度やトナー帯電量が変動した場合、介在用トナーのトナー量が変動する可能性がある。本実施形態では、図19で説明したように、インダクタンス目標信号値Itrgについて、補正量に上下限リミットを有していて、2.5V±0.6Vを所定の上限値又は下限値としている。つまり、1.9V≦Itrg≦3.1Vとなっている場合は、現像容器41内のトナー帯電量は略一定に維持されているため、介在用トナーの濃度は一定に維持される。一方、Itrg=1.9V、若しくはItrg=3.1Vの状態で、Ptrg2<Psig、Ptrg1>Psigとなっている場合は、Itrgを補正しないため、現像容器内のトナー帯電量が変動してしまっている。
第7の実施形態について、図26及び図27を用いて説明する。本実施形態では、第6の実施形態の制御に加えて、透磁率センサ45の出力値とインダクタンス目標信号値との差分に応じて、現像バイアスACの波形のデューティ比をオフセットさせるようにしている。その他の構成及び作用については第6の実施形態と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第7の実施形態の特徴部分を中心に説明する。
第8の実施形態について、図1及び図6を参照しつつ、図28ないし図30を用いて説明する。上述の第6、第7の実施形態では、トナー濃度に関する情報に基づいて、現像バイアスACの波形のデューティ比、振幅、周波数の少なくとも何れかを変更した。これに対して本実施形態では、装置本体内の環境に応じて、現像バイアスACの波形のデューティ比、振幅、周波数の少なくとも何れかを変更するようにしている。その他の構成及び作用については第6の実施形態と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第8の実施形態の特徴部分を中心に説明する。なお、以下の説明では、画像形成ステーションSaについて説明するが、他の画像形成ステーションでも同様である。
第9の実施形態について、図1及び図6を参照しつつ、図31ないし図33を用いて説明する。上述の第6、第7の実施形態では、トナー濃度に関する情報に基づいて、現像バイアスACの波形のデューティ比、振幅、周波数の少なくとも何れかを変更した。これに対して本実施形態では、プロセススピードに応じて、現像バイアスACの波形のデューティ比、振幅、周波数の少なくとも何れかを変更するようにしている。その他の構成及び作用については第6の実施形態と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第9の実施形態の特徴部分を中心に説明する。なお、以下の説明では、画像形成ステーションSaについて説明するが、他の画像形成ステーションでも同様である。
第10の実施形態について、図1及び図6を参照しつつ、図34ないし図36を用いて説明する。上述の第8の実施形態では、装置本体内の相対湿度に応じて、現像バイアスACの波形のデューティ比、振幅、周波数の少なくとも何れかを変更した。これに対して本実施形態では、装置本体内の温度に応じて、現像バイアスACの波形のデューティ比、振幅、周波数の少なくとも何れかを変更するようにしている。その他の構成及び作用については第8の実施形態と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第10の実施形態の特徴部分を中心に説明する。なお、以下の説明では、画像形成ステーションSaについて説明するが、他の画像形成ステーションでも同様である。
第11の実施形態について、図1及び図6を参照しつつ、図37ないし図40を用いて説明する。上述の第8の実施形態では、装置本体内の相対湿度に応じて、現像バイアスACの波形のデューティ比、振幅、周波数の少なくとも何れかを変更した。これに対して本実施形態では、装置本体内の水分量に応じて、現像バイアスACの波形のデューティ比、振幅、周波数の少なくとも何れかを変更するようにしている。その他の構成及び作用については第8の実施形態と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第11の実施形態の特徴部分を中心に説明する。なお、以下の説明では、画像形成ステーションSaについて説明するが、他の画像形成ステーションでも同様である。
第12の実施形態について、図1、図6を参照しつつ、図41ないし図43を用いて説明する。上述の第6〜11の実施形態では、トナー濃度に関する情報や装置本体内の環境に応じて、現像バイアスACの波形のデューティ比、振幅、周波数の少なくとも何れかを変更した。これに対して本実施形態では、中間転写ベルトの使用回数(使用履歴)に応じて、介在用トナーの濃度を調整するようにしている。その他の構成及び作用については第6の実施形態と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第12の実施形態の特徴部分を中心に説明する。なお、以下の説明では、画像形成ステーションSaについて説明するが、他の画像形成ステーションでも同様である。
