JP2022067854A - 画像形成装置および滑剤供給制御方法 - Google Patents

画像形成装置および滑剤供給制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】滑剤消費量の増大を抑制することによってクリーニング部材の寿命の低下を抑制することが可能な画像形成装置および滑剤供給制御方法を提供する。【解決手段】画像形成装置は、転写体と、第1色のトナーを用いた第1トナー像が形成される第1像担持体と、転写体の移動方向における第1像担持体の下流側に設けられ、第2色のトナーを用いた第2トナー像が形成される第2像担持体と、第2像担持体に滑剤を供給する滑剤供給部と、第1および第2像担持体から転写体に転写される第1および第2トナー像の重なり量に応じて、第2像担持体に対する滑剤の供給量を制御する制御部とを備える。【選択図】図2

Description

本発明は、画像形成装置および滑剤供給制御方法に関する。
一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置(プリンター、複写機、ファクシミリ等)は、帯電した感光体に対して、画像データに基づくレーザー光を照射(露光)することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体(像担持体)へ現像装置よりトナーを供給することにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。さらに、感光体上のトナー像が中間転写体に順次重ねて一次転写された後、二次転写ニップを記録媒体(用紙)が通過する際、中間転写体上のトナー像が用紙に二次転写される。そして、トナー像が転写された用紙は定着装置に向けて搬送され、定着装置において加熱、加圧して定着させることにより用紙に画像を形成する。
電子写真方式の画像形成装置には、感光体のクリーニング性能を向上させるため、潤滑作用を有する滑剤(例えば、金属石鹸等)を感光体に塗布する滑剤塗布装置が設けられている。滑剤を感光体に塗布することによって、感光体上に現像されたトナーの離型性が向上し(すなわち、感光体表面との付着力が低減し)、トナー像の転写性ひいては画質安定性が向上する。さらに、感光体表面とクリーニング部材(例えば、クリーニングブレード)との間に働く摩擦抵抗が低減し、クリーニング部材の長寿命化を図ることができる。
滑剤は固形であることが一般的であり、塗布ブラシローラーで削り取り粉体となった滑剤を感光体に塗布する。塗布された滑剤は、均しブレード等によって感光体表面に固定される。
また、近年の画像形成装置は、CMYK(イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K))のトナーである有色トナーの他、有色トナー以外のトナーである特色トナーを使用可能なものがある。特色トナーとしては、クリアトナー(透明トナー、無有色トナー、無彩有色トナー、ノーピグメントトナー)やホワイト(W)のトナーがある。クリアトナーは、カラー画像が形成された印刷物に対して、全面あるいは部分的に重ねて印刷され、光沢調整を行い、付加価値の高い印刷物を生成する。また、ホワイト(W)のトナーは、カラー画像の発色を良くして狙いの色を再現するために用いられる。
このような画像形成装置は、CMYKの有色トナーそれぞれを用いた有色トナー像を形成する4つの画像形成ユニットに加えて、特色トナーを用いた特色トナー像を形成する画像形成ユニットを1つ以上有している。
特許文献1には、黒色トナー(有色トナー)と無色のクリアトナー(特色トナー)とが中間転写ベルトや用紙紙面などの被転写体上で重なるように転写される場合、最終的に得られる画像にブラーと呼ばれるトナーの飛び散りによる滲みの発生を抑制する技術が記載されている。特許文献1に記載の技術では、黒色トナーによって形成される線状の画像領域に、透明トナーによる画像が重ね合わされる領域を特定し、特定された画像領域の黒色画像の少なくとも一部を、黒色トナーに代えて、複数の有色トナーの混成で形成させる置換処理を行う。
特開2012-42882号公報
しかしながら、特色トナー(例えば、ホワイト(W)色のトナー)を用いた特色トナー像と有色トナー像とが中間転写体に順次一次転写される場合、特色トナー像と有色トナー像との重なりによって、塗布ブラシローラーに到達する特色トナー、具体的には当該特色トナーに含まれる外添剤の量が増大するときがある。塗布ブラシローラーに到達する外添剤の量が増大すると、塗布ブラシローラーによって削り取られる滑剤の量が増大し、塗布ブラシローラーによって感光体に塗布される滑剤の量(滑剤消費量)も増大する。滑剤消費量が多くなり、その結果、滑剤が枯渇すると、感光体に適正量の滑剤を塗布できなくなるため、その状態で使用を続けると、クリーニング部材が摩耗してクリーニング性能が低下し、出力画像の画質低下を引き起こす。よって、滑剤が枯渇する前に、滑剤を交換するか、または滑剤を備えた現像ユニット毎、新しいユニットに交換する必要が生じる。以下、具体例を挙げて説明する。
例えば、中間転写体の移動方向において、有色トナー像を形成する画像形成ユニット(下流側画像形成ユニット)が、特色トナー像を形成する画像形成ユニット(上流側画像形成ユニット)の下流側に配置されている場合、中間転写体上において有色トナー像と重ならない特色トナー像(すなわち有色トナー像が上に転写されない特色トナー像)は下流側画像形成ユニットの感光体に逆転写される。その結果、下流側画像形成ユニットにおいて、塗布ブラシローラーに到達する特色トナーひいては外添剤の量が増大し、塗布ブラシローラーによって削り取られる滑剤の量ひいては滑剤消費量が増大してしまう。
なお、中間転写体上において有色トナー像と重なる特色トナー像は下流側画像形成ユニットの感光体に逆転写されない。その結果、下流側画像形成ユニットにおいて、塗布ブラシローラーに到達する特色トナーひいては外添剤の量は増大せず、塗布ブラシローラーによって削り取られる滑剤の量ひいては滑剤消費量も増大しない。
