JP2012113198A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明の目的は、小サイズの印刷ジョブを連続させた後に大サイズの印刷ジョブを連続させた場合に大サイズ用紙の主走査方向の両側領域に発生するクリーニング不良を未然に防止可能にする画像形成装置を提供すること。
【解決手段】本発明は、少なくとも像担持体の回動を制御し、像担持体の回動量が第1所定値に達すると通常のブレード姿勢復帰動作を実行し、現印刷ジョブで通紙される用紙の主走査方向におけるサイズが現印刷ジョブの以前に実行された旧印刷ジョブで通紙された用紙の主走査方向におけるサイズより大きい場合に、像担持体の回動量が第1所定値より小さい第2所定値に達すると、追加的なブレード姿勢復帰動作を実行することにより、上記課題のクリーニング問題を解決する画像形成装置の提供を可能にする。
【選択図】図7

Description

本発明は、像担持体表面にブレードを当接してその表面を清掃するクリーニング装置を有する画像形成装置に関する。
一般に、画像形成装置に利用されるクリーニング装置では、ウレタンゴム等のブレードを常に像担持体に当接させて像担持体上のトナーを除去する方式が主流になっている。この方式ではブレードの先端に紙粉等の異物が挟み込まれ、ブレードの捲れ、あるいはクリーニング不良が引き起こされることが知られている。また、この対策として、ブレードの先端から異物を除去するために、動作中の画像形成ジョブを中断して像担持体の移動を停止、あるいは更に逆転させることが以下に示す特許文献1から3までに開示されている。
特許文献1に記載の画像形成装置は、感光体を画像形成時とは逆方向に回転させるブレードの清掃動作を備え、その清掃動作を画像形成数の所定間隔毎に実行して、長期に渡って良好なクリーニング性を維持可能にしている。また、所定間隔はカートリッジ使用枚数、あるいは環境条件(温度、湿度)に基づき選択されるものである。
特許文献2に記載の画像形成装置は感光体を駆動するモータを制御して連続印刷ジョブの動作中に感光体を停止、逆転、正転させて元の連続印刷ジョブに戻るブレードの清掃動作を有し、所定印刷枚数の単位でブレードの清掃動作を繰り返して、ブレードのエッジに紙粉が堆積するのを防止して、印刷不良の低減と信頼性の向上を図っている。
また、特許文献3に記載の画像形成装置では、感光体の回転数に応じて感光体を逆転させるブレードの清掃動作を所定回転数毎に繰り返している。
特開2002−311771号公報 特開2005−31431号公報 特開2007−328088号公報
ところが、常にクリーニングブレードを像担持体に当接して像担持体上を清掃するクリーニング手段と、バイアス電圧が印加され潤滑剤が塗布された転写部材を用いて像担持体上のトナー像を用紙上に静電的に転写する転写手段とを有する画像形成装置では、特許文献1から3までに記載された技術、つまり、紙粉等の異物をブレードから除去するために連続印刷ジョブの動作中に所定間隔毎に印刷ジョブを中断させて像担持体を停止、又は逆転させるブレードの清掃動作を実行させても、像担持体上のクリーニング不良を十分に防止出来ないことが判明した。
この問題は、小サイズの印刷ジョブを連続させた後に大サイズの印刷ジョブを連続させた場合に、上記の所定間隔に至る前に、つまり、クリーニングブレードの清掃動作が実行される前に、大サイズ用紙の主走査方向の両側領域にクリーニング不良が発生してしまうというものである。
本発明の目的は、小サイズの印刷ジョブを連続させた後に大サイズの印刷ジョブを連続させた場合に大サイズ用紙の主走査方向の両側領域に発生するクリーニング不良を未然に防止可能にする画像形成装置を提供すること。
上記の課題は、以下の発明を実現することにより達成される。
1.像担持体にトナー像を形成する画像形成部と、
転写部材に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を有し、前記転写部材で用紙を前記像担持体に圧接させ前記像担持体上に形成されたトナー像を用紙に転写する転写手段と、
前記転写手段に対し前記像担持体の回動方向の下流側に配設され、クリーニングブレードで前記像担持体上に残留するトナーを除去するクリーニング手段と、
前記像担持体の回動を制御し、連続的に回動する前記像担持体の回動量が第1所定値に達すると、前記像担持体を停止させ、又は逆転させるブレード姿勢復帰動作を実行する制御部と、を有する画像形成装置であって、
前記制御部は、現印刷ジョブで通紙される用紙の主走査方向におけるサイズが当該現印刷ジョブの以前に実行された旧印刷ジョブで通紙された用紙の主走査方向におけるサイズより大きい場合に、前記像担持体の回動量が前記第1所定値より小さい第2所定値に達すると、前記ブレード姿勢復帰動作を追加的に実行することを特徴とする画像形成装置。
2.前記第2所定値が、次式を用いて前記現印刷ジョブで用紙が通紙される通紙領域を主走査方向に分割する各領域で算出した通紙割合Dのうちで最小の通紙割合Dminに基づき設定されることを特徴とする前記1に記載の画像形成装置。
