JP2019132960A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
[画像形成装置の構成]
図1は、本実施例における画像形成装置10の概略断面図である。また、図2は、本実施例の画像形成装置10の制御系統のブロック図である。図2に示すように、画像形成装置10は、ホスト機器であるパーソナルコンピュータ200に接続している。パーソナルコンピュータ200による動作開始指令と画像信号は、制御手段120に送信され、制御手段120が各種手段を制御することによって、画像形成装置10において画像形成が実行される。
制御手段120は、フルカラー画像形成モード(以下、フルカラーモードと称する)と、モノカラー画像形成モード(以下、モノクロモードと称する)のいずれかを選択して画像形成を行うことが可能である。図3は、モノクロモードによって画像形成を行う時の各画像形成部1の状態を説明する概略的な断面図である。なお、フルカラーモードによって画像形成を行う時の各画像形成部1の状態は図1の状態である。
次に、フルカラーモードを例に、本実施例の画像形成装置10における画像形成動作について説明する。
フルカラーモードで画像形成を行う場合、帯電ブラシ31によって正極性に帯電された残留トナーは、中間転写ベルト20の移動にともない最上流に配置される画像形成部1aの1次転写部N1aに到達する。この時、1次転写電源40aから1次転写ローラ5aに正極性の電圧を印加することによって、正極性に帯電された残留トナーを中間転写ベルト20から感光ドラム2aに静電的に移動させる。その後、感光ドラム2aに移動した残留トナーは感光ドラム2aの回転にともなって移動し、クリーニングブレード61aによってクリーニング手段6aに回収される。
図3に示すようにモノクロモードで画像形成を行う場合、帯電ブラシ31によって正極性に帯電されたトナーは、中間転写ベルト20の移動にともなって、各画像形成部1a〜1cと中間転写ベルト20とが対向する位置を通過し、1次転写部N1dに到達する。このとき、1次転写電源40dから1次転写ローラ5dに正極性の電圧を印加することによって、正極性に帯電された残留トナーを中間転写ベルト20から感光ドラム2dに静電的に移動させる。その後、感光ドラム2dに移動した残留トナーは感光ドラム2dの回転にともなって移動し、クリーニングブレード61dによってクリーニング手段6dに回収される。モノクロモードでは、このようにして中間転写ベルト20から残留トナーがクリーニングされる。
2次転写部N2を通過した残留トナーは、負極性に帯電したトナーを含んでいる場合がある。このように負極性に帯電したトナーは、帯電ブラシ31によって正極性に帯電されることなく、帯電ブラシ31と中間転写ベルト20とが接触する位置を通過する際に、正極性の電圧を印加された帯電ブラシ31に付着する。帯電ブラシ31に付着するトナーが増えると、残留トナーを十分に正極性に帯電することが困難となることでクリーニング不良が発生するおそれがある。また、帯電ブラシ31に付着するトナーが増えて帯電ブラシ31からトナーが中間転写ベルト20に漏れ出してしまうと、2次転写部N2において転写材Pに転写されてしまう事で画像不良が発生するおそれがある。
画像形成時に1次転写ローラ5に印加される電圧の極性は正極性であるのに対し、上述の回収動作では1次転写ローラ5に負極性の電圧を印加する必要がある。したがって、帯電ブラシ31に付着したトナーの回収動作は、画像形成時ではなく、画像形成後の後回転動作や画像形成前の前回転動作などの、非画像形成時に行われる。クリーニング不良や画像不良の発生を抑制するためには帯電ブラシ31に付着したトナーを回収する回収動作を定期的に実行することが好ましいが、回収動作の実行頻度が多いと、次の画像形成を行うまでの待ち時間が長くなりユーザビリティが低下してしまう。
印字率[%]=(ピクセルカウントの総和)/(1枚の転写材Pに形成する画像の全画素数)×100・・・(1)
表2は、本実施例の比較例における、印字率に応じて設定されたカウント値のルックアップテーブル(LUT)である。表2に示すように、比較例の構成においては、同じ画像形成部1dに関して、フルカラーモードとモノクロモードとで印字率に応じたカウント値を同じ値に設定している。なお、比較例は、印字率に応じて設定されたカウント値が本実施例のカウント値と異なることを除いて、その他の構成は実質本実施例と同様であるため、以下の説明において共通する部材や構成に関しては説明を省略する。
実施例1では、1枚の転写材Pの全領域における各画像形成部1a〜1dの印字率を算出し、この印字率に基づいて予め制御手段120に格納されているルックアップテーブル(LUT)に基づいたカウント値によって回収動作を実行するタイミングを決定した。これに対し、実施例2は、図5(a)〜(c)に示すように、1枚の転写材Pに関して、領域を分割し、各領域における印字率を算出する点で実施例1とは異なる。なお、実施例2の構成は、印字率の算出を分割した領域で行うことを除いて実質実施例1と同一であるため、共通する部分に関しては同一の符号を付して説明を省略する。
領域Aの印字率[%] =(領域Aのピクセルカウントの総和)/(領域Aに形成する画像の全画素数)×100・・・(2)
領域Bの印字率[%] =(領域Bのピクセルカウントの総和)/(領域Bに形成する画像の全画素数)×100・・・(3)