一方、中間転写体の移動方向において、有色トナー像を形成する画像形成ユニット(上流側画像形成ユニット)が、特色トナー像を形成する画像形成ユニット(下流側画像形成ユニット)の上流側に配置されている場合、中間転写体上において有色トナー像と重なる特色トナー像(すなわち有色トナー像の上に転写される特色トナー像)の転写性(転写率)は低下する。その結果、下流側画像形成ユニットにおいて、転写されずに塗布ブラシローラーに到達する特色トナーひいては外添剤の量が増大し、塗布ブラシローラーによって削り取られる滑剤の量ひいては滑剤消費量が増大してしまう。
なお、中間転写体上において有色トナー像と重ならない特色トナー像(すなわち有色トナー像の上に転写されない特色トナー像)の転写性(転写率)は低下しない。その結果、下流側画像形成ユニットにおいて、塗布ブラシローラーに到達する特色トナーひいては外添剤の量は増大せず、塗布ブラシローラーによって削り取られる滑剤の量ひいては滑剤消費量も増大しない。
本発明は、滑剤消費量の増大を抑制することが可能な画像形成装置および滑剤供給制御方法を提供することを目的とする。
本発明に係る画像形成装置は、
転写体と、
第1色のトナーを用いた第1トナー像が形成される第1像担持体と、
前記転写体の移動方向における前記第1像担持体の下流側に設けられ、第2色のトナーを用いた第2トナー像が形成される第2像担持体と、
前記第2像担持体に滑剤を供給する滑剤供給部と、
前記第1および第2像担持体から前記転写体に転写される前記第1および第2トナー像の重なり量に応じて、前記滑剤の供給量を制御する制御部と、
を備える。
本発明に係る滑剤供給制御方法は、
転写体と、第1色のトナーを用いた第1トナー像が形成される第1像担持体と、前記転写体の移動方向における前記第1像担持体の下流側に設けられ、第2色のトナーを用いた第2トナー像が形成される第2像担持体とを備える画像形成装置における滑剤供給制御方法であって、
前記第1および第2像担持体から前記転写体に転写される前記第1および第2トナー像の重なり量に応じて、前記第2像担持体に対する滑剤の供給量を制御する。
本発明によれば、滑剤消費量の増大を抑制することができる。
本実施の形態における画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。 本実施の形態における画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 本実施の形態における滑剤供給制御動作の例を示すフローチャートである。 特色トナー像と有色トナー像との重なり量を説明する図である。 特色トナー像と有色トナー像との重なり量と、滑剤消費量との間の関係を示す図である。 特色トナー像と有色トナー像との重なり量と、滑剤消費量との間の関係を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
図1は、本実施の形態における画像形成装置1の全体構成を概略的に示す図である。図2は、本実施の形態における画像形成装置1の制御系の主要部を示す図である。
図1、2に示すように、画像形成装置1は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置1は、感光体ドラム413上に形成されたW(ホワイト)、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)およびK(ブラック)の各色トナー像を中間転写ベルト421(本発明の「転写体」に対応)に一次転写した後、用紙Sに二次転写することにより、画像を形成する。
また、画像形成装置1には、WCMYKの5色に対応する感光体ドラム413を中間転写ベルト421の移動方向に直列配置し、中間転写ベルト421に各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。
本実施の形態では、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の4色(有色、標準色とも言う)のトナー(本発明の「第2色のトナー」に対応)は、入力画像データ(入力画像情報)に基づくカラー画像(以下、有色トナー像ともいう、本発明の「第2トナー像」に対応)を、中間転写ベルト421体を介して用紙に形成するためのトナーとして使用される。一方、W(ホワイト)すなわち特色のトナー(本発明の「第1色のトナー」に対応)は、カラー画像の発色を良くして狙いの色を再現する観点から、用紙Sにおけるカラー画像の下に白色画像(以下、特色トナー像ともいう、本発明の「第1トナー像」に対応)を形成するためのトナーとして使用される。なお、特色のトナーは、カラー画像の色再現性を向上させることとは別の目的で有している添加物によって、有色のトナーと比較して、円形度が低い、粒径が大きい、比重が重い等の特徴を有する。また、特色のトナーは、W(ホワイト)のトナーでなく、クリアトナーでも良い。
図1、2に示すように、画像形成装置1は、画像読取部10、操作表示部20、画像処理部30、画像形成部40、用紙搬送部50、定着部60および制御部100を備えている。
制御部100は、CPU(Central Processing Unit)101、ROM(Read Only Memory)102およびRAM(Random Access Memory)103等を備えている。CPU101は、ROM102から処理内容に応じたプログラムを読み出してRAM103(揮発性メモリ)に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置1の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部72に格納されているLUT(Look Up Table)等の各種データが参照される。
制御部100は、通信部71を介して、LAN(Local Area Network)またはWAN(Wide Area Network)等の通信ネットワークに接続された外部の装置(例えばパーソナルコンピューター)との間で各種データの送受信を行う。制御部100は、例えば、外部の装置から送信された入力画像データを受信し、この入力画像データに基づいて用紙に画像を形成する。通信部71は、例えばLANカード等の通信制御カードで構成される。
画像読取部10は、ADF(Auto Document Feeder)と称される自動原稿給紙装置11および原稿画像走査装置(スキャナー)12等を備えて構成される。
