(57)【要約】【課題】転写紙の第１面に画像を形成し、熱定着後、両面反転トレイにて転写紙を反転させ、再び給紙することにより、自動的に両面印刷を行う場合、転写紙に付着したオイルが中間転写ドラム上や感光体ドラム上に付着し、次回の画像形成時に悪影響を及ぼすことを防止し得る画像形成装置を提供する。【解決手段】片面転写済みの両面画像形成時に中間転写ドラム１０２上に付着するオイル付着部分に、一定作像周期毎に、トナー消費パターンを重ねて画像形成し、クリーニング手段によりトナーとオイルを同時に除去する。【選択図】　　　図４
2004101968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真技術を用い中間転写体上で各色の形成画像を順次重ねることによりカラー画像を形成し、中間転写体上に形成された画像を転写紙に転写する装置で、自動両面画像形成手段と、熱定着器の定着ローラ上にオイルを塗布するオイル塗布手段と、現像装置内のトナーを強制的に消費させるトナー消費手段とを有し、トナー消費手段が画像形成範囲外にトナー消費用の画像を形成し、画像形成媒体に転写させずにクリーニング手段により除去するようにした画像形成装置において、片面転写済みの両面画像形成時に中間転写体上に付着するオイル付着部分に、一定作像周期毎に、トナー消費パターンを重ねて画像形成し、クリーニング手段によりトナーとオイルを同時に除去することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
トナー消費パターンの画像濃度を任意に設定可能とした請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真技術を用いる画像形成装置において、画像形成以外の目的により現像装置のトナー消費を強制的に行うためのトナー消費パターンを感光体上に形成するものに関するものであって、電子写真技術を用いて画像を形成する、デジタル複写機、ファクシミリ、レーザープリンター、これらの機能を複合的に併せ持つデジタル複写機等に応用できる技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真技術により画像形成を行うカラープリンタ、カラー複写機等の画像形成装置においては、感光体ドラム上に形成された潜像に対し、現像ユニットが静電気力によりトナー像を形成し、感光体ドラム上に形成された各色のトナー像が、中間転写ドラムに一時転写され、各色のトナー像が順次、中間転写ドラム上に位相制御されて転写されてカラー画像が形成され、中間転写ドラム上のカラー画像が、２次転写ユニット、分離ユニットにより転写紙上に転写され、熱定着器により熱融着されて最終画像が得られるようになっている。
ここで、通常の画像形成時に転写紙サイズが最大転写紙幅（Ａ３幅：２９７ｍｍ）に対し小さいサイズの転写紙（Ａ６サイズ等）を連続して通紙し画像形成を行った場合、現像ユニットのトナー消費は主走査方向に対し、偏りが発生する。通常、現像器内で、ある程度トナーが循環するようにトナー攪拌装置が用意されている場合が一般的である。又、トナーは微細な粒径による粉体のため、トナー自身である程度の流動性を持っている。
しかし上述のように、小サイズの転写紙を連続して通紙し、画像形成を行った場合、現像器の主走査端部でのトナー消費がほとんど行われないことにより、トナーの密度が徐々に高くなり、トナーの流動性が悪化することが考えられる。
トナーの流動性が悪化した状態でＡ３サイズの画像形成を行った場合、トナーの安定した供給ができなくなり、安定した画像形成が行えなくなる虞がある。
特に、一成分現像方式の場合、現像に消費されなかったトナーが残留し、画像汚れの原因となることが考えられる。
上記の現像で使用されなかったトナー消費を喚起する目的で、トナーを強制的に消費することが、例えば、特開２０００−２０６７７０公報に開示された画像形成装置の発明で提案されている。
【特許文献１】特開２０００−２０６７７０公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方、従来の画像形成装置における熱定着器の場合、定着ローラへのトナー付着を防ぐことを主たる目的として、ローラ表面にオイルを塗布し、ローラ表面に均一なオイル膜を形成する方式が一般的に知られている。
上記のオイル塗布した熱定着器を転写紙が通過する際に、転写紙に対し微量ながらオイルが付着する場合があるが、転写紙の第１面に画像を形成し、熱定着後、両面反転トレイにて転写紙を反転させ、再び給紙することにより、自動的に両面印刷を行う場合、前述の転写紙に付着したオイルが中間転写ドラム上に付着してしまうことが考えられる。更に、付着したオイルを放置し機械動作を重ねることにより、感光体ドラムにもオイルが付着してしまう恐れさえある。