第13の実施形態について、図44ないし図46を用いて説明する。本実施形態では、第12の実施形態の制御に加えて、中間転写ベルトの使用回数が所定回数以上の場合に、介在用トナーを形成しないようにしている。その他の構成及び作用については第12の実施形態と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第13の実施形態の特徴部分を中心に説明する。
第14の実施形態について、図1、図6、図14を参照しつつ、図47及び図48を用いて説明する。上述の第6の実施形態では、トナー濃度に関する情報に応じて、現像バイアスACの波形のデューティ比、振幅、周波数の少なくとも何れかを変更して、介在用トナーの濃度を調整した。これに対して本実施形態では、トナー濃度に関する情報に応じて、2次転写外ローラ57を静電クリーニングするクリーニング条件を変更するようにしている。その他の構成及び作用については第6の実施形態と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第14の実施形態の特徴部分を中心に説明する。なお、以下の説明では、画像形成ステーションSaについて説明するが、他の画像形成ステーションでも同様である。
第15の実施形態について、図49及び図50を用いて説明する。本実施形態では、第14の実施形態の制御に加えて、透磁率センサ45の出力値とインダクタンス目標信号値との差分に応じて、2次転写クリーニング時間をオフセットさせるようにしている。その他の構成及び作用については第14の実施形態と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第15の実施形態の特徴部分を中心に説明する。
第16の実施形態について、図1、図6、図14を参照しつつ、図51及び図52を用いて説明する。上述の第14、第15の実施形態では、トナー濃度に関する情報に基づいて、2次転写外ローラ57を静電クリーニングするクリーニング条件を変更した。これに対して本実施形態では、装置本体内の環境に応じて、2次転写外ローラ57を静電クリーニングするクリーニング条件(2次転写クリーニング時間)を変更するようにしている。その他の構成及び作用については第14の実施形態と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第16の実施形態の特徴部分を中心に説明する。なお、以下の説明では、画像形成ステーションSaについて説明するが、他の画像形成ステーションでも同様である。
第17の実施形態について、図1、図6、図14を参照しつつ、図53ないし図55を用いて説明する。上述の第14、第15の実施形態では、トナー濃度に関する情報に基づいて、2次転写外ローラ57を静電クリーニングするクリーニング条件を変更した。これに対して本実施形態では、プロセススピードに応じて、2次転写外ローラ57を静電クリーニングするクリーニング条件(2次転写クリーニング時間)を変更するようにしている。その他の構成及び作用については第14の実施形態と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第17の実施形態の特徴部分を中心に説明する。なお、以下の説明では、画像形成ステーションSaについて説明するが、他の画像形成ステーションでも同様である。
第18の実施形態について、図1、図6、図14を参照しつつ、図56ないし図58を用いて説明する。上述の第14、第15の実施形態では、トナー濃度に関する情報に基づいて、2次転写外ローラ57を静電クリーニングするクリーニング条件を変更した。これに対して本実施形態では、記録材の表面性の情報に応じて、2次転写外ローラ57を静電クリーニングするクリーニング条件(2次転写クリーニング時間)を変更するようにしている。その他の構成及び作用については第14の実施形態と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第18の実施形態の特徴部分を中心に説明する。なお、以下の説明では、画像形成ステーションSaについて説明するが、他の画像形成ステーションでも同様である。
第19の実施形態について、図1、図6、図14を参照しつつ、図59ないし図62を用いて説明する。上述の第18の実施形態では、ユーザが入力部140に入力することで記録材の情報を取得している。これに対して本実施形態では、記録材の情報をカセット110内に収容された記録材の表面を検出することで取得する。その他の構成及び作用については第18の実施形態と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第19の実施形態の特徴部分を中心に説明する。