このようにして求められた各領域に対して、制御手段120に格納された印字率に応じたカウント値のルックアップテーブル(LUT)を参照してカウント値を算出する。そして、本実施例においては、領域ごとに算出されたカウント累積値の何れかがが1000を超えたら、帯電ブラシ31に付着したトナーを回収する回収動作を実行する。これにより、回収動作の実行タイミングをより適切に設定して、帯電ブラシ31に過剰にトナーが付着することによる、クリーニング不良や画像不良の発生を抑制することが可能である。
6 クリーニング手段
20 中間転写ベルト
24 2次転写ローラ
31 帯電ブラシ
44 2次転写電源
71 帯電電源
120 制御手段
Claims (19)
- トナー像を担持する第1の像担持体と、前記第1の像担持体とは異なる色のトナー像を担持する第2の像担持体と、前記第1の像担持体からトナー像が1次転写される移動可能な中間転写体と、前記中間転写体に当接して2次転写部を形成し、前記2次転写部において前記中間転写体に1次転写されたトナー像を転写材に2次転写するための転写部材と、前記転写部材に電圧を印加する転写電源と、前記中間転写体の移動方向に関して、前記第1の像担持体及び前記第2の像担持体よりも上流側であって前記2次転写部よりも下流側に設けられ、前記2次転写部を通過した後に前記中間転写体に残留したトナーを帯電する帯電部材と、前記帯電部材に電圧を印加する帯電電源と、前記帯電部材に付着したトナーを前記中間転写体に移動させた後に前記第1の像担持体と前記第2の像担持体の少なくとも一方に設けられる回収手段によって回収する回収動作を実行することが可能な制御手段と、を備える画像形成装置において、
前記制御手段は、前記第1の像担持体と前記第2の像担持体を前記中間転写体に当接させた状態で前記第2の像担持体から前記中間転写体に1次転写されたトナー像を、前記転写電源から前記転写部材に第1の電圧を印加することによって前記2次転写部において前記中間転写体から転写材に2次転写する第1のモードと、前記第2の像担持体のみを前記中間転写体に当接させた状態で前記第2の像担持体から前記中間転写体に1次転写されたトナー像を、前記転写電源から前記転写部材に前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を印加することによって前記2次転写部において前記中間転写体から転写材に2次転写する第2のモードと、の何れかを選択して実行することが可能であり、
前記第1のモードによって所定画像を複数の転写材に対して連続して形成する場合に前記回収動作を実行するタイミングと、前記第2のモードによって複数の転写材に対して前記所定画像を形成する場合に前記回収動作を実行するタイミングと、が異なることを特徴とする画像形成装置。 - 前記移動方向に関して、前記第1の像担持体は、前記第2の像担持体よりも上流側であって、且つ、前記2次転写部よりも下流側に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 複数の像担持体を備え、前記移動方向に関して、前記第2の像担持体は、複数の前記像担持体のうち最下流に配置されてい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。
- 前記帯電電源から前記帯電部材にトナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧を印加することにより、前記2次転写部を通過した後に前記中間転写体に残留したトナーを、前記逆極性に帯電することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記中間転写体に接触し、前記第1の像担持体に担持されたトナー像を前記中間転写体に1次転写するための1次転写部材と、前記1次転写部材に電圧を印加する1次転写電源と、を備え、
前記第1のモードにおいて、前記1次転写電源から前記1次転写部材に前記逆極性の電圧を印加することにより、前記帯電部材によって前記逆極性に帯電されたトナーを、前記中間転写体から前記第1の像担持体に移動させ、前記第1の像担持体に設けられる回収手段によって回収することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記1次転写電源から前記1次転写部材に前記逆極性の電圧を印加することにより、前記第1の像担持体から前記中間転写体にトナー像を1次転写しつつ、前記帯電部材によって前記逆極性に帯電されたトナーを、前記中間転写体から前記第1の像担持体に移動させることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記中間転写体に接触し、前記第2の像担持体に担持されたトナー像を前記中間転写体に1次転写するための1次転写部材と、前記1次転写部材に電圧を印加する1次転写電源と、を備え、
前記第2のモードにおいて、前記1次転写電源から前記1次転写部材に前記逆極性の電圧を印加することにより、前記第2の像担持体に担持されたトナー像を前記中間転写体に1次転写しつつ、前記帯電部材によって前記逆極性に帯電されたトナーを、前記中間転写体から前記第2の像担持体に移動させ、前記第2の像担持体に設けられる回収手段によって回収することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記回収動作を実行する場合、前記帯電電源から前記帯電部材に、トナーの正規の帯電極性と同極性の電圧を印加し、前記帯電部材に付着したトナーを前記中間転写体に移動させることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記中間転写体に接触し、前記第1の像担持体に担持されたトナー像を前記中間転写体に1次転写するための1次転写部材と、前記1次転写部材に電圧を印加する1次転写電源と、を備え、