本発明は、斯かる実情に鑑み、転写紙の第１面に画像を形成し、熱定着後、両面反転トレイにて転写紙を反転させ、再び給紙することにより、自動的に両面印刷を行う場合、転写紙に付着したオイルが中間転写ドラム上や感光体ドラム上に付着し、次回の画像形成時に悪影響を及ぼすことを防止し得る画像形成装置を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明では、電子写真技術を用い、中間転写体上で各色の形成画像を順次重ねることによりカラー画像を形成し、中間転写体上に形成された画像を転写紙に転写する装置で、自動両面画像形成手段と、熱定着器の定着ローラ上にオイルを塗布するオイル塗布手段と、現像装置内のトナーを強制的に消費させるトナー消費手段とを有し、トナー消費手段が画像形成範囲外にトナー消費用の画像を形成し、画像形成媒体に転写させずにクリーニング手段により除去するようにした画像形成装置において、片面転写済みの両面画像形成時に中間転写体上に付着するオイル付着部分に、一定作像周期毎に、トナー消費パターンを重ねて画像形成し、クリーニング手段によりトナーとオイルを同時に除去する画像形成装置を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明では、トナー消費パターンの画像濃度を任意に設定可能とした請求項１記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
図１は本発明を実施する形態の一例としての画像形成装置の概要図を示すものであって、感光体ドラム１０１と、中間転写ドラム（中間転写体）１０２と、ビーム書込ユニット１１０と、感光体ドラム１０１を中心とした露光ユニット１０９と、現像ユニット１０３（Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｂｋ）と、感光体クリーニングユニット１０８と、中間転写ドラム１０２を中心とした２次転写ユニット１０４と、分離ユニット１０５と、中間転写クリーニングユニット１０６とによって構成される電子写真画像形成システム１００を有し、熱定着器１０７により転写紙上に形成されたトナー画像を熱融着させることにより最終画像が得られる。
熱定着器１０７は、定着ローラ（加熱ローラ１０７ａ、加圧ローラ１０７ｂ）を備え、定着ローラに対してトナー付着防止用のオイルを塗布する図示しないオイル塗布手段を備えている。
前記転写紙は、自動両面印刷される場合、両面反転トレイ（自動両面画像形成手段）１２０に一時格納され、再度給紙されることにより自動的に両面への記録が可能となっている。
【０００６】
図２に走査光学系の構成を示す。図２に示すように、レーザー光源としてのＬＤユニット２２３から発せられるレーザー光を反射し、レンズ等の光学素子を介して感光体ドラム１０１上に走査するポリゴンモータ等の回転多面鏡１２３と、感光体ドラム１０１上でのレーザーの走査を等速にするためのｆθ特性を有する光学素子１２４と、反射ミラー１２６とを有するものとなっている。又、回転多面鏡１２３の回転位置を検出し、電気的なタイミング信号を生成する光検出器１２５が図２のように配置され、回転多面鏡１２３により回転走査されたレーザ光が、反射ミラー１２７により感光体ドラム１０１に到達する前に光検出器１２５を走査するように配置されている。
本図示例では同期検知手段は光学的に感光体ドラム１０１面とほぼ同一面になるように配置されている。
ポリゴンモータ等の回転多面鏡１２３の回転数（ＲＰＭ）は、機器の印字速度の要求から決定され、感光体ドラム１０１の線速をｖ［ｍｍ／ｓ］、印字画素密度をｄｐｉ（ｄｏｔ　ｐｅｒ　ｉｎｃｈ）、ポリゴンモータ等の回転多面鏡１２３のミラー面数をｎとすると、以下の式によって決定される。
【数１】
ＲＰＭ＝（ｖ×ｄｐｉ×６０）／（２５．４×ｎ）　　…（１）式
感光体ドラム１０１への書込用光源としては半導体レーザーダイオード（以下、ＬＤと称する）を用いている。
【０００７】
図３に示すように、画像入力手段（画像入力部）１５０によって画像処理部１６０に入力された画像情報は、該画像処理部１６０において処理され、書込部２００に電送される。書込部２００に電送された画像データは、書込画像データ処理部２０２において同期検知信号生成部２０１により生成された同期検知信号ＤＥＴＰに同期して、ＬＤユニット駆動部２２０に送出される。ＬＤユニット駆動部２２０において、送出された画像データに応じてＬＤを駆動制御することにより、ポリゴンモータ等の回転多面鏡１２３の回転に同期して、感光体ドラム１０１上にレーザー光を走査し、静電潜像が形成される。
図１に示す現像ユニット１０３は感光体ドラム１０１上に形成された潜像に対し、静電気力によりトナー像を形成する。