第20の実施形態について、図1を参照しつつ、図63ないし図66を用いて説明する。上述の各実施形態では、所定のタイミングとして画像形成終了時に介在用トナーを形成した。これに対して本実施形態では、所定のタイミングとして画像形成ジョブが実行されていない待機モード時に所定の条件を満たした場合に介在用トナーを形成するようにしている。その他の構成及び作用については第1の実施形態と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第20の実施形態の特徴部分を中心に説明する。なお、以下の説明では、画像形成ステーションSaについて説明するが、他の画像形成ステーションでも同様である。
このような介在用トナーの形成シーケンスについて、図65を用いて説明する。本実施形態の場合は、感光ドラム1a(1b〜1d)の直径は30mmで、現像スリーブ42と1次転写部N1aは、周方向で約110°の位置関係にある(図1参照)。そして、現像スリーブ42から1次転写部N1aまでの回転方向に沿った距離は28.8mmとなっている。また、プロセススピードは250mm/sである。
第21の実施形態について、図1を参照しつつ、図67及び図68を用いて説明する。上述の第20実施形態では、待機モード時に所定の条件を満たした場合に介在用トナーを形成するようにした。これに対して本実施形態では、第20の実施形態の制御に加えて、画像形成装置がスリープモードを開始するときにも介在用トナーを形成するようにしている。その他の構成及び作用については第20の実施形態と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第21の実施形態の特徴部分を中心に説明する。なお、以下の説明では、画像形成ステーションSaについて説明するが、他の画像形成ステーションでも同様である。
第22の実施形態について、図1、図6を参照しつつ、図69ないし図75を用いて説明する。上述の各実施形態(特に第14〜第19の実施形態)では、画像形成開始時に、2次転写外ローラ57を静電クリーニングした。これに対して本実施形態では、介在用トナーを形成した場合には、画像形成開始時にテストバイアスを高くしている。その他の構成及び作用については第1の実施形態と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第22の実施形態の特徴部分を中心に説明する。なお、以下の説明では、画像形成ステーションSaについて説明するが、他の画像形成ステーションでも同様である。
まず、本実施形態の場合も、所定のタイミングとしての画像形成終了時に、介在用トナーを感光ドラム1a〜1dと中間転写ベルト51との間に介在させている。介在用トナーは、第1の実施形態の図6及び図7に示したように形成する。簡単に説明すると、まず、所定のタイミングとしての画像形成終了時において、帯電ローラ2aによる帯電の停止状態(帯電バイアスオフ)で、且つ、現像装置4aの直流電圧の印加を停止(現像バイアスDCオフ)した状態する。この状態で、現像装置4aに交流電圧を印加(現像バイアスACオン)することで感光ドラム1aの表面にトナーを付着させて介在用トナーtを形成している。そして、感光ドラム1aと中間転写ベルト51との間に介在用トナーtを介在させた状態で、感光ドラム1a及び中間転写ベルト51の駆動を停止させる。
ここで、トナー像を中間転写ベルト51と2次転写外ローラ57(転写部材)との間である2次転写部N2(転写部)で記録材に適切に転写するためには、2次転写部N2に印加する電流値(2次転写電流値)を適切であることが望まれる。2次転写電流値は、同じ電圧を印加したとしても、長期の使用により2次転写外ローラ57の抵抗値が変化して、所望の電流値とならない場合がある。したがって、適切な二次転写電流値により画像形成を行えるように、記録材が2次転写部N2に突入する前にテストバイアスを印加して、適切な2次転写電圧を決定する、所謂2次転写ATVC(補正モード)を行う。
まず、介在用トナーを形成していない場合におけるATVC(第2停止モードで停止した後のATVC)について、図71及び図72を用いて説明する。本実施形態では、2次転写バイアス電源58から適切な2次転写電流値(テストバイアス)を定電流制御により印加し、その時の印加電圧値から画像形成中の2次転写電圧を決定するATVCを行っている。このようなATVCは、画像形成ジョブの開始時の前回転(画像形成ジョブのスタートから2次転写部N2に記録材が到達するまでの間)に行っている。
次に、介在用トナーを形成した場合のATVC(第1停止モードで停止した後のATVC)について説明する。上述したように、介在用トナーを形成した場合に、2次転写外ローラ57に付着したトナーを除去するために、画像形成開始時に2次転写外ローラ57を静電クリーニングすると、その分、画像出力が遅れてしまう。即ち、画像形成開始時にATVCを行う場合、静電クリーニングとATVCとをそれぞれ行うと、画像形成ジョブの開始から最初の画像出力までの時間(前回転の時間)が長くなってしまう。一方、2次転写外ローラ57にトナーを付着させたままとすると、介在用トナーによる記録材の裏汚れが発生してしまう。
第23の実施形態について、図76を用いて説明する。上述の各実施形態では、中間転写ベルト51を使用した中間転写方式の画像形成装置について説明した。これに対して本実施形態では、像担持体としての感光ドラムからトナー像を記録材に直接転写する直接転写方式の画像形成装置としている。
