JP2020020921A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】感光ドラムに担持される単位面積当たりのトナー量を多くするモードを実行する場合に、転写電圧不足や再転写の発生などによって転写性が低下しない画像形成装置を提供する。【解決手段】コントローラ102は、感光ドラムの回転速度に対する現像ローラの回転速度の比が、基準モードにおける第1の速度比よりも値が大きい第2の速度比となるように制御して画像形成を行う広色域モードを実行することが可能である。コントローラ102は、広色域モードを実行する場合に、画像形成装置100の周囲の湿度に基づいて、1次転写電源40Y,40M,40C,40Kから1次転写ローラ26Y,26M,26C,26Kに出力する電圧を制御する。【選択図】図1

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの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として、搬送ベルトや中間転写ベルトなどのベルトの移動方向に関して複数の画像形成部をそれぞれ配置したタンデム型の画像形成装置の構成が知られている。各色の画像形成部は、それぞれ像担持体としてのドラム状の感光体(以下、感光ドラムと称する)を有している。このような画像形成装置においては、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、定着工程を経ることで、紙やOHPシートなどの転写材に画像が形成される。
ここで、現像工程では、現像手段に設けられた現像部材としての現像ローラに電圧を印加することで、現像ローラに担持されたトナーによって感光ドラムにトナー像を現像する。転写工程では、感光ドラムと対向する転写部材に電圧(以下、転写電圧と称する)を印加することによって、搬送ベルトによって搬送される転写材や、中間転写ベルトに対して、感光ドラムに担持されたトナー像を静電的に転写する。
特許文献1には、転写材に形成される画像の色再現範囲を拡大するモード(広色域モード)を実行可能な画像形成装置の構成が開示されている。特許文献1の広色域モードでは、感光ドラムの回転速度に対して現像ローラの回転速度を速く設定し、感光ドラムに担持される単位面積当たりのトナー量を増やすことで、色再現範囲を拡大している。
特開2017−173465号公報
特許文献1に示される広色域モードにおいては、感光ドラムに担持される単位面積あたりのトナー量が、色再現範囲を拡大しない通常モードにおいて感光ドラムに担持される単位面積当たりのトナー量よりも多い。即ち、広色域モードにおける転写電圧を、通常モードにおける転写電圧と同じ設定にしてしまうと、感光ドラムに担持されたトナーを転写材又は中間転写ベルトに十分に転写できず、転写性が低下するおそれがある。このような課題に対しては、広色域モードにおける転写電圧の値を、通常モードよりも大きく設定すると転写性の低下を抑制できる。一方で、転写電圧を大きく設定しすぎると、転写材又は中間転写ベルトと感光ドラムとが当接する転写部において放電が発生し、転写材又は中間転写ベルトに担持されたトナーの帯電極性が反転してしまう場合がある。この場合、帯電極性が反転したトナーが転写材又は中間転写ベルトから感光ドラムに静電的に移動してしまう現象(以下、再転写と称する)が発生することで、転写性が低下してしまうおそれがある。
このように、広色域モードを実行する際の転写電圧の設定は、増加したトナー量に応じて、転写性や再転写を考慮しつつ適切に設定する必要がある。しかしながら、広色域モードにおいて感光ドラムに担持される単位面積当たりのトナー量は、画像形成装置が使用されている周囲環境の湿度などによって変動する。即ち、周囲環境によらず一律の転写電圧によってトナー像の転写を行った場合、転写部における電流の過不足が発生してしまうことで転写性が低下してしまうおそれがある。
そこで、本発明は、感光ドラムに担持される単位面積当たりのトナー量を多くするモードを実行する場合に、周囲環境に関わらず転写性の低下を抑制することを目的とする。
本発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に対向して配置される現像部材を有し、前記像担持体に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像手段と、前記像担持体と接触する移動可能なベルトと、前記ベルトを介して前記像担持体に対応する位置に設けられ、前記像担持体から前記ベルトに向けてトナー像を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、前記像担持体の回転速度に対する前記現像部材の回転速度の速度比が第1の速度比となるように制御して画像形成を行う第1のモードと、前記像担持体の回転速度に対する前記現像部材の回転速度の速度比が前記第1の速度比よりも値が大きい第2の速度比となるように制御して画像形成を行う第2のモードと、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2のモードにおいて、前記画像形成装置の周囲環境が第1の環境である場合における前記転写部材から前記像担持体に向かって流れる電流の値が、前記周囲環境が前記第1の環境よりも湿度が低い第2の環境である場合における前記転写部材から前記像担持体に向かって流れる電流の値よりも大きい値になるように、前記転写電源から前記転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする。
本発明によれば、感光ドラムに担持される単位面積当たりのトナー量を多くするモードを実行する場合に、周囲環境に関わらず転写性の低下を抑制することが可能である。
画像形成装置の構成を説明する概略断面図である。 画像形成装置の制御部のブロック図である。 画像形成部の構成を説明する模式図である。 感光ドラムの層構成を説明する模式図である。 通常モードと広色域モードにおける、感光ドラムに形成される電位について説明する模式図である。 1次転写電流の値に応じた、転写性と再転写の関係を説明するグラフである。
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。したがって、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲を限定する趣旨のものではない。
(実施例1)
[画像形成装置の構成]
図1は、本実施例の画像形成装置100の概略構成図である。また、図2は、本実施例の画像形成装置100の制御部のブロック図である。図2に示すように、画像形成装置100は、ホストコンピュータ101に接続している。ホストコンピュータ101による動作開始指令と画像信号は、制御手段としてのコントローラ102に送信され、コントローラ102が各種手段を制御することによって画像形成装置100において画像形成が実行される。
図1に示すように、本実施例の画像形成装置100は、電子写真方式を利用した、中間転写方式のカラー画像形成装置であり、複数の画像形成手段として、第1、第2、第3、第4の画像形成部SY、SM、SC、SKを有する。第1、第2、第3、第4の画像形成部SY、SM、SC、SKはそれぞれ、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各色の画像を形成するためのものである。これらの4個の画像形成部SY、SM、SC、SKは、一定の間隔をおいて1列に配置されており、更に、本実施例では、各画像形成部SY、SM、SC、SKは、重力方向に関して中間転写ベルト25よりも下面に配置されている。なお、本実施例では、第1〜第4の画像形成部SY、SM、SC、SKの構成は、使用す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、特に区別しない場合は、いずれの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字Y、M、C、Kを省略して、総括的に説明する。