D=L/L
;前記旧印刷ジョブで所定期間に回動した前記像担持体の回動距離
;前記所定期間に通紙された全用紙の副走査方向の累計長さ
3.前記第2所定値が、前記現印刷ジョブの直前の旧印刷ジョブで回動する前記像担持体の回動量に基づき設定されることを特徴とする前記1に記載の画像形成装置。
4.前記第2所定値が、次の関係式を用いて前記現印刷ジョブで用紙が通紙される通紙領域を主走査方向に分割する各領域で算出した補正回動距離Φのうちで最大の補正回動距離Φmaxに基づき設定されることを特徴とする前記1に記載の画像形成装置。
Φ=ΣΦ・・・(1)
Φ=α×L+βL・・・(2)
α<0、β>0
Φ;前記旧印刷ジョブで所定期間Tに通紙された全用紙(i=1枚目からi=N枚目まで)について(2)式で算出された算出値Φを累計した前記像担持体の補正回動距離
;通紙された各用紙(i枚目)の副走査方向長さ
;通紙された各用紙間に生じた非用紙領域の副走査方向長さ
本発明は、上記課題のクリーニング問題を解決可能にする画像形成装置の提供を達成できる。
本発明に係る画像形成装置Aの構成を示す断面図である。 各色の感光体1Y、1M、1C、1Kの周囲に配設された感光体クリーニング手段5Y、5M、5C、5Kの構成を示す拡大断面図である。 本発明に係るクリーニング手段としての中間転写クリーニング手段8の構成を示す拡大断面図である。 本発明に係る転写手段としての二次転写手段9の構成を示す拡大断面図である。 本発明に係る制御部CUが関係する主要部を示すブロック図である。 中間転写体6に圧接しているクリーニングブレード802のエッジの姿勢を示す、模式図である。 制御部CUが司る、本発明に係るクリーニング不良防止制御の実施形態を示すフローチャートである。 通常のクリーニングブレード姿勢復帰動作を行う第1印刷制御モードの構成を示すフローチャートである。 本発明に係る追加的なクリーニングブレード姿勢復帰動作を行う第2印刷制御モードの構成を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。
《電子写真方式の画像形成装置》
図1は本発明に係る画像形成装置Aの構成を示す断面図である。
画像形成装置Aは装置本体の上部に載置される画像読取装置Bを備えている。
画像形成装置Aはタンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、像担持体としての中間転写体6上に複数色のトナー像を形成し、そのトナー像を用紙P上に転写して用紙P上にトナー像を形成する画像形成部10と、用紙Pを画像形成部10に給紙、及び搬送する給紙搬送部20と、用紙P上に形成されたトナー像を用紙P上に定着する定着装置30を有する。
原稿台上に載置された原稿dは、画像読取装置SCの走査露光光学系により走査露光されラインイメージセンサCCD上に写像される。ラインイメージセンサCCDは、写像された画像を光電変換してイエロー(Y色)、マゼンタ(M色)、シアン(C色)、ブラック(K色)の原稿データを生成し、画像処理部IPへ転送される。
各色の原稿データは、非図示の画像処理部IPにおいてアナログ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が為され、非図示の画像記憶部IMに一旦記憶される。
次に、画像記憶部IMに記憶された各色の原稿データは、原稿の印刷指令に基づきそれぞれ画像形成部10に含まれる各色の露光手段3Y、3M、3C、3Kに入力される。
画像形成部10は、像担持体としての中間転写体6上にY色トナー像を形成するY色画像形成部10Yと、同様にM色トナー像を形成するM色画像形成部10Mと、C色トナー像を形成するC色画像形成部10Cと、K色トナー像を形成するC色画像形成部10Cと、を有する。
Y色画像形成部10Yは、感光体1Y、感光体1Yの周囲に配置された帯電手段2Y、露光手段3Y、現像手段4Y、感光体クリーニング手段5Y、一次転写手段7Yで構成される。帯電手段2Yおよび露光手段3YはY色の原稿データに応じて感光体1Y上に静電荷潜像を形成する。現像手段4YはY色トナーとキャリアからなる二成分現像剤を収容し、二成分現像剤で静電荷潜像を現像して感光体1Y上にY色のトナー像を形成する。
一次転写手段7Yは現像手段4Yの下流側に配設され感光体1Y上に形成されたYトナー像を中間転写体6上に転写する。一方、感光体クリーニング手段5Yは、一次転写手段7Yで転写されず残った残留トナーを感光体1Y上から除去して、感光体1Yを再度像形成可能な状態に復帰させる。
同様に、M色画像形成部10Mは感光体1M、感光体1Mの周囲に配設された帯電手段2M、露光手段3M、現像手段4M、一次転写手段7M及び感光体クリーニング手段5Mで構成され、中間転写体6上にM色のトナー画像を形成する。
同様に、C色画像形成部10Cは、感光体1C、感光体1Cの周囲に配設された帯電手段2C、露光手段3C、現像手段4C、一次転写手段7C及び感光体クリーニング手段5Cで構成され、中間転写体6上にC色のトナー画像を形成する。
