JP2010197823A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】中間転写体に付着した付着現像剤が転写材に転写されることを防止し、画像の質を低下させることなく画像形成が可能となる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】CPU205は、形成した画像の長さと中間転写体108の長さとクリーニング装置700が中間転写体108に当接することにより中間転写体108に付着する残像現像剤の長さとに基づき、光学ユニット101が感光ドラム100に静電潜像の形成を開始するタイミングを決定することを特徴とする。
【選択図】図6
【解決手段】CPU205は、形成した画像の長さと中間転写体108の長さとクリーニング装置700が中間転写体108に当接することにより中間転写体108に付着する残像現像剤の長さとに基づき、光学ユニット101が感光ドラム100に静電潜像の形成を開始するタイミングを決定することを特徴とする。
【選択図】図6
Description
本発明は、電子写真方式によって画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。特に、中間転写体に付着した付着現像剤が転写材に転写されることを防止するための制御に関するものである。
従来の画像形成装置について図12、図13を用いて説明する。
[画像形成装置のシステム構成について]
図12は、画像形成装置におけるシステム構成を示すブロック図であり、200はホストコンピュータ、201はコントローラ、203はエンジン制御部である。エンジン制御部203は、ビデオインタフェース部204、CPU(中央演算処理装置)205、画像処理部206、画像制御部207、定着制御部208、転写材搬送部209、駆動制御部210及び高圧制御部211を有している。
図12は、画像形成装置におけるシステム構成を示すブロック図であり、200はホストコンピュータ、201はコントローラ、203はエンジン制御部である。エンジン制御部203は、ビデオインタフェース部204、CPU(中央演算処理装置)205、画像処理部206、画像制御部207、定着制御部208、転写材搬送部209、駆動制御部210及び高圧制御部211を有している。
コントローラ201は、ホストコンピュータ200、エンジン制御部203と相互に通信が可能となっている。コントローラ201は、ホストコンピュータ200からの印字命令に従って、エンジン制御部203に画像形成要求を送信(又は通知)する。エンジン制御部203は、コントローラ201からの画像形成要求に従って画像形成動作を開始する。
[画像形成装置の構成及び画像形成動作について]
図13に画像形成装置の構成を示し、図13を用いて画像形成装置におけるカラー画像の形成方法すなわち画像形成動作について説明する。
図13に画像形成装置の構成を示し、図13を用いて画像形成装置におけるカラー画像の形成方法すなわち画像形成動作について説明する。
エンジン制御部203のCPU205は、感光ドラム100上に配置している帯電ローラ102によって感光ドラム100の表面を所望の極性に均一に帯電(例えば−600V)させる。次に画像同期信号を基準にコントローラ201から送出される画像データを基に、CPU205は、光学ユニット101を用いてレーザLで感光ドラム100上を露光することにより感光ドラム100上に静電潜像を形成させる。感光ドラム100上に形成された静電潜像を可視化するためのプロセスの一例を次に説明する。例えばCPU205は、現像スリーブ152に所定の電圧を印加(例えば−300V)するよう制御する。そして、CPU205は、感光ドラム100上の静電潜像をY(イエロー)用の現像器151aの現像剤(トナー)によって現像を行わせ、感光ドラム100上に可視化された現像剤像(トナー像)を形成させる。
その後、CPU205は一次転写ローラ103により感光ドラム100上の現像剤像を中間転写体108へ転写を行わせ、中間転写体108に画像を保持させる。
同様に、CPU205はM(マゼンタ)、C(シアン)、Bk(ブラック)についても、順次各色用現像器151b〜151dで感光ドラム100上にそれぞれの画像データに応じた静電潜像をそれぞれの現像スリーブ152と現像剤により現像を行わせる。CPU205はこのようにして現像剤像の形成を行う。CPU205はこのような作業を色ごとに行い、順次中間転写体108上に形成画像を保持させる。