図3は、本実施例の画像形成部Sの構成を説明する模式図である。図3に示すように、画像形成部Sには、第1駆動源(図2に図示)からの駆動力を受けて図示矢印B方向に回転可能であって、トナー像が形成される像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(以下、感光ドラムと称する)1が設置されている。感光ドラム1の周囲には、感光ドラム1を帯電する帯電部材としての帯電ローラ2、現像手段9、及びクリーニング手段10が設置されている。また、感光ドラム1の回転方向に関して、帯電ローラ2よりも下流側であって且つ現像手段9よりも上流側には、露光手段20(レーザースキャナ)からのレーザー光が照射される露光部が設けられている。
現像手段9は、現像部材としての現像ローラ3と、現像剤としてのトナーTと、現像ローラ3にトナーTを供給する供給ローラ6と、図示矢印E方向に回転する撹拌部材7と、現像剤規制手段としての現像ブレード8と、を有する。現像ローラ3は、第2駆動源(図2に図示)からの駆動力を受けて図示矢印C方向に回転可能である。クリーニング手段10は、感光ドラム1に当接するクリーニング部材としてのクリーニングブレード4と、クリーニングブレード4によって回収されたトナーを収容する廃トナー容器5と、を有する。
次に、画像形成装置100の全体の構成について説明する。図1に示すように、画像形成部Sの感光ドラム1に対向して、無端ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト25が配置されている。中間転写ベルト25は、複数の支持部材に張架されており、駆動ローラ12によって図示矢印A方向に移動可能である。
中間転写ベルト25を介して、感光ドラム1と対向する位置には、1次転写部材(転写部材)としての1次転写ローラ26が配置されている。1次転写ローラ26は、中間転写ベルト25を介して感光ドラム1に対して所定の圧力で付勢されており、中間転写ベルト25と感光ドラム1とが接触する1次転写部(1次転写ニップ)N1を形成している。また、1次転写ローラ26には、1次転写電源40が接続されており、1次転写電源40は、1次転写ローラ26に正極性又は負極性の電圧を印加することができる。
中間転写ベルト25の外周面側において、駆動ローラ12と対向する位置には、2次転写部材としての2次転写ローラ11が配置されている。2次転写ローラ11は、中間転写ベルト25を介して駆動ローラ12に対して所定の圧力で付勢されており、中間転写ベルト25と2次転写ローラ11とが接触する2次転写部(2次転写ニップ)N2を形成している。2次転写ローラ11には、2次転写電源41が接続されており、2次転写電源41は、2次転写ローラ11に正極性又は負極性の電圧を印加することができる。
中間転写ベルト25の移動方向に関して、各感光ドラム1よりも上流側であって2次転写部N2よりも下流側には、2次転写後に中間転写ベルト25に残留したトナー(以下、残留トナーと称する)を回収するクリーニング手段16が設けられている。クリーニング手段16は、中間転写ベルト25に当接するクリーニングブレード16aを有する。
転写材Pの搬送方向に関して2次転写部N2よりも上流側には、転写材Pを収容する給紙カセット28と、給紙カセット28に収容された転写材Pを給送する給送手段29と、給送された転写材Pを2次転写部N2に搬送する搬送ローラ30と、が設けられている。また、転写材Pの搬送方向に関して、2次転写部N2よりも下流側には、熱源を備えた定着手段13と、定着手段13によってトナー像が定着され、画像形成装置100から排出された転写材Pを積載する排紙トレイ15と、が設けられている。
[画像形成動作]
図3に示すように、画像形成動作が開始されると、各感光ドラム1、中間転写ベルト25、現像ローラ3、供給ローラ6は、それぞれ所定の回転速度で、図中矢印A〜D方向に回転を始める。回転する感光ドラム1の表面は、帯電ローラ2により所定の極性(本実施例では負極性)に略一様に帯電させられる。このとき帯電ローラ2には、帯電電源42から所定の帯電電圧が印加される。その後、感光ドラム1は、各画像形成部に対応した画像情報に応じて露光手段20によって露光されることにより、感光ドラム1の表面に、画像情報に従った静電潜像が形成される。
現像ローラ3は、供給ローラ6によって供給されたトナーであって現像ブレード8によってトナーの正規の帯電極性(本実施例においては負極性)に帯電されたトナーを担持し、現像電源43から所定の現像電圧を印加される。これにより、感光ドラム1に形成された潜像が、感光ドラム1と現像ローラ3との対向部(現像部)において負極性のトナーによって可視化され、感光ドラム1にトナー像が形成される。
次に、感光ドラム1に形成されたトナー像は、1次転写部N1において、1次転写ローラ26から感光ドラム1に流れる電流(以下、1次転写電流と称する)によって、回転駆動されている中間転写ベルト25に転写(1次転写)される。このとき、1次転写ローラ26には、1次転写電源40から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性(本実施例では正極性)の電圧が印加される。即ち、本実施例の構成では、1次転写ローラ26から感光ドラム1に向かって所定の1次転写電流が流れるように1次転写電源40の出力を制御する定電流制御によって、感光ドラム1から中間転写ベルト25にトナー像を1次転写している。
フルカラー画像の形成時には、各画像形成部Sにおいて各感光ドラム1に静電潜像が形成され、これが現像されて各色のトナー像となる。そして、各画像形成部Sの各感光ドラム1に形成された各色のトナー像が、各1次転写部N1Y、N1M、N1C、N1Kにおいて中間転写ベルト25に順次に重ね合わせるように転写され、中間転写ベルト25に4色のトナー像が形成される。
また、収容部としての給紙カセット28に積載されている転写材Pは、給送手段29により搬送ローラ30に給送され、搬送ローラ30によって2次転写部N2に搬送される。そして、中間転写ベルト25上に担持された4色の多重トナー像が、2次転写部N2において、2次転写ローラ11から中間転写ベルト25に流れる電流(以下、2次転写電流と称する)によって、搬送される転写材Pに転写(2次転写)される。このとき、2次転写ローラ11には、2次転写電源41からトナーの正規の帯電極性とは逆極性(本実施例では正極性)の2次転写電圧が印加される。即ち、本実施例の構成では、2次転写ローラ11から中間転写ベルト25に向かって所定の2次転写電流が流れるように2次転写電源41の出力を制御する定電流制御によって、中間転写ベルト25から転写材Pにトナー像を2次転写している。
その後、トナー像が転写された転写材Pは、定着手段13に搬送され、転写材Pの表面にトナー像を定着された後に画像形成装置100の装置本体の外部に排出され、排紙トレイ15に積載される。
なお、1次転写後に感光ドラム1に残留したトナーは、クリーニングブレード4によって感光ドラム1の表面から除去される。また、2次転写部N2を通過した後に中間転写ベルト25に残った転写残トナーは、クリーニングブレード16aによって中間転写ベルト25の表面から除去される。
[広色域モードによる画像形成]
本実施例の画像形成装置においては、基準画像形成モードとしての通常モード(第1のモード)に加えて、転写材Pに形成される画像の色再現範囲を拡大する広色域モード(第2のモード)を実行することが可能である。広色域モードでは、感光ドラム1の回転速度と現像ローラ3の回転速度の速度比を、通常モードにおける感光ドラム1と現像ローラ3の速度比よりも大きく設定している。これにより、感光ドラム1に担持される単位面積あたりのトナー量を増やすことで、色再現範囲を拡大している。なお、広色域モードを実行する場合、感光ドラム1と現像ローラ3の速度比を通常モードに対して変更するだけでなく、感光ドラム1の表面電位の設定も変更している。以下、通常モード及び広色域モードにおける各種設定について説明する。
<通常モード及び広色域モードにおける各種設定>
図4は、感光ドラム1の層構成を説明する模式図である。図4に示すように、感光ドラム1は下層から、導電性材料からなる基体31と、光の干渉を抑え上層の接着性を向上させる下引き層32と、キャリアを生成する電荷発生層33と、発生したキャリアを輸送する電荷輸送層34と、を有する。
基体31は接地されており、感光ドラム1が負極性の電圧を印加された帯電ローラ2によって帯電されることで、感光ドラム1の内側から外側に向けて電界が形成される。また、感光ドラム1に露光手段20による光が照射されると、電荷発生層33においてキャリアが生成される。電荷発生層33において生成されたキャリアは、前述の電界によって感光ドラム1の内側から外側に向かって移動し、帯電ローラ2によって帯電された感光ドラム1表面の電荷と対になる。その結果、感光ドラム1の表面電位が変化する。
