(57)【要約】【課題】広色域モード時の一次転写性の低下を抑制することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体１と、現像手段４と、中間転写体８と、を有し、像担持体１上の画像部のトナー載り量が第１の量である第１のモードによる画像形成、又は、像担持体１上の画像部のトナー載り量が第１の量よりも大きい第２のモードによる画像形成を選択可能な画像形成装置１００は、第２のモードを選択した場合に、像担持体１と中間転写体８との周速度差を、第１のモードを選択した場合の像担持体１と中間転写体８との周速度差よりも大きくする構成とする。【選択図】図１
2019139018.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する回転可能な像担持体と、前記像担持体にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体から一次転写されたトナー像を転写材に二次転写するために回転可能な中間転写体と、を有し、前記像担持体上の画像部のトナー載り量が第１の量である第１のモードによる画像形成、又は、前記像担持体上の画像部のトナー載り量が前記第１の量よりも大きい第２のモードによる画像形成を選択可能な画像形成装置において、
前記第２のモードを選択した場合に、前記像担持体と前記中間転写体との周速度差を、前記第１のモードを選択した場合の前記像担持体と前記中間転写体との周速度差よりも大きくすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像手段は、トナーを担持して搬送する回転可能な現像剤担持体を有し、前記第２のモードを選択した場合には、前記像担持体と前記現像剤担持体との周速度差が前記第１のモードを選択した場合よりも大きくされて、前記像担持体上の画像部のトナー載り量が前記第１のモードを選択した場合よりも大きくされることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
少なくとも前記像担持体と前記中間転写体との周速度差を変更可能な制御手段を有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。
【請求項４】
前記現像手段の使用量と相関する指標値を検知する検知手段を有し、前記制御手段は、前記検知手段の検知結果に応じて、画像形成時の前記像担持体と前記中間転写体との周速度差の変更を行うことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記検知手段の検知結果が示す前記現像手段の使用量が第１の値の場合の前記周速度差よりも、該使用量が前記第１の値よりも大きい第２の値の場合の前記周速度差の方が大きくなるように、前記周速度差の変更を行うことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記検知手段の検知結果が示す前記現像手段の使用量が前記第１の値の場合の前記第１のモード時の前記周速度差に対する前記第２のモード時の前記周速度差の変更量よりも、該使用量が前記第２の値の場合の前記第１のモード時の前記周速度差に対する前記第２のモード時の前記周速度差の変更量の方が小さくなるように、前記周速度差の変更を行うことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体と、前記現像手段と、をそれぞれが備えた複数の画像形成部と、前記複数の画像形成部の前記像担持体をそれぞれ独立して駆動する複数の第１の駆動源と、前記中間転写体を駆動する第２の駆動源と、を有し、前記制御手段は、前記複数の画像形成部のそれぞれの前記像担持体の周速度を独立して制御して、前記複数の画像形成部のそれぞれの前記像担持体と前記中間転写体との周速度差を独立して制御することを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記像担持体と、前記現像手段と、をそれぞれが備えた複数の画像形成部と、前記複数の画像形成部の前記像担持体を駆動する共通の第１の駆動源と、前記中間転写体を駆動する第２の駆動源と、を有し、前記制御手段は、前記複数の画像形成部の前記像担持体の周速度を制御して、前記複数の画像形成部の前記像担持体と前記中間転写体との周速度差を制御することを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記中間転写体に一次転写されるトナー像を担持する像担持体と、該像担持体にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、を備えた、前記複数の画像形成部とは別の画像形成部を有し、該別の画像形成部の前記像担持体は前記中間転写体と共通の前記第２の駆動源によって駆動され、該別の画像形成部の前記像担持体と前記中間転写体との周速度差は前記第１モード時と前記第２モード時とで略同一であることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記像担持体には、前記現像手段によりトナー像を構成するトナーが供給される画像部と、前記現像手段によりトナー像を構成するトナーが供給されない非画像部と、から成る静電像が形成されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式などを用いた画像形成装置として、次のような中間転写方式を採用した画像形成装置が知られている。中間転写方式の画像形成装置は、例えば、中間転写体の表面の移動方向に沿って一列に配置された、それぞれが像担持体を備える複数の画像形成部を有する。そして、各画像形成部の像担持体上に形成された異なる色のトナー像が、中間転写体上に重ね合わされるようにして順次一次転写された後に、転写材に一括して二次転写される。
【０００３】
