JP5488991B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置であって、前記第2転写工程において前記画像面積率がb[%]を超えるときには(但し、b<100)、b[%]の前記画像面積率に対応する前記目標値として前記第1アルゴリズムによって求められる値よりも大きな値を、b[%]を超える前記画像面積率に対応する前記目標値とする特性のある前記関係を示す第3アルゴリズムを、前記アルゴリズムとして用いることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2の画像形成装置であって、前記第3アルゴリズムとして、前記画像面積率の増加に伴って前記目標値を増加させる特性のある前記関係を示すものを用いることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項3の画像形成装置であって、前記第2アルゴリズム及び第3アルゴリズムの組合せとして、0[%]の前記画像面積率に対応する前記目標値を、100[%]の前記画像面積率に対応する前記目標値よりも小さな値とするものを、用いることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項4の画像形成装置であって、前記第1アルゴリズム、第2アルゴリズム及び第3アルゴリズムの組合せとして、0[%]の前記画像面積率に対応する前記目標値を、前記目標値の中の最小値にするものを、用いることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1乃至5の何れかの画像形成装置であって、前記第1転写工程においては、前記アルゴリズムとして、0[%]から100[%]に至るまでの画像面積率の全範囲に渡って、前記画像面積率の増加に伴って前記目標値を減少させる特性のある前記関係を示すものを用いることを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1乃至6の何れかの画像形成装置であって、前記第2転写工程において、前記第2アルゴリズムとして、前記第1転写工程で用いるアルゴリズムに比べて、同じ画像面積率に対してより小さな値の前記目標値を関連付ける特性のある前記関係を示すものを用いることを特徴とするものである。
また、次に説明する理由により、転写ニップ出口における潜像担持体へのトナーの逆転写の発生を抑えることができる。即ち、第2転写工程では、既に説明したように、潜像担持体の大面積地肌領域を転写ニップ出口に位置させたときに、トナーの逆転写を特に発生させ易くなる。大面積地肌領域は、潜像担持体の全領域のうち、転写ニップ出口における画像面積率が0[%]以上、a[%]未満(例えば5%未満)という非常に小さな値になる領域である。画像面積率=0[%]である場合には、そもそも転写処理を実行する必要はない。また、画像面積率=0[%]でなくても、a[%]未満という極めて低い画像面積率である場合には、潜像担持体からニップ形成部材(又は記録部材)に転写するトナー量が極めて少量であったり、潜像担持体の極小面積の潜像部に対して周囲の極大面積の地肌部から電流が流れ込んだりするため、それほど大きな転写電流を出力しなくても、潜像担持体の極小面積の潜像部に対して必要量の電流を流すことができる。そこで、画像面積率がa[%]未満になったとき、即ち、逆転写を特に発生させ易い状態になったときには、アルゴリズムとして、第1アルゴリズムの代わりに第2アルゴリズムを用いることで、画像面積率=a[%]のときよりも転写電流の目標値を小さくする。これにより、画像面積率=a[%]未満という極小の潜像部に対して必要量の転写電流を流してトナーを転写するとともに、転写ニップ出口における潜像担持体の地肌部とニップ形成部材との電位差を小さくして、トナーの逆転写の発生を抑えることができる。
として機能している。なお、一次転写電源81Y,M,C,Bkからの1次転写電流の出力の目標値は、制御部200からPWM信号として出力されて、一次転写電源81Y,M,C,Bkに入力される。
本発明者は、図1に示した実施形態に係るプリンタと同様の構成のプリンタ試験機を用意した。そして、このプリンタ試験機において、3種類のテスト画像をそれぞれ出力して1次転写電流と1次転写電圧と1次転写率と逆転写率との関係を調べる実験を行った。具体的には、3種類のテスト画像の1つとして、主走査方向の長さが14.85[mm]であってA4サイズ紙の長さ方向に沿った副走査方向の全域に渡って延在する短冊状のBk5%テスト画像(画像面積率5%)をプリントした。Bk用の1次転写電源81Bkからの出力電圧については、一定電圧を出力する定電圧制御を行った。電圧の制御目標値としては、1000[V]から2300[V]まで、100[V]毎に徐々に上げていき、それぞれの制御目標値でBk5%テスト画像をプリントした。そして、それぞれのプリントにおいて、Bk用の1次転写電源81Bkからの出力電流値を測定した。また、Bk用の1次転写ニップを進入する前のBk用の感光体2BkにおけるBk5%テスト画像に対する単位面積あたりのトナー付着量と、1次転写ニップ通過後の感光体2Bkにおける単位面積あたりのトナー付着量とを測定した。そして、前者のトナー付着量から後者のトナー付着量を差し引いた値の前者に対する割合を1次転写率として求めた。