図5は、通常モードと広色域モードにおける感光ドラム1に形成される電位について説明する模式図である。図5においては、帯電ローラ2によって帯電されることで感光ドラム1に形成された電位を背景電位Vd、露光手段20によって露光されることで感光ドラム1に形成された電位を潜像電位Vl、現像ローラ3に印加される電圧を現像電圧Vdcとする。また、図5においては、通常モードに関する電位に添え字nを、広色域モードに関する電位に添え字wを付して説明を行う。
図5に示すように、通常モードにおける現像電圧Vdcは、潜像電位Vlと背景電位Vdの間に設定されており、同様に、広色域モードにおける現像電圧Vdcは、潜像電位Vlwと背景電位Vdの間に設定されている。このため、通常モード及び広色域モードのいずれにおいても、現像ローラ3に担持された負極性のトナーは、露光手段20によって露光された露光部に静電的に移動し、露光手段20によって露光されていない非露光部には静電的に移動しない。
ここで、現像ローラ3から感光ドラム1の露光部にトナーが移動することで現像が行われていくと、負極性に帯電されたトナーによって感光ドラム1の露光部における電位が負極性側に変化し、現像ローラ3と感光ドラム1との間に形成される電界が弱くなる。即ち、広色域モードを実行する場合に、感光ドラム1と現像ローラ3の速度比を大きくして、感光ドラム1における単位面積当たりのトナー量をより増加させようとしても、所定の速度比で感光ドラム1に担持させることが可能なトナー量が飽和してしまう。
感光ドラム1に担持させる単位面積当たりのトナー量をより増加させて色再現範囲をより広げるためには、感光ドラム1に形成する現像電圧Vdcと潜像電位Vlとの間の電位差Vcontを十分大きく設定する必要がある。なお、帯電ローラ2によって帯電された電位が十分消失した状態で更に露光手段20による露光量を増やしたとしても、感光ドラム1内部の電界が弱まっているため電荷発生層33で生成されたキャリアが表面に移動せず、露光部の電位は変化しない。そのため、より高い電位差Vcontを設定するためには、背景電位Vdの値が大きくなるように帯電ローラ2による帯電を制御する必要がある。
本実施例においては、広色域モードにおいて色再現範囲をより広げるために、感光ドラム1と現像ローラ3の速度比を通常モードよりも大きくするだけでなく、広色域モードの電位差Vcontを通常モードの電位差Vcontよりも大きく設定している。より詳細には、本実施例の通常モードでは、感光ドラム1の回転速度に対する現像ローラ3の回転速度の速度比(第1の速度比)を140%、背景電位Vdを−500V、現像電圧Vdcを−350V、潜像電位Vlを−100Vに設定した。また、広色域モードでは、感光ドラム1の回転速度に対する現像ローラ3の回転速度の速度比(第2の速度比)を280%、背景電位Vdを−850V、現像電圧Vdcを−600V、潜像電位Vlを−120Vに設定した。なお、本実施例においては、広色域モードを実行する場合に周囲環境によらず感光ドラム1の回転速度に対する現像ローラ3の回転速度の速度比を280%に設定している。
[広色域モードにおける1次転写制御]
以上説明したように広色域モードにおいては、感光ドラム1に担持される単位面積あたりのトナー量が、通常モードにおいて感光ドラム1に担持される単位面積当たりのトナー量よりも多い。即ち、広色域モードにおいて感光ドラム1から中間転写ベルト25にトナー像を転写するために1次転写電源40から1次転写ローラ26に印加する電圧(以下、1次転写電圧と称する)は、増加したトナー量に応じて適切に設定する必要がある。
より具体的には、通常モードにおける1次転写電圧と同じ値に設定にしてしまうと、広色域モードにおいて感光ドラム1に担持されたトナーを中間転写ベルト25に十分に転写できず、所望の転写性が得られなくなる可能性がある。一方で、1次転写電圧を大きく設定しすぎると、中間転写ベルト25と感光ドラム1とが接触する1次転写部N1において放電が発生し、中間転写ベルト25に担持されたトナーの帯電極性が反転してしまうおそれがある。その結果、帯電極性が反転したトナーが中間転写ベルト25から感光ドラム1に静電的に移動してしまう現象(以下、再転写と称する)が発生することで、所望の転写性が得られなくなる可能性がある。
したがって、広色域モードにおける1次転写電圧は、感光ドラム1に担持されたトナー量に応じて適切に設定する必要がある。しかしながら、感光ドラム1に担持されるトナー量は、感光ドラム1の回転速度に対する現像ローラ3の回転速度の速度比や画像形成装置100が使用される周囲環境の温度や湿度に影響を受ける。ここで、本実施例では、広色域モードを実行する場合に周囲環境によらず感光ドラム1の回転速度に対する現像ローラ3の回転速度の速度比を一定の値に設定しているため、感光ドラム1に担持されるトナー量は周囲環境の温度や湿度に影響を受ける。
そこで、本実施例の構成においては、周囲環境を検知する検知手段としての検知センサ103によって温度、湿度を検知し、この検知結果から得られた重量絶対湿度に基づいて、最適な1次転写電圧を設定する。より詳細には、本実施例の構成においては、重量絶対湿度の値に基づいて1次転写電流の値が予め設定されており、この1次転写電流の値に基づいて1次転写電源40から1次転写ローラ26に適切な1次転写電圧が印加される。
表1は、重量絶対湿度の値に基づく1次転写電流の値を示す表であり、本実施例においては、重量絶対湿度と1次転写電流の値は、ルックアップテーブル(LUT)として予めコントローラ102の記憶手段に格納されている。表1に示すように、例えば、重量絶対湿度が3.0(g/kg)の場合、コントローラ102は、1次転写ローラ26から感光ドラム1に向かって20μAの1次転写電流が流れるように、1次転写電源40から1次転写ローラ26に印加する電圧を制御する。
Figure 2020020921
次に、比較例1と本実施例に関して、各重量絶対湿度において広色域モードを実行し、転写効率や再転写について評価を行った。比較例1では、いずれの環境においても、1次転写電流が、表1における重量絶対湿度が5(g/kg)以上15(g/kg)未満の場合の最適な1次転写電流である23μAとなるように、1次転写電源40から1次転写ローラ26に印加する電圧を制御した。なお、比較例1の構成は、重量絶対湿度に基づいて1次転写電流を変更しない点を除いて本実施例と同一であるため、本実施例と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。また、評価を行う際の転写材Pとしては、キヤノン株式会社製の高白色用紙GF−C081(坪量81.4g/m)を用い、画像形成部Sがほぼ新品の状態で評価を行った。
表2は、本実施例と比較例1に関する評価結果を示す表である。なお、転写効率については、各色での差が小さかったので、画像形成部SCにおける転写効率で評価した。具体的には、画像形成部SCにおける転写効率が98%以上である場合を「○」、95%以上98%未満である場合を「△」、95%未満の場合を「×」として、表2に記した。また、再転写については、感光ドラム1Mから中間転写ベルト25に転写されたマゼンタトナーのうち、画像形成部SCの感光ドラム1Cに再転写されたトナーの重量比によって再転写の評価を行った。具体的には、感光ドラム1Cに再転写されたマゼンタトナーが、感光ドラム1Mから中間転写ベルト25に転写されたマゼンタトナーに対して、2%未満である場合を「○」、2%以上5%未満である場合を「△」、5%以上である場合を「×」とした。
Figure 2020020921
表2に示すように、本実施例の構成によれば、広色域モードを用いて画像形成を行う場合に、いずれの環境においても良好な転写効率で画像形成を行うことができ、また、再転写も抑制することができた。一方で、比較例1においては、重量絶対湿度が15(g/kg)以上の環境においては十分な転写効率を得ることができず、重量絶対湿度が5(g/kg)未満の環境においては再転写が発生した。