自動原稿給紙装置11は、原稿トレイに載置された原稿Dを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置12へ送り出す。自動原稿給紙装置11は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Dの画像(両面を含む)を連続して一挙に読み取ることができる。
原稿画像走査装置12は、自動原稿給紙装置11からコンタクトガラス上に搬送された原稿Dまたはコンタクトガラス上に載置された原稿Dを光学的に走査し、原稿Dからの反射光をCCD(Charge Coupled Device)センサー12aの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部10は、原稿画像走査装置12による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部30において所定の画像処理が施される。
操作表示部20は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)で構成され、表示部21および操作部22として機能する。表示部21は、制御部100から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面及び各機能の動作状況等の表示を行う。操作部22は、テンキーおよびスタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部100に出力する。
画像処理部30は、入力画像データに対して、初期設定またはユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備えている。例えば、画像処理部30は、制御部100の制御下で、階調補正データ(階調補正テーブル)に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部30は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正およびシェーディング補正等の各種補正処理、並びに圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部40が制御される。
画像形成部40は、入力画像データに基づいて、Y成分、M成分、C成分およびK成分の各有色トナーによるカラー画像を形成するための画像形成ユニット41Y、41M、41C、41K、W成分の白色トナーによる白色画像を形成するための画像形成ユニット41Wおよび中間転写ユニット42等を備えている。
Y成分、M成分、C成分、K成分およびW成分用の画像形成ユニット41Y、41M、41C、41K、41Wは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にY、M、C、KまたはWを添えて示す。図1では、W成分用の画像形成ユニット41Wの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット41Y、41M、41C、41Kの構成要素については符号が省略されている。
画像形成ユニット41は、露光装置411、現像装置412、感光体ドラム413、帯電装置414、及びドラムクリーニング装置415等を備えている。なお、画像形成ユニット41Wが備える感光体ドラム413は、本発明の「第1像担持体」に対応する。また、画像形成ユニット41Y、41M、41C、41Kが備える感光体ドラム413は、本発明の「第2像担持体」に対応する。
感光体ドラム413は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体(アルミ素管)の周面に、アンダーコート層(UCL:Under Coat Layer)、電荷発生層(CGL:Charge Generation Layer)および電荷輸送層(CTL:Charge Transport Layer)を順次積層することで構成された、光導電性を有する感光体である。感光体ドラム413は、例えば負帯電型の有機感光体(OPC:Organic Photo-conductor)である。
帯電装置414は、光導電性を有する感光体ドラム413の表面を一様に負極性に帯電させるストロコロン帯電器である。
露光装置411は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム413に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。レーザー光の照射により感光体ドラム413の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されると、感光体ドラム413の表面電荷(負電荷)が中和される。その結果、感光体ドラム413の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。
現像装置412は、各色成分の現像剤(例えば、小粒径のトナーとキャリアー(磁性体)とからなる二成分現像剤)を収容しており、感光体ドラム413の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。
ドラムクリーニング装置415は、感光体ドラム413の表面に摺接されるドラムクリーニングブレードおよび潤滑剤塗布装置416を有する。一次転写後に感光体ドラム413の表面に残存する転写残トナーは、ドラムクリーニングブレードによって掻き取られ、除去される。なお、画像形成ユニット41Y、41M、41C、41Kが備える潤滑剤塗布装置416は、本発明の「滑剤供給部」に対応する。
潤滑剤塗布装置416は、感光体ドラム413の回転方向において、ドラムクリーニングブレードよりも下流側に位置しており、感光体ドラム413の表面に潤滑剤を塗布することによって供給する。潤滑剤塗布装置416は、複数の感光体ドラム413のそれぞれに対応して設けられ、固形潤滑剤416A(本発明の「滑剤」に対応)と、塗布ブラシローラー416B(本発明の「回転ブラシ」に対応)と、バネ(図示せず)と、均しブレード416Cとを有する。
固形潤滑剤416Aは、直方体状に形成された潤滑剤であり、バネにより塗布ブラシローラー416Bに向けて押圧される。