中間転写体108上に保持される各色の現像剤像は、所定のタイミングで転写が行われるので、中間転写体108上で多重の現像剤像、すなわちフルカラー画像を形成する。一方、最後の画像形成色での現像が終了した後、所定のタイミングで二次転写ローラ120と中間転写体クリーニングブラシ106と中間転写体クリーニングローラ107を中間転写体駆動ローラ105に中間転写体108を介して当接させる。中間転写体108にこれらを当接させた後、それぞれのローラに高圧印加を行う。例えば、所定のタイミングで現像剤像と反対極性(例えばプラス極性)の転写高圧(例えば+1000V)を二次転写ローラ120に印加する。また、中間転写体クリーニングローラ107には同様にプラス極性の電圧(例えば+1000Vと矩形波電圧(例えば1KHz、2KVpp))を印加する。また、中間転写体駆動ローラ105には、例えば一次転写ローラ103と同極性同電位の電圧印加を行い、転写材Pの搬送を待つ。なお、104は中間転写体テンションローラである。
さらに中間転写体108上の現像剤像を転写材Pに転写するために、別途必要な所定のタイミングで、給紙トレイ300からは給紙ローラ125もしくは手差し給紙トレイ124からは給紙ローラ123により転写材Pを給紙する。給紙した転写材Pはレジローラ122で一旦停止して、中間転写体108上への最終色の画像形成終了を待つ。
中間転写体108への最終色の画像形成が終了した後、所望のタイミングでレジローラ122は転写材Pの再搬送を開始する。搬送された転写材Pは当接した二次転写ローラ120と中間転写体駆動ローラ105で駆動されている中間転写体108の間に搬送される。そして、中間転写体108上の多色多重現像剤像は、中間転写体駆動ローラ105と二次転写ローラ120に印加されているバイアスの電位差により転写材P上へ転写される。その後、転写後に中間転写体108上に残留する現像剤は中間転写体クリーニングブラシ106(以下、単にクリーニングブラシとする)によって除去される。また、転写後に中間転写体108上に残留する現像剤の回収方法には次のような方法もある。すなわち、中間転写体クリーニングローラ107(以下、単にクリーニングローラ)で再チャージを行い、中間転写体108上の残留現像剤は再チャージにより感光ドラム100へ戻り、感光ドラム100に接触しているブレードにより回収される。ブレードで回収された残留現像剤は、不図示の駆動で廃現像剤エリアへ蓄積される。また、クリーニングブラシ106とクリーニングローラ107に付着した残留現像剤は、別途所定のプロセスで後に感光ドラム100に回収させる。
転写材Pへの転写が終了した後、クリーニングブラシ106とクリーニングローラ107と二次転写ローラ120は中間転写体駆動ローラ105より離間させ、次の画像形成に備える。
なお、クリーニングされた感光ドラム100は帯電ローラ102により再び感光ドラム100の表面を所望の極性に均一に帯電させ、次の潜像形成及び現像工程に備える。また、残留現像剤をクリーニングした中間転写体108においても同様である。
一方、現像剤像を転写させた転写材Pは搬送ベルト121から定着ローラ126で転写材Pへ現像剤像を定着させる。現像剤像を定着した転写材Pは、上部排紙トレイ128もしくは下部排紙トレイ127へ排出される。
また、転写材Pに転写されずに中間転写体108上に残った残留現像剤は、クリーニングブラシ106によって一部が回収され、さらにクリーニングローラ107によって再チャージされて、感光ドラム100へ戻る。そして、感光ドラム100に接触しているブレードにより回収される。
従来、二次転写ローラ120に流れる電流を検知する二次転写電流検知手段と、クリーニングローラ107に流れる電流を検知するクリーニングローラ電流検知手段は別々のものを用いていた。しかし、コストダウンのためには、2つの電流検出手段を共通にすることが有効と考えられる。
また、中間転写体108を用いた画像形成装置を小型化するための有効な手段として中間転写体108の周長を短くすることが有効である。
例えば特許文献1では、転写ベルトや転写ローラ、あるいは、中間転写体上の残留トナーのクリーニング装置としてバイアスクリーニング装置が開示されている。
しかしながら、装置の小型化のために中間転写体の周長を短くし、コストダウンのために2つの電流検出手段を共通にすると、下記に示すような課題が存在する。
図14は二次転写ローラ120(T2)とクリーニング手段であるクリーニング装置700(CLN)(クリーニングブラシ106、クリーニングローラ107)の当接と離間の状態を説明する図である。図14(a)に示すように、中間転写体108の周長が短くなると、画像形成後の二次転写を行う際に、画像後端がクリーニング位置を通過していないので、二次転写ローラ120のみを当接して二次転写を開始する。すなわち、二次転写が開始されるときは、二次転写ローラ120は中間転写体108に当接した状態、クリーニング装置700は中間転写体108から離間した状態である。そして、図14(b)に示すように、二次転写開始後、画像後端がクリーニング位置を通過してからクリーニング装置を当接してクリーニングを行う。すなわち、二次転写開始後で画像後端がクリーニング位置を通過した後は、二次転写ローラ120もクリーニング装置700も中間転写体108に当接した状態である。よって、二次転写ローラ120とクリーニング装置700の当接離間ポジションが図15(a)に示すとおり第一状態から第三状態の3ポジションとなり、その3ポジションの状態は図15(b)のように遷移する。なお、図14(a)が図15における第二状態、図14(b)が図15における第三状態に対応する。