現像ローラ3から感光ドラム1に担持されるトナー量(以下、単にトナー載り量と称する)は、トナーの単位質量当たりの電荷量(以下、トリボと称する)によって変動し、トリボが高いとトナー載り量が少なくなり、トリボが低いとトナー載り量が多くなる。また、トリボは周囲環境によってその値が変動し、重量絶対湿度が低い側においては高くなり、重量絶対湿度が高い側においては低くなる。即ち、重量絶対湿度が5(g/kg)以上15(g/kg)未満の場合におけるトナー載り量に対して、重量絶対湿度が高い側においてはトナー載り量が多くなり、重量絶対湿度が低い側においてはトナー載り量が少なくなる。
したがって、比較例1の構成では、重量絶対湿度が15(g/kg)以上の環境においては、重量絶対湿度が5(g/kg)以上15(g/kg)未満の環境よりもトナー載り量が多くなることで、1次転写電流が不足し、十分な転写効率が得られなかった。また、重量絶対湿度が5(g/kg)未満の環境においては、重量絶対湿度が5(g/kg)以上15(g/kg)未満の環境よりもトナー載り量が少なくなることで、1次転写電流が過剰となり、放電の発生による再転写が発生した。
以上説明したように、本実施例の構成によれば、画像形成装置100の周囲環境に基づいて、広色域モードで感光ドラム1から中間転写ベルト25にトナー像を転写する際に1次転写電源40から1次転写ローラ26に印加する1次転写電圧を制御する。これにより、周囲環境によらず、転写効率の低下や再転写を抑制することで、転写性の低下を抑制することが可能である。
(実施例2)
実施例1においては、画像形成装置100の周囲環境に基づいて、広色域モードにおける1次転写電圧を設定する構成について説明した。これに対し、実施例2では、画像形成装置100の周囲環境と画像形成部Sの耐久度とに基づいて、広色域モードにおける1次転写電圧を設定する構成について説明する。なお、本実施例の構成は、画像形成装置100の周囲環境と画像形成部Sの耐久度とに基づいて1次転写電圧を設定する点を除いて、実施例1と同一の構成を有する。したがって、以下の説明において実施例1と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。
[広色域モードにおける1次転写制御]
実施例1で説明したように、広色域モードにおける1次転写電圧は、トナー載り量に応じて適切に設定する必要があり、トナー載り量はトリボによって変動する。そして、画像形成部Sの耐久度によっても、トナーのトリボは変動する。より具体的には、画像形成部Sの使用初期にくらべ、使用後期においてはトナーのトリボが低くなる傾向がある。そこで、本実施例においては、画像形成装置100の周囲環境から得られた重量絶対湿度と、画像形成部Sの耐久度と、に基づいて、最適な1次転写電圧を設定する。より詳細には、本実施例の構成においては、重量絶対湿度と、画像形成部Sの耐久度と、に基づいて1次転写電流の値が予め設定されており、この1次転写電流の値に基づいて1次転写電源40から1次転写ローラ26に適切な1次転写電圧が印加される。
ここで、本実施例においては、コントローラ102によって各画像形成部Sの積算駆動時間を新品時から積算し、寿命と判断する積算駆動時間を100%とすることで、各画像形成部Sの耐久度を算出する。即ち、各画像形成部Sの耐久度は、新品時は0%であり、画像形成を行うにつれて増加し、寿命時には100%となる。なお、本実施例において、画像形成部Sの積算駆動時間は、画像形成が完了するごとにコントローラ102で算出され、逐次画像形成部Sに設けられた不揮発性メモリ(不図示)に書き込まれる。
表3は、画像形成部Sの耐久度と重量絶対湿度とに基づく1次転写電流の値を示す表である。本実施例においては、画像形成部Sの耐久度と重量絶対湿度とに基づく1次転写電流の値は、ルックアップテーブル(LUT)として予めコントローラ102の記憶手段に格納されている。表3に示すように、例えば、画像形成装置Sの耐久度が40%で、重量絶対湿度が3.0(g/kg)の場合、コントローラ102は、1次転写電流が21μAとなるように、1次転写電源40から1次転写ローラ26に印加する1次転写電圧を制御する。
Figure 2020020921
次に、比較例2と本実施例に関して、画像形成部Sの耐久度ごとに、各重量絶対湿度において広色域モードを実行し、転写効率や再転写について評価を行った。比較例2では、いずれの耐久度、いずれの環境においても、1次転写電流が24μAとなるように、1次転写電源40から1次転写ローラ26に印加する電圧を制御した。ここで、1次転写電流として設定した24μAは、表3における、画像形成部Sの耐久度が40%で重量絶対湿度が5(g/kg)以上15(g/kg)未満の場合における最適な1次転写電流の値である。なお、以下の説明では、比較例2の構成において本実施例と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。また、評価を行う際の転写材P、及び、各評価基準は実施例1と同様であるため説明を省略する。
表4は、本実施例と比較例2における、転写効率の評価結果を示す表であり、表5は、本実施例と比較例2における再転写の評価結果を示す表である。
Figure 2020020921
表4に示すように、本実施例の構成によれば、広色域モードを用いて画像形成を行う場合に、いずれの耐久度、いずれの環境においても良好な転写効率で画像形成を行うことができた。一方で、比較例2においては、重量絶対湿度が15(g/kg)以上の環境において十分な転写効率を得ることができず、且つ、画像形成部Sの耐久度が高くなるにつれて、転写効率が更に低下する傾向がみられた。これは、画像形成部Sの耐久度が高くなるにつれてトリボがさらに低くなり、トナー載り量がより増加したことで1次転写電流がより不足し、十分な転写効率が得られなかったものと考えられる。
Figure 2020020921
表5に示すように、本実施例の構成によれば、広色域モードを用いて画像形成を行う場合に、いずれの耐久度、いずれの環境においても再転写を抑制することができた。一方で、比較例2においては、重量絶対湿度が5(g/kg)未満の環境において再転写を抑制することが困難であった。比較例2における再転写の発生は、重量絶対湿度が5(g/kg)未満の環境におけるトナー載り量が少なくなることで1次転写電流が過剰となってしまうことによるものと考えられる。画像形成部Sの耐久度が高くなるにつれてトリボが低くなることで、耐久度が低い時よりも多少トナー載り量が増加するものの、本実施例の構成ほど再転写を抑制することは出来なかった。
以上説明したように、本実施例の構成によれば、画像形成部Sの耐久度と画像形成装置100の周囲環境とに基づいて、広色域モードにおいて1次転写電源40から1次転写ローラ26に印加する1次転写電圧を制御する。これにより、本実施例においても実施例1と同様の効果を得ることが可能である。
なお、本実施例においては、画像形成部Sの耐久度を、各画像形成部Sの積算駆動時間を新品時から積算して求めたが、これに限らない。例えば、現像ローラ3の回転数の積算値や、現像手段9に収容されたトナー量から、画像形成部Sの耐久度を求める構成としても良い。その他にも、感光ドラム1の膜厚や感光ドラム1の積算回転時間、感光ドラム1の表面移動量などから、画像形成部Sの耐久度を求めることも可能である。
[広色域モードにおける1次転写電流の設定]
本実施例においては、通常モードにおける1次転写電流と広色域モードにおける1次転写電流の比を、通常モードにおけるトナー載り量と広色域モードにおけるトナー載り量の比よりも、小さく設定している。以下、この設定について詳細に説明する。
本実施例の構成によれば、重量絶対湿度が8.9(g/kg)、耐久度が40%の画像形成部SCにおいては、通常モード実行時のトナー載り量は0.45(mg/cm2)であり、広色域モード実行時のトナー載り量は0.68(mg/cm2)であった。即ち、重量絶対湿度が8.9(g/kg)、耐久度が40%の画像形成部SCにおける、通常モードと広色域モードのトナー載り量の比は1.51(0.68/0.45)である。
一方で、本実施例の構成によれば、重量絶対湿度が8.9(g/kg)、耐久度が40%の画像形成部SCにおいては、通常モード実行時の1次転写電流を18μA、広色域モード実行時の1次転写電流を24μAに設定した。即ち、重量絶対湿度が8.9(g/kg)、耐久度が40%の画像形成部SCにおける、通常モードと広色域モードの1次転写電流の比は1.33(24/18)であり、これは、トナー載り量の比である1.51よりも小さい。
