(57)【要約】【課題】残留トナー量が増加しても画像への影響や作業効率の低下が防止されている画像形成装置を提供すること。【解決手段】本発明のカラープリンタ１は，感光体ドラム２０と，感光体ドラム２０上のトナー像を媒体上に転写する転写装置６０とを有するものであって，回転しつつ感光体ドラム２０における転写装置６０による転写後の位置に接触する回収部材７１と，感光体ドラム２０における転写装置６０による転写位置と回収部材７１によるトナー一時回収位置との間の位置に対し帯電調整を行うイレーサ７２と，感光体ドラム２０の表面における次回の画像形成が行われる領域に対しては帯電調整をせず，次回の画像形成が行われない領域に対しては帯電調整をするようにイレーサ７２を制御する点灯制御部７３とを有するものである。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像担持回転体と，前記トナー像担持回転体上のトナー像を媒体上に転写する転写部材とを有する画像形成装置において，
回転しつつ前記トナー像担持回転体における前記転写部材による転写後の位置に接触するトナー一時回収回転体と，
前記トナー像担持回転体における前記転写部材による転写位置と前記トナー一時回収回転体によるトナー一時回収位置との間の位置に対し帯電調整を行う帯電調整器と，
前記トナー像担持回転体の表面における次回の画像形成が行われる領域に対しては帯電調整をせず，次回の画像形成が行われない領域に対しては帯電調整をするように前記帯電調整器を制御する帯電調整制御部とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において，
前記帯電調整器は，前記トナー像担持回転体の幅方向に対して一様な光照射イレーサであり，
前記帯電調整制御部は，
前記トナー像担持回転体における次回の画像形成の画像内領域となる箇所が前記光照射イレーサに対面しているときに前記光照射イレーサをオフさせ，
次回の画像形成の画像間領域となる箇所が前記光照射イレーサに対面しているときに前記光照射イレーサをオンさせることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置において，
前記帯電調整器は，前記トナー像担持回転体の幅方向に対して分割された光照射イレーサであり，
前記帯電調整制御部は，画像形成情報に基づき，
前記トナー像担持回転体における次回の画像形成の画像内領域となる箇所が前記光照射イレーサに対面しているときに，画像幅の範囲内の前記光照射イレーサをオフさせるとともに画像幅の範囲外の前記光照射イレーサをオンさせ，
次回の画像形成の画像間領域となる箇所が前記光照射イレーサに対面しているときに前記光照射イレーサを全幅にわたりオンさせることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，感光体上の転写残トナーを再利用するクリーナレス方式の画像形成装置に関する。さらに詳細には，トナーを一旦回収し，回収したトナーを感光体上に再び吐き出すトナー制御部材を有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来，電子写真方式の画像形成装置では，一般に，感光体ドラム等の像担持体にトナー像を形成し，そのトナー像を用紙等に転写して画像を得ている。また，転写後の感光体上に残った残留トナーを，ブレード等のクリーニング装置によって除去し廃棄する代わりに，現像装置によって回収して再利用するクリーナレスといわれる画像形成装置もある。
【０００３】
このクリーナレス方式の画像形成装置においては，帯電不良や露光不良を防止するために，転写装置と帯電装置との間で感光体に対面するトナー制御部材を備えるものがある。例えば，特許文献１には，トナー制御部材として捕集ローラを有し，残留トナーを捕集ローラに一旦回収するクリーナレス方式の画像形成装置が開示されている。この文献に記載の画像形成装置では，捕集ローラに印加する電圧を切り替えて回収と吐き出しとを行い，回収した残留トナーを感光体の非画像部分に吐き出させるとされている。
【０００４】
またさらに，転写装置とトナー制御部材との間に，イレーサを有する画像形成装置もある。イレーサは，例えば，感光体ドラムの表面に光照射することによって，感光体ドラムの表面の除電を行うものである。これにより，感光体ドラム表面に残った潜像を消去して次回の画像形成に備えるとともに，トナー制御部材による残留トナーの制御をしやすくすることができる。