更に、K色画像形成部10Kは、感光体1K、感光体1Kの周囲に配置された帯電手段2K、露光手段3K、現像手段4K、一次転写手段7K及び感光体クリーニング手段5Kで構成され、中間転写体6上にK色のトナー画像を形成する。
以上のように、各感光体1Y,1M,1C、1K上に形成された各色のトナー像は、一次転写手段7Y、7M、7C、7Kにより、中間転写体6上に逐次転写されて各色トナーで成るトナー像が中間転写体6上に形成される。
給紙搬送部20は、用紙Pを収容する複数の給紙トレイ21と、給紙トレイ21内に収容された用紙Pを給紙する給紙手段22と、給紙手段22により給紙された用紙Pを二次転写位置Ptに搬送する複数の搬送ローラ対23,24,25,26及びレジストローラとを有し、用紙Pを二次転写位置Ptに搬送している。
転写手段としての二次転写手段9は、複数のローラにより巻回され非図示の駆動手段により回動する中間転写体6上に形成された各色のトナー像を二次転写位置Ptで用紙Pに一括的に転写する。
中間転写クリーニング手段8は、二次転写位置Ptの下流側に配設され、二次転写手段9で転写されず残った残留トナーを中間転写体6上から除去して中間転写体6を再使用可能な状態に清掃する。
各色トナー像が形成された用紙Pは、曲率分離により中間転写体6より分離され、定着装置30に搬送される。定着装置30は、搬入された用紙Pに熱及び圧力を作用して、用紙P上にカラー画像を定着する。
用紙搬送部20は、定着装置30で処理された用紙Pを複数の形態で処理する。
第1の形態は、定着装置30で処理された用紙Pをストレートに排紙ローラ28に搬送して機外の排紙トレイ29上に載置する。
第2の形態は、定着処理後の用紙Pを反転排紙する場合であり、用紙Pを分岐板28Aにより下方の第1搬送路Saに搬送し、その後用紙Pを逆転搬送し第2搬送路Sbを通過させて排紙ローラ28で装置外に排出する。
第3の形態は、用紙Pの両面に画像形成する場合であり、第1面に画像が形成され定着処理された用紙Pを、第1搬送路Sa、第3搬送路Sd、及び第4搬送路Scで構成される両面搬送路Sc内を経由して二次転写位置Ptに搬送する。なお、両面搬送路Sc内を経由する間に用紙Pを表裏反転搬送する。そして、二次転写位置Ptにおいて用紙Pの第2面にトナー像が形成される。そして、定着装置30で再度処理された用紙Pはストレートに排紙ローラ28に搬送されて機外の排紙トレイ29上に載置される。
[感光体クリーニング手段]
図2は、各色の感光体1Y、1M、1C、1Kの周囲に配設された感光体クリーニング手段5Y、5M、5C、5Kの構成を示す拡大断面図である。
各感光体クリーニング手段5Y、5M、5C、5Kは、それぞれ同一の構成であり、ここでは感光体クリーニング手段5で称し、以下の説明ではY、M、C、Kの符号を省略している。
感光体クリーニング手段5は、クリーニングブレード51と、クリーニングブレード51による感光体1の摩耗を抑制するために感光体1に固体潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段56と、を有する。クリーニングブレード51は、感光体1上に転写後に残留するトナー等の残留物を掻き取り除去するものであり、ウレタンゴム等のゴム弾性体からなる。潤滑剤塗布手段56は、ブレードクリーニング51に対し感光体1の回転方向の上流側に配設され、ブラシローラ561、潤滑剤供給体563、カム564及びコイルバネ565を有する。
ブラシローラ561はアルミニウム等のローラ上に導電性繊維のブラシが形成されたものが望ましく、感光体1に潤滑剤Kを塗布するとともに感光体1上の残留物を補助的に除去する。また、感光体1上のトナーの電荷と反対極性の電圧を印加するか又は接地することが望ましい。
中間ローラ562は、潤滑剤供給体563から潤滑剤Kを削り取ってブラシローラ561に塗布する。また、ブラシローラ561からトナー等を除去するものであり、ブラシローラ561上のトナー等は、PETフィルム等からなるスクレーパ566により除去される。
潤滑剤供給体563はブロック状の固形潤滑剤であり、その背面をコイルバネ565で付勢されその表面が中間ローラ562に圧接されて削り取られ、潤滑剤Kをして中間ローラ562上に供給される。
圧力切換手段567はカム564に連結し、カム564の回転角度を変え、コイルバネ565による圧接力を切り替えて、感光体1に塗布される固形潤滑剤の供給量を調整可能にしている。
固形潤滑剤は主としてクリーニング性能を向上することを目的として感光体の表面に塗布されるものであり、一般に脂肪酸金属塩からなる。潤滑剤の具体例としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸銅、ステアリン酸マグネシウム等のステアリン酸金属塩、オレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸銅、オレイン酸マグネシウム等のオレイン酸金属塩、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸銅、パルミチン酸マグネシウム等のパルミチン酸金属塩、リノール酸亜鉛、リノール酸亜鉛等のリノール酸金属塩、リシノール酸亜鉛、リシノール酸リチウム等のリシノール酸金属塩等が挙げられる。ステアリン酸亜鉛が特に好ましい。