上述の各実施形態は、それぞれ適宜組み合わせて実施可能である。例えば、介在用トナーを形成する場合に、トナー濃度情報、環境情報、プロセススピード、中間転写ベルト又は記録材搬送ベルトの使用履歴の少なくとも何れかを組み合わせて、介在用トナー濃度を調整するようにしても良い。また、2次転写外ローラ57を静電クリーニングする場合についても、トナー濃度情報、環境情報、プロセススピード、記録材の表面性の情報の少なくとも何れかを組み合わせて、クリーニング条件を変更するようにしても良い。
Claims (40)
- 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手段と、
帯電した前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加することで、前記像担持体の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、
前記像担持体と接触するように配置されて回転する回転体と、
所定のタイミングにおいて、前記帯電手段による帯電の停止状態で、且つ、前記現像手段の直流電圧の印加を停止又は前記現像手段に画像形成時の直流電圧よりも絶対値が低い直流電圧を印加した状態で、前記現像手段に交流電圧を印加することで前記像担持体の表面にトナーを付着させて介在用トナーを形成し、前記像担持体と前記回転体との間に前記介在用トナーを介在させた状態で、前記像担持体及び前記回転体の駆動を停止させる制御手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記所定のタイミングにおいて、前記像担持体及び前記回転体を駆動させた状態で、前記現像手段に交流電圧を印加し、その後、前記像担持体及び前記回転体の駆動を停止する、
ことを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記所定のタイミングにおいて、前記像担持体及び前記回転体の駆動を停止した後に、前記現像手段の交流電圧の印加を停止する、
ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記像担持体及び前記回転体を第1の速度と前記第1の速度よりも遅い第2の速度で駆動可能であり、前記所定のタイミングにおいて、前記像担持体及び前記回転体の駆動を停止してから、前記現像手段の交流電圧の印加を停止するまでの時間を、前記第1の速度で駆動されている場合よりも前記第2の速度で駆動されている方が短くする、
ことを特徴とする、請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記介在用トナーのトナー載り量は、0.001〜0.03mg/cm2である、
ことを特徴とする、請求項1ないし4のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 第1の画像形成ステーションと、前記第1の画像形成ステーションの前記回転体の回転方向下流側に設けられた第2の画像形成ステーションとを備え、
前記第1の画像形成ステーション及び前記第2の画像形成ステーションは、それぞれ、前記像担持体、前記帯電手段、前記露光手段、前記現像手段を有し、
前記制御手段は、前記所定のタイミングにおいて、前記第1の画像形成ステーションの前記像担持体の表面に前記介在用トナーを付着させて介在用トナーを形成し、前記介在用トナーを前記第2の画像形成ステーションの前記像担持体と前記回転体との間に介在させた状態で、前記第2の画像形成ステーションの前記像担持体及び前記回転体の駆動を停止させる、
ことを特徴とする、請求項1ないし5のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記第1の画像形成ステーションの前記像担持体と前記回転体とを接触及び離間させる離間手段を備え、
前記制御手段は、前記所定のタイミングにおいて、前記第2の画像形成ステーションの前記像担持体及び前記回転体の駆動を停止させた後、前記離間手段を制御して、前記第1の画像形成ステーションの前記像担持体と前記回転体とを離間させ、前記第2の画像形成ステーションの前記像担持体と前記回転体とを接触させたままとする、
ことを特徴とする、請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記回転体は、前記像担持体から転写されたトナー像を担持して回転する中間転写体であり、
前記中間転写体の回転方向に並べて配置された、それぞれトナーの色が異なる複数の画像形成ステーションと、前記中間転写体に転写されたトナー像を記録材に転写する転写部材と、を備え、
前記複数の画像形成ステーションは、それぞれ、前記像担持体、前記帯電手段、前記露光手段、前記現像手段を有し、
前記介在用トナーは、前記複数の画像形成ステーションのうち、記録材に付着した場合に目視での視認性が最も低いトナーを用いる画像形成ステーションで形成する、