【特許文献１】特開２００２−３６５９９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記した従来の画像形成装置では，残留トナーを非画像領域に吐き出すように制御されている。しかしながら，例えば転写効率の低下等の原因により残留トナーの全体量が増加した場合，捕集ローラに次第に残留トナーが蓄積されるおそれがある。捕集ローラのトナー蓄積量には限界があるため，飽和する前にトナーを吐き出す必要がある。その動作が連続印刷動作中に必要になれば，印刷動作を一旦中断しなくてはならず，作業効率が低下するという問題点があった。この問題点は，イレーサを有する画像形成装置においても同様であった。
【０００６】
本発明は，前記した従来の画像形成装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，残留トナー量が増加しても画像への影響や作業効率の低下が防止されている画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の画像形成装置は，トナー像担持回転体と，トナー像担持回転体上のトナー像を媒体上に転写する転写部材とを有する画像形成装置であって，回転しつつトナー像担持回転体における転写部材による転写後の位置に接触するトナー一時回収回転体と，トナー像担持回転体における転写部材による転写位置とトナー一時回収回転体によるトナー一時回収位置との間の位置に対し帯電調整を行う帯電調整器と，トナー像担持回転体の表面における次回の画像形成が行われる領域に対しては帯電調整をせず，次回の画像形成が行われない領域に対しては帯電調整をするように帯電調整器を制御する帯電調整制御部とを有するものである。
【０００８】
本発明の画像形成装置によれば，転写後にトナー像担持回転体上に残留する残留トナーはトナー一時回収回転体に回収され，再びトナー像担持回転体上に吐き出される。ここで，トナー像担持回転体は帯電調整器によって帯電調整を行うことにより，トナーが吐き出されやすくすることができる。そこで，次回の画像形成が行われない領域に対して帯電調整をすれば，この領域に集中的にトナーが吐き出されることになる。従って，画像形成と同時に多くのトナーの吐き出しを行っても，次回の画像形成に対する影響は防止されている。これにより，残留トナー量が増加しても画像への影響や作業効率の低下が防止されている。
【０００９】
さらに本発明では，帯電調整器は，トナー像担持回転体の幅方向に対して一様な光照射イレーサであり，帯電調整制御部は，トナー像担持回転体における次回の画像形成の画像内領域となる箇所が光照射イレーサに対面しているときに光照射イレーサをオフさせ，次回の画像形成の画像間領域となる箇所が光照射イレーサに対面しているときに光照射イレーサをオンさせることが望ましい。
オンされている光照射イレーサに対面したトナー像担持回転体の領域は，光照射イレーサによって除電されるので，トナーが吐き出されやすくなる。そこで，このようにすれば，次回の画像形成の画像間領域となる箇所に多くのトナーが吐き出されるので，次回の画像形成に対する影響が防止されている。
【００１０】
さらに本発明では，帯電調整器は，トナー像担持回転体の幅方向に対して分割された光照射イレーサであり，帯電調整制御部は，画像形成情報に基づき，トナー像担持回転体における次回の画像形成の画像内領域となる箇所が光照射イレーサに対面しているときに，画像幅の範囲内の光照射イレーサをオフさせるとともに画像幅の範囲外の光照射イレーサをオンさせ，次回の画像形成の画像間領域となる箇所が光照射イレーサに対面しているときに光照射イレーサを全幅にわたりオンさせることが望ましい。
このようにすれば，画像内領域となる箇所の画像幅の範囲外にも多くのトナーが吐き出される。従って，次回の画像形成に対する影響を防止しつつ，さらに多くのトナーを吐き出すことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の画像形成装置によれば，残留トナー量が増加しても画像への影響や作業効率の低下が防止されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，クリーナレス方式のカラープリンタに本発明を適用したものである。
【００１３】
本発明のカラープリンタ１は，図１にその概略構成を示すように，各色の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋ，中間転写ベルト１１，２次転写装置１２，ベルトクリーナ１３を有している。各色の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋは，中間転写ベルト１１に沿って配置され，中間転写ベルト１１上に各色のトナー像を重ね合わせて形成する。重ね合わされたトナー像は，２次転写装置１２で記録紙１４に転写される。また，中間転写ベルト１１上に残ったトナーは，ベルトクリーナ１３によって掻き取られる。本形態では，負帯電トナーを使用するカラープリンタ１とする。なお以下では，特に区別の必要がない場合には，各色の添字ＹＭＣＢｋを省略して記載する。