塗布ブラシローラー416Bは、固形潤滑剤416Aと感光体ドラム413との間に回転可能に配置され、固形潤滑剤416Aと感光体ドラム413のそれぞれに接触している。塗布ブラシローラー416Bは、制御部100の制御の下、固形潤滑剤416Aから潤滑剤を掻き取り、掻き取った潤滑剤を感光体ドラム413との接触位置まで搬送して、感光体ドラム413に供給する。そのため、塗布ブラシローラー416Bの回転速度に応じて、潤滑剤の供給量(塗布量)が制御される。
均しブレード416Cは、ゴム状の均しブレードであり、感光体ドラム413の回転方向において、固形潤滑剤416Aおよび塗布ブラシローラー416Bよりも下流側に配置されている。均しブレード416Cは、感光体ドラム413上に供給された潤滑剤を、感光体ドラム413に押し付けるように構成されている。この均しブレード416Cに潤滑剤が押し付けられることで、感光体ドラム413上の潤滑剤量が均一化される。
中間転写ユニット42は、中間転写ベルト421、一次転写ローラー422、複数の支持ローラー423、二次転写ローラー424、及びベルトクリーニング装置426等を備える。
中間転写ベルト421は無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー423にループ状に張架される。複数の支持ローラー423のうちの少なくとも1つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、K成分用の一次転写ローラー422よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー423Aが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー423Aが回転することにより、中間転写ベルト421は矢印A方向に一定速度で走行する。
中間転写ベルト421は、制御部100からの制御信号によって回転駆動される。
一次転写ローラー422は、各色成分の感光体ドラム413に対向して、中間転写ベルト421の内周面側に配置される。中間転写ベルト421を挟んで、一次転写ローラー422が感光体ドラム413に圧接されることにより、感光体ドラム413から中間転写ベルト421へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。
二次転写ローラー424は、駆動ローラー423Aのベルト走行方向下流側に配置されるバックアップローラー423Bに対向して、中間転写ベルト421の外周面側に配置される。中間転写ベルト421を挟んで、二次転写ローラー424がバックアップローラー423Bに圧接されることにより、中間転写ベルト421から用紙Sへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。
一次転写ニップを中間転写ベルト421が通過する際、感光体ドラム413上のトナー像が中間転写ベルト421に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー422に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト421の裏面側、つまり一次転写ローラー422と当接する側にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト421に静電的に転写される。
その後、二次転写ニップを用紙Sが通過する際、中間転写ベルト421上のトナー像が用紙Sに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー424に二次転写バイアスを印加し、用紙Sの裏面側、つまり二次転写ローラー424と当接する側にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Sに静電的に転写される。トナー像が転写された用紙Sは定着部60に向けて搬送される。
ベルトクリーニング装置426は、二次転写後に中間転写ベルト421の表面に残留する転写残トナーを除去する。
定着部60は、用紙Sの定着面、すなわちトナー像が形成されている面側に配置される定着面側部材を有する上側定着部60A、用紙Sの裏面すなわち定着面の反対の面側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部60B、および加熱源等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙Sを挟持して搬送する定着ニップが形成される。
定着部60は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Sを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Sにトナー像を定着させる。定着部60は、定着器F内にユニットとして配置される。
上側定着部60Aは、定着面側部材である無端状の定着ベルト61、加熱ローラー62および定着ローラー63を有する。定着ベルト61は、加熱ローラー62と定着ローラー63とによって張架されている。
定着ベルト61は、トナー像が形成された用紙Sに接触して、この用紙Sを定着可能温度(例えば、160~200℃)で加熱する。ここで、定着可能温度とは、用紙S上のトナーを溶融するのに必要な熱量を供給しうる温度であり、画像形成される用紙Sの紙種、坪量によって異なる。
加熱ローラー62は、定着ベルト61ひいては定着ローラー63を加熱する加熱源としてハロゲンヒーターを内蔵している。
下側定着部60Bは、裏面側支持部材である加圧ローラー64を有する。加圧ローラー64は、定着ベルト61を介して定着ローラー63を所定の定着荷重(例えば、2200N)で加圧する。このようにして、加圧ローラー64は、定着ベルト61を介して定着ローラー63との間で用紙Sを挟持して搬送する定着ニップを形成している。
加圧ローラー64は、定着ニップを用紙Sが通過する場合(通紙時)、押圧手段(図示せず)により定着ベルト61を介して定着ローラー63に圧接する一方、定着ニップを用紙Sが通過しない場合(非通紙時)、定着ローラー63から離間する。加圧ローラー64の駆動制御(例えば、回転のオン/オフ、回転数等)は、制御部100によって行われる。
