JP2019020460A

JP2019020460A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2019020460A
Application number: JP2017135911A
Authority: JP
Inventors: 康晃阪本; Yasuaki Sakamoto
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2017-07-12
Filing date: 2017-07-12
Publication date: 2019-02-07
Anticipated expiration: 2037-07-12
Also published as: JP6788804B2

Abstract

【課題】キャリブレーション用トナー画像を除去するクリーニング装置の部分的接触に起因する印刷物の画質低下を抑制する画像形成装置を提供する。【解決手段】クリーニング装置は、キャリブレーション時に主走査方向において中間転写ベルトの一部に接触して、濃度センサー８の検出位置を通過したキャリブレーション用トナー画像を中間転写ベルトから除去する。キャリブレーション処理部４１は、キャリブレーション用トナー画像が担持される位置を主走査方向において変動させ、キャリブレーション用トナー画像の位置に合わせて濃度センサー８およびクリーニング装置を主走査方向において移動させる。【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

電子写真方式の画像形成装置は、キャリブレーション用トナー画像（いわゆるトナーパッチ）を中間転写ベルト上に形成し、濃度センサーでトナーパッチの濃度を測定して、トナー濃度、トナー階調などの調整を行っている。

ある画像形成装置は、そのようなトナーパッチを、２次転写ローラーの手前で、クリーニングローラーによって中間転写ベルトから除去している。そのクリーニングローラーは、主走査方向におけるトナーパッチの通過位置において中間転写ベルトに対して部分的に接触するようになっている（例えば特許文献１参照）。

図４は、中間転写ベルトにおいてトナーパッチが担持される位置の一例を示す図である。図５は、中間転写ベルトにおいてトナーパッチが担持される位置の他の例を示す図である。図６は、中間転写ベルトにおいてトナーパッチが担持される位置のさらに他の例を示す図である。例えば、トナーパッチは、図４〜図６に示すように、印刷画像領域内のトナーオブジェクト（つまり、印刷用トナー画像）を避けて配置される。図６に示す例では、主走査方向における印刷画像領域の外側にトナーパッチが配置されている。図４および図５に示す例では、あるページの印刷画像領域の後端部分（トナーオブジェクトがない部分）とその次のページの印刷画像領域の先端部分（トナーオブジェクトがない部分）とに跨るようにして、トナーパッチが形成されている。

特に図５に示す例では、副走査方向に沿って並行してトナーオブジェクトとトナーパッチが配置されているため、多くにトナーパッチを形成できるが、印刷画像を除去しないようにするために、上述のように主走査方向における一部のみにクリーニングローラーが接触するようになっている。

特開２０１０−２６６５３６号公報

しかしながら、上述のように、キャリブレーション用のトナー画像を除去するクリーニングローラーが、主走査方向において中間転写ベルトの一部のみに接触しているため、使用による中間転写ベルト表面の状態変化が主走査方向において一様でなくなる。そのため、２次転写率などが主走査方向において一様でなくなり、印刷物の画質が低下してしまう。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、キャリブレーション用トナー画像を除去するクリーニング装置の部分的接触に起因する印刷物の画質低下を抑制する画像形成装置を得ることを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、キャリブレーション用トナー画像を担持する中間転写ベルトと、所定位置を通過する前記キャリブレーション用トナー画像の濃度を検出する濃度センサーと、キャリブレーション時に主走査方向において前記中間転写ベルトの一部に接触して、前記所定位置を通過した前記キャリブレーション用トナー画像を前記中間転写ベルトから除去するクリーニング装置と、前記キャリブレーション用トナー画像が担持される位置を主走査方向において変動させ、前記キャリブレーション用トナー画像の位置に合わせて前記濃度センサーおよび前記クリーニング装置を主走査方向において移動させるキャリブレーション処理部とを備える。