続いて、本実施例と比較例3と比較例4の構成における1次転写電流の設定に関して、転写効率と再転写の評価を行った。表6は、本実施例と比較例3と比較例4に関する評価結果を示す表である。以下に説明する評価は、重量絶対湿度が8.9(g/kg)の環境において、耐久度が40%の画像形成部SCを用いて行った。また、評価を行う際の転写材Pとしては、キヤノン株式会社製の高白色用紙GF−C081(坪量81.4g/m)を用いた。なお、比較例3、比較例4の構成は、1次転写電流の設定値が異なることを除いて本実施例と同一であるため、本実施例と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。また、転写効率及び再転写の評価方法に関しては、実施例1と実施例2と同様であるため、説明を省略する。
ここで、比較例3の構成においては、通常モードと広色域モードの1次転写電流の比が、通常モードと広色域モードのトナー載り量の比と同じ1.51となるように、広色域モードにおける1次転写電流を27.2μAに設定した。また、比較例4の構成においては、通常モードと広色域モードの1次転写電流の比が、通常モードと広色域モードのトナー載り量の比よりも大きくなるように、広色域モードにおける1次転写電流を30.0μAに設定した。
Figure 2020020921
表6に示すように、本実施例においては、広色域モードを用いて画像形成を行う場合に、いずれの環境においても良好な転写効率で画像形成を行うことができ、また、再転写のも抑制することができた。一方で、比較例3及び比較例4においては再転写が発生し、更に比較例4においては十分な転写効率を得ることもできなかった。この理由に関して、以下、図6を用いて説明する。
図6は、1次転写電流の値と、転写効率及び再転写の関係を説明するグラフである。図6に示すように、1次転写電流の値を大きくしていくと、電界強度が高くなり、転写効率は向上していく。しかし、1次転写電流を高くしすぎると、1次転写部N1において発生する放電により、一部のトナーの帯電極性が反転してしまう。すると、帯電極性が反転したトナーが感光ドラム1から中間転写ベルト25に転写されることなく感光ドラム1に残留してしまう事で、転写効率が低下する。再転写に関しては、1次転写電流を高くしていくことによって、1次転写部N1において過剰な電流が流れ、放電の発生が顕著になる。その結果、中間転写ベルト25に1次転写されたトナーのうち、帯電極性が反転するトナーが増加し、再転写されるトナーの量が増えてしまう。
以上説明したように、本実施例の構成によれば、通常モードにおける1次転写電流と広色域モードにおける1次転写電流の比を、通常モードにおけるトナー載り量と広色域モードにおけるトナー載り量の比よりも、小さく設定している。これにより、転写効率と再転写のバランスを取ることができ、転写性の低下を抑制することが可能である。
なお、本実施例においては、画像形成部Sの耐久度と周辺環境とに基づいて広色域モードの1次転写電流を設定し、且つ、通常モードに対する1次転写電流の比を通常モードに対するトナー載り量の比よりも小さくする構成について説明した。しかし、広色域モードにおいて、通常モードに対する1次転写電流の比を通常モードに対するトナー載り量の比よりも小さくする構成を、実施例1のような周辺環境に基づいて1次転写電流を設定する構成に用いてもよい。このように1次転写電流を設定することで、実施例1の構成においても、本実施例と同様に転写効率と再転写のバランスを取ることができ、転写性の低下を抑制することが可能である。
(実施例3)
実施例1及び実施例2においては、広色域モードを実行する場合に、画像形成部SY、SM、SC、SKの4つの画像形成部全てにおいて、通常モードに対してトナー載り量を増加させる構成について説明した。これに対し、実施例3においては、広色域モードを実行する場合に、画像形成部SY、SM、SCにおいては通常モードに対してトナー載り量を増加させ、画像形成部SKにおいては通常モードに対してトナー載り量を増加させない構成について説明する。なお、本実施例の構成は、画像形成部SKにおいては通常モードに対してトナー載り量を増加させない点を除いて、実施例2と実質同一である。したがって、以下の説明においては、実施例2と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。
ブラックのトナーを収容する画像形成部SKにおいては、ブラックのトナーによって形成される画像が文字を主体としていることから、トナー載り量を増加させても色再現範囲の拡大に大きく寄与しない場合がある。そこで、本実施例においては、広色域モードを実行する場合に、画像形成部SKに関しては、感光ドラム1Kの回転速度に対する現像ローラ3Kの回転速度の速度比を通常モードの速度比と同じ値に設定し、トナー載り量を増加させない構成とする。これにより、画像形成部SKにおけるトナーの消費を抑制することが可能である。
図1に示すように、本実施例における画像形成部SKは、中間転写ベルト25の移動方向に関して、画像形成部SY、SM、SCよりも下流側に配置されている。即ち、広色域モードを実行する場合に、画像形成部SKにおいてトナー載り量を増加させなくても、上流側の画像形成部Sにおいて通常モードよりもトナー載り量が多い状態で中間転写ベルト25に転写されたトナー像が1次転写部N1Kに到達する。すると、1次転写電源40Kから1次転写ローラ26Kに通常モードと同じ1次転写電圧を印加した場合、感光ドラム1Kに担持されたトナー像を中間転写ベルト25に1次転写させる際に転写効率が低下してしまうおそれがある。
そこで、本実施例の広色域モードにおいては、画像形成部SKに関してトナー載り量を増加させないものの、画像形成装置100の周囲環境と、画像形成部Sの耐久度と、に基づいて、1次転写ローラ26Kに印加する最適な1次転写電圧を設定する。なお、本実施例の構成においては、画像形成装置100の周囲環境に関しては実施例2と同様に重量絶対湿度を用い、また、画像形成部Sの耐久度に関しても実施例2と同様の方法を用いて算出した。
表7は、画像形成部SKの耐久度と重量絶対湿度とに基づく1次転写電流の値を示す表である。本実施例においては、画像形成部Sの耐久度と重量絶対湿度とに基づく1次転写電流の値は、ルックアップテーブル(LUT)として予めコントローラ102の記憶手段に格納されている。表7に示すように、例えば、画像形成装置SKの耐久度が40%で、重量絶対湿度が3.0(g/kg)の場合、コントローラ102は、1次転写電流が19μAとなるように、1次転写電源40Kから1次転写ローラ26Kに印加する電圧を制御する。
Figure 2020020921
以上説明したように、本実施例の構成においては、画像形成部SKにおけるトナー載り量を増加させない場合であっても、1次転写ローラ26Kから感光ドラム1Kに流す1次転写電流の値を通常モードよりも大きい値に設定している。これにより、広色域モードを実行する際に画像形成部SKにおけるトナー載り量を増加させない場合であっても、良好な転写性を確保することが可能である。
なお、本実施例においては広色域モードを実行する場合に、画像形成部SKに関しては、感光ドラム1Kの回転速度に対する現像ローラ3Kの回転速度の速度比を通常モードの速度比と同じ値に設定したが、これに限らない。例えば、画像形成部SKにおけるトナー載り量を通常モードと同じにするのではなく、画像形成部SY、SM、SCにおけるトナー載り量よりも少なくする構成においても、本実施例の1次転写電圧の制御を用いる事で同様の効果を得ることが可能である。この場合、広色域モードを実行する場合に、感光ドラム1Kの回転速度に対する現像ローラ3Kの回転速度の速度比は、通常モードにおける速度比よりは大きく、且つ、広色域モードを実行している各画像形成部SY、SM、SCにおける速度比よりは小さい。
(実施例4)
実施例2においては、広色域モードにおいて感光ドラム1から中間転写ベルト25にトナー像を1次転写する際の1次転写電圧の制御について説明した。これに対し、実施例4においては、広色域モードにおいて中間転写ベルト25から転写材Pにトナー像を2次転写する際に2次転写電源41から2次転写ローラ11に印加する電圧(以下、2次転写電圧と称する)の制御について説明する。なお、本実施例における構成は、周囲環境に基づいて2次転写電圧を制御する点を除いて、実施例2と実質同一である。したがって、以下の説明においては、実施例2と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。