用紙搬送部50は、給紙部51、排紙部、および搬送経路53等を備える。給紙部51を構成する3つの給紙トレイユニット51a~51cには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙S(規格用紙、特殊用紙)が予め設定された種類毎に収容される。
給紙トレイユニット51a~51cに収容されている用紙Sは、最上部から一枚ずつ送出され、レジストローラー53a等の複数の搬送ローラーを備えた搬送機構により画像形成部40に搬送される。このとき、レジストローラー53aが配設されたレジスト部により、給紙された用紙Sの傾きが補正されると共に搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部40において、中間転写ベルト421上のトナー像が用紙Sの一方の面に転写され、定着部60において定着工程が施される。定着工程によりトナー像が定着された用紙Sは、排紙ローラー52aを備えた排紙部により画像形成装置1の外部に排紙される。
また、用紙搬送部50は、反転搬送経路54および非反転搬送経路55を備える。反転搬送経路54は、定着部60により画像(トナー像)が定着された用紙Sの表裏を反転して画像形成部40に搬送する搬送経路である。非反転搬送経路55は、定着部60により画像(トナー像)が定着された用紙Sの表裏を反転せずに画像形成部40に搬送する搬送経路である。
上述したように画像形成装置1においては、CMYKの有色トナーそれぞれを用いた有色トナー像を形成する4つの画像形成ユニット41Y、41M、41C、41Kに加えて、特色トナーを用いた特色トナー像を形成する1つの画像形成ユニット41Wを有している。
ところで、特色トナー像と有色トナー像とが中間転写ベルト421に順次一次転写される場合、特色トナー像と有色トナー像との重なりによって、塗布ブラシローラー416Bに到達する特色トナー、具体的には当該特色トナーに含まれる外添剤の量が増大するときがある。塗布ブラシローラー416Bに到達する外添剤の量が増大すると、塗布ブラシローラー416Bによって固形潤滑剤416Aから削り取られる滑剤の量が増大し、塗布ブラシローラー416Bによって感光体ドラム413に塗布される滑剤の量(滑剤消費量)も増大する。そして、滑剤消費量が過剰になると、感光体ドラム413の表面とクリーニング部材(ドラムクリーニングブレード)との間に働く摩擦抵抗が増大し、クリーニング部材の寿命が低下する。
本実施の形態のように、中間転写ベルト421の移動方向(回転方向)において、有色トナー像を形成する画像形成ユニット41Y、41M、41C、41K(下流側画像形成ユニット)が、特色トナー像を形成する画像形成ユニット41W(上流側画像形成ユニット)の下流側に配置されている場合について具体的に説明する。この場合、中間転写ベルト421上において有色トナー像と重ならない特色トナー像は画像形成ユニット41Y、41M、41C、41Kの感光体ドラム413に逆転写される。その結果、画像形成ユニット41Y、41M、41C、41Kにおいて、塗布ブラシローラー416Bに到達する特色トナーひいては外添剤の量が増大し、塗布ブラシローラー416Bによって固形潤滑剤416Aから削り取られる滑剤の量ひいては滑剤消費量が増大してしまう。
なお、中間転写ベルト421上において有色トナー像と重なる特色トナー像は画像形成ユニット41Y、41M、41C、41Kの感光体ドラム413に逆転写されない。その結果、画像形成ユニット41Y、41M、41C、41Kにおいて、塗布ブラシローラー416Bに到達する特色トナーひいては外添剤の量は増大せず、塗布ブラシローラー416Bによって削り取られる滑剤の量ひいては滑剤消費量も増大しない。
そこで本実施の形態では、滑剤消費量の増大を抑制することによってクリーニング部材(ドラムクリーニングブレード)の寿命の低下を抑制することを目的として、制御部100は、画像形成ユニット41Wの感光体ドラム413から中間転写ベルト421に転写される特色トナー像と、画像形成ユニット41Y、41M、41C、41Kの感光体ドラム413から中間転写ベルト421に転写される有色トナー像との重なり量に応じて、画像形成ユニット41Y、41M、41C、41Kの感光体ドラム413に対する滑剤の供給量を制御する。
次に、図3のフローチャートを参照して、画像形成装置1の滑剤供給制御動作(本発明の「滑剤供給制御方法」に対応)の例について説明する。なお、図3に示す処理は、例えば外部の装置から送信された入力画像データが画像形成装置1により受信される毎に実行される。
まず、制御部100は、外部の装置から送信された入力画像データを取得する(ステップS100)。
次に、制御部100は、ステップS100にて取得した入力画像データに基づいて、画像形成ユニット41Wの感光体ドラム413から中間転写ベルト421に転写される特色トナー像と、画像形成ユニット41Y、41M、41C、41Kの感光体ドラム413から中間転写ベルト421に転写される有色トナー像との重なり量を算出する(ステップS120)。
図4は、特色トナー像と有色トナー像との重なり量を説明する図である。図4Aは、画像形成ユニット41Wの感光体ドラム413から中間転写ベルト421に転写される特色トナー像110と、画像形成ユニット41Yの感光体ドラム413から中間転写ベルト421に転写される有色トナー像112とが重なっている様子を示している。制御部100は、中間転写ベルト421上における特色トナー像110と有色トナー像112との重なり量Yとして、特色トナー像110の面積に対する有色トナー像112の面積の割合(%)を算出する。
算出された重なり量Yが小さくなるにつれて、画像形成ユニット41Yの感光体ドラム413に逆転写される特色トナー像110の面積が大きくなる。その結果、画像形成ユニット41Yにおいて、塗布ブラシローラー416Bに到達する特色トナーひいては外添剤の量が増大し、塗布ブラシローラー416Bによって固形潤滑剤416Aから削り取られる滑剤の量ひいては滑剤消費量が増大する。
図4Bは、画像形成ユニット41Wの感光体ドラム413から中間転写ベルト421に転写される特色トナー像110と、画像形成ユニット41Y,41Mの感光体ドラム413から中間転写ベルト421に転写される有色トナー像112,114とが重なっている様子を示している。制御部100は、中間転写ベルト421上における特色トナー像110と有色トナー像112,114との重なり量Mとして、特色トナー像110の面積に対する有色トナー像112,114の面積(ただし、有色トナー像112,114の重なっている部分の面積は除く)の割合(%)を算出する。