ことを特徴とする、請求項1ないし7のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記介在用トナーは、イエローのトナーを用いて形成される、
ことを特徴とする、請求項8に記載の画像形成装置。 - 前記介在用トナーは、透明のトナーを用いて形成される、
ことを特徴とする、請求項8に記載の画像形成装置。 - 前記現像手段により現像されるトナー像の濃度に関する情報を検出するトナー濃度情報検出手段を備え、
前記制御手段は、前記トナー濃度情報検出手段の検出結果に応じて、前記介在用トナーを形成する際に前記現像手段に印加する交流電圧の波形のデューティ比、振幅、周波数の少なくとも何れかを変更する、
ことを特徴とする、請求項1ないし10のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記回転体は、前記像担持体から転写されたトナー像を担持して回転する中間転写体であり、
前記現像手段により現像されるトナー像の濃度に関する情報を検出するトナー濃度情報検出手段と、
前記中間転写体に転写されたトナー像を記録材に転写する転写部材と、
前記転写部材を静電的にクリーニングする静電クリーニング手段と、を備え、
前記制御手段は、前記介在用トナーを形成した後に前記静電クリーニング手段により前記転写部材をクリーニングする場合に、前記トナー濃度情報検出手段の検出結果に応じて、前記静電クリーニング手段のクリーニング条件を変更する、
ことを特徴とする、請求項1ないし11のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記現像手段は、非磁性のトナーと磁性を有するキャリアを収容する現像容器と、前記現像容器内の透磁率を検出する透磁率検出手段と、を有し、
前記トナー濃度情報検出手段は、前記透磁率検出手段である、
ことを特徴とする、請求項11又は12に記載の画像形成装置。 - 前記像担持体又は前記回転体上に形成された制御用トナー像の濃度を検出する濃度検出手段を備え、
前記トナー濃度情報検出手段は、前記濃度検出手段である、
ことを特徴とする、請求項11又は12に記載の画像形成装置。 - 前記現像手段は、非磁性のトナーと磁性を有するキャリアを収容する現像容器と、前記現像容器内の透磁率を検出する透磁率検出手段と、を有し、
前記透磁率検出手段の検出結果と第1の基準値との関係から前記現像容器内にトナーを補給する補給手段と、
前記像担持体又は前記回転体上に形成された制御用トナー像の濃度を検出する濃度検出手段と、を備え、
前記トナー濃度情報検出手段は、前記透磁率検出手段及び前記濃度検出手段であり、
前記制御手段は、前記濃度検出手段の検出結果と第2の基準値との関係から前記第1の基準値を変更し、前記第1の基準値が所定の上限値又は下限値に到達した状態で、前記濃度検出手段の検出結果と前記第2の基準値との関係に応じて、前記介在用トナーを形成する際に前記現像手段に印加する交流電圧の波形のデューティ比、振幅、周波数の少なくとも何れかを変更する、
ことを特徴とする、請求項11に記載の画像形成装置。 - 前記現像手段は、非磁性のトナーと磁性を有するキャリアを収容する現像容器と、前記現像容器内の透磁率を検出する透磁率検出手段と、を有し、
前記透磁率検出手段の検出結果と第1の基準値との関係から前記現像容器内にトナーを補給する補給手段と、
前記像担持体又は前記中間転写体上に形成された制御用トナー像の濃度を検出する濃度検出手段と、を備え、
前記トナー濃度情報検出手段は、前記透磁率検出手段及び前記濃度検出手段であり、
前記制御手段は、前記濃度検出手段の検出結果と第2の基準値との関係から前記第1の基準値を変更し、前記第1の基準値が所定の上限値又は下限値の到達した状態で、前記濃度検出手段の検出結果と前記第2の基準値との関係に応じて、前記静電クリーニング手段のクリーニング条件を変更する、
ことを特徴とする、請求項12に記載の画像形成装置。 - 前記像担持体、前記帯電手段、前記露光手段、前記現像手段及び前記回転体が収容される装置本体と、
前記装置本体内の環境を検出する環境検出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記環境検出手段の検出結果に応じて、前記介在用トナーを形成する際に前記現像手段に印加する交流電圧の波形のデューティ比、振幅、周波数の少なくとも何れかを変更する、
ことを特徴とする、請求項1ないし16のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記回転体は、前記像担持体から転写されたトナー像を担持して回転する中間転写体であり、
前記像担持体、前記帯電手段、前記露光手段、前記現像手段及び前記中間転写体が収容される装置本体と、
前記装置本体内の環境を検出する環境検出手段と、
前記中間転写体に転写されたトナー像を記録材に転写する転写部材と、
前記転写部材を静電的にクリーニングする静電クリーニング手段と、を備え、