広色域モードにおける2次転写電圧の制御においても、1次転写電圧の制御と同様に、広色域モードでトナー載り量が増えた分、転写性を確保するために適切に2次転写電圧を制御する必要がある。しかし、2次転写電圧を上げすぎると、2次転写部N2において発生する放電によって中間転写ベルト25に担持されたトナーの帯電極性が反転してしまうおそれがある。2次転写部N2において帯電極性が反転してしまったトナーは、中間転写ベルト25から転写材Pに2次転写されることなく中間転写ベルト25に残留してしまうため、この場合、2次転写の転写効率が低下してしまう。また、さらに2次転写電圧を大きく設定すると、局所的な放電が発生した位置において、トナーが転写材Pに転写されず転写材Pの表面が露出することで画像が白く抜けてしまう現象(以下、白抜けと称する)が発生するおそれがある。
このように、広色域モードを実行する場合、トナー載り量に応じて最適な2次転写電圧を設定する必要がある。そして、トナー載り量は、画像形成装置100の周囲環境や、画像形成部Sの耐久度によって変動するトリボの影響を受ける。したがって、本実施例においては、画像形成装置100の周囲環境と、画像形成部Sの耐久度と、に基づいて、最適な2次転写電圧を設定する。より詳細には、画像形成装置100の周囲環境と、画像形成部Sの耐久度と、に基づいて2次転写電流の値が予め設定されており、この2次転写電流の値に基づいて2次転写電源41から2次転写ローラ11に適切な2次転写電圧が印加される。なお、画像形成装置100の周囲環境に関しては実施例2と同様に重量絶対湿度を用い、また、画像形成部Sの耐久度に関しても実施例2と同様の方法を用いて算出する。
表9は、画像形成部Sの耐久度と重量絶対湿度とに基づく2次転写電流の値を示す表である。本実施例においては、画像形成部Sの耐久度と重量絶対湿度とに基づく2次転写電流の値は、ルックアップテーブル(LUT)として予めコントローラ102の記憶手段に格納されている。表9に示すように、例えば、画像形成装置Sの耐久度が40%で、重量絶対湿度が3.0(g/kg)の場合、コントローラ102は、2次転写電流が27μAとなるように、2次転写電源41から2次転写ローラ11に印加する2次転写電圧を制御する。
Figure 2020020921
次に、比較例5と本実施例に関して、画像形成部Sの耐久度ごとに、各重量絶対湿度において広色域モードを実行し、2次転写部N2における転写効率(以下、2次転写効率と称する)や白抜けの発生の有無について評価を行った。比較例5では、いずれの耐久度、いずれの環境においても、2次転写電流が29μAとなるように、2次転写電源41から2次転写ローラ11に印加する電圧を制御した。ここで、2次転写電流として設定した29μAは、表9における、画像形成部Sの耐久度が40%で重量絶対湿度が5(g/kg)以上15(g/kg)未満の場合における最適な2次転写電流の値である。なお、以下の説明において、比較例5の構成において本実施例と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。
表9は、本実施例と比較例5における、2次転写効率の評価結果を示す表であり、表10は、本実施例と比較例5における再転写の評価結果を示す表である。なお、以下の評価においては、転写材Pとして、キヤノン株式会社製の高白色用紙GF−C081(坪量81.4g/m)を用いて評価を行った。また、2次転写効率については、各色での差が小さかったので、画像形成部SCにおいて中間転写ベルト25に転写されたトナー像に関する、中間転写ベルト25から転写材Pへの2次転写効率を評価した。具体的には、2次転写効率が96%以上である場合を「○」、92%以上96%未満である場合を「△」、92%未満の場合を「×」として、表9に記した。また、白抜けの評価に関しては、発生しなかった場合を「○」、発生した場合を「×」として、表10に記した。
Figure 2020020921
表9に示すように、本実施例の構成によれば、広色域モードを用いて画像形成を行う場合に、いずれの耐久度、いずれの環境においても良好な2次転写効率で画像形成を行うことができた。一方で、比較例5においては、重量絶対湿度が15(g/kg)以上の環境において十分な2次転写効率を得ることができず、且つ、画像形成部Sの耐久度が高くなるにつれて、2次転写効率が更に低下する傾向がみられた。
これは、1次転写効率と同様に、重量絶対湿度が15(g/kg)以上の環境においては、トリボが低くなることでトナー載り量が増加し、比較例5の2次転写電流の設定値では電流が不足してしまうことで十分な2次転写効率が得られなかったものと考えられる。また、耐久度の上昇に伴う2次転写効率の低下に関しては、画像形成部Sの耐久度が高くなるにつれてトリボがさらに低くなり、トナー載り量がより増加したことで2次転写電流がより不足し、十分な2次転写効率が得られなかったものと考えられる。
Figure 2020020921
表10に示すように、本実施例の構成によれば、広色域モードを用いて画像形成を行う場合に、いずれの耐久度、いずれの環境においても白抜けの発生を抑制することができた。一方で、比較例5においては、重量絶対湿度が5(g/kg)未満の環境において白抜けの発生を抑制することが困難であった。比較例5における白抜けの発生は、重量絶対湿度が5(g/kg)未満の環境におけるトナー載り量が少なくなることで2次転写電流が過剰となってしまうことによるものと考えられる。
以上説明したように、本実施例の構成によれば、画像形成部Sの耐久度と画像形成装置100の周囲環境とに基づいて、広色域モードにおいて2次転写電源41から2次転写ローラ11に印加する2次転写電圧を制御する。これにより、周囲環境によらず、2次転写効率の低下や白抜けを抑制することで、2次転写における転写性の低下を抑制することが可能である。
以上の説明においては、主に2次転写電圧の制御について説明したが、実施例1〜3で説明したような1次転写電圧の制御を合わせて本実施例の2次転写電圧の制御を実行することが可能である。このような構成により、1次転写及び2次転写の両方に関して転写性の低下を抑制することが可能である。
なお、本実施例においては、画像形成部Sの耐久度を、各画像形成部Sの積算駆動時間を新品時から積算して求めたが、これに限らない。例えば、現像ローラ3の回転数の積算値や、現像手段9に収容されたトナー量から、画像形成部Sの耐久度を求める構成としても良い。その他にも、感光ドラム1の膜厚や感光ドラム1の積算回転時間、感光ドラム1の表面移動量などから、画像形成部Sの耐久度を求めることも可能である。
実施例1〜3においては、中間転写ベルト25にトナー像を1次転写する際に、周囲環境に基づいて、1次転写ローラ26から感光ドラム1に向かって予め設定された所定電流が流れるように1次転写電源40の出力を制御する定電流制御の構成について説明した。しかし、これに限らず、周囲環境に基づいて、1次転写電源40から1次転写ローラ26に所定電圧を印加する定電圧制御によって、感光ドラム1から中間転写ベルト25にトナー像を転写する構成であっても、本実施例と同様の効果を得ることが可能である。
なお、定電圧制御によってトナー像の1次転写を行う場合、画像形成動作を行う前の前回転動作において、以下に説明するような電圧設定制御を実行することで、適切な1次転写電圧を設定することが可能である。まず、コントローラ102は、前回転動作において、1次転写ローラ26に所定の目標電流が流れるように1次転写電源40の出力を制御し、1次転写ローラ26に所定の目標電流が流れた時の電圧値を得る。その後、コントローラ102における計算、若しくは、予めコントローラ102に格納された電圧値のルックアップテーブル(LUT)等によって、周囲環境に基づいて、適切な1次転写電圧を設定する。
また、実施例4においては、転写材Pにトナー像を2次転写する際に、周囲環境に基づいて、2次転写ローラ11から中間転写ベルト25に向かって予め設定された所定電流が流れるように2次転写電源41の出力を制御する定電流制御の構成について説明した。しかし、これに限らず、周囲環境に基づいて、2次転写電源41から2次転写ローラ11に所定電圧を印加する定電圧制御によって、中間転写ベルト25から転写材Pにトナー像を転写する構成であっても、本実施例と同様の効果を得ることが可能である。