また、二次転写ローラ120とクリーニング装置700とで電流検出手段が共通なので、印字動作の前に二次転写ローラ120に流れる電流のみを検出するためには、二次転写ローラ120を当接しクリーニング装置700を離間した状態で行う。二次転写ローラ120の電流検知後、トナー画像を形成するときには、図15の当接離間のポジションに従って、クリーニング装置700を当接してから、二次転写ローラ120とクリーニング装置700の両方を離間することになる。ここでクリーニング装置700を当接した際に中間転写体108上にクリーニング装置700の残留現像剤が付着して付着現像剤となってしまい、形成したトナー画像と重なることによって異常画像となってしまう問題があった。
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、中間転写体に付着した付着現像剤が転写材に転写されることを防止し、画像の質を低下させることなく画像形成を可能とすることを課題とする。
前記課題を解決するために、本発明は以下の構成を備える。
(1)露光手段により静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像手段により現像した現像剤像が転写される中間転写体と、前記像担持体に形成された前記現像剤像を前記中間転写体に転写する一次転写手段と、前記一次転写手段により前記中間転写体に転写された前記現像剤像を記録材に転写する二次転写手段と、前記二次転写手段により前記記録材に前記現像剤像を転写したあとに前記中間転写体に残留する現像剤をクリーニングするクリーニング手段と、前記二次転写手段又は前記クリーニング手段に電圧が印加されたときの電流を検知する電流検知手段と、前記電流検知手段により前記二次転写手段に流れる電流の検知結果に基づき転写電圧を設定し、前記転写電圧を印加した前記二次転写手段により前記記録材への転写を行わせる制御手段と、を備える画像形成装置であって、前記制御手段は、前記現像剤像の長さと前記中間転写体の長さと前記クリーニング手段が前記中間転写体に当接することにより前記中間転写体に付着する付着現像剤の長さとに基づき、前記露光手段が前記像担持体に静電潜像の形成を開始するタイミングを決定することを特徴とする画像形成装置。
本発明によれば、中間転写体に付着した付着現像剤が転写材に転写されることを防止し、画像の質を低下させることなく画像形成が可能になる。
以下に、本発明に係わる実施の形態を、図面を参照して詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
本実施例の画像形成装置は、図12、図13で説明したような構成で画像形成を行う画像形成装置であるので、ここでの説明は省略し、同じ構成には同じ符号を用いて説明する。また、二次転写ローラ120とクリーニングローラ107の当接、離間についての状態も図14、図15で説明したものと同様である。
[二次転写ローラとクリーニングローラの電流検知について]
ここで、二次転写ローラ120とクリーニングローラ107の電圧印加手段である電圧印加回路と電流検知手段である電流検知回路について図1に示す。二次転写ローラ電圧印加回路194は、CPU205からの信号S11によって二次転写ローラ120に正バイアスを印加する。クリーニング電圧印加回路193は、CPU205からの信号S12によってクリーニングローラ107に正バイアスを印加する。また、二次転写・クリーニング電圧印加回路192は、CPU205からの信号S13によって、二次転写ローラ120とクリーニングローラ107に負バイアスを印加する。また、電流検知回路191は二次転写ローラ120とクリーニングローラ107で共通となっている。各電圧印加回路によって電圧が印加されると、電圧印加によって流れた電流が電流検知回路191によって検知され、アナログ信号S14に変換される。アナログ信号S14はCPU205に入力された後、A/D変換されてデジタル値である検知電流値に変換される。
ここで、二次転写ローラ120とクリーニングローラ107の電圧印加手段である電圧印加回路と電流検知手段である電流検知回路について図1に示す。二次転写ローラ電圧印加回路194は、CPU205からの信号S11によって二次転写ローラ120に正バイアスを印加する。クリーニング電圧印加回路193は、CPU205からの信号S12によってクリーニングローラ107に正バイアスを印加する。また、二次転写・クリーニング電圧印加回路192は、CPU205からの信号S13によって、二次転写ローラ120とクリーニングローラ107に負バイアスを印加する。また、電流検知回路191は二次転写ローラ120とクリーニングローラ107で共通となっている。各電圧印加回路によって電圧が印加されると、電圧印加によって流れた電流が電流検知回路191によって検知され、アナログ信号S14に変換される。アナログ信号S14はCPU205に入力された後、A/D変換されてデジタル値である検知電流値に変換される。