本発明によれば、キャリブレーション用トナー画像を除去するクリーニング装置の部分的接触に起因する印刷物の画質低下を抑制する画像形成装置が得られる。

本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。図２は、図１におけるクリーニング装置１１の一例を示す図である。図３は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電気的な構成の一部を示すブロック図である。図４は、中間転写ベルトにおいてトナーパッチが担持される位置の一例を示す図である。図５は、中間転写ベルトにおいてトナーパッチが担持される位置の他の例を示す図である。図６は、中間転写ベルトにおいてトナーパッチが担持される位置のさらに他の例を示す図である。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。図１に示す画像形成装置は、プリンター、ファクシミリ装置、複写機、複合機などといった、電子写真方式の印刷機能を有する装置である。

この実施の形態の画像形成装置は、タンデム方式のカラー現像装置を有する。このカラー現像装置は、感光体ドラム１ａ〜１ｄ、露光装置２ａ〜２ｄおよび各色の現像装置３ａ〜３ｄを有する。感光体ドラム１ａ〜１ｄは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色の感光体である。露光装置２ａ〜２ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄへレーザー光を照射して静電潜像を形成する装置である。露光装置２ａ〜２ｄは、レーザー光の光源であるレーザーダイオード、そのレーザー光を感光体ドラム１ａ〜１ｄへ導く光学素子（レンズ、ミラー、ポリゴンミラーなど）を有し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に光を照射して感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に静電潜像を形成する。

現像装置３ａ〜３ｄには、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のトナーが充填されたトナーコンテナーを装着されている。現像装置３ａ〜３ｄには、現像バイアスがそれぞれ印加され、現像装置３ａ〜３ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとのそれぞれの電位差に基づいて、現像装置３ａ〜３ｄは、そのトナーコンテナーから供給されるトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の静電潜像に付着させてトナー画像を形成する。例えば、２成分現像剤が使用される場合、現像装置３ａ〜３ｄにおいて、トナーは、キャリアとともに撹拌される。

感光体ドラム１ａ、露光装置２ａおよび現像装置３ａにより、マゼンタの現像が行われ、感光体ドラム１ｂ、露光装置２ｂおよび現像装置３ｂにより、シアンの現像が行われ、感光体ドラム１ｃ、露光装置２ｃおよび現像装置３ｃにより、イエローの現像が行われ、感光体ドラム１ｄ、露光装置２ｄおよび現像装置３ｄにより、ブラックの現像が行われる。

中間転写ベルト４は、感光体ドラム１ａ〜１ｄから転写されるトナー像を担持する像担持体であり、無終端（つまり、環状）の中間転写体である。中間転写ベルト４は、駆動ローラー５に張架され、駆動ローラー５からの駆動力によって、感光体ドラム１ｄとの接触位置から感光体ドラム１ａとの接触位置への方向へ周回していく。

中間転写ベルト４は、印刷時には、ユーザー所望の画像データに基づく印刷用トナー画像を担持し、キャリブレーション時には、主走査方向における所定範囲にキャリブレーション用トナー画像を担持する。

２次転写ローラー６は、搬送されてくる用紙を中間転写ベルト４に接触させ、中間転写ベルト４上のトナー画像を用紙に２次転写する。なお、トナー画像を転写された用紙は、定着器９へ搬送され、トナー画像が用紙へ定着される。

クリーニング装置７は、クリーニングローラーを有し、クリーニングローラーを中間転写ベルト４に接触させ、用紙へのトナー画像の２次転写後に中間転写ベルト４に残ったトナーを除去する。なお、クリーニング装置７は、クリーニングローラーの代わりに、クリーニングブレードを使用してもよい。

濃度センサー８は、中間転写ベルト４上のトナーを検出する反射型光学センサーであって、キャリブレーション時などにおいてキャリブレーション用トナー画像の濃度を検出するために、中間転写ベルト４に光を照射し、その反射光を検出する。キャリブレーション時において、濃度センサー８は、中間転写ベルト４上に形成されたキャリブレーション用トナー画像（トナーパッチ群）が通過する所定の領域に光を照射しその光の反射光を検出し、その検出した光量に応じた電気信号を出力する。