[クリーニング手段としての中間転写クリーニング手段]
図3は、本発明に係るクリーニング手段としての中間転写クリーニング手段8の構成を示す拡大断面図である。
801はケーシングで、中間転写クリーニング手段8を構成する各部材を取り付け、かつ、中間転写体6から除去したトナーを収容する収容部を有する。
クリーニングブレード802は、ウレタンゴム等の弾性体でなり、ブレードホルダ803に接着剤等により固定されている。
ブレードホルダ803はケーシング801に設けられたブレード支持軸804に回動自在に取付けられている。
押圧バネ805はブレードホルダ803をブレード支持軸804の周りに図示における反時計方向に付勢する。クリーニングブレード802の先端は、中間転写体6の回動の反対方向に対向して圧接位置P1で中間転写体6に当接している。
スポンジローラ811は、圧接位置P1に対し中間転写体6の回動方向における上流側に配設され、テンションローラ66で張架された中間転写体6に対し図示の当接位置P2で当接している。また、図示しない駆動手段により中間転写体6と同方向に、その周速が中間転写体6の周速よりも早くなるように駆動されている。
トナー排出規制部材812はPETシートから成り、その一端は当接位置P2と反対側の当接点P3でスポンジローラ811の表面に当接し、その他端はケーシング801の保持部806に両面テープ等で接着され固定される。
貯留空間STは、図示のように中間転写体6、スポンジローラ811、及びトナー排出規制部材812で規定された圧接位置P1に対し中間転写体6の回動方向における上流側に形成され、クリーニングブレード802で除去されたトナーを十分に貯留可能な空間である。貯留空間STに貯留されたトナーの一部は中間転写体6に固体潤滑剤として供給させてクリーニングブレード802の捲れ、及び中間転写体6の摩耗を抑制している。また、トナー排出規制部材812は弾性を有するPETシートで構成されており、貯留空間STに貯留されるトナーの増加に応じて当接点P3から排出されるトナーを増大させるような機能を有し、貯留空間STには常に所定量以上のトナー量が保持される。
上記のように、クリーニングブレード802の先端には固体潤滑剤としてのトナーが常に適量供給されており、中間転写クリーニング手段8で用いられるように潤滑剤Kを中間転写体6に塗布せずに、中間転写体6の摩耗及びクリーニングブレード802の捲れを防止可能にしている。また、潤滑剤Kが中間転写体6に局所的に過多に付着することにより、転写ムラ等の画質不良の発生を防止している。
[二次転写手段]
図4は本発明に係る転写手段としての二次転写手段9の構成を示す拡大断面図である。
二次転写手段9は、二次転写位置Ptで中間転写体6上のトナー像を用紙P上に一括転写する転写ベルト91と、転写ベルト上の残余トナー等を除去する二次転写ブレード92と、転写ベルト91の摩耗を低減するために転写ベルト91に潤滑剤Kを塗布する潤滑剤塗布ローラ931を有する。
転写ベルト91は図示のように内周側から駆動ローラ94Aと二次転写ローラ94Bで懸架され、駆動ローラの回転により矢印aの方向に回動する。また、二次転写ローラ94Bには高圧電源E1が接続され、中間転写体6上のトナー像を用紙Pに転写するためのバイアス電圧が印加されている。
二次転写ブレード92はウレタンゴム製のブレードで、ブレード支持部材92aに熱溶着されている。ケーシングに固設された支持軸94bに回転可能に支持されたブレード支持部材92aの他端を矢印cの方向に付勢する非図示の付勢手段により、二次転写ブレード92の先端は転写ベルト91に当接され、転写ベルト91上に残余したトナー、紙粉等の異物を掻き取って回収している。
潤滑剤塗布手段93は、二次転写ブレード92に対し転写ベルト91の回動方向における下流側に配設され、その表面には潤滑剤Kが塗られた潤滑剤塗布ローラ931を転写ベルト91に当接して転写ベルト91上に潤滑剤Kを常時供給して、二次転写ブレード92による転写ベルト91の摩耗を抑制している。
潤滑剤塗布ローラ931は二次転写手段9のケーシングに固設された支持部材934に回転可能に取付けられている。そして、潤滑剤塗布ローラ931の先端は転写ベルト91の移動方向におけるPkで示す位置で転写ベルト91に当接し、非図示の駆動機構により図4において時計方向に回転して転写ベルト91上に潤滑剤Kを供給する。
潤滑剤ブロック932は四角柱の固体であり、図示のように圧縮バネ933の付勢力により四角柱の1面が潤滑剤塗布ローラ931に当接されている。ここでは感光体クリーニング手段5の潤滑剤供給体563と同様に脂肪酸金属塩を用いている。例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウムが挙げられる。