[画像形成を行う前の転写電圧の制御について]
次に、印字工程での転写性を良好とする手段の説明を行う。図2は画像形成を行う前の転写電圧の制御を説明する図であり、図2(a)は二次転写ローラ120に流れる電流の時間変化を示す図、図2(b)は二次転写ローラ120に印加される電圧の時間変化を示す図である。印字工程での転写性を良好とするための手段として、CPU205は、印字工程を行う前に記録材である転写材Pがない状態で、転写電圧を図2(b)のようにステップ状に印加しながら二次転写ローラ120から流入する電流を検知する。そして、CPU205は電流が目標電流(又は検知終了閾値の範囲内)に達したら制御を終了する。CPU205は、このときの転写電圧を不図示の記憶手段であるメモリ等の記憶媒体に記憶しておき、形成された画像を転写材Pに転写するときには記憶しておいた転写電圧を印加する。なお、二次転写ローラ120の電流検知を行う場合には、二次転写ローラ120は中間転写体108に当接した状態で、クリーニング装置700は中間転写体108から離間した状態である。
次に、印字工程での転写性を良好とする手段の説明を行う。図2は画像形成を行う前の転写電圧の制御を説明する図であり、図2(a)は二次転写ローラ120に流れる電流の時間変化を示す図、図2(b)は二次転写ローラ120に印加される電圧の時間変化を示す図である。印字工程での転写性を良好とするための手段として、CPU205は、印字工程を行う前に記録材である転写材Pがない状態で、転写電圧を図2(b)のようにステップ状に印加しながら二次転写ローラ120から流入する電流を検知する。そして、CPU205は電流が目標電流(又は検知終了閾値の範囲内)に達したら制御を終了する。CPU205は、このときの転写電圧を不図示の記憶手段であるメモリ等の記憶媒体に記憶しておき、形成された画像を転写材Pに転写するときには記憶しておいた転写電圧を印加する。なお、二次転写ローラ120の電流検知を行う場合には、二次転写ローラ120は中間転写体108に当接した状態で、クリーニング装置700は中間転写体108から離間した状態である。
具体的な制御の説明を図3のフローチャートに示す。まずステップ401(以下、S401のように記す)では、二次転写ローラ電圧印加回路194がCPU205からの指示により初期電圧を印加する。次に、S402では電流検知回路191が二次転写ローラ120の電流検知を行い、S403ではCPU205が、S402で検知した値が目標電流に達しているか、又は検知終了閾値以内になっているかを判断する。CPU205が、電流検知回路191による検知結果が検知終了閾値以内になっていると判断したら、S404でCPU205はこのときの設定電圧を不図示のメモリ等の記憶媒体に記録して、転写電圧の制御を終了する。一方S403で、検知した値が検知終了閾値以内になっていないとCPU205が判断したら、S405で二次転写ローラ電圧印加回路194がCPU205の指示に従い次ステップの電圧を印加して、再度、S402以降の電流検知からの処理を繰り返す。なお、S405での電圧印加は、図2に示すように、立ち上げ直後は粗調とし後に微調とするように制御する。
[二次転写ローラとクリーニング装置の当接離間機構の構成と動作について]
次に、二次転写ローラ120とクリーニング装置700の当接離間機構の構成及び当接離間動作について、図4、図5を用いて説明する。図4は二次転写ローラ120とクリーニング装置700の当接離間を行うカム部材を示す図である。クリーニング装置700はクリーニングブラシ106とクリーニングローラ107から構成されている。図4に示すカム部材1100は矢印の方向に回転し、二次転写ローラ120を移動させるバネ1101と、クリーニング装置700を移動させるバネ1102を押圧する。これにより二次転写ローラ120とクリーニング装置700はポジション移動、すなわち当接されたり離間されたりする。これらのバネは、押圧されない場合は部材を当接位置にし、押圧された場合に部材を離間位置にする。カム部材1100は図4(a)に示すように、回転中心からの距離に応じて大きく分けて3つの面(1110・1111・1112)を有している。そして、バネ位置にどの面があるかに応じて二次転写ローラ120とクリーニング装置700の当接離間ポジションが決まるため、3ポジションを有することになる。図4(a)に示すように、カム部材1100は時計回りに回転するので、面1112、面1110、面1111の順にカム部材1100の面がバネの位置に移動する。