このような画像形成装置において、例えば、文字画像の品位の向上などを目的として、像担持体と中間転写体との周速度差を大きくすることが提案されている（特許文献１）。また、近年では、色空間再現範囲の拡大のために、例えば像担持体上のトナー載り量を増やす特殊な画像形成モードで画像形成を実行できる画像形成装置も提案されている。なお、ここでは、この画像形成モードと区別するために、色空間再現範囲の拡大のための動作設定とされていない通常の画像形成モードを「通常モード」という。また、この通常モードに対して色空間再現範囲を拡大するための動作設定の変更が行われた画像形成モードを「広色域モード」という。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２２７９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、本発明者らの検討により、通常モード時よりも像担持体上のトナー載り量が多くなる動作設定とされた広色域モード時に、一次転写性が低下して、画像品位が低下する可能性があることがわかった。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、広色域モード時の一次転写性の低下を抑制することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、トナー像を担持する回転可能な像担持体と、前記像担持体にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体から一次転写されたトナー像を転写材に二次転写するために回転可能な中間転写体と、を有し、前記像担持体上の画像部のトナー載り量が第１の量である第１のモードによる画像形成、又は、前記像担持体上の画像部のトナー載り量が前記第１の量よりも大きい第２のモードによる画像形成を選択可能な画像形成装置において、前記第２のモードを選択した場合に、前記像担持体と前記中間転写体との周速度差を、前記第１のモードを選択した場合の前記像担持体と前記中間転写体との周速度差よりも大きくすることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、広色域モード時の一次転写性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の概略断面図である。
【図２】画像形成装置の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。
【図３】一次転写性と、像担持体と中間転写体との周速度差と、の関係を示すグラフ図である。
【図４】実施例１の制御の手順の概略を示すフローチャート図である。
【図５】他の例の画像形成装置の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。
【図６】カートリッジ寿命ごとの、一次転写性と、像担持体と中間転写体との周速度差と、の関係を示すグラフ図である。
【図７】実施例２の制御の手順の概略を示すフローチャート図である。
【図８】更に他の例の画像形成装置の要部の駆動態様を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１１】
［実施例１］
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を用いてフルカラー画像を形成することが可能な、中間転写方式を採用したタンデム型のレーザビームプリンタである。
【００１２】
画像形成装置１００は、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成する複数の画像形成部（ステーション）ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを有する。各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫにおける同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、いずれかの色用の要素であることを表す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して総括的に説明することがある。本実施例では、画像形成部Ｐは、後述する感光ドラム１、帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、一次転写ローラ５、ドラムクリーニング装置６などを有する。
【００１３】
画像形成装置１００は、トナー像を担持する回転可能な像担持体としての、ドラム型（円筒形）の感光体（電子写真感光体）である感光ドラム１を有する。感光ドラム１は、図中矢印Ｒ１方向（時計回り）に所定の周速度（表面の移動速度）で回転駆動される。回転する感光ドラム１の表面は、帯電手段としてのローラ型の帯電部材（接触帯電部材）である帯電ローラ２によって、所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に一様に帯電処理される。帯電工程時に、帯電ローラ２には、帯電電源Ｅ１（図２）によって、負極性の直流成分を含む帯電電圧（帯電電圧）が印加される。帯電処理された感光ドラム１の表面は、露光手段としての露光装置（レーザスキャナ）３によって、画像信号に応じて走査露光され、感光ドラム１上に静電像（静電潜像）が形成される。
【００１４】
感光ドラム１上に形成された静電像は、現像手段としての現像装置４によって、現像剤としてのトナーが供給されて現像（可視化）され、感光ドラム１上にトナー像（現像剤像）が形成される。現像装置４は、現像剤担持体としての現像ローラ４１と、トナーを収容する現像容器４２と、を有する。本実施例では、現像ローラ４１は、その表面が感光ドラム１との対向部において感光ドラム１の表面と順方向に移動する方向に回転駆動され、トナーを感光ドラム１との対向部に搬送する。また、現像工程時に、現像ローラ４１には、現像電源Ｅ２（図２）によって、負極性の直流成分を含む現像電圧（現像バイアス）が印加される。これにより、本実施例では、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム１上の画像部（露光部）に、感光ドラム１の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーが付着する（反転現像）。つまり、本実施例では、現像時のトナーの帯電極性であるトナーの正規の帯電極性は負極性である。
【００１５】