潤滑剤塗布ローラ931に対し転写ベルト91の回動方向における下流側に均しブレード935が配設されており、転写ベルト91上に塗布された過剰な潤滑剤Kを均して、転写ムラや画像ボケ等が発生しない程度以下に薄く被覆されている。
[制御部]
図5は、本発明に係る制御部CUが関係する主要部を示すブロック図である。図示のように制御部CUはバスBSを介して画像読取装置SC、画像処理部IP、画像記憶部IM、画像形成部10、駆動部DU、ジョブ記憶部JM等と通信して、画像形成装置Aを統合的に制御している。
駆動部DUは、感光体1Y、1M,1C、1K、及び中間転写体6の駆動機構に組み込まれた非図示のモータ、クラッチ等を駆動する駆動回路を含み、制御部CUの指令に応じて、感光体1Y、1M,1C、1K、及び中間転写体6の回動/停止、逆転、速度を設定する。
ジョブ記憶部JMは、予約された印刷ジョブ、実行済みの印刷ジョブ、及びそれらジョブの内容等のジョブ情報を記憶する。画像記憶部IMは、予約された印刷ジョブの印刷データ、及び画像形成部10で処理するための画像データ(ビットマップデータ)をジョブ情報と対応付けて記憶する。
例えば、制御部CUは、ジョブ記憶部JMは記憶されたジョブ情報を読み出して、実行中の現印刷ジョブで通紙する用紙Pのサイズと、現印刷ジョブの直前に実行された旧印刷ジョブで通紙した用紙Pのサイズとを取得している。
[クリーニング不良の発生機構]
小サイズの印刷ジョブを連続させた後に大サイズの印刷ジョブを連続させると、クリーニングブレード802の清掃動作が実行される前に用紙の主走査方向の両側領域にクリーニング不良が発生する問題、つまり、『小サイズ後の大サイズ印刷ジョブに発生するクリーニング問題』について、本発明者が鋭意検討した内容を以下に詳しく説明する。
本発明者らは転写部材91上から中間転写体6への潤滑剤Kの転移が上記クリーニング問題に関係することを見出し、潤滑剤Kの転移によりクリーニング不良に至る発生メカニズムを解明した。
[クリーニング不良の発生メカニズム]
図6は、中間転写体6に圧接しているクリーニングブレード802の姿勢を示す、模式図である。
図6(a)は中間転写体6を停止させた後のクリーニングブレード姿勢を示す模式図であり、図6(b)及び図6(c)は中間転写体6が回動している時のクリーニングブレード姿勢を示す模式図である。
図6(b)の中間転写体6上に潤滑剤Kがなく、図6(c)の中間転写体6上には潤滑剤Kが塗布されている。
クリーニングブレード802のエッジは、中間転写体6の回動による摺動力で下流に引っ張られ、クリーニングブレード802は図6(b)、(c)のような姿勢に変形する。そして、停止すると、図6(a)のような姿勢に復帰する。中間転写体6の回動が停止すると、圧接位置P1付近の中間転写体6は上流側(逆方向)に回動し、クリーニングブレード802は図6(a)のような姿勢に復帰する。
θa、θb、θcはクリーニングブレード802の先端側の端面と中間転写体6と交差する交差角度(仮称)である。θaを初期交差角度と、θb、θcを作動時交差角度と仮称する。
クリーニングブレード802のエッジは中間転写体6の摺動力で下流に引っ張られて、そのエッジ姿勢は時間経過に応じて次第に変形を増し。作動時交差角度θb、θcは次第に小さくなる。図6(a)の姿勢から図6(b)、(c)の姿勢に変化したものと推察している。
θb>θcの関係に示されるように、潤滑剤Kが中間転写体6に塗布されている場合は、潤滑剤Kが塗布されていない場合に比較してクリーニングブレード802のエッジに対する中間転写体6の摺動力は強まる。また、潤滑剤Kの塗布量に応じて中間転写体6による摺動力が強まる。従って、作動時交差角度θcは中間転写体6上の潤滑剤Kの塗布量に応じて小さくなる。
なお、中間転写体6上の潤滑剤Kは用紙Pの通紙領域では通紙毎に用紙Pに奪われ、通紙の繰り返しにより次第に減少する。奪われる程度は、用紙種別で異なり、例えば、平滑紙の場合は大きい。更に、用紙Pの通紙領域よりも外側の非通紙領域では、潤滑剤Kが転写部材91から中間転写体6に転移されて中間転写体6上の潤滑剤Kは通紙の繰り返しにより次第に増大する。
更に、中間転写体6の回動が一度開始されると、クリーニングブレード802のエッジ姿勢の変形は経時的に増大方向に変化することはあっても、低減方向に変化することはない。従って、主走査方向の各部における作動時交差角度θcの経時的な変化は、回動開始時の潤滑剤K塗布量、通紙される用紙Pの種別・サイズ等により定まるものである。
中間転写体6の回動が開始され、作動時交差角度θcが次第に小さくなり臨界角度θr以下になると、貯留空間STから中間転写体6上に供給されるトナーの一部がクリーニングブレード802のエッジをすり抜けて用紙P上に画像汚れが発生する。つまり、クリーニング不良問題に至ると推察される。
[クリーニング不良の対策]
次に、本発明に係る『潤滑剤Kの転移によるクリーニング不良の防止策』について詳しく説明する。
図7は、制御部CUが司る、本発明に係るクリーニング不良防止制御の実施形態を示すフローチャートである。
S101は印刷ジョブの開始、あるいは再開を判定する工程である。印刷ジョブの開始が判定されると、S102工程に移行する。