【００１４】
各色の画像形成部１０はいずれも同じ構成である。各画像形成部１０は，図１と図２に示すように，感光体ドラム２０を中心として，その周囲に帯電装置３０，露光装置４０，現像装置５０，転写装置６０を有している。各装置は一般的なものを使用すればよい。また，本形態のカラープリンタ１は，転写装置６０と帯電装置３０との間に残留トナー制御部７０を備えている。
【００１５】
本形態の残留トナー制御部７０は，図２に示すように，回収部材７１とイレーサ７２とを有し，イレーサ７２には点灯制御部７３が接続されている。また，点灯制御部７３には，画像形成用の制御部７４が接続され，次回の画像形成に関する情報が入力される。回収部材７１は，ここでは導電性のブラシであり，適宜電圧が印加される。イレーサ７２は，感光体ドラム２０の軸方向に沿って，感光体ドラム２０に対面している。イレーサ７２が点灯制御部７３によって点灯されると，そのイレーサ光によって，感光体ドラム２０の表面電位が除電される。
【００１６】
次に，画像形成部１０による一般的な画像形成動作を説明する。感光体ドラム２０は，図２中に矢印で示したように回転され，まず，帯電装置３０によって−５００Ｖ等の所定電位に均一に帯電される。次に，露光装置４０によって静電潜像が形成され，現像装置５０によってトナーにより現像される。このとき，トナーはマイナス荷電であり，反転現像によって現像される。現像されたトナー像は，転写装置６０によって中間転写ベルト１１に転写される。転写されたトナー像は，図１に示すように，２次転写装置１２で記録紙１４に転写される。さらに，記録紙１４上のトナー像が定着され，画像が形成された記録紙１４は排出される。
【００１７】
転写後も感光体ドラム２０上に残留したトナーは，次に，残留トナー制御部７０と対面する。ここで，回収部材７１には−１００Ｖ程度の交流重畳バイアスが印加され，トナーの回収および吐き出しが行われている。従って，印加バイアスのタイミングによって，残留トナーは，回収部材７１に一旦回収される。あるいは，画像形成時に全ての残留トナーを回収し，非画像形成時に感光体ドラム上に吐き出すものでは，画像形成時に＋１００Ｖ，非画像形成時に−２００Ｖ程度の電圧を印加しても良い。
【００１８】
さらに，回収部材７１の近傍に，かく乱部材を設けても良い。例えば，かく乱部材を回収部材７１のブラシ毛の先端部に当接するように配置することにより，回収部材７１に回収されているトナーをかく乱することができる。そして，回収時に比較してトナーの分布を均一化させた状態で吐き出すことができるので，帯電ムラや露光ムラ等の画質低下を低減でき，現像装置５０での残留トナーの回収性を向上させることができる。
【００１９】
ここで，本形態のカラープリンタ１では，点灯制御部７３によってイレーサ７２の点灯／消灯が制御される。常時点灯するわけではない。イレーサ７２が点灯している間にイレーサ７２の対面位置を通過した感光体ドラム２０の表面部分は除電される。そして，マイナス側に帯電されていた感光体ドラム２０の表面が，ほぼ０Ｖとされる。一方，一旦回収部材７１に回収された残留トナーの電荷は，マイナス側に制御される。このことから，回収部材７１から感光体ドラム２０にトナーを吐き出す際には，イレーサ７２によって除電された箇所は，除電されていない箇所に比較してトナーが付着しやすいことになる。
【００２０】
そこで，本形態の点灯制御部７３では，残留トナーが多く付着しても次回の画像形成に悪影響がない部分に対面している間，イレーサ７２を点灯させる。そのために，点灯制御部７３は，画像形成用の制御部７４から次回の画像形成範囲の情報を得る。これにより，次回の画像形成に使用されない部分に対面している間のみ，イレーサ７２を照射させることができる。
【００２１】
次に，点灯制御部７３による点灯制御方法の例を，図３と図４を用いて説明する。図３に示したのは，イレーサ７２として，感光体ドラム２０の軸方向に一体的にＯＮ／ＯＦＦされるタイプを使用した場合の制御方法の例である。また，図４に示したのは，イレーサ７２として，感光体ドラム２０の軸方向に関して部分的にＯＮ／ＯＦＦできるタイプを使用した場合の制御方法の例である。なお，これらの図では，感光体ドラム２０の表面を展開して帯状に示している。また，図中に破線で示した四角は，次回の画像形成時の記録紙１４の範囲に相当する感光体ドラム２０の表面の範囲である。すなわち，この破線の四角の範囲内には，次回の画像の静電潜像が形成される。
【００２２】