画像形成装置１００は、４個の感光ドラム１と対向して配置された中間転写ベルト８を有する。中間転写ベルト８は、像担持体から一次転写されたトナー像を転写材に二次転写するために回転可能な中間転写体の一例である。中間転写ベルト８は、可撓性を有する無端状のベルトで構成されている。中間転写ベルト８は、複数の張架ローラ（支持ローラ）としての駆動ローラ９及び従動ローラ１０に張架されている。中間転写ベルト８は、駆動ローラ９が回転駆動されることによって、図中矢印Ｒ２方向（反時計回り）に、感光ドラム１の周速度に対応する周速度で回転（周回移動）する。本実施例では、画像形成装置１００のプロセス速度に相当する中間転写ベルト８の周速度は２１０ｍｍ／ｓｅｃである。中間転写ベルト８の周速度は、具体的にはレーザドップラー速度計を用いて回転中の中間転写ベルト８表面の移動速度を測定した値から求めている。中間転写ベルト８の内周面側には、各感光ドラム１に対応して、一次転写手段としてのローラ型の一次転写部材である一次転写ローラ５が配置されている。一次転写ローラ５は、中間転写ベルト８を介して感光ドラム１に向けて押圧され、感光ドラム１と中間転写ベルト８とが接触する一次転写部（一次転写ニップ部）Ｎ１を形成する。上述のように感光ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写部Ｎ１において、一次転写ローラ５の作用によって、回転している中間転写ベルト８上に転写（一次転写）される。一次転写工程時に、一次転写ローラ５には、一次転写電源Ｅ３（図２）によって、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である一次転写電圧（一次転写バイアス）が印加される。例えば、フルカラー画像の形成時には、各感光ドラム１上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ね合わされるようにして順次転写される。
【００１６】
中間転写ベルト８の外周面側において、二次転写対向ローラを兼ねる駆動ローラ９と対向する位置には、二次転写手段としてのローラ型の二次転写部材である二次転写ローラ１１が配置されている。二次転写ローラ１１は、中間転写ベルト８を介して駆動ローラ９に向けて押圧され、中間転写ベルト８と二次転写ローラ１１とが接触する二次転写部（二次転写ニップ部）Ｎ２を形成する。上述のように中間転写ベルト８上に形成されたトナー像は、二次転写部Ｎ２において、二次転写ローラ１１の作用によって、中間転写ベルト８と二次転写ローラ１１とに挟持されて搬送される紙などの転写材（記録材、シート）Ｓに転写（二次転写）される。二次転写工程時に、二次転写ローラ１１には、二次転写電源Ｅ４（図２）によって、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である二次転写電圧（二次転写バイアス）が印加される。転写材Ｓは、転写材カセット１３に積載されて収納されており、この転写材カセット１３内から給搬送装置１２によって給送される。給搬送装置１２は、給送ローラ１４、搬送ローラ対１５などを有している。給搬送装置１２によって給送された転写材Ｓは、レジストローラ対１６によって中間転写ベルト８上のトナー像とタイミングが合わされて二次転写部Ｎ２に供給される。
【００１７】
トナー像が転写された転写材Ｓは、定着手段としての定着装置１７へと搬送される。定着装置１７は、未定着のトナー像を担持した転写材Ｓを加熱及び加圧することで、転写材Ｓにトナー像を定着（溶融、固着）させる。トナー像が定着された転写材Ｓは、排出ローラ対１８によって画像形成装置１００の装置本体１１０の外部に設けられた排出トレイ１９上に排出（出力）される。
【００１８】
一方、一次転写工程において中間転写ベルト８に転写されずに感光ドラム１の表面に残留したトナー（一次転写残トナー）は、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置６によって感光ドラム１の表面から除去されて回収される。ドラムクリーニング装置６は、クリーニング部材としてのドラムクリーニングブレード６１によって、回転する感光ドラム１の表面から一次転写残トナーを掻き取って、ドラムクリーニング容器６２内に収容する。また、中間転写ベルト８の外周面側において、従動ローラ１０と対向する位置には、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置２０が配置されている。二次転写工程において転写材Ｓに転写されずに中間転写ベルト８の表面に残留したトナー（二次転写残トナー）は、ベルトクリーニング装置２０によって中間転写ベルト８の表面から除去されて回収される。ベルトクリーニング装置２０は、クリーニング部材としてのベルトクリーニングブレード２１によって、回転する中間転写ベルト８の表面から二次転写残トナーを掻き取って、ベルトクリーニング容器２２内に収容する。
【００１９】
ここで、本実施例では、各画像形成部Ｐにおいて、感光ドラム１と、これに作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像装置４及びドラムクリーニング装置６とは、一体的に装置本体１１０に対して着脱可能なプロセスカートリッジ７を構成している。
【００２０】
２．制御態様
図２は、本実施例における画像形成装置１００の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。画像形成装置１００には、制御手段としての制御部（制御回路）２５が設けられてる。制御部２５は、演算制御部であるＣＰＵ２６、記憶部であるメモリ２７などを有する。本実施例では、画像形成装置１００には、各色用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを駆動する駆動源としてのドラム駆動モータ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋが独立して設けられている。また、本実施例では、画像形成装置１００には、各色用の現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ（より詳細には現像ローラ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ）を駆動する駆動源としての現像駆動モータ５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋが独立して設けられている。また、本実施例では、画像形成装置１００には、ドラム駆動モータ５１、現像駆動モータ５２とは独立して、中間転写ベルト８（より詳細には駆動ローラ９）を駆動する駆動源としてのベルト駆動モータ５３が設けられている。
【００２１】
制御部２５には、各駆動モータ５１、５２、５３、各電源Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、露光装置３などが接続されている。そして、制御部２５は、ＣＰＵ２６が、メモリ２７に記憶されているプログラムやデータに従って制御を行うことによって、画像形成装置１００の各部を統括的に制御する。本実施例では、制御部２５は、各ドラム駆動モータ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋを制御して、各色用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの周速度を独立して制御することが可能である。また、本実施例では、制御部２５は、各現像駆動モータ５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋを制御して、各色用の現像ローラ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの周速度を独立して制御することが可能である。また、本実施例では、制御部２５は、ベルト駆動モータ５３を制御して、中間転写ベルト８の周速度を感光ドラム１や現像ローラ４１の周速度とは独立して制御することが可能である。