濃度センサー８は、主走査方向において、キャリブレーション用トナー画像の通過位置に配置され、その位置を通過するキャリブレーション用トナー画像の濃度を検出する。

クリーニング装置１１は、濃度センサー８と２次転写ローラー６との間に配置され、図示せぬ移動機構によって、キャリブレーション時に、主走査方向において中間転写ベルト４の一部のみ（つまり、印刷用トナー画像の最大幅となる印刷画像領域の幅の一部）に接触して、濃度センサー８の検出位置を通過したキャリブレーション用トナー画像を中間転写ベルト４から除去する。これにより、キャリブレーション用トナー画像が２次転写されずに済む。つまり、キャリブレーション用トナー画像は、主走査方向において、２次転写ローラー６による転写可能範囲内に形成されるが、クリーニング装置１１により除去される。

例えば図５に示すように、中間転写ベルト４が、副走査方向に沿って印刷用トナー画像とキャリブレーション用トナー画像とを並行して担持する場合でも、クリーニング装置１１は、その印刷用トナー画像（上述のトナーオブジェクト）を除去せずに、そのキャリブレーション用トナー画像を除去する。

クリーニング装置１１は、ローラー、ブレード、ブラシなどの接触部材１１ａを備え、図示せぬ移動機構によって接触部材１１ａが中間転写ベルト４に接触する。主走査方向において、接触部材１１ａの長さは、キャリブレーション用トナー画像の幅以上であり、かつ、印刷画像領域の幅（印刷用トナー画像の最大幅）未満である。なお、キャリブレーション用トナー画像として、副走査方向に沿ったトナーパッチ列が所定の数だけ形成される。接触部材１１ａの数は、主走査方向に配列するキャリブレーション用トナー画像の数（つまり、トナーパッチ列の数）と同一である。

クリーニング装置１１は、中間転写ベルト４における接触部材１１ａの接触範囲において印刷用トナー画像を担持する際には中間転写ベルト４から離間される。

図２は、図１におけるクリーニング装置１１の一例を示す図である。図２に示すクリーニング装置１１は、クリーニングローラー２１を備え、クリーニングローラー２１は、２つの円筒状の接触部材１１ａを備える。

また、例えば図２に示すように、濃度センサー８はシャフトに固定されており、アクチュエーター２２は、クリーニングローラー２１および濃度センサー８のシャフトを主走査方向に移動させる。アクチュエーター２２は、例えば、モーターとボールネジとを組み合わせたリニアアクチュエーター、モーターで駆動されるラック・ピニオンなどである。

濃度センサー８の検出位置を通過したキャリブレーション用トナー画像１０１が接触部材１１ａで除去される。なお、接触部材１１ａで除去されたトナーは、図示せぬ回収機構によって接触部材１１ａから回収され廃棄される。

図３は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電気的な構成の一部を示すブロック図である。

この実施の形態に係る画像形成装置は、図１および図２に示すような機械的構成を有する印刷装置３１と、コントローラー３２と、上述のクリーニングローラー２１の移動機構（中間転写ベルト４に対してクリーニングローラー２１を接触および離間させる機構）を駆動するモーターなどの移動機構駆動部３３とを備える。

コントローラー３２は、上述のローラーなどを駆動する図示せぬ駆動源、１次転写バイアスを印加するバイアス回路、現像装置３ａ〜３ｄ、露光装置２ａ〜２ｄなどを制御して、トナー画像の現像、転写および定着、並びに給紙、印刷および排紙を実行させる。１次転写バイアスは、感光体ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ベルト４との間にそれぞれ印加される。コントローラー３２は、例えば、制御プログラムで動作するコンピューター、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などを含み、各種処理部として動作する。この実施の形態では、コントローラー３２は、キャリブレーション処理部４１として動作する。キャリブレーション処理部４１は、定期的にあるいは所定のタイミングで、キャリブレーション処理（トナー最大濃度やトナー中間調濃度階調の調整）を行う。