例えば，感光体ドラム２０の軸方向に平行な１本のランプ等によるイレーサ７２では，その全体が同時に点灯される。このようなイレーサ７２を使用したカラープリンタ１では，図３に網掛けで示すように，次回の画像形成において前処理，紙間，印刷休止，後処理の各区間に相当する箇所でイレーサ７２を点灯する。一般に，電子写真方式のカラープリンタ１では，この図３に示すように記録紙１４と記録紙１４との間には紙間スペースがあり，また連続印字時においても各種の処理のために時には印刷を休止する場合がある。さらには，所定の印刷動作の前後には，前処理や後処理が必要である。そこで，この図に示すように記録紙１４の範囲外となる部分に対応させてイレーサ７２を点灯させる。
【００２３】
あるいは，例えば，ＬＥＤを１列に並べて構成されているイレーサ７２では，感光体ドラム２０の軸方向に関して部分的に点灯させることができる。このようなイレーサ７２を使用したカラープリンタ１では，図４に網掛けで示すように，上記の範囲に加えて記録紙１４の両横の範囲をも点灯する。この場合に点灯制御部７３が画像形成用の制御部７４から得る次回の画像形成範囲の情報には，記録紙１４の大きさや向きの情報が含まれる。次回の画像形成に使用される記録紙１４の幅が小さい場合には，この部分にもかなりのスペースがある。
【００２４】
また，点灯範囲を制御することのできるイレーサ７２の他の例としては，図５に示すように，複数のランプを並べたイレーサ７２であってもよい。カラープリンタ１で取り扱う用紙サイズの種類はある程度限られているので，それらについてカバーできるように，長さの異なるランプを組み合わせて配置する。ここでは，印刷できる最も小幅の用紙に対応する長さＳ１のランプ７２ｃを中央に配置し，その両外側に短いランプ７２ａ，７２ｂ，７２ｄ，７２ｅを配置して，独立に点灯あるいは消灯できるようにしている。次回の画像形成の画像領域のサイズに対応して，それらを組み合わせて点灯あるいは消灯させるのである。
【００２５】
例えば，次回の画像形成の画像領域のサイズが図５に示した記録紙１４の場合では，３つのランプ７２ｂ〜７２ｄを組み合わせることで，記録紙１４の紙幅に対応する長さＳ２を実現できるようにしている。すなわち，次回の画像形成に図中の記録紙１４が使用されるときには，長さＳ２より外側に位置するランプ（ここではランプ７２ａとランプ７２ｅ）を全て点灯すればよい。なお，必ずしも全ての用紙サイズをちょうど実現できなくともかまわない。
【００２６】
これらの図に網掛けで示した範囲は次回の画像形成範囲ではないので，残留トナーが多量に吐き出されたとしても，次回の画像形成に悪影響を与えるおそれはない。さらに，連続印字時においても，印字しながら吐き出しを行うことができるので，回収部材７１に残留トナーが蓄積されすぎることがない。従って，残留トナー量が増加しても画像への影響や作業効率の低下が防止されている。
【００２７】
以上詳細に説明したように，本形態のカラープリンタ１によれば，イレーサ７２と点灯制御部７３とを有しているので，次回の画像形成範囲外に集中的に残留トナーを吐き出させることができる。従って，画質低下のおそれが無い。また，画像形成と並行して残留トナーの吐き出しが可能なので，画像形成を中断する必要がない。これにより，残留トナー量が増加しても画像への影響や作業効率の低下が防止されている。
【００２８】
なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，次回の画像形成範囲外であっても，センサ検出用の画像パターンを形成するため等に使用される場合には，その部分に対応する位置でのイレーサ７２の点灯を中止することが好ましい。
また例えば，残留トナー量が少ない場合には，イレーサ７２を一般的な除電装置として機能させても良い。
また例えば，カラープリンタ１に限らず，残留トナー制御部７０を有する電子写真方式の画像形成装置であれば適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本形態に係るカラープリンタの主要部の概略構成図である。
【図２】本形態に係る残留トナー制御部を示す概略構成図である。
【図３】イレーサによる照射範囲を示す説明図である。
【図４】イレーサによる照射範囲を示す説明図である。
【図５】イレーサの配置の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  カラープリンタ
２０  感光体ドラム（トナー像担持回転体）
６０  転写装置（転写部材）
７１  回収部材（トナー一時回収回転体）
７２  イレーサ（帯電調整器）
７３  点灯制御部（帯電調整制御部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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