前記第1のモードにおいて、前記1次転写電源から前記1次転写部材に前記同極性の電圧を印加することにより、前記帯電部材から前記中間転写体に移動したトナーを、前記中間転写体から前記第1の像担持体に移動させ、前記第1の像担持体に設けられる回収手段によって回収することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 - 前記中間転写体に接触し、前記第2の像担持体に担持されたトナー像を前記中間転写体に1次転写するための1次転写部材と、前記1次転写部材に電圧を印加する1次転写電源と、を備え、
前記第2のモードにおいて、前記1次転写電源から前記1次転写部材に前記同極性の電圧を印加することにより、前記帯電部材から前記中間転写体に移動したトナーを、前記中間転写体から前記第2の像担持体に移動させ、前記第2の像担持体に設けられる回収手段によって回収することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、1枚の転写材に画像を形成するときの、転写材の面積に対する前記第1の像担持体において形成されるトナー像の割合である第1の印字率と、転写材の面積に対する前記第2の像担持体において形成されるトナー像の割合である第2の印字率と、を算出することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記第1の印字率及び前記第2の印字率に基づいて求められるカウント値を累積し、累積したカウント値が所定の閾値を超えた場合に前記回収動作を実行することを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記第1の印字率及び前記第2の印字率に応じて設定されたカウント値のテーブルを、予め格納されていることを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記第1の印字率及び前記第2の印字率を、前記移動方向と直交する方向に関して分割した各領域において算出することを特徴とする請求項11乃至13のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記第1のモードによって所定画像を複数の転写材に対して連続して形成する場合に前記回収動作を実行するタイミングが、前記第2のモードによって複数の転写材に対して前記所定画像を形成する場合に前記回収動作を実行するタイミングよりも、速いことを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記第1の電圧と前記第2の電圧は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧であり、前記第1の電圧の絶対値が前記第2の電圧の絶対値よりも大きいことを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- トナーによって前記第2の像担持体にトナー像を現像する現像手段を備え、前記現像手段に収容されるトナーはブラックのトナーであることを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記帯電部材は、導電性の繊維から構成されるブラシ部材であることを特徴とする請求項1乃至17のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- トナー像を担持する第1の像担持体と、前記第1の像担持体とは異なる色のトナー像を担持する第2の像担持体と、前記第1の像担持体からトナー像が1次転写される移動可能な中間転写体と、前記中間転写体に当接して2次転写部を形成し、前記2次転写部において前記中間転写体に1次転写されたトナー像を転写材に2次転写するための転写部材と、前記転写部材に電圧を印加する転写電源と、前記中間転写体の移動方向に関して、前記第1の像担持体及び前記第2の像担持体よりも上流側であって前記2次転写部よりも下流側に設けられ、前記2次転写部を通過した後に前記中間転写体に残留したトナーを帯電する帯電部材と、前記帯電部材に電圧を印加する帯電電源と、を備える画像形成装置において、
前記第1の像担持体と前記第2の像担持体を前記中間転写体に当接させた状態で所定画像を形成するために前記第2の像担持体から前記中間転写体に1次転写されたトナー像を、前記転写電源から前記転写部材に第1の電圧を印加することによって前記2次転写部において前記中間転写体から転写材に2次転写した後に前記中間転写体に残留するトナーの量と、前記第2の像担持体のみを前記中間転写体に当接させた状態で前記所定画像を形成するために前記第2の像担持体から前記中間転写体に1次転写されたトナー像を、前記転写電源から前記転写部材に前記第1の電圧とは異なる第2の電圧を印加することによって前記2次転写部において前記中間転写体から転写材に2次転写した後に前記中間転写体に残留するトナーの量と、が異なると判断して、前記帯電部材に付着したトナーを、前記中間転写体に移動させた後に前記第1の像担持体と前記第2の像担持体の少なくとも一方に設けられる回収手段によって回収する回収動作を実行するために前記帯電電源を制御する制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
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