キャリブレーション処理部４１は、中間転写ベルト４上でキャリブレーション用トナー画像が担持される位置を主走査方向において変動させ、キャリブレーション用トナー画像の位置に合わせて濃度センサー８およびクリーニング装置１１を主走査方向において移動させる。これにより、クリーニング装置１１の接触部材１１ａが中間転写ベルト４に接触する箇所が主走査方向において分散されるため、主走査方向における中間転写ベルト４の表面状態の不均一な変化が抑制される。

具体的には、キャリブレーション処理部４１は、露光装置２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの露光位置を変更して、キャリブレーション用トナー画像のための静電潜像の位置を変更することで、現像装置３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにより感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に現像され中間転写ベルト４へ１次転写されるキャリブレーション用トナー画像の位置を変更する。それに合わせて、例えば図２に示すように所定の可動範囲内で、キャリブレーション処理部４１は、アクチュエーター２２を使用して、クリーニング装置１１および濃度センサー８を主走査方向に沿って直線的に移動させる。

キャリブレーション処理部４１は、キャリブレーション用トナー画像が担持される位置を、前回のキャリブレーションのときのキャリブレーション用トナー画像が担持された位置から主走査方向において変化させ、キャリブレーション用トナー画像の位置に合わせて濃度センサー８およびクリーニング装置１１を主走査方向において移動させる。

また、キャリブレーション処理部４１は、例えば図５に示すように、印刷用トナー画像の配置に基づいて、副走査方向に沿って印刷用トナー画像と並行するように、中間転写ベルト４上でのキャリブレーション用トナー画像の担持位置を設定してもよい。その場合でも、クリーニング装置１１は、キャリブレーション用トナー画像の担持位置に対応して移動させられるため、印刷用トナー画像を除去せずに、キャリブレーション用トナー画像を除去する。

さらに、キャリブレーション処理部４１は、印刷ページごとに印刷用トナー画像の配置（つまり、印刷用トナー画像による主走査方向でのトナー画素数の累積値の分布）の履歴を図示せぬ不揮発性記憶装置に記憶していき、例えば、印刷用トナー画像の配置に基づいて、副走査方向に沿って印刷用トナー画像と並行するように、中間転写ベルト４上でのキャリブレーション用トナー画像の担持位置を設定する場合において、主走査方向におけるキャリブレーション用トナー画像の担持可能位置が複数あるときには、それらの担持可能位置のうち、主走査方向における印刷用トナー画像の配置の履歴において印刷用トナー画像が配置される頻度が最も高い位置を、キャリブレーション用トナー画像が担持される位置とするようにしてもよい。

これにより、印刷用トナー画像が担持されることが多くキャリブレーション用トナー画像が担持される機会が少ない位置が、担持可能なときに優先的に選択され、主走査方向において、より均等に、キャリブレーション用トナー画像が中間転写ベルト４に担持される。

次に、上記画像形成装置の動作について説明する。

キャリブレーションの実行タイミングが到来すると、キャリブレーション処理部４１は、（ａ）上述のようにして今回のキャリブレーションでのキャリブレーション用トナー画像の担持位置を決定し、（ｂ）アクチュエーター２２を制御して、決定した担持位置に合わせて濃度センサー８およびクリーニング装置１１を移動させ、（ｃ）露光装置２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄおよび現像装置３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを使用してキャリブレーション用トナー画像を現像し、（ｄ）例えば図４、図５または図６に示すように、キャリブレーション用トナー画像を中間転写ベルト４の決定した位置に１次転写させ、（ｅ）濃度センサー８によってそのキャリブレーション用トナー画像を検出し、濃度センサー８の出力信号に基づいて、そのキャリブレーション用トナー画像の濃度を特定し、特定した濃度に基づいて、トナー濃度特性およびトナー階調特性を調整する。