前記制御手段は、前記介在用トナーを形成した後に前記静電クリーニング手段により前記転写部材をクリーニングする場合に、前記環境検出手段の検出結果に応じて、前記静電クリーニング手段のクリーニング条件を変更する、
ことを特徴とする、請求項1ないし17のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記環境検出手段は、前記装置本体内の温度、相対湿度、水分量の少なくとも何れかを検出する、
ことを特徴とする、請求項17又は18に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記像担持体及び前記回転体を複数の速度で駆動可能であり、前記速度に応じて、前記介在用トナーを形成する際に前記現像手段に印加する交流電圧の波形のデューティ比、振幅、周波数の少なくとも何れかを変更する、
ことを特徴とする、請求項1ないし19のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記回転体は、前記像担持体から転写されたトナー像を担持して回転する中間転写体であり、
前記中間転写体に転写されたトナー像を記録材に転写する転写部材と、
前記転写部材を静電的にクリーニングする静電クリーニング手段と、を備え、
前記制御手段は、前記像担持体及び前記中間転写体を複数の速度で駆動可能であり、前記介在用トナーを形成した後に前記静電クリーニング手段により前記転写部材をクリーニングする場合に、前記速度に応じて、前記静電クリーニング手段のクリーニング条件を変更する、
ことを特徴とする、請求項1ないし20のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記回転体の使用回数に応じて、前記介在用トナーの濃度を調整する、
ことを特徴とする、請求項1ないし21のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記現像手段に印加する交流電圧の波形のデューティ比、振幅、周波数の少なくとも何れかを変更することで前記介在用トナーの濃度を調整する、
ことを特徴とする、請求項22に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記回転体の使用回数が所定回数以上の場合、前記介在用トナーを形成しない、
ことを特徴とする、請求項1ないし23のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記回転体は、前記像担持体から転写されたトナー像を担持して回転する中間転写体であり、
前記中間転写体に転写されたトナー像を記録材に転写する転写部材と、
前記転写部材を静電的にクリーニングする静電クリーニング手段と、
記録材の表面性の情報を取得する情報取得手段と、を備え、
前記制御手段は、前記介在用トナーを形成した後に前記静電クリーニング手段により前記転写部材をクリーニングする場合に、前記情報取得手段の情報に応じて、前記静電クリーニング手段のクリーニング条件を変更する、
ことを特徴とする、請求項1ないし24のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 記録材の情報を入力する入力手段を備え、
前記情報取得手段は、前記入力手段である、
ことを特徴とする、請求項25に記載の画像形成装置。 - 記録材の表面性を検出する表面検出手段を備え、
前記情報取得手段は、前記表面検出手段である、
ことを特徴とする、請求項25に記載の画像形成装置。 - 前記クリーニング条件は、クリーニング時間である、
ことを特徴とする、請求項12ないし14、16、18、21、25ないし27のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記所定のタイミングは、画像形成ジョブの終了時に前記像担持体及び前記回転体を所定時間回転させる後回転時である、
ことを特徴とする、請求項1ないし28のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記所定のタイミングは、画像形成ジョブが実行されていない待機モード時に所定の条件を満たした場合である、
ことを特徴とする、請求項1ないし28のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記像担持体、前記帯電手段、前記露光手段、前記現像手段及び前記回転体が収容される装置本体と、
前記装置本体内の環境を検出する環境検出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記像担持体及び前記回転体が駆動されていない待機時間と、前記環境検出手段の検出結果に応じて、前記所定の条件を満たしたか否かを判断する、
ことを特徴とする、請求項30に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、画像形成ジョブが実行されていない場合に前記待機モードと、前記待機モードよりも装置の消費電力量が少ないスリープモードとを実行可能であり、