なお、実施例1〜4において、広色域モードにおける、感光ドラム1の回転速度と現像ローラ3の回転速度の間に設ける第2の速度比に関しては、通常モードにおける第1の速度比よりも大きい値であれば、現像ローラ3と感光ドラム1のどちらを変更しても良い。例えば、現像ローラ3の回転速度は変更せずに、通常モードにおける感光ドラム1の回転速度に対して、広色域モードの感光ドラム1の回転速度を遅く設定することで、第2の速度比を設定しても良い。また、感光ドラム1の回転速度は変更せずに、通常モードにおける現像ローラ3の回転速度に対して、広色域モードの現像ローラ3の回転速度を速く設定することで、第2の速度比を設定しても良い。
また、実施例1〜4においては、検知センサ103による周囲環境の温度と湿度の検知結果から重量絶対湿度を求め、得られた重量絶対湿度に基づいて1次転写電圧を設定する構成について説明したが、これに限らない。例えば、検知センサ103による周囲環境の温度と湿度の検知結果に基づいて、1次転写電圧を設定する構成としても良い。この場合、コントローラ102に、予め、周囲環境の温度と湿度に基づいた1次転写電圧のルックアップテーブル(LUT)を格納しておけばよい。また、周囲環境の温度や湿度の情報の入手方法に関しては、必ずしも検知センサ103を用いなくてもよい。例えば、ホストコンピュータ101からコントローラ102に入力される画像形成条件などから周囲環境の温度や湿度の情報を得る構成としても良く、ユーザによって周囲環境の温度や湿度を画像形成装置100に入力する構成にしても良い。
実施例1〜3においては、中間転写ベルト25を用いた中間転写方式の画像形成装置100について説明したが、これに限らない。転写材Pを搬送する搬送ベルトを有する直接転写方式の画像形成装置においても、広色域モードを実行する際に実施例1〜3で説明したような制御を実行することで、実施例1〜3と同様の効果を得ることが可能である。
1 感光ドラム
3 現像ローラ
25 中間転写ベルト
26 1次転写ローラ
40 1次転写電源
102 コントローラ

Claims (20)

  1. トナー像を担持する像担持体と、
    前記像担持体に対向して配置される現像部材を有し、前記像担持体に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像手段と、
    前記像担持体と接触する移動可能なベルトと、
    前記ベルトを介して前記像担持体に対応する位置に設けられ、前記像担持体から前記ベルトに向けてトナー像を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、
    前記像担持体の回転速度に対する前記現像部材の回転速度の速度比が第1の速度比となるように制御して画像形成を行う第1のモードと、前記像担持体の回転速度に対する前記現像部材の回転速度の速度比が前記第1の速度比よりも値が大きい第2の速度比となるように制御して画像形成を行う第2のモードと、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2のモードにおいて、前記画像形成装置の周囲環境が第1の環境である場合における前記転写部材から前記像担持体に向かって流れる電流の値が、前記周囲環境が前記第1の環境よりも湿度が低い第2の環境である場合における前記転写部材から前記像担持体に向かって流れる電流の値よりも大きい値になるように、前記転写電源から前記転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記制御手段は、同じ前記周囲環境においては、前記第2のモードにおける前記転写部材から前記像担持体に向かって流れる電流の値が、前記第1のモードにおける前記転写部材から前記像担持体に向かって流れる電流の値よりも大きい値になるように、前記転写電源から前記転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記周囲環境における温度と湿度を検知する検知手段を備え、
    前記制御手段は、前記第2のモードを実行する場合に、前記検知手段による検知結果に基づいて、前記転写電源から前記転写部材に印加する電圧を制御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。
  4. 前記制御手段は、前記第2のモードを実行する場合に、前記検知手段による検知結果から得られる絶対湿度に基づいて設定された電流が前記転写部材から前記像担持体に向かって流れるように、前記転写電源から前記転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記制御手段は、前記像担持体と前記現像手段の少なくとも一方から得られる耐久に関する情報と、前記周囲環境と、に基づいて、前記転写電源から前記転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  6. 前記制御手段は、前記第2のモードにおける前記転写部材から前記像担持体に向かって流れる電流の値に対する前記第1のモードにおける前記転写部材から前記像担持体に向かって流れる電流の値の比が、前記第2のモードにおける前記像担持体に担持される単位面積当たりのトナー量に対する前記第1のモードにおける前記像担持体に担持される単位面積当たりのトナー量の比よりも、小さくなるように前記転写電源から前記転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  7. 前記像担持体を帯電することで帯電部材と、前記帯電部材に電圧を印加する帯電電源と、前記帯電部材によって帯電された前記像担持体を露光することで前記静電潜像を形成する位置に潜像電位を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーによって現像するための現像電圧を前記現像部材に印加する現像電源と、を備え、
    前記制御手段は、前記第2のモードにおいて前記潜像電位と前記現像電圧との間に形成される第2の電位差が、前記第1のモードにおいて前記潜像電位と前記現像電圧との間に形成される第1の電位差よりも大きい値となるように、前記帯電電源の出力を制御することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  8. 前記第2のモードにおける前記帯電電源から前記帯電部材に印加する電圧の絶対値が、前記第1のモードにおける前記帯電電源から前記帯電部材に印加する電圧の絶対値よりも大きいことを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
  9. 前記ベルトは中間転写ベルトであり、前記像担持体に担持されたトナー像は、前記像担持体から前記中間転写ベルトに1次転写された後に前記中間転写ベルトから転写材に2次転写されることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  10. 前記中間転写ベルトの外周面に当接する2次転写部材と、前記2次転写部材に電圧を印加する2次転写電源と、を備え、
    前記制御手段は、前記第2のモードを実行する場合に、前記周囲環境に基づいて前記2次転写電源から前記2次転写部材に印加する電圧を制御し、且つ、前記第2のモードにおける前記2次転写部材から前記中間転写ベルトに向かって流れる電流の値が、前記第1のモードにおける前記2次転写部材から前記中間転写ベルトに向かって流れる電流の値よりも大きい値になるように、前記2次転写電源から前記2次転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
  11. 前記ベルトは、転写材を搬送する搬送ベルトであり、前記像担持体に担持されたトナー像は、前記搬送ベルトによって搬送される転写材に転写されることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  12. トナー像を担持する第1の像担持体と、前記第1の像担持体に対向して配置される第1の現像部材を有し、前記第1の像担持体に形成された静電潜像をトナーによって現像する第1の現像手段と、前記第1の像担持体と接触する移動可能なベルトと、前記ベルトを介して前記第1の像担持体に対応する位置に設けられ、前記第1の像担持体から前記ベルトに向けてトナー像を転写するための第1の転写部材と、前記第1の転写部材に電圧を印加する第1の転写電源と、前記ベルトと接触し、前記ベルトの移動方向に関して前記第1の像担持体よりも下流側に設けられ、ブラックのトナー像を担持する第2の像担持体と、前記第2の像担持体に対向して配置される第2の現像部材を有し、前記第2の像担持体に形成された静電潜像をトナーによって現像する第2の現像手段と、前記ベルトを介して前記第2の像担持体に対応する位置に設けられ、前記第2の像担持体から前記ベルトに向けてトナー像を転写するための第2の転写部材と、前記第2の転写部材に電圧を印加する第2の転写電源と、を備え、