その際、キャリブレーション処理部４１は、移動機構駆動部３３を制御して、クリーニング装置１１を中間転写ベルト４に接触させ、クリーニング装置１１に、キャリブレーション用トナー画像を除去させる。このとき、中間転写ベルト４の接触範囲にクリーニング装置１１の接触部材１１ａが接触する。

以上のように、上記実施の形態によれば、クリーニング装置１１は、キャリブレーション時に主走査方向において中間転写ベルト４の一部に接触して、濃度センサー８の検出位置を通過したキャリブレーション用トナー画像を中間転写ベルト４から除去する。キャリブレーション処理部４１は、キャリブレーション用トナー画像が担持される位置を主走査方向において変動させ、キャリブレーション用トナー画像の位置に合わせて濃度センサー８およびクリーニング装置を主走査方向において移動させる。

これにより、クリーニング装置１１の接触部材１１ａが中間転写ベルト４に接触する箇所が主走査方向において分散されるため、主走査方向における中間転写ベルト４の表面状態の不均一な変化が抑制される。ひいては、キャリブレーション用トナー画像を除去するクリーニング装置１１の部分的接触に起因する印刷物の画質低下が抑制される。

なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。

例えば、上記実施の形態において、キャリブレーション処理部４１は、主走査方向におけるキャリブレーション用トナー画像の担持可能位置が複数あるとき、それらの担持可能位置のうち、現時点の濃度センサー８およびクリーニング装置１１の配置位置から所定距離以内の位置を、キャリブレーション用トナー画像が担持される位置とするようにしてもよい。その場合、例えば、この所定距離は、所定時間を濃度センサー８およびクリーニング装置１１の移動速度で除算して得られる距離とされ、この所定時間は、現時点からキャリブレーション用トナー画像の１次転写タイミングまでの時間とされる。

本発明は、例えば、電子写真方式の画像形成装置に適用可能である。

４中間転写ベルト
８濃度センサー
１１クリーニング装置
４１キャリブレーション処理部

Claims

キャリブレーション用トナー画像を担持する中間転写ベルトと、
所定位置を通過する前記キャリブレーション用トナー画像の濃度を検出する濃度センサーと、
キャリブレーション時に主走査方向において前記中間転写ベルトの一部に接触して、前記所定位置を通過した前記キャリブレーション用トナー画像を前記中間転写ベルトから除去するクリーニング装置と、
前記キャリブレーション用トナー画像が担持される位置を主走査方向において変動させ、前記キャリブレーション用トナー画像の位置に合わせて前記濃度センサーおよび前記クリーニング装置を主走査方向において移動させるキャリブレーション処理部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
前記キャリブレーション処理部は、前記キャリブレーション用トナー画像が担持される位置を、前回のキャリブレーションのときの前記キャリブレーション用トナー画像が担持された位置から主走査方向において変化させ、前記キャリブレーション用トナー画像の位置に合わせて前記濃度センサーおよび前記クリーニング装置を主走査方向において移動させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記キャリブレーション処理部は、印刷用トナー画像の配置に基づいて、副走査方向に沿って前記印刷用トナー画像と並行するように、前記中間転写ベルト上での前記キャリブレーション用トナー画像の担持位置を設定し、
前記クリーニング装置は、前記印刷用トナー画像を除去せずに、前記キャリブレーション用トナー画像を除去すること、
を特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形成装置。
前記キャリブレーション処理部は、主走査方向における前記キャリブレーション用トナー画像の担持可能位置が複数ある場合、前記担持可能位置のうち、主走査方向における印刷用トナー画像の配置の履歴において前記印刷用トナー画像が配置される頻度が最も高い位置を、前記キャリブレーション用トナー画像が担持される位置とすることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。
前記キャリブレーション処理部は、主走査方向における前記キャリブレーション用トナー画像の担持可能位置が複数ある場合、前記担持可能位置のうち、前記濃度センサーおよび前記クリーニング装置の現時点の配置位置から所定距離以内の位置を、前記キャリブレーション用トナー画像が担持される位置とすることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。