次に、二次転写ローラ120とクリーニング装置700の当接離間機構の構成及び当接離間動作について、図4、図5を用いて説明する。図4は二次転写ローラ120とクリーニング装置700の当接離間を行うカム部材を示す図である。クリーニング装置700はクリーニングブラシ106とクリーニングローラ107から構成されている。図4に示すカム部材1100は矢印の方向に回転し、二次転写ローラ120を移動させるバネ1101と、クリーニング装置700を移動させるバネ1102を押圧する。これにより二次転写ローラ120とクリーニング装置700はポジション移動、すなわち当接されたり離間されたりする。これらのバネは、押圧されない場合は部材を当接位置にし、押圧された場合に部材を離間位置にする。カム部材1100は図4(a)に示すように、回転中心からの距離に応じて大きく分けて3つの面(1110・1111・1112)を有している。そして、バネ位置にどの面があるかに応じて二次転写ローラ120とクリーニング装置700の当接離間ポジションが決まるため、3ポジションを有することになる。図4(a)に示すように、カム部材1100は時計回りに回転するので、面1112、面1110、面1111の順にカム部材1100の面がバネの位置に移動する。
図5にこれら当接離間機構の模式図とカム部材1100を側面から見た当接離間動作を示す。図5(a)において、カム部材1100はギア列で連結されており、最終端のギア1202はソレノイド1200が一定時間吸引動作をすることにより爪が外れ、定着部を駆動する定着モータ217−bの駆動によって1回転する。また、最終端のギア1202が1回転するとカム部材1100は1/3回転するように構成されている。従って、当接離間ポジションはソレノイド1200の駆動によって3つの状態を順に遷移する。また、ソレノイド1200はCPU205が出力する信号によってソレノイド駆動回路1201を介して駆動される。同様に定着モータ217−bはCPU205が出力する信号によってモータドライバ217−aを介して駆動される。図5(c)に示すように、カム部材1100の面1112の部分がバネ位置に到達した場合は、バネ1101は押圧されずバネ1102は押圧されるため、二次転写ローラ120は当接位置、クリーニング装置700は離間位置となる。また、図5(b)に示すように、面1111の部分がバネ位置に到達した場合はバネ1101とバネ1102は両方押圧されるため、二次転写ローラ120とクリーニング装置700は共に離間位置となる。また、図5(d)に示すように、面1110の部分がバネ位置に到達した場合はバネ1101とバネ1102は押圧されないため、二次転写ローラ120とクリーニング装置700は共に当接位置となる。
[付着現像剤が形成した画像に重ならないようにするための制御について]
次に図6を用いて本発明の実施例を示す。
次に図6を用いて本発明の実施例を示す。
先に述べたように、印字工程前の転写電圧の制御において、CPU205が二次転写ローラ120の目標電流に対応する転写電圧の値を記録する際には、次のような状態で制御を行う。すなわち、図6(a)に示すように、二次転写ローラ120(T2)を中間転写体108に当接し、クリーニング装置700(CLN)を離間した状態で制御を行う。この状態は図15に示す第二状態である。
次に、図6(b)に示すように、画像形成を行うために、クリーニング装置700を一旦当接してから、図6(c)に示すように二次転写ローラ120とクリーニング装置700の両方を離間する。すなわち、図15で示したように、第二状態から第三状態へ遷移し、その後第一状態に遷移する。図6(b)でクリーニング装置700を一旦当接したときに、クリーニング装置700に付着していた残留現像剤trが中間転写体108上に付着して付着現像剤となる。以下、クリーニング装置700の残留現像剤が中間転写体108に付着した付着現像剤も残留現像剤ということとする。
図6(b)でクリーニング装置700を一旦当接したタイミング(付着した時刻)から所定時間Tが経過したタイミングで、図6(c)に示すように光学ユニット101により静電潜像を形成するため、像担持体である感光ドラム100への画像の露光を開始する。この所定時間Tは、クリーニング装置700を一旦当接した際に中間転写体108上に付着した残留現像剤trと現像剤像である形成した画像tiが重ならないように決定する必要がある。また、画像形成開始を遅くしすぎると、画像tiの画像後端が残留現像剤trに重なってしまうので、所定時間Tは、図6(d)に示すように画像先端にも重ならず、図6(e)に示すように画像後端にも重ならないような時間とする。
[所定時間Tの決定方法について]
以下に所定時間Tを決定する方法を図7で説明する。図7(a)は画像形成装置のエンジン状態や二次転写ローラ120、クリーニング装置700の当接、離間の状態を示すタイミングチャートである。図7(b)から図7(d)は二次転写ローラ120やクリーニング装置700の当接離間を示す図である。
以下に所定時間Tを決定する方法を図7で説明する。図7(a)は画像形成装置のエンジン状態や二次転写ローラ120、クリーニング装置700の当接、離間の状態を示すタイミングチャートである。図7(b)から図7(d)は二次転写ローラ120やクリーニング装置700の当接離間を示す図である。