感光体ドラム１０１上に形成された各色のトナー像は、中間転写ドラム１０２に一時転写され、各色のトナー像が順次、中間転写ドラム１０２上に位相制御されて転写され、カラー画像が形成される。中間転写ドラム１０２上のカラー画像は、２次転写ユニット１０４、分離ユニット１０５により転写紙上に転写され、熱定着器１０７により熱融着されて最終画像が得られる。
尚、記録媒体の搬送方法、電子写真プロセスの動作等は従来技術と同一であるので説明は省略する。
一方、前記熱定着器１０７の場合、定着ローラへのトナー付着を防ぐことを主たる目的として、図示しないオイル塗布手段がローラ表面にオイルを塗布し、ローラ表面に均一なオイル膜を形成するようになっている。
【０００８】
本図示例では、上記のトナーを強制的に消費するトナー消費パターンの一部が、図４に示すように中間転写ドラム１０２上のオイルが付着した部分と重なるタイミングで形成されるものとし、上記により形成されたトナー消費パターンを、中間転写クリーニングユニット１０６にて除去することにより、中間転写ドラム１０２に付着したオイルも一緒に除去するものとしてある。このように現像装置内のトナーを強制的に消費させるトナー消費手段が備わっている。
また、両面反転トレイ１２０を含めた、両面に対する画像形成に寄与する各ユニットは、自動両面画像形成手段を構成している。
これにより、転写紙の第１面に画像を形成し、熱定着後、両面反転トレイ１２０にて転写紙を反転させ、再び給紙することにより、自動的に両面印刷を行う場合、転写紙に付着したオイルが中間転写ドラム１０２上や感光体ドラム１０１上に付着し、次回の画像形成時に悪影響を及ぼすことを防止し得る。
但し、本図示例では、トナー消費パターンのサイズが、オイル付着部分もカバーするように形成されるため、転写紙に転写されず、画像形成に直接使用されない無駄なトナーが多くなり、トナーの補充周期が短くなる問題が新たに発生する。
そこで、上記の新たな問題点を解決するために、トナー消費パターンの画像形成濃度を任意に設定可能なものとする。
トナー消費パターンの画像濃度を調整する方法の一例として、図５に示すように、一定のサイズのマトリックスの任意のドットを独立してＯＮ−ＯＦＦ制御を可能とし、パターンがマトリックスの連続パターンで形成されるものとする。各ドットのＯＮ−ＯＦＦを制御することにより、任意の画像濃度パターンを形成することが可能となる。
上記により、トナー消費を必要最低限に抑制することができる。
画像濃度を調整する方法として、その他にレーザーの発光光量を制御する方式も考えられる。
尚、本発明の画像形成装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【０００９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の画像形成装置によれば、中間転写体に付着したオイルを、オイル付着部分に重ねてトナー消費パターンを形成し、クリーニング手段により、トナーとオイルを一緒に除去することが可能となる。
請求項２記載の画像形成装置によれば、トナー消費パターンの画像濃度を任意に設定可能とし、オイル付着を除去するのに必要な最低限のトナーを消費し、無駄なトナー消費を最低限に抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例の概要図である。
【図２】本発明を実施する形態の一例における走査光学系の構成図である。
【図３】本発明を実施する形態の一例における制御ブロック図である。
【図４】本発明を実施する形態の一例における中間転写ドラム上に形成されるトナー消費パターンを表わす図である。
【図５】トナー消費パターンの画像濃度を調整する方法の一例を表わす図である。
【符号の説明】
１００　電子写真画像形成システム、１０１　感光体ドラム、１０２　中間転写ドラム、１０３　現像ユニット、１０４　２次転写ユニット、１０５　分離ユニット、１０６　中間転写クリーニングユニット、１０７　熱定着器、１０８　感光体クリーニングユニット、１０９　露光ユニット、１１０　ビーム書込ユニット、１２０　両面反転トレイ、１２３　回転多面鏡、１２４　光学素子、１２５　光検出器、１２６　反射ミラー、１２７　反射ミラー、１５０　画像入力手段、１６０　画像処理部、２００　書込部、２０１　同期検知信号生成部、２０２　書込画像データ処理部、２２０　ＬＤユニット駆動部、２２３　ＬＤユニット
【図１】
2004101968.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004101968.tif 000006
【図５】
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