【００２２】
本実施例では、画像形成装置１００は、画像形成モードとして、「通常モード」と「広色域モード」とで画像形成を行うことが可能である。「広色域モード」は、色再現性の向上を目的として、色空間再現性範囲を拡大するために、「通常モード」よりも感光ドラム１上の画像部のトナー載り量を多くする画像形成モードである。本実施例では、制御部２５が、「通常モード」と「広色域モード」とを選択して切り替える制御を行う。制御部２５は、画像形成装置１００に設けられた操作部３０又は画像形成装置１００と通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部機器から、ユーザなどの操作者によって入力されるモード指定情報に応じて、該制御を行う。そして、本実施例では、制御部２５は、詳しくは後述するように、「通常モード」と「広色域モード」とで、感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差を変更する制御を行う。
【００２３】
３．広色域モード
本実施例では、通常モード時の各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの周速度は、２１０ｍｍ／ｓｅｃである。各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの周速度は、具体的にはレーザドップラー速度計を用いて回転中の感光ドラム１表面の移動速度を測定した値から求めている。また、本実施例では、通常モード時の各現像ローラ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの周速度は、各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの周速度に対して１４４％の周速度、すなわち、３０２．４ｍｍ／ｓｅｃである。そして、本実施例では、この設定によって、通常モード時の各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の画像部のトナー載り量は、約０．４５ｍｇ／ｃｍ２程度である。ここで、トナー載り量は、Ｍ／Ｓ（ｍｇ／ｃｍ２）と定義され、次のような方法で測定することが可能である。つまり、感光ドラム１上に現像されたトナーを一次転写される前に感光ドラム１上から吸引して引き剥がす。そして、その引き剥がしたトナーの重量Ｍ（ｍｇ）を電子天秤などにより測定する。また、その重量Ｍ（ｍｇ）を、そのトナーを引き剥がした感光ドラム１上の領域の面積Ｓ（ｃｍ２）で規格化し、トナー載り量Ｍ／Ｓ（ｍｇ／ｃｍ２）を得る。
【００２４】
これに対し、本実施例では、広色域モード時の各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの周速度は、２１０ｍｍ／ｓｅｃ（つまり、通常モード時と同じ）である。また、本実施例では、広色域モード時の各現像ローラ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの周速度は、各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの周速度に対して２９０％の周速度、すなわち、６０９ｍｍ／ｓｅｃである。そして、本実施例では、この設定によって、広色域モード時の各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の画像部のトナー載り量は、約０．９０ｍｇ／ｃｍ２程度である。つまり、本実施例では、広色域モード時の感光ドラム１上のトナー載り量を、通常モード時の感光ドラム１上のトナー載り量よりも増加させる。これにより、広色域モード時には、通常モード時と比較して、転写材Ｓ上のトナー量を増加させ、プリント物の色空間再現範囲を拡大することができる。
【００２５】
なお、本実施例では、広色域モード時と通常モード時とで、感光ドラム１の非露光部（非画像部）電位Ｖｄは−４６５Ｖ、感光ドラム１の露光部（画像部）電位Ｖｌは−１１５Ｖ、現像電圧の直流成分（ここでは「現像ＤＣ電圧」ともいう。）Ｖｄｃは−２９５Ｖに固定している。つまり、本実施例では、広色域モード時と通常モード時とで、現像ＤＣ電圧Ｖｄｃと露光部電位Ｖｌとの電位差である現像コントラストは１８０Ｖ（＝｜Ｖｄｃ｜−｜Ｖｌ｜）に固定している。そして、本実施例では、広色域モード時には、通常モード時に対して、現像ローラ４１の周速度を速くして、感光ドラム１と現像ローラ４１との周速度差を大きくしている。ただし、本発明はこれに限定されるものはなく、例えば次のようにして、広色域モード時の感光ドラム１上のトナー載り量を通常モード時よりも増加させることができる。つまり、広色域モード時と通常モード時とで、現像ローラ４１の周速度を、感光ドラム１の周速度２１０ｍｍ／ｓｅｃに対して２９０％の周速度である６０９ｍｍ／ｓｅｃに固定する。また、広色域モード時は、上記同様、非露光部電位Ｖｄを−４６５Ｖ、露光部電位Ｖｌを−１１５Ｖ、現像ＤＣ電圧Ｖｄｃを−２９５Ｖ、現像コントラストを１８０Ｖとして、感光ドラム１上のトナー載り量を約０．９０ｍｇ／ｃｍ２程度とする。一方、通常モード時は、露光装置３の露光強度を弱くして露光部電位Ｖｌを−１９５Ｖとすることで、現像コントラストを１００Ｖとして、感光ドラム１上のトナー載り量を約０．４５ｍｇ／ｃｍ２程度とする。
【００２６】
４．広色域モード時の感光ドラムと中間転写ベルトとの周速度差
図３は、通常モード時（図中の▲）及び広色域モード時（図中の■）の、一次転写残トナーの濃度と、感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差と、の関係を示すグラフ図である。図３において、横軸が感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差を示し、縦軸が一次転写残トナーの濃度を示す。また、一次転写残トナーの濃度（量）は、一次転写残トナーをテープ（ニチバン製ポリエステルテープＮｏ．５５１１）で採取し、その濃度を白色光度計（東京電色製ＴＣ−６ＤＳ）で測定した値（％）で表す。