図7(a)に示すように、画像形成装置のエンジンが待機状態である場合には、二次転写ローラ120(T2)、クリーニング装置700(CLN)ともに中間転写体108から離間した状態である。コントローラ201からエンジン制御部203に対して画像形成要求が通知されると、エンジンは前回転状態となり、前回転処理の間に電流検知回路191による二次転写ローラ120の電流検知が行われる。先に説明したとおり、電流検知回路191による二次転写ローラ120の電流検知が行われているときには、二次転写ローラ120が中間転写体108に当接し、クリーニング装置700は中間転写体108から離間した状態である。電流検知回路191による二次転写ローラ120の電流検知が終了すると、二次転写ローラ120、クリーニング装置700共に中間転写体108に当接した状態となり、この段階でクリーニング装置700の残留現像剤が中間転写体108に付着する。その後、二次転写ローラ120、クリーニング装置700共に中間転写体108から離間した状態となる。一方、エンジンは前回転処理が終了すると、コントローラ201から通知された画像形成要求に従い画像形成が開始され、光学ユニット101により感光ドラム100への露光が開始される、すなわちプリント中の状態となる。
形成した画像tiと残留現像剤trが重ならないような画像形成開始のタイミングは、図7(a)で示すように二次転写ローラ120(T2)とクリーニング装置700(CLN)を当接した時点を基準としてT=A−B+αによって求められる。
図7(a)で示すAとは、図7(b)に示すとおり中間転写体108上の1点がクリーニング位置を通過してから一次転写位置を通過するまでの時間である。すなわち、クリーニング装置700(CLN)が中間転写体108に当接したときに中間転写体108上に付着した残留現像剤trが、一次転写位置を通過するまでの時間である。なお、一次転写位置とは、感光ドラム100上に形成した画像(現像剤画像(トナー画像))が中間転写体108に一次転写される位置である。また図7(a)で示すBとは、図7(b)に示すとおり感光ドラム100上の1点が露光位置を通過してから一次転写位置を通過するまでの時間である。すなわち、光学ユニット101が感光ドラム100上に露光による画像形成を開始してから、現像された画像の画像先端が一次転写位置を通過する時間である。ここで、クリーニング装置700を当接してからA−Bのタイミングで画像形成を開始すると、形成した画像ti(以下、単に画像tiとする)の画像先端部と残留現像剤trが重なってしまう。このため、図7(c)に示すとおりαだけ画像形成を遅らせることにより、画像tiと残留現像剤trが重ならないようにする。
このときαは、図7(d)に示すとおり中間転写体108の周長から画像長さ(形成した画像tiの長さ)を引いた距離ΔLから、残留現像剤trの付着幅Cを引いた長さから求める。なお、中間転写体108の周長とは、中間転写体の移動方向の一周分の長さであり、画像長さとは中間転写体108の移動方向の長さである。ここでαを大きくとり過ぎると、画像tiの画像後端と残留現像剤trが重なってしまうので、画像tiの画像後端と残留現像剤trが重ならないようなβを確保した上でαを決定する。すなわち、ΔL=α+β+Cとなるようにαとβを決定する。本実施例では、例えばβ=αとして、下記のような式にてαを決定する。
以上述べたように画像形成を開始するタイミングTを決定することにより、中間転写体108上に付着した残留現像剤trが形成した画像tiと重ならないように画像形成を開始することが可能となる。これにより、二次転写電流検知回路とクリーニング電流検知回路が共通化され、中間転写体の周長が短い場合でも、中間転写体108に付着した残留現像剤trが転写材Pに転写されることを防止することができる。そして画像の質を低下させることなく印字動作が可能となる。
次に、実施例2に関して説明する。
なお、本実施例に係る画像形成装置の概略構成は実施例1で説明した画像形成装置の概略構成と同様であるから図13に代えて説明を省略し、同じ構成には同じ符号を用いて説明する。また、二次転写ローラ120とクリーニングローラ107の当接、離間についての状態も図14、図15で説明したものと同様である。
本実施例では実施例1で説明した中間転写体108よりもさらに周長が短い中間転写体108の場合のタイミング制御について説明する。すなわち、実施例1よりも、さらに中間転写体108の周長が短いような画像形成装置において、図8に示すように中間転写体108の周長と画像長さとの差ΔLと残留現像剤trの付着幅Cとの関係がΔL<Cとなるような周長の中間転写体の場合を考える。なお、残留現像剤trの付着幅Cとは、中間転写体108の移動方向の長さであり、残留現像剤trが複数付着している場合は全ての残留現像剤trが含まれるような長さである。本実施例においては、クリーニングブラシ106とクリーニングローラ107により2つの残留現像剤trが付着する例をとっているため、例えば付着幅Cは図7(b)に示すようになる。このような場合には、中間転写体108上には残留現像剤trを回避するだけの距離を確保できず、図8に示すように形成した画像tiと残留現像剤trとが重なってしまう。このような構成において、画像の質を低下させることなく印字動作が可能となるように、付着した残留現像剤trを除去してから画像形成を行う方法について図9を用いて説明する。