上述したように、第2転写工程が実施されるM,C,Bk用の1次転写ニップ内では、トナー像の逆転写が発生し易い。一方、第1転写工程だけしか実施されないY用の1次転写ニップにおいては、トナー像の逆転写は発生しない。そこで、Y用の1次転写電源81Yについては、1次転写効率の低下が起こらない電圧範囲内で、ニップ出口付近における「10ライン区画」の平均画像面積率が高くなるほど、一次転写電流の目標値を小さくするようにしている。具体的には、感光体2Yのニップ出口付近における「10ライン区画」の平均画像面積率x1(0≦x1≦100)に基づいて、Y用の1次転写電源81Yの1次転写電流の目標値IY(x1)を、次式でに基づいて求めるように、制御部200を構成している。
IY(x1)=−8.00×x1/100+28.0[μA]
(0≦x1≦100)・・・(1)
IM(x2)=220×x2/100+15.0[μA]
(0≦x2<5)・・・(2)
IM(x2)=−7.89×x2/100+26.4[μA]
(5≦x2≦95)・・・(3)
IM(x2)=22.1×x2/100+20.0[μA]
(95<x2≦100)・・・(4)
IC(x3)=180×x3/100+15.0[μA]
(0≦x3≦5)・・・(5)
IC(x3)=−7.37×x3/100+24.4[μA]
(5<x3≦95)・・・(6)
IC(x3)=52.6×x3/100−32.6[μA]
(95<x3≦100)・・・(7)
IC(x4)=180×x4/100+15.0[μA]
(0≦x4≦5)・・・(8)
IC(x4)=−7.37×x4/100+24.4[μA]
(5<x4≦95)・・・(9)
IC(x4)=52.6×x4/100−32.6[μA]
(95<x4≦100)・・・(10)
図17は、第1変形例に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、装置内で記録紙Pを水平方向に搬送しながら、その記録紙Pに画像を形成する点が、記録紙Pを鉛直方向に搬送する実施形態に係るプリンタと異なっている。
図19は、第2変形例に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、ニップ形成部材として、中間転写ベルトの代わりに、無端状の紙搬送ベルト121を各色の感光体2Y,M,C,Bkに当接させている点が、実施形態に係るプリンタと異なっている。紙搬送ベルト121は、その表面に保持した記録紙を、自らの無端移動に伴ってY,M,C,Bk用の1次転写ニップに順次通していく。この過程で、感光体2Y,M,C,Bk上のY,M,C,Bkトナー像が、記録紙の表面に重ね合わせて転写されていく。
図20は、第3変形例に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、1つの感光体2の周囲に、Y,M,C,Bk用の現像装置3Y,M,C,Bkを有している。画像形成を行う場合、まず、感光体2の表面を帯電手段4によって一様に帯電させた後、感光体2の表面に対してY用の画像データに基づいて変調されたレーザ光ーLを照射して,感光体2の表面にY用の静電潜像を形成する。そして、このY用の静電潜像を現像装置3Yによって現像してYトナー像を得た後、これを中間転写ベルト21上に1次転写する。その後、感光体2の表面上の転写残トナーをドラムクリーニング装置5によって除去した後、感光体2の表面を帯電手段4によって再び一様に帯電させる。次に、感光体2の表面に対して、M用の画像データに基づいて変調されたレーザー光Lを照射して、感光体2の表面にM用の静電潜像を形成した後、これを現像装置3Mによって現像してMトナー像を得る。そして、このMトナー像を中間転写べルト21上のYトナー像に重ね合わせて1次転写する。以降、同様にして、感光体2上でCトナー像、Bkトナー像を順次現像して、ベルト上のYMトナー像上に順次重ね合わせて1次転写していく。これにより、中間転写ベルト21上に4色トナー像を形成する。