算出された重なり量Mが小さくなるにつれて、画像形成ユニット41Mの感光体ドラム413に逆転写される特色トナー像110の面積が大きくなる。その結果、画像形成ユニット41Mにおいて、塗布ブラシローラー416Bに到達する特色トナーひいては外添剤の量が増大し、塗布ブラシローラー416Bによって固形潤滑剤416Aから削り取られる滑剤の量ひいては滑剤消費量が増大する。
図4Cは、画像形成ユニット41Wの感光体ドラム413から中間転写ベルト421に転写される特色トナー像110と、画像形成ユニット41Y,41M,41Cの感光体ドラム413から中間転写ベルト421に転写される有色トナー像112,114,116とが重なっている様子を示している。制御部100は、中間転写ベルト421上における特色トナー像110と有色トナー像112,114,116との重なり量Cとして、特色トナー像110の面積に対する有色トナー像112,114,116の面積(ただし、有色トナー像112,114,116の重なっている部分の面積は除く)の割合(%)を算出する。
算出された重なり量Cが小さくなるにつれて、画像形成ユニット41Cの感光体ドラム413に逆転写される特色トナー像110の面積が大きくなる。その結果、画像形成ユニット41Cにおいて、塗布ブラシローラー416Bに到達する特色トナーひいては外添剤の量が増大し、塗布ブラシローラー416Bによって固形潤滑剤416Aから削り取られる滑剤の量ひいては滑剤消費量が増大する。
図4Dは、画像形成ユニット41Wの感光体ドラム413から中間転写ベルト421に転写される特色トナー像110と、画像形成ユニット41Y,41M,41C,41Kの感光体ドラム413から中間転写ベルト421に転写される有色トナー像112,114,116,118とが重なっている様子を示している。制御部100は、中間転写ベルト421上における特色トナー像110と有色トナー像112,114,116,118との重なり量Kとして、特色トナー像110の面積に対する有色トナー像112,114,116,118の面積(ただし、有色トナー像112,114,116,118の重なっている部分の面積は除く)の割合[%]を算出する。
算出された重なり量Kが小さくなるにつれて、画像形成ユニット41Kの感光体ドラム413に逆転写される特色トナー像110の面積が大きくなる。その結果、画像形成ユニット41Kにおいて、塗布ブラシローラー416Bに到達する特色トナーひいては外添剤の量が増大し、塗布ブラシローラー416Bによって固形潤滑剤416Aから削り取られる滑剤の量ひいては滑剤消費量が増大する。
図3のフローチャートに戻って、制御部100は、画像形成ユニット41Y、41M、41C、41Kにおいてそれぞれ算出した重なり量に応じて、塗布ブラシローラー416Bの回転速度(単位時間当たりの回転数)を設定することによって滑剤の供給量を設定する(ステップS140)。ステップS140の処理が完了することによって、画像形成装置1は、図3に示す処理を終了する。
本実施の形態では、制御部100は、ステップS120にて算出した重なり量YがA(=100-a)[%]で表される場合、以下の式(1)を用いて、画像形成ユニット41Yが備える塗布ブラシローラー416Bの回転速度を設定する。
塗布ブラシローラー416Bの回転速度=塗布ブラシローラー416Bの回転速度(デフォルト値)×(1-0.01×a)・・・(1)
すなわち、重なり量Yが小さくなるにつれて、塗布ブラシローラー416Bに到達する外添剤の量が増大し、塗布ブラシローラー416Bによって削り取られる滑剤の量ひいては滑剤消費量が増大することを考慮し、塗布ブラシローラー416Bの回転速度を予めデフォルト値より小さくして、塗布ブラシローラー416Bの回転に純粋に起因する滑剤の供給量(消費量)を小さくする。これにより、画像形成ユニット41Yにおいて、滑剤消費量の増大を抑制することができる。
また、制御部100は、ステップS120にて算出した重なり量MがA(=100-a)[%]で表される場合、以下の式(2)を用いて、画像形成ユニット41Mが備える塗布ブラシローラー416Bの回転速度を設定する。
塗布ブラシローラー416Bの回転速度=塗布ブラシローラー416Bの回転速度(デフォルト値)×(1-0.01×a)・・・(2)
すなわち、重なり量Mが小さくなるにつれて、塗布ブラシローラー416Bに到達する外添剤の量が増大し、塗布ブラシローラー416Bによって削り取られる滑剤の量ひいては滑剤消費量が増大することを考慮し、塗布ブラシローラー416Bの回転速度を予めデフォルト値より小さくして、塗布ブラシローラー416Bの回転に純粋に起因する滑剤の供給量(消費量)を小さくする。これにより、画像形成ユニット41Mにおいて、滑剤消費量の増大を抑制することができる。
また、制御部100は、ステップS120にて算出した重なり量CがA(=100-a)[%]で表される場合、以下の式(3)を用いて、画像形成ユニット41Cが備える塗布ブラシローラー416Bの回転速度を設定する。
塗布ブラシローラー416Bの回転速度=塗布ブラシローラー416Bの回転速度(デフォルト値)×(1-0.01×a)・・・(3)
すなわち、重なり量Cが小さくなるにつれて、塗布ブラシローラー416Bに到達する外添剤の量が増大し、塗布ブラシローラー416Bによって削り取られる滑剤の量ひいては滑剤消費量が増大することを考慮し、塗布ブラシローラー416Bの回転速度を予めデフォルト値より小さくして、塗布ブラシローラー416Bの回転に純粋に起因する滑剤の供給量(消費量)を小さくする。これにより、画像形成ユニット41Cにおいて、滑剤消費量の増大を抑制することができる。
また、制御部100は、ステップS120にて算出した重なり量KがA(=100-a)[%]で表される場合、以下の式(4)を用いて、画像形成ユニット41Kが備える塗布ブラシローラー416Bの回転速度を設定する。
塗布ブラシローラー416Bの回転速度=塗布ブラシローラー416Bの回転速度(デフォルト値)×(1-0.01×a)・・・(4)