[残留現像剤を除去してから画像形成を行う方法について]
図9(a)は画像形成装置のエンジン状態や二次転写ローラ120、クリーニング装置700の当接、離間の状態を示すタイミングチャートである。図9(b)から図9(d)は二次転写ローラ120やクリーニング装置700の当接離間を示す図である。
図9(a)は画像形成装置のエンジン状態や二次転写ローラ120、クリーニング装置700の当接、離間の状態を示すタイミングチャートである。図9(b)から図9(d)は二次転写ローラ120やクリーニング装置700の当接離間を示す図である。
図9(b)に示すように、実施例1での説明と同様、クリーニング装置700を中間転写体108に一旦当接したときに、クリーニング装置700に付着していた残留現像剤trが中間転写体108上に付着する。この付着した残留現像剤trが一次転写位置を通過する際に、一次転写ローラ103に転写動作時とは逆極性の電圧である逆バイアスをかけるように制御する。なお、図9(a)のT1が一次転写ローラ103の印加状態を示している。これにより、図9(c)に示すように、残留現像剤trを感光ドラム100へもどし、感光ドラム100上に接触している像担持体クリーニング手段であるクリーニングブレード130で回収する。このときに、残留現像剤trが付着した感光ドラム100表面には帯電ムラが生じる。このため、残留現像剤trの回収後、一次転写ローラ103に正バイアスを印加して感光ドラム100を1周させて感光ドラム100の帯電量を均一にしてから、図9(d)に示すように次の画像形成を開始する(図9(a)のT1参照)。なお、これらの制御は実施例1と同様、CPU205によって制御される。
以上述べたように、本実施例では、中間転写体108上の残留現像剤trを感光ドラム100に回収して除去し、感光ドラム100の帯電量を均一にしてから画像形成を実施する。これにより、中間転写体108の周長が残留現像剤trを回避できない長さの画像形成装置においても、残留現像剤trが中間転写体108に付着し、付着した残留現像剤が転写材に転写されることを防止することができる。そして、画像の質を低下させることなく印字動作が可能になる。
次に、実施例3に関して説明する。
なお、本実施例に係る画像形成装置の概略構成は実施例1で説明した画像形成装置の概略構成と同様であるから図13に代えて説明を省略し、同じ構成には同じ符号を用いて説明する。また、二次転写ローラ120とクリーニングローラ107の当接、離間についての状態も図14、図15で説明したものと同様である。
実施例1では、残留現像剤を回避して画像形成を行う方法について説明し、実施例2では、残留現像剤を除去してから画像形成を行う方法について説明した。本実施例では、残留現像剤を回避できるような画像長さと回避できない画像長さがある場合について、実施例1で説明した画像形成方法を行うか、実施例2で説明した画像形成方法を行うかを選択して画像形成を行う方法を示す。
[画像長さの算出について]
まず、残留現像剤trを回避できない画像長さがどのように求められるかを示す。
まず、残留現像剤trを回避できない画像長さがどのように求められるかを示す。
実施例2で残留現像剤trを回避するだけの距離を確保できない構成として、ΔL<Cとなることを説明した。このとき、ΔLとは中間転写体108の周長Ltから画像長さLiを引いた値であるので下記の式で示す。
ΔL=Lt−Li (式1)
ΔL=Lt−Li (式1)
式1をΔL<Cに代入すると、下記の式となる。
Lt−Li<C (式2)
Lt−Li<C (式2)
この式を画像長さLiについて解くと、下記の式となる。
Li>Lt−C (式3)
Li>Lt−C (式3)
図10に示すように、コントローラ201からエンジン制御部203に対して画像長さLiを通知した後、画像形成要求を通知することで、エンジン制御部203は画像長さLiを元に画像形成方法の判断を行う。
[画像形成方法の選択について]
画像形成方法の判断について図11のフローチャート使って説明する。
画像形成方法の判断について図11のフローチャート使って説明する。