S102は、ジョブ記憶部JMから予約中の印刷ジョブ情報(ジョブ予約)、印刷済みの印刷ジョブ情報(ジョブ履歴)の内容に読み出し、直前に印刷が終了した旧印刷ジョブで通紙された用紙のサイズ(主走査方向、つまり用紙搬送方向に直交する方向であり、以下省略する)Wpと、これから実行する現印刷ジョブで通紙される用紙のサイズ(主走査方向であり、以下省略する)Wcと、を取得する工程である。次に、S103工程に移行する。
S103は、旧印刷ジョブで通紙された用紙のサイズWpと現印刷ジョブで通紙される用紙のサイズWcとの大小関係を判定する工程である。
その判定結果がWc>Wpである場合(”Yes”の場合)にはS104工程に移行し、Wc≦Wpである場合(”No”の場合)にはS106工程に移行する。
S104は、印刷処理を進行させながら中間転写体6の回動量として回動距離Lが第2所定値Rに達すると、潤滑剤Kの転移によるクリーニング不良を防止するための追加的なクリーニングブレード姿勢復帰動作を行う第2印刷制御モードの工程である。
回動距離Lは中間転写体6が回動開始後から任意の時点までに回動した距離(m)であるが、回動距離に限定されるものでなく、中間転写体6の回動距離Lに対応可能な変数も対象内である。例えば、印刷処理された用紙数、あるいは中間転写体6の作動時間、等々が中間転写体の回動距離Lに該当する。
図8は、本発明に係る追加的なクリーニングブレード姿勢復帰動作を行う第2印刷制御モードの構成を示すフローチャートである。
S201は、中間転写体6の回動距離L、クリーニングブレード姿勢復帰動作実行の回数Cを初期化する、L、Cをリセットする工程である。その後S202工程に移行する。
S202は、印刷ジョブに応じて通紙された用紙P毎に印刷を実行する工程であり、中間転写体6の回動距離Lを更新する、つまり、L=L+Laを演算している工程である。Laは単位用紙あたりに中間転写体6が回動する回動距離Lである。
次のS203は、印刷ジョブが未了であるか、否かを判定する工程である。未了の場合(”Yes”の場合)にはS204工程に移行し、終了の場合(”No”の場合)には第2印刷制御モードを終了する。
S204は、中間転写体6の回動距離Lが第2所定値R以上である、否かを判定する工程であり、Lが第2所定値R以上の場合(”Yes”の場合)にはS205工程、206工程に移行する。Lが第2所定値R未満の場合(”No”の場合)にはS202工程に戻り、S202からS204までの工程を繰り返す。
制御部CUは、S204工程で”Yes”と判定されると、実行中の現印刷ジョブを中断する(S206)。
S206は、中間転写体6の回動を停止する追加的なブレード姿勢復帰動作を実行し、その実行の回数Cを更新する工程である。具体的には、駆動部DUを制御して、中間転写体6の回動を停止させ、クリーニングブレード802の姿勢を図6(a)に示す状態に復帰させる動作を実行し、C=C+1の演算処理を行う。そして、S207工程に移行する。
第2所定値Rは予め設定され、潤滑剤Kの転移によるクリーニング不良の発生を未然に防止するために、追加的なブレード姿勢復帰動作の実行タイミングを定める基準値である。異物等によるブレード捲れ、クリーニング不良の発生を防止する通常のブレード姿勢復帰動作の実行タイミングを定める第1所定値Rと異なる値であり、R<Rの関係にある。
S207は、追加的なブレード姿勢復帰動作を実行した回数Cが予め設定された基準回数Cに至ったか、否かを判定する工程である。つまり、C=Cなる関係が成り立つか、否かを判定する。
S207工程でC≠C(”No”)と判定されると、S208工程に移行し、中間転写体6の回動距離Lをリセットする。そして、S202工程に戻り、C=Crなる関係が成立するまで、S202からS207までの工程を繰り返す。
S207工程でC=C(”Yes”)と判定されると、追加的なクリーニングブレード姿勢復帰動作を行う第2印刷制御モードを終了する。
図7に戻り、説明する。第2印刷制御モードの工程の後にS105工程に移行する。
S105は、印刷ジョブが未了であるか、否か判定する工程であり、未了の場合(”Yes”の場合)にS106工程に移り、終了の場合(”No”の場合)は制御自体を終了する。
S106は、印刷処理を進行させながら中間転写体6の回動距離Lが第1所定値Rに達すると、異物等によるブレード捲れ、クリーニング不良を防止するための通常のクリーニングブレード姿勢復帰動作のみを行う第1印刷制御モードの工程である。
図9は、通常のクリーニングブレード姿勢復帰動作を行う第1印刷制御モードの構成を示すフローチャートである。以下説明する。
S301は、中間転写体6の回動距離Lをリセットする工程であり、処理後にS302工程に移行する。
S302は、印刷ジョブに応じて通紙された用紙P毎に印刷を実行する工程であり、中間転写体6の回動距離Lを更新する。
S303は印刷ジョブが未了か、否かを判定する工程であり、”Yes”の場合にS304工程に移行し、”No”の場合に第1印刷制御モードを終了して、図7のS107工程に移行する。