【００２７】
なお、本実施例では、中間転写ベルト８の周速度に対して、感光ドラム１の周速度を遅くすることで、感光ドラム１と中間転写ベルト８との間に周速度差を設けた。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、感光ドラム１の周速度に対して、中間転写ベルト８の周速度を速くすることで、感光ドラム１と中間転写ベルト８との間に周速度差を設けてもよい。また、本実施例では、中間転写ベルト８の周速度を固定し、感光ドラム１の周速度を変更することで、感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差を変更した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、感光ドラム１の周速度を固定し、中間転写ベルト８の周速度を変更することで、感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差を変更してもよい。
【００２８】
図３に示すように、感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差が０％（すなわち、等速）の場合、通常モード時の一次転写残トナーの濃度は６．４％であるのに対し、広色域モード時の一次転写残トナーの濃度は１３．７％と多くなる。これは、広色域モード時は、通常モード時と比較して、感光ドラム１上のトナー載り量が多いためである。
【００２９】
本発明者らの検討によると、画像品位を低下させないものとして許容される一次転写残トナーの濃度は６％である。つまり、一次転写残トナーの濃度を閾値としての６％以下とすることが望まれる。そのため、本実施例では、一次転写残トナーの濃度が目標である６％以下となるように、感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差を制御する。感光ドラム１と中間転写ベルト８との間に周速度差を設けると、剪断力により感光ドラム１上のトナーが中間転写ベルト８に一次転写されやすくなり、一次転写残トナーを減らすことができる。通常モード時は、感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差を０．１％とすることで、一次転写残トナーの濃度が６％となる。したがって、本実施例では、通常モード時には、中間転写ベルト８の周速度を２１０ｍｍ／ｓｅｃ、感光ドラム１の周速度を２０９．７ｍｍ／ｓｅｃ、現像ローラ４１の周速度を３０２．０ｍｍ／ｓｅｃに設定した。一方、広色域モード時は、感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差を１．９％とすることで、一次転写残トナーの濃度が６％となる。したがって、本実施例では、広色域モード時には、中間転写ベルト８の周速度を２１０ｍｍ／ｓｅｃ、感光ドラム１の周速度を２０６．０ｍｍ／ｓｅｃ、現像ローラ４１の周速度を５９７．４ｍｍ／ｓｅｃに設定した。
【００３０】
なお、広色域モード時には、通常モード時と比較して、転写材Ｓ上のトナー載り量が増える。そのため、定着性を確保するために、例えば、通常モード時のプロセス速度（中間転写ベルト８の周速度に相当）が２１０ｍｍ／ｓｅｃであるに対して、広色域モード時のプロセス速度を７０ｍｍ／ｓｅｃと遅くしてもよい。この場合、例えば、感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差を１．９％とするために、中間転写ベルト８の周速度を７０ｍｍ／ｓｅｃ、感光ドラム１の周速度を６８．７ｍｍ／ｓｅｃ、現像ローラ４１の周速度を１９９．１ｍｍ／ｓｅｃとすることができる。
【００３１】
図４は、本実施例における感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差の制御の手順の概略を示すフローチャート図である。制御部２５は、プリント信号を受信すると、画像形成モードが通常モードか広色域モードかを判断する（Ｓ１０１）。次に、制御部２５は、Ｓ１０１で取得した画像形成モードの情報に基づいて、各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと中間転写ベルト８との周速度差を設定する（Ｓ１０２）。次に、制御部２５は、Ｓ１０２で設定した各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと中間転写ベルト８との周速度差で画像形成を実行させる（Ｓ１０３）。
【００３２】
このように、本実施例では、画像形成装置１００は、第１のモード（「通常モード」）による画像形成、又は、第２のモード（「広色域モード」）による画像形成を選択可能である。第１のモードは、像担持体上の画像部のトナー載り量が第１の量のモードであり、第２のモードは、像担持体上の画像部のトナー載り量が第１の量よりも大きいモードである。そして、本実施例では、画像形成装置１００は、第２のモードを選択した場合に、像担持体１と中間転写体８との周速度差を、第１のモードを選択した場合の像担持体１と中間転写体８との周速度差よりも大きくする。本実施例では、現像手段４は、トナーを担持して搬送する回転可能な現像剤担持体４１を有する。そして、第２のモードを選択した場合には、像担持体１と現像剤担持体４１との周速度差が第１のモードを選択した場合よりも大きくされて、像担持体上の画像部のトナー載り量が第１のモードを選択した場合よりも大きくされる。また、本実施例では、画像形成装置１００は、少なくとも像担持体１と中間転写体８との周速度差を変更可能な制御手段２５を有する。また、本実施例では、画像形成装置１００は、複数の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫと、該複数の画像形成部の像担持体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋをそれぞれ独立して駆動する複数の第１の駆動源５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋと、を有する。また、本実施例では、画像形成装置１００は、中間転写体８を駆動する第２の駆動源５３を有する。そして、制御手段２５は、上記複数の画像形成部のそれぞれの像担持体１の周速度を独立して制御して、上記複数の画像形成部のそれぞれの像担持体１と中間転写体８との周速度差を独立して制御する。なお、像担持体１には、現像手段４によりトナー像を構成するトナーが供給される画像部と、現像手段４によりトナー像を構成するトナーが供給されない非画像部と、から成る静電像が形成される。特に、本実施例では、像担持体１上の画像部は、露光手段３による露光が行われる部分であり、非画像部は、露光手段３による露光が行われない部分である。第１のモードと第２のモードとでの像担持体１上の画像部のトナー載り量は、画像信号の濃度レベルが同じ（例えば最大濃度レベルなど）である所定の面積の画像を形成して前述の方法で測定した値で比較すればよい。