ステップ801(以下、S801のように記す)において、CPU205は、コントローラ201からエンジン制御部203に対して通知された形成する画像長さLiから、式3(Li>Lt−C)を満たすか否かを判断する。S801で、CPU205が式3を満たさないと判断した場合(Noの場合)、残留現像剤trを画像後端と画像先端の間へ回避しながら画像形成できる。このため、S802では、CPU205は実施例1で説明した方法で、クリーニング位置で付着した残留現像剤trを回避して画像形成を実行させる。S801で、CPU205が式3を満たすと判断した場合(Yesの場合)は、S803においてCPU205は実施例2で説明した方法で、クリーニング位置で付着した残留現像剤trの除去処理を行わせてから画像形成を実行させる。
以上述べたように、本実施例では形成する画像の長さに応じて、実施例1で説明した画像形成を行うか、実施例2で説明した画像形成を行うか選択して画像形成を行う。これにより、残留現像剤trを回避できるような画像長さと回避できない画像長さがある場合においても、中間転写体108に付着した残留現像剤trが転写材Pに転写されることを防止することができる。そして、残留現像剤により画像の質を低下させることなく印字動作が可能となる。
100 感光ドラム
101 光学ユニット
102 帯電ローラ
103 一次転写ローラ
104 中間転写体テンションローラ
105 中間転写体駆動ローラ
106 中間転写体クリーニングブラシ
107 中間転写体クリーニングローラ
108 中間転写体
120 二次転写ローラ
101 光学ユニット
102 帯電ローラ
103 一次転写ローラ
104 中間転写体テンションローラ
105 中間転写体駆動ローラ
106 中間転写体クリーニングブラシ
107 中間転写体クリーニングローラ
108 中間転写体
120 二次転写ローラ
Claims (5)
- 露光手段により静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体に形成された静電潜像を現像手段により現像した現像剤像が転写される中間転写体と、
前記像担持体に形成された前記現像剤像を前記中間転写体に転写する一次転写手段と、
前記一次転写手段により前記中間転写体に転写された前記現像剤像を記録材に転写する二次転写手段と、
前記二次転写手段により前記記録材に前記現像剤像を転写したあとに前記中間転写体に残留する現像剤をクリーニングするクリーニング手段と、
前記二次転写手段又は前記クリーニング手段に電圧が印加されたときの電流を検知する電流検知手段と、
前記電流検知手段により前記二次転写手段に流れる電流の検知結果に基づき転写電圧を設定し、前記転写電圧を印加した前記二次転写手段により前記記録材への転写を行わせる制御手段と、
を備える画像形成装置であって、
前記制御手段は、前記現像剤像の長さと前記中間転写体の長さと前記クリーニング手段が前記中間転写体に当接することにより前記中間転写体に付着する付着現像剤の長さとに基づき、前記露光手段が前記像担持体に静電潜像の形成を開始するタイミングを決定することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記現像剤像の長さが前記中間転写体の長さと前記付着現像剤の長さとの差よりも短い場合に、前記付着現像剤が前記中間転写体に付着した時刻から所定時間が経過したあとに、前記露光手段による前記像担持体への静電潜像の形成を開始させることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1又は2に記載の画像形成装置において、
前記像担持体に形成された前記現像剤像を前記一次転写手段により前記中間転写体に転写したあとに前記像担持体に残留する現像剤をクリーニングする像担持体クリーニング手段を備え、
前記制御手段は、前記現像剤像の長さが前記中間転写体の長さと前記付着現像剤の長さとの差より長い場合に、前記付着現像剤を前記像担持体に移動させて、前記像担持体クリーニング手段により前記付着現像剤をクリーニングさせたあとに、前記露光手段による前記像担持体への静電潜像の形成を開始させることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記一次転写手段が前記像担持体に形成された前記現像剤像を前記中間転写体に転写する際の電圧とは逆極性の電圧を前記一次転写手段に印加させることにより、前記付着現像剤を前記像担持体へ移動させることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記現像剤像の長さを前記制御手段に通知するコントローラを備えることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
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JP2009044024A JP2010197823A (ja) | 2009-02-26 | 2009-02-26 | 画像形成装置 |
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-
2009
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