S304は、中間転写体の回動距離Lが第1所定値R以上であるか、否かを判定する工程である。第1所定値R未満である場合(”No”の場合)にはS301に戻り、中間転写体の回動距離Lが第1所定値R以上に達するまでS301からS304までの工程を繰り返す。そして、第1所定値R以上であると判定すると(”Yes”と判定されると)、実行中のジョブを中断し(S305工程)、S306工程に移行する。
S306工程は通常のクリーニングブレード姿勢復帰動作を実行する工程であり、一連の第1印刷制御モードを終了して、図7のS107工程に移行する。
図7に戻り、説明を続ける。
S107は、印刷ジョブが終了であるか、否かを判定する。未終了の場合(Noの場合)には、S101工程に戻り、印刷ジョブが終了するまで一連の工程が繰り返される。
但し、2巡目以降では、S103工程における判定結果がWc=Wpの関係となるために、印刷ジョブが終了するまでは第1印刷制御モードのみが繰り返される。
以上のように、制御部CUは、小サイズ後の大サイズ印刷ジョブを実行する場合に、予め設定された第2所定値R、又は基準回数Cに基づき、通常のクリーニングブレード姿勢動作に先行させて追加的なクリーニングブレード姿勢復帰動作を実行することにより、潤滑剤Kの中間転写体6上への転移によるクリーニング不良の発生を確実に未然に防止可能にする。
なお、第2所定値R、基準回数Cは、操作者、管理者等の操作により設置時のデフォルト値を書き換え可能であり、画像形成装置Aの使用環境に合わせて適宜設定すること可能である。
[第2所定値R、基準回数Cの実施形態(その1)]
実施形態(その1)は、次式に用いて前記現印刷ジョブで用紙が通紙される通紙領域を主走査方向に分割する各領域で算出した通紙割合Dのうちで最小の通紙割合Dminに基づき第2所定値R、基準回数Cを設定して、印刷ジョブの生産性低下の影響を軽微に留めること可能にするものである。
D=Lp/La
;旧印刷ジョブの所定期間Tに通紙する全用紙の副走査方向の累計長さ(m)
;所定期間Tに回動する中間転写体6の回動距離(m)
ここで、所定期間Taとしては、中間転写体6の回動距離、駆動時間、あるいは印刷枚数を用いることができる。回動距離の例としては数十m〜数百mである。旧印刷ジョブとしては当該所定期間内に実行された全ての印刷ジョブのことであり、複数の印刷ジョブが含まれる概念である。
例えば、用紙中央基準で用紙搬送を行う画像形成装置において、直前の所定期間Taとして中間転写体6の回動距離200mに実行された旧印刷ジョブは、印刷ジョブ1、印刷ジョブ2の2つであり、印刷ジョブ1がB5版(主走査257mm、中央基準で片側128.5mm)で回動距離100m(約330枚)、印刷ジョブ2がA4R版(主走査210mm、中央基準で片側105.0mm)で回動距離100m(約280枚)の例を考える。この場合、旧印刷ジョブで、(a)A4Rよりも内側の領域では通紙割合は60%、(b)A4Rよりも外側でB5よりも内側の領域では30%、(c)B5よりも外側の領域では通紙は1枚もされていないので0%となる。
このときに現印刷ジョブが、A4R版あるいはこれよりも主走査方向で狭い用紙においては「現印刷ジョブで用紙が通紙される通紙領域を主走査方向に分割する各領域」で算出した通紙割合Dはいずれも60%となり、結果、最少の通紙割合Dminは60%である。一方で、現印刷ジョブがA4版(主走査方向297mm)のように、B5よりも幅が広い用紙であれば「現印刷ジョブで用紙が通紙される通紙領域を主走査方向に分割する各領域」で算出した通紙割合Dは、前述の(a)〜(c)の領域でそれぞれことなり、この場合、現印刷ジョブで用紙が通紙される通紙領域で通紙割合が最少とる通紙領域は、B5よりも外側でA4よりも内側の領域(中央基準で128.5mmよりも外側で148.5mmよりも内側)でその通紙割合Dminは0%となる。
制御部CUは、直前の印刷ジョブに対して現行の印刷ジョブの用紙サイズ(主走査方向)が大きい場合に、図7のS104に示す第2印刷制御モードの実施に先立って、前述の例のように現行印刷ジョブに対し遡った所定期間Tに実施されたすべての旧印刷ジョブ、及び現印刷ジョブに関するジョブ情報から現印刷ジョブで用紙が通紙される通紙領域を主走査方向に分割する各領域で通紙割合Dを算出し、その通紙割合Dのうちから最小の通紙割合Dminを取得する。
次に、制御部CUは、予め登録され、最小の通紙割合Dminと第2所定値R及び基準回数Cとを関連付けている対応表を用いて、取得した通紙割合Dminから第2所定値R及び基準回数Cを取得する。
表1は、最小の通紙割合Dminと第2所定値R及び基準回数Cとを関連付けている対応表の一例である。
Figure 2012113198
所定期間Tに実施された複数の旧印刷ジョブのうちで小サイズ印刷ジョブは直前の印刷ジョブしか存在せず、更に直前の印刷ジョブが少ない用紙数の小規模なジョブであった場合には、取得される最小の通紙割合minは大きくなり、例えば、0.5を超える値になる。
そして、表1に示す対応表に基づき、第2所定値Rは第1所定値Rと同一の“600m”に設定され、基準回数Cは”1”に設定される。