【００３３】
以上説明したように、本実施例によれば、広色域モード時の感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差を、通常モード時の感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差よりも大きくする。これにより、広色域モード時の一次転写性の低下を抑制することができる。
【００３４】
［実施例２］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００３５】
本実施例では、プロセスカートリッジ７（現像装置４）の寿命（ここでは「カートリッジ寿命」という。）に応じて、感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差を変更する。
【００３６】
図５は、本実施例における画像形成装置１００の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。本実施例では、各色用のプロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋには、それぞれ記憶手段としてのカートリッジメモリ６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｋが設けられている。本実施例では、カートリッジメモリ６１は、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発の読み書き可能なものである。カートリッジメモリ６１は、プロセスカートリッジ７が装置本体１１０に装着されことによって、コネクタ（図示せず）によって電気的に装置本体１１０と接続され、制御部２５との間での情報の授受が可能となる。つまり、カートリッジメモリ６１の情報は、制御部２５により読み書きが可能である。なお、カートリッジメモリ６１としては、非接触の状態で信号の送受信が可能な、電磁結合方式のものなどの読み出し書き込み可能な非接触メモリを用いてもよい。また、カートリッジメモリ６１としては、不揮発性の読み出しが可能なメモリ（ＲＯＭ）を用いてもよい。本実施例では、各カートリッジメモリ６１には、少なくとも対応する各プロセスカートリッジ７に関するカートリッジ寿命の情報が記憶される。
【００３７】
本実施例では、カートリッジ寿命は、現像装置４自体の状態（ここでは「現像寿命」という。）と、現像装置４に収納されるトナーの状態（ここでは「トナー寿命」という。）と、の２つの因子から決定する。
【００３８】
まず、本実施例では、画像形成装置１００は、各プロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに関する現像寿命を検知する現像寿命検知手段として、計数手段としてのカウンタ６２を有する。カウンタ６２は、各現像ローラ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの回転回数を計数する。制御部２５は、カウンタ６２の計数結果に基づいて、各プロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの新品状態からの現像ローラ４１の累計の回転数（総回転数）を計算して、対応するカートリッジメモリ６１に逐次記憶させる。本実施例では、プロセスカートリッジ７の新品時、すなわち、現像ローラ４１の総回転数がゼロの時点の現像寿命を１００％とする。そして、現像ローラ４１の総回転数が所定の閾値に到達した時点の現像寿命を０％とする。この所定の閾値は、現像装置４の使用量の増加により各種画像不良が発生する前にプロセスカートリッジ７を寿命と判断する観点から予め決定される。なお、現像寿命検知手段は、例えば、現像装置４の新品状態からの動作時間を計数する構成であってもよい。
【００３９】
また、本実施例では、画像形成装置１００は、各プロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに関するトナー寿命を検知するトナー寿命検知手段として、現像容器４２内のトナー残量を検知する残量センサ６３Ｙ、６３Ｍ、６３Ｃ、６３Ｋを有する。本実施例では、残量センサ６３として、光学検知方式を利用して現像容器４２内に収容されているトナーを検出するセンサを用いた。本実施例では、プロセスカートリッジ７の新品時、すなわち、トナーの消費量がゼロの時点のトナー寿命を１００％とする。そして、トナー残量が所定の閾値に到達した時点のトナー寿命を０％とする。この所定の閾値は、トナー残量が少なくなることによる各種画像不良が発生する前にプロセスカートリッジ７を寿命と判断する観点から予め決定される。なお、トナー寿命検知手段は、トナーの消費量を検知する構成や、トナーの消費量からトナーの残量を判断する構成であってもよい。
【００４０】
そして、本実施例では、上述のようなトナー寿命と現像寿命との２つ因子から、カートリッジ寿命が決定される。具体的には、上記２つの因子のうち、値の小さい方（すなわち、残寿命が短い方）の因子を、カートリッジ寿命とする。カートリッジ寿命は、新品時を１００％、寿命到達時を０％とする。例えば、トナー寿命が３０％、現像寿命が５０％の場合には、カートリッジ寿命は３０％となり、トナー寿命が４０％、カートリッジ寿命が１５％の場合には、カートリッジ寿命は１５％となる。
【００４１】
トナー寿命、現像寿命のいずれの値が小さくなっても、トナーの劣化によって、トナーの流動性が低下したり、トナーの負電荷量が減少したり、不均一になったりする。そのため、一次転写性が低下し、一次転写残トナーが増える。そこで、本実施例では、カートリッジ寿命に応じて、感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差を変更する。
【００４２】