すなわち、重なり量Kが小さくなるにつれて、塗布ブラシローラー416Bに到達する外添剤の量が増大し、塗布ブラシローラー416Bによって削り取られる滑剤の量ひいては滑剤消費量が増大することを考慮し、塗布ブラシローラー416Bの回転速度を予めデフォルト値より小さくして、塗布ブラシローラー416Bの回転に純粋に起因する滑剤の供給量(消費量)を小さくする。これにより、画像形成ユニット41Kにおいて、滑剤消費量の増大を抑制することができる。
図5は、画像形成ユニット41Y、41M、41C、41Kにおいて、特色トナー像と有色トナー像との重なり量と、滑剤消費量との間の関係を示す図である。具体的には、図5は、特色用チャートおよび有色用チャートの2種類を用意して画像形成を行い、特色トナー像と有色トナー像との重なり量を0[%]、50[%]および100[%]にそれぞれ設定した場合、図3に示す滑剤供給制御動作を実行したとき(制御あり)と、当該滑剤供給制御動作を実行しなかったとき(制御なし)とで滑剤消費量がどのように変化するかについての実験結果を表している。
図5に示すように、滑剤供給制御動作を実行しなかった場合には、特色トナー像と有色トナー像との重なり量が小さくなる(0%に近づく)につれて、滑剤消費量が増大するおそれがある。一方、滑剤供給制御動作を実行した場合には、特色トナー像と有色トナー像との重なり量が小さくなるにつれて滑剤消費量は増大せず安定している。そのため、画像形成ユニット41Y、41M、41C、41Kにおいて、滑剤消費量の増大を抑制することができる。従って、滑剤を一体に備えた交換式の画像形成ユニットの場合、画像形成ユニットの寿命低下を抑制できる。
以上詳しく説明したように、本実施の形態では、画像形成装置1は、転写体(中間転写ベルト421)と、第1色(特色)のトナーを用いた第1トナー像(特色トナー像)が形成される第1像担持体(画像形成ユニット41Wの感光体ドラム413)と、転写体の移動方向(回転方向)における第1像担持体の下流側に設けられ、第2色(有色)のトナーを用いた第2トナー像(有色トナー像)が形成される第2像担持体(画像形成ユニット41Y,41M,41C,41Kの感光体ドラム413)と、第2像担持体に滑剤を供給する滑剤供給部(潤滑剤塗布装置416)と、第1および第2像担持体から転写体に転写される第1および第2トナー像の重なり量に応じて、第2像担持体に対する滑剤の供給量を制御する制御部100とを備える。具体的には、制御部100は、第1および第2像担持体から転写体に転写される第1および第2トナー像の重なり量が小さくなるにつれて滑剤の供給量を小さくする。
このように構成した本実施の形態によれば、中間転写ベルト421上における特色トナー像と有色トナー像との重なり量が小さくなるにつれて、画像形成ユニット41Y,41M,41C,41Kの塗布ブラシローラー416Bに到達する外添剤の量が増大し、塗布ブラシローラー416Bによって削り取られる滑剤の量ひいては滑剤消費量が増大することを考慮し、滑剤の供給量が小さく制御される。そのため、画像形成ユニット41Y,41M,41C,41Kにおいて、滑剤消費量の増大を抑制することができる。
なお、上記実施の形態では、画像形成装置1に、WCMYKの5色に対応する感光体ドラム413を中間転写ベルト421の移動方向に直列配置し、中間転写ベルト421に各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用される例について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、画像形成装置1には、WCMYKを含む6色以上に対応する感光体ドラム413を中間転写ベルト421の移動方向に直列配置し、中間転写ベルト421に各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されても良い。
また、上記実施の形態では、塗布ブラシローラー416Bの回転速度を制御することによって感光体ドラム413に対する滑剤の供給量を制御する例について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、塗布ブラシローラー416Bに対する固形潤滑剤416Aの押圧力を制御することによって感光体ドラム413に対する滑剤の供給量を制御しても良い。この場合、制御部100は、塗布ブラシローラー416Bに対する固形潤滑剤416Aの押圧力を小さくすることによって感光体ドラム413に対する滑剤の供給量を小さくする。
また、上記実施の形態において、滑剤の寿命の低下をより効果的に抑制する観点から、感光体ドラム413に塗布された後に存在する滑剤の量が常に所定量以下となるように、感光体ドラム413上に塗布された滑剤の量に応じて、現像装置412の現像スリーブの回転速度ひいては現像剤の搬送速度を制御しても良い。この場合、制御部100は、感光体ドラム413上に塗布された滑剤の量が大きい場合、現像剤の搬送速度を大きくし、感光体ドラム413から現像装置412内に回収される滑剤の量を大きくする。また、感光体ドラム413に塗布された後に存在する滑剤を回収する滑剤回収機構を設け、感光体ドラム413上に存在する滑剤の量が常に所定量以下となるように、当該滑剤回収機構の回収動作を制御しても良い。
また、上記実施の形態では、中間転写ベルト421の移動方向(回転方向)において、有色トナー像を形成する画像形成ユニット41Y、41M、41C、41K(下流側画像形成ユニット)が、特色トナー像を形成する画像形成ユニット41W(上流側画像形成ユニット)の下流側に配置されている例について説明したが、本発明はこれに限らない。中間転写ベルト421の移動方向(回転方向)において、有色トナー像(本発明の「第1トナー像」に対応)を形成する画像形成ユニット41Y、41M、41C、41K(上流側画像形成ユニット)が、特色トナー像(本発明の「第2トナー像」に対応)を形成する画像形成ユニット41W(下流側画像形成ユニット)の上流側に配置されていても良い。なお、画像形成ユニット41Y、41M、41C、41Kが備える感光体ドラム413は、本発明の「第1像担持体」に対応する。また、画像形成ユニット41Wが備える感光体ドラム413は、本発明の「第2像担持体」に対応する。
この場合、中間転写ベルト421上において有色トナー像と重なる特色トナー像(すなわち有色トナー像の上に転写される特色トナー像)の転写性(転写率)は低下する。その結果、画像形成ユニット41Wにおいて、転写されずに塗布ブラシローラー416Bに到達する特色トナーひいては外添剤の量が増大し、塗布ブラシローラー416Bによって固形潤滑剤416Aから削り取られる滑剤の量ひいては滑剤消費量が増大してしまう。