前記所定の条件は、前記スリープモードを開始するときである、
ことを特徴とする、請求項30又は31に記載の画像形成装置。 - 前記回転体は、前記像担持体から転写されたトナー像を担持して回転する中間転写体であり、
前記中間転写体に転写されたトナー像を記録材に転写する転写部材と、
前記転写部材にバイアスを印加するバイアス印加手段と、を備え、
前記制御手段は、前記中間転写体と前記転写部材との間である転写部に記録材が突入する前に、前記バイアス印加手段によりテストバイアスを印加して画像形成時に前記転写部材に印加するバイアスを補正する補正モードを実行可能で、
前記像担持体と前記中間転写体との間に前記介在用トナーが介在している状態で前記補正モードを実行する場合に、前記介在用トナーが前記転写部に到達するタイミングで印加する前記テストバイアスを、前記像担持体と前記中間転写体との間に前記介在用トナーが介在していない状態で前記補正モードを実行する場合に印加する前記テストバイアスよりも高くする、
ことを特徴とする、請求項1ないし32のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 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手段と、
帯電した前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加することで、前記像担持体の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、
前記像担持体と接触するように配置され、前記像担持体から転写されたトナー像を担持して回転する中間転写体と、
前記中間転写体に転写されたトナー像を記録材に転写する転写部材と、
前記転写部材にバイアスを印加するバイアス印加手段と、
所定のタイミングにおいて、前記像担持体の表面に介在用トナーを形成し、前記像担持体と前記中間転写体との間に前記介在用トナーを介在させた状態で、前記像担持体及び前記中間転写体の駆動を停止させる第1停止モードと、前記介在用トナーを前記像担持体と前記中間転写体との間に介在させない状態で停止させる第2停止モードとを実行可能で、且つ、前記中間転写体と前記転写部材との間である転写部に記録材が突入する前に、前記バイアス印加手段によりテストバイアスを印加して画像形成時に前記転写部材に印加するバイアスを補正する補正モードを実行可能で、
前記第1停止モードで停止した後に前記補正モードを実行する場合に前記介在用トナーが前記転写部に到達するタイミングで印加する前記テストバイアスを、前記第2停止モードで停止した後に前記補正モードを実行する場合に印加する前記テストバイアスよりも高くする制御手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 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手段と、
帯電した前記像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加することで、前記像担持体の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、
前記像担持体と接触するように配置されて回転する回転体と、
所定のタイミングにおいて、前記帯電手段による帯電の停止状態で、且つ、前記現像手段の交流電圧の印加を停止した状態で、前記現像手段に画像形成時の直流電圧よりも絶対値が低い直流電圧を印加することで前記像担持体の表面にトナーを付着させて介在用トナーを形成し、前記像担持体と前記回転体との間に前記介在用トナーを介在させた状態で、前記像担持体及び前記回転体の駆動を停止させる制御手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記回転体は、前記像担持体から転写されたトナー像を担持して回転する中間転写体である、
ことを特徴とする、請求項1ないし35のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 - 前記中間転写体は、弾性層の表面にコート層を形成し、前記コート層を最表層とした無端状のベルトである、
ことを特徴とする、請求項36に記載の画像形成装置。 - 前記中間転写体は、樹脂層の表面に弾性層を形成し、前記弾性層を最表層とした無端状のベルトである、
ことを特徴とする、請求項36に記載の画像形成装置。 - 前記中間転写体は、樹脂層の表面にコート層を形成し、前記コート層を最表層とした無端状のベルトである、
ことを特徴とする、請求項36に記載の画像形成装置。 - 前記回転体は、記録材を担持して搬送する記録材搬送体である、
ことを特徴とする、請求項1又は35に記載の画像形成装置。
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