なお、カートリッジメモリ６１には、現像寿命、トナー寿命、あるいはカートリッジ寿命を逐次記憶させてもよい。また、本実施例では、現像装置４の寿命（残寿命）に応じて感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差を変更する。ただし、現像装置４の使用量と相関する指標値を検知する検知手段の検知結果に応じて感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差を変更するようになっていればよい。現像装置４の使用量と相関する指標値は、典型的には、上述のような現像ローラ４１の回転回数、動作時間、トナー残量などであるが、これらに限定されるものではなく、現像装置４の使用量の増加につれて増加又は減少する任意の指標値であってよい。
【００４３】
図６は、通常モード時（図中の▲）及び広色域モード時（図中の■）の、一次転写残トナーの濃度と、感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差と、の関係を示すグラフ図である。図６は、該関係を、カートリッジ寿命が１００％の場合（図中の実線）と１０％の場合（図中の点線）とに分けて示している。一次転写残トナーの濃度の測定方法は、実施例１で説明したものと同じである。
【００４４】
図６に示すように、通常モード時、広色域モード時のいずれにおいても、一次転写残トナーは、カートリッジ寿命が１００％の場合よりも１０％の場合の方が増える。これは、前述のように、トナーの劣化が生じるためである。目標である一次転写残トナーの濃度６％を達成するためには、感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差は、カートリッジ寿命が１００％の場合よりも、カートリッジ寿命が１０％の場合の方を大きくする必要がある。
【００４５】
表１は、本実施例におけるカートリッジ寿命が１００％の場合と１０％の場合とでの、目標である一次転写残トナーの濃度６％を達成するための通常モード時及び広色域モード時の感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差の目標値を示す。表１には、通常モード時と広色域モード時とでの、感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差の差分（「Δ広色域モード−通常モード」）も示している。カートリッジ寿命が１０％の場合は、カートリッジ寿命が１００％の場合よりも、上記通常モード時と広色域モード時とでの周速度差の差分が小さくなる。これは通常モード時と広色域モード時との間での感光ドラム１上のトナー載り量の差が一次転写性に与える影響よりも、トナー劣化が一次転写性に与える影響の方が大きいためである。
【００４６】
表１に示す感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差の目標値は、目標である一次転写残トナーの濃度６％を達成できるように予め求められて制御部２５のメモリ２７に記憶されている。また、本実施例では、制御部２５は、１００％と１０％との間のカートリッジ寿命の場合の感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差の目標値は、表１に示すカートリッジ寿命が１００％の場合の目標値と１０％の場合の目標値との間を線形補完して設定する。
【００４７】
【表１】
2019139018.tif 000003
【００４８】
図７は、本実施例における感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差の制御の手順の概略を示すフローチャート図である。制御部２５は、プリント信号を受信すると、画像形成モードが通常モードか広色域モードかを判断する（Ｓ２０１）。次に、制御部２５は、各カートリッジメモリ６１に記憶されている情報、及び各残量センサ６３の検知結果に基づいて、各プロセスカートリッジ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋのカートリッジ寿命の情報を取得する（Ｓ２０２）。次に、制御部２５は、Ｓ２０１で取得した画像形成モードの情報と、Ｓ２０２で取得したカートリッジ寿命の情報と、に基づいて、各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと中間転写ベルト８との周速度差を設定する（Ｓ２０３）。次に、制御部２５は、Ｓ２０３で設定した各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと中間転写ベルト８との周速度差で画像形成を実行させる（Ｓ２０４）。
【００４９】
このように、本実施例では、画像形成装置１００は、現像手段４の使用量と相関する指標値を検知する検知手段６２、６３を有する。そして、制御手段２５は、検知手段６２、６３の検知結果に応じて、画像形成時の像担持体１と中間転写体８との周速度差の変更を行う。本実施例では、制御手段２５は、検知手段６２、６３の検知結果が示す現像手段４の使用量が第１の値の場合の上記周速度差よりも、該使用量が第１の値よりも大きい第２の値の場合の上記周速度差の方が大きくなるように、上記周速度差の変更を行う。また、本実施例では、制御手段２５は、該使用量が第１の値の場合の第１のモード時の上記周速度差に対する第２のモード時の上記周速度差の変更量よりも、該使用量が第２の値の場合の該変更量の方が小さくなるように、上記周速度差の変更を行う。
【００５０】
以上説明したように、本実施例によれば、カートリッジ寿命に応じて感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差を変更する。より詳細には、本実施例では、カートリッジ寿命の値が小さくなるにつれて、感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差を大きくする。本実施例では、このカートリッジ寿命に応じた感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差の変更は、通常モード時、広色域モード時のいずれについても行う。また、本実施例では、カートリッジ寿命に応じて、通常モード時の感光ドラム１と中間転写ベルト８の周速度差に対する広色域モード時の感光ドラム１と中間転写ベルト８の周速度差の変更量を変化させる。より詳細には、本実施例では、カートリッジ寿命の値が小さくなるにつれて、通常モード時の感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差に対する広色域モード時の感光ドラム１と中間転写ベルト８との周速度差の変更量を小さくする。これにより、カートリッジ寿命を通して、広色域モード時の一次転写性の低下を抑制することができる。
【００５１】
［実施例３］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００５２】