    前記第1の像担持体の回転速度に対する前記第1の現像部材の回転速度の速度比が第1の速度比となるように制御して画像形成を行う第1のモードと、前記第1の像担持体の回転速度に対する前記第1の現像部材の回転速度の速度比が前記第1の速度比よりも値が大きい第2の速度比となるように制御して画像形成を行う第2のモードと、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2のモードにおいて、前記第2の像担持体の回転速度に対する前記第2の現像部材の回転速度の速度比を前記第2の速度比よりも遅くなるように制御し、前記画像形成装置の周囲環境が第1の環境である場合における前記第2の転写部材から前記第2の像担持体に向かって流れる電流の値が、前記周囲環境が前記第1の環境よりも湿度が低い第2の環境である場合における前記第2の転写部材から前記第2の像担持体に向かって流れる電流の値よりも大きい値になるように、前記第2の転写電源から前記第2の転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする画像形成装置。
  13. 前記制御手段は、同じ前記周囲環境においては、前記第2のモードにおける前記第2の転写部材から前記第2の像担持体に向かって流れる電流の値が、前記第1のモードにおける前記第2の転写部材から前記第2の像担持体に向かって流れる電流の値よりも大きい値になるように、前記第2の転写電源から前記第2の転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。
  14. 前記周囲環境における温度と湿度を検知する検知手段を備え、
    前記制御手段は、前記第2のモードを実行する場合に、前記検知手段による検知結果に基づいて、前記第2の転写電源から前記第2の転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項12又は13に記載の画像形成装置。
  15. 前記制御手段は、前記第2のモードを実行する場合に、前記検知手段による検知結果から得られる絶対湿度に基づいて設定された電流が前記第2の転写部材から前記第2の像担持体に向かって流れるように、前記第2の転写電源から前記第2の転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。
  16. 前記制御手段は、前記第2の像担持体と前記第2の現像手段の少なくとも一方から得られる耐久に関する情報と、前記周囲環境と、に基づいて、前記第2の転写電源から前記第2の転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項12乃至15のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  17. 前記ベルトは中間転写ベルトであり、前記第1の像担持体又は前記第2の像担持体に担持されたトナー像は、前記第1の像担持体又は前記第2の像担持体から前記中間転写ベルトに1次転写された後に前記中間転写ベルトから転写材に2次転写されることを特徴とする請求項12乃至16のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  18. 前記中間転写ベルトの外周面に当接する2次転写部材と、前記2次転写部材に電圧を印加する2次転写電源と、を備え、
    前記制御手段は、前記第2のモードを実行する場合に、前記周囲環境に基づいて前記2次転写電源から前記2次転写部材に印加する電圧を制御し、且つ、前記第2のモードにおける前記2次転写部材から前記中間転写ベルトに向かって流れる電流の値が、前記第1のモードにおける前記2次転写部材から前記中間転写ベルトに向かって流れる電流の値よりも大きい値になるように、前記2次転写電源から前記2次転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項17に記載の画像形成装置。
  19. 前記ベルトは、転写材を搬送する搬送ベルトであり、前記第1の像担持体又は前記第2の像担持体に担持されたトナー像は、前記搬送ベルトによって搬送される転写材に転写されることを特徴とする請求項12乃至16のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  20. 前記制御手段は、前記第2のモードを実行する場合に、前記周囲環境によらず前記第2の速度比を一定の値に設定して制御を行うことを特徴とする請求項1乃至19のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01185676A (ja) * 1988-01-19 1989-07-25 Konica Corp 多色画像記録装置
JP2001296759A (ja) * 2000-04-14 2001-10-26 Konica Corp 画像形成装置
JP2006133333A (ja) * 2004-11-02 2006-05-25 Canon Inc 画像形成装置
JP2015176135A (ja) * 2014-03-18 2015-10-05 株式会社リコー 画像形成装置
US20150378283A1 (en) * 2014-06-27 2015-12-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Image forming apparatus
JP2017107111A (ja) * 2015-12-11 2017-06-15 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置
JP2017173800A (ja) * 2016-03-22 2017-09-28 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP2017181964A (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 キヤノン株式会社 画像形成装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01185676A (ja) * 1988-01-19 1989-07-25 Konica Corp 多色画像記録装置
JP2001296759A (ja) * 2000-04-14 2001-10-26 Konica Corp 画像形成装置
JP2006133333A (ja) * 2004-11-02 2006-05-25 Canon Inc 画像形成装置
JP2015176135A (ja) * 2014-03-18 2015-10-05 株式会社リコー 画像形成装置
US20150378283A1 (en) * 2014-06-27 2015-12-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Image forming apparatus
JP2017107111A (ja) * 2015-12-11 2017-06-15 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置
JP2017173800A (ja) * 2016-03-22 2017-09-28 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP2017181964A (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 キヤノン株式会社 画像形成装置

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