なお、中間転写ベルト421上において有色トナー像と重ならない特色トナー像(すなわち有色トナー像の上に転写されない特色トナー像)の転写性(転写率)は低下しない。その結果、画像形成ユニット41Wにおいて、塗布ブラシローラー416Bに到達する特色トナーひいては外添剤の量は増大せず、塗布ブラシローラー416Bによって削り取られる滑剤の量ひいては滑剤消費量も増大しない。
そこで、滑剤消費量の増大を抑制することを目的として、制御部100は、画像形成ユニット41Y、41M、41C、41Kの感光体ドラム413から中間転写ベルト421に転写される有色トナー像と、画像形成ユニット41Wの感光体ドラム413から中間転写ベルト421に転写される特色トナー像との重なり量に応じて、画像形成ユニット41Wの感光体ドラム413に対する滑剤の供給量を制御する。具体的には、制御部100は、有色トナー像と特色トナー像との重なり量Wに応じて、塗布ブラシローラー416Bの回転速度(単位時間当たりの回転数)を設定することによって滑剤の供給量を設定する。制御部100は、重なり量WがA[%]で表される場合、以下の式(5)を用いて、画像形成ユニット41Wが備える塗布ブラシローラー416Bの回転速度を設定する。
塗布ブラシローラー416Bの回転速度=塗布ブラシローラー416Bの回転速度(デフォルト値)×(1-0.01×A)・・・(5)
すなわち、重なり量Wが大きくなるにつれて、転写されずに塗布ブラシローラー416Bに到達する外添剤の量が増大し、塗布ブラシローラー416Bによって削り取られる滑剤の量ひいては滑剤消費量が増大することを考慮し、塗布ブラシローラー416Bの回転速度を予めデフォルト値より小さくして、塗布ブラシローラー416Bの回転に純粋に起因する滑剤の供給量(消費量)を小さくする。これにより、画像形成ユニット41Wにおいて、滑剤消費量の増大を抑制することができる。
図6は、画像形成ユニット41Wにおいて、特色トナー像と有色トナー像との重なり量と、滑剤消費量との間の関係を示す図である。具体的には、図6は、特色用チャートおよび有色用チャートの2種類を用意して画像形成を行い、特色トナー像と有色トナー像との重なり量を0[%]、50[%]および100[%]にそれぞれ設定した場合、滑剤供給制御動作を実行したとき(制御あり)と、当該滑剤供給制御動作を実行しなかったとき(制御なし)とで滑剤消費量がどのように変化するかについての実験結果を表している。
図6に示すように、滑剤供給制御動作を実行しなかった場合には、特色トナー像と有色トナー像との重なり量が大きくなる(100%に近づく)につれて、滑剤消費量が増大しクリーニング部材(ドラムクリーニングブレード)の寿命が低下してしまうおそれがある。一方、滑剤供給制御動作を実行した場合には、特色トナー像と有色トナー像との重なり量が大きくなるにつれて滑剤消費量は増大せず安定している。そのため、画像形成ユニット41Wにおいて、滑剤消費量の増大を抑制することができる。
また、上記実施の形態では、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
1 画像形成装置
10 画像読取部
20 操作表示部
21 表示部
22 操作部
30 画像処理部
40 画像形成部
50 用紙搬送部
60 定着部
71 通信部
72 記憶部
100 制御部
101 CPU
102 ROM
103 RAM
413 感光体ドラム
421 中間転写ベルト
416 潤滑剤塗布装置
416A 固形潤滑剤
416B 塗布ブラシローラー

Claims (7)

  1. 転写体と、
    第1色のトナーを用いた第1トナー像が形成される第1像担持体と、
    前記転写体の移動方向における前記第1像担持体の下流側に設けられ、第2色のトナーを用いた第2トナー像が形成される第2像担持体と、
    前記第2像担持体に滑剤を供給する滑剤供給部と、
    前記第1および第2像担持体から前記転写体に転写される前記第1および第2トナー像の重なり量に応じて、前記滑剤の供給量を制御する制御部と、
    を備える画像形成装置。
  2. 前記第1色は、特色であり、
    前記第2色は、有色であり、
    前記制御部は、前記重なり量が小さくなるにつれて前記滑剤の供給量を小さくする、
    請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記第2像担持体は、複数設けられる、
    請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記第1色は、有色であり、
    前記第2色は、特色であり、
    前記制御部は、前記重なり量が大きくなるにつれて前記滑剤の供給量を小さくする、
    請求項1に記載の画像形成装置。
  5. 前記滑剤供給部は、前記滑剤および前記第2像担持体の表面に接触しながら回転することによって、前記第2像担持体の表面に前記滑剤を供給する回転ブラシを有し、
    前記制御部は、前記回転ブラシの回転速度を制御することによって前記滑剤の供給量を制御する、
    請求項1~4の何れか1項に記載の画像形成装置。
  6. 前記滑剤供給部は、前記滑剤および前記第2像担持体の表面に接触しながら回転することによって、前記第2像担持体の表面に前記滑剤を供給する回転ブラシを有し、
    前記制御部は、前記回転ブラシに対する前記滑剤の押圧力を制御することによって前記滑剤の供給量を制御する、
    請求項1~4の何れか1項に記載の画像形成装置。
  7. 転写体と、第1色のトナーを用いた第1トナー像が形成される第1像担持体と、前記転写体の移動方向における前記第1像担持体の下流側に設けられ、第2色のトナーを用いた第2トナー像が形成される第2像担持体とを備える画像形成装置における滑剤供給制御方法であって、
    前記第1および第2像担持体から前記転写体に転写される前記第1および第2トナー像の重なり量に応じて、前記第2像担持体に対する滑剤の供給量を制御する、
    滑剤供給制御方法。
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