本実施例では、画像形成装置１００の構成の簡易化、低コスト化を図るために、複数の感光ドラム１、複数の現像装置４（現像ローラ４１）及び中間転写ベルト８を駆動する駆動モータを一部共通化する。
【００５３】
図８は、本実施例における画像形成装置１００の要部の駆動態様を示す模式である。本実施例では、イエロー、マゼンタ、シアンの３色用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを第１駆動モータ７１で駆動する。また、本実施例では、イエロー、マゼンタ、シアンの３色用の現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ（現像ローラ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ）を第２駆動モータ７２で駆動する。また、中間転写ベルト８、ブラック用の感光ドラム１Ｋ、及びブラック用の現像装置４Ｋ（現像ローラ４１Ｋ）を第３駆動モータ７３で駆動する。これにより、本実施例では、実施例１、２よりも使用する駆動モータの数を減らし、画像形成装置１００の構成の簡易化、低コスト化を図っている。
【００５４】
本実施例では、ブラック用の感光ドラム１Ｋと現像ローラ４１とが同一の第３駆動モータ７３で駆動される。そのため、本実施例では、実施例１、２のようにブラック用の感光ドラム１Ｋと現像ローラ４１Ｋとの周速度差を通常モード時と広色域モード時とで変更することはできない。したがって、本実施例では、ブラック色に関しては、感光ドラム１Ｋ上のトナー載り量は、広色域モード時も通常モード時と同じとなる。しかし、ブラック色は、もともと色域拡大に対する影響は少ないため問題ない。
【００５５】
また、本実施例では、中間転写ベルト８とブラック用の感光ドラム１Ｋ及び現像ローラ４１Ｋとが同一の第３駆動モータ７３で駆動される。そのため、実施例１、２と同様に、イエロー、マゼンタ、シアンの各色用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを駆動する第１駆動モータ７１の回転速度を遅くすることで、これらの感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃと中間転写ベルト８との間に周速度差を設ける。仮に、これらの感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃと中間転写ベルト８との間に周速度差を設けるために、中間転写ベルト８を駆動する第３駆動モータ７３の回転速度を変化させると、ブラック色の画像形成速度が変化するため好ましくない。また、本実施例では、上述のように中間転写ベルト８とブラック用の感光ドラム１Ｋ及び現像ローラ４１Ｋとが同一の第３駆動モータ７３で駆動される。そのため、ブラック色に関しては、感光ドラム１Ｋと中間転写ベルト８との周速度差を変化させることはできない。しかし、本実施例では、ブラック色に関しては、上述のように感光ドラム１Ｋ上のトナー載り量は通常モード時と広色域モード時とで同じであるため、広色域モード時に一次転写性が低下する問題は発生しない。なお、カートリッジ寿命の末期のトナー劣化に鑑みて、ブラック色については、カートリッジ寿命の初期（新品時）から感光ドラム１Ｋと中間転写ベルト８との周速度差が１．０％程度となるように設定しておくことが好ましい。
【００５６】
このように、本実施例では、画像形成装置１００は、複数の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣと、該複数の画像形成部の像担持体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを駆動する共通の第１の駆動源７１と、中間転写体８を駆動する第２の駆動源７３と、を有する。そして、制御手段２５は、該複数の画像形成部の像担持体１の周速度を制御して、該複数の画像形成部の像担持体１と中間転写体８との周速度差を制御する。また、本実施例では、画像形成装置１００は、像担持体１Ｋと、現像手段４Ｋと、を備えた、上記複数の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣとは別の画像形成部ＰＫを有する。そして、該別の画像形成部ＰＫの像担持体１Ｋは中間転写体８と共通の第２の駆動源７３によって駆動され、該別の画像形成部ＰＫの像担持体１Ｋと中間転写体８との周速度差は第１モード時と第２モード時とで略同一である。
【００５７】
本実施例においても、実施例１と同様に、イエロー、マゼンタ、シアンの各色については、通常モード時と広色域モード時とで、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃと中間転写ベルト８との周速度差を変更することができる。これにより、広色域モード時のイエロー、マゼンタ、シアンの各色に関して一次転写性の低下を抑制することができる。また、本実施例においても、実施例２同様に、カートリッジ寿命に応じてイエロー、マゼンタ、シアンの３色用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃと中間転写ベルト８との周速度差を変更することができる。これにより、カートリッジの寿命を通して、広色域モード時のイエロー、マゼンタ、シアンの各色に関して一次転写性の低下を抑制することができる。
【００５８】
［その他］
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
【００５９】
例えば、上述の実施例ではタンデム型（インライン方式）の画像形成装置に関して説明したが、本発明は斯かる画像形成装置に限定されるものではない。本発明は、例えば、１つの像担持体に対して複数の現像装置が設けられており、該像担持体にトナー像が形成されるごとに中間転写体に一次転写する、所謂１ドラム方式の画像形成装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１          感光ドラム
４          現像装置
８          中間転写ベルト
１００      画像形成装置
【図１】
2019139018.tif 000004
【図２】
2019139018.tif 000005
【図３】
2019139018.tif 000006
【図４】
2019139018.tif 000007
【図５】
2019139018.tif 000008
【図６】
2019139018.tif 000009
【図７】
2019139018.tif 000010
【図８】
2019139018.tif 000011