によって求められる値よりも大きな値を、95[%]を超える平均画像面積率に対応する目標値として求めるための第3アルゴリズムである(4)式、(7)式、(10)式を用いるようになっている。かかる構成では、全面ベタ画像、あるいはこれに近いほど高画像面積率の画像を転写する際には、1次転写電流を非常に大きくしても、ベルトから感光体へのトナーの逆転写が殆ど起こらないことから、1次転写電流を非常に大きくして画像濃度不足を効果的に抑えることができる。
3Y,M,C,Bk:現像装置(現像手段)
21:中間転写ベルト(ニップ形成部材)
81Y,M,C,Bk:1次転写電源(転写電流出力手段の一部)
200:制御部(転写電流出力手段の一部)
P:記録紙(記録部材)
Claims (7)
- 潜像を担持する潜像担持体と、前記潜像担持体上の潜像をトナーによって現像してトナー像を得る現像手段と、前記潜像担持体に当接して転写ニップを形成するニップ形成部材と、前記ニップ形成部材、あるいは前記ニップ形成部材の表面に保持される記録部材、に対して前記潜像担持体上のトナー像を転写するために、前記ニップ形成部材に対して所定の目標値と同じ電流値の転写電流を出力し、且つ前記潜像担持体における転写ニップ出口付近の画像面積率と前記目標値との関係を示すアルゴリズム及び前記画像面積率に基づいて、前記目標値を決定する転写電流出力手段と、を備え、
トナー像を転写していない状態の前記ニップ形成部材あるいは記録部材に対して前記潜像担持体上のトナー像を転写する第1転写工程と、既にトナー像を転写している状態の前記ニップ形成部材あるいは記録部材に対して潜像担持体上のトナー像を転写する第2転写工程とを実施する画像形成装置であって、
前記第2転写工程において前記画像面積率がa[%]からb[%]まで(但し、0<a<b)の一般的な範囲内であるときには、前記アルゴリズムとして、前記画像面積率の増加に伴って前記目標値を減少させる特性のある前記関係を示す第1アルゴリズムを用いる一方で、前記第2転写工程において前記画像面積率がa[%]未満であるときには、a[%]の前記画像面積率に対応する前記目標値として前記第1アルゴリズムによって求められる値よりも小さな値を、a[%]未満の前記画像面積率に対応する前記目標値とする特性と、前記画像面積率の増加に伴って前記目標値を増加させる特性、又は前記画像面積率にかかわらず目標値を一定にする特性とを有する前記関係を示す第2アルゴリズムを、前記アルゴリズムとして用いることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置であって、
前記第2転写工程において前記画像面積率がb[%]を超えるときには(但し、b<100)、b[%]の前記画像面積率に対応する前記目標値として前記第1アルゴリズムによって求められる値よりも大きな値を、b[%]を超える前記画像面積率に対応する前記目標値とする特性のある前記関係を示す第3アルゴリズムを、前記アルゴリズムとして用いることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2の画像形成装置であって、
前記第3アルゴリズムとして、前記画像面積率の増加に伴って前記目標値を増加させる特性のある前記関係を示すものを用いることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3の画像形成装置であって、
前記第2アルゴリズム及び第3アルゴリズムの組合せとして、0[%]の前記画像面積率に対応する前記目標値を、100[%]の前記画像面積率に対応する前記目標値よりも小さな値とするものを、用いることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4の画像形成装置であって、
前記第1アルゴリズム、第2アルゴリズム及び第3アルゴリズムの組合せとして、0[%]の前記画像面積率に対応する前記目標値を、前記目標値の中の最小値にするものを、用いることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至5の何れかの画像形成装置であって、
前記第1転写工程においては、前記アルゴリズムとして、0[%]から100[%]に至るまでの画像面積率の全範囲に渡って、前記画像面積率の増加に伴って前記目標値を減少させる特性のある前記関係を示すものを用いることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至6の何れかの画像形成装置であって、
前記第2転写工程において、前記第2アルゴリズムとして、前記第1転写工程で用いるアルゴリズムに比べて、同じ画像面積率に対してより小さな値の前記目標値を関連付ける特性のある前記関係を示すものを用いることを特徴とする画像形成装置。
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