従って、第2印刷制御モードで実行される追加的なブレード姿勢復帰動作は第1制御モードで実行される通常のブレード姿勢復帰動作を兼ねることになり、印刷ジョブの生産性は低下しない。また、旧印刷ジョブにおける通紙割合Dが大きい場合には、中間転写体6上の潤滑剤Kの塗布量は現印刷ジョブ開始時に小さく、追加的なブレード姿勢復帰動作を実行せずともクリーニングブレード802の姿勢がクリーニング不良を生じる状態に至ることはなく、クリーニング不良防止の点でも問題ない。
表2は旧印刷ジョブ(小サイズ、表2に示す通紙割合D)が行われた後に、現印刷ジョブ(大サイズ、中間転写体6の回動距離L=1500mに対応する連続プリント数)が行われる場合に、追加的なブレード姿勢復帰動作、及び通常のブレード姿勢復帰動作が実行されるタイミング(中間転写体6の回動距離L)を示す。
Figure 2012113198
実行タイミングに付加された下線は、追加的なブレード姿勢復帰動作が通常のブレード姿勢復帰動作を兼ね、重複していることを示している。
制御部CUは、図7、図8、図9のフローチャートに応じて、追加的なブレード姿勢復帰動作を実行し、その後に通常のブレード姿勢復帰動作を実行する。従って、直前の小サイズ旧印刷ジョブの規模に応じて追加的なブレード姿勢復帰動作が実行されるために、規模に拘わらず画一的に追加的なブレード姿勢復帰動作を実行する場合に比較し、印刷ジョブの生産性低下は軽減される。
[第2所定値R、基準回数Cの実施形態(その2)]
実施形態(その2)も、次に定めた中間転写体6の回動距離Lに応じて第2所定値R、基準回数Cを設定して、印刷ジョブの生産性低下の影響を軽微に留めること可能にするものである。
中間転写体6の回動距離Lは、現印刷ジョブの直前の旧印刷ジョブ(小サイズ)で回動した中間転写体6の回動距離Lであり、直前の旧印刷ジョブの規模(プリント数)に対応している。
制御部CUは、直前の旧印刷ジョブに対して現行の印刷ジョブの用紙サイズ(主走査方向)が大きい場合に、図7のS104に示す第2印刷制御モードの実施に先立って、直前に実行された旧印刷ジョブのジョブ情報に基づき直前の旧印刷ジョブで回動した中間転写体6の回動距離Lを取得する。
次に、制御部CUは、予め登録され、中間転写体6の回動距離Lと第2所定値R及び基準回数Cとを関連付けている対応表を用いて、取得された中間転写体6の回動距離Lから第2所定値R及び基準回数Cを取得する。
表3は、中間転写体6の回動距離Lと第2所定値R及び基準回数Cとを関連付けている対応表の一例である。
Figure 2012113198
表3に示すように、印刷ジョブ中に回動した中間転写体6の回動距離Lが100m未満であるように、小サイズ旧印刷ジョブが小規模であった場合に、第1所定値Rは第2所定値Rと同一の”600m”に設定され、基準回数Cは”1”に設定される。
従って、第2印刷制御モードで実行される追加的なブレード姿勢復帰動作は第1制御モードで実行される通常のブレード姿勢復帰動作を兼ねることになり、印刷ジョブの生産性は低下しない。また、小サイズ旧印刷ジョブが小規模であった場合には、中間転写体6上の潤滑剤Kの塗布量は現印刷ジョブ開始時に小さく、追加的なブレード姿勢復帰動作を実行せずともクリーニングブレード802の姿勢がクリーニング不良を生じる状態に達することはなく、クリーニング不良防止の点でも問題ない。
表4は旧印刷ジョブ(小サイズ、中間転写体の回動距離L)が行われた後に、現印刷ジョブ(大サイズ、中間転写体6の回動距離L=1500mに対応する連続プリント数)が行われる場合に、追加的なブレード姿勢復帰動作、及び通常のブレード姿勢復帰動作が実行されるタイミング(中間転写体6の回動距離L)を示す。
Figure 2012113198
実行タイミングに付加された下線は、追加的なブレード姿勢復帰動作が通常のブレード姿勢復帰動作を兼ね、重複していることを示している。
次に、制御部CUは、図7、図8、図9のフローチャートに応じて、追加的なブレード姿勢復帰動作を実行し、その後に通常のブレード姿勢復帰動作を実行する。従って、直前の小サイズ旧印刷ジョブの規模に応じて追加的なブレード姿勢復帰動作が実行されるために、規模に拘わらず画一的に追加的なブレード姿勢復帰動作を実行する場合に比較し、印刷ジョブの生産性低下は軽減される。
また、直前の旧印刷ジョブにおける中間転写体6の回動距離Lが100m未満である場合には、現印刷ジョブの開始における中間転写体6上の潤滑剤Kの塗布量は小さく、追加的なブレード姿勢復帰動作を実行せずともクリーニングブレード802の姿勢がクリーニング不良を生じる状態に達することはなく、クリーニング不良防止の点でも問題ない。
[第2所定値R、基準回数Cの実施形態(その3)]
実施形態(その3)も、次の関係式を用いて現印刷ジョブで用紙が通紙される通紙領域を主走査方向に分割する各領域で算出した補正回動距離Φのうちの最大の補正回動距離Φmaxに応じて第2所定値R、基準回数Cを設定して、印刷ジョブの生産性低下の影響を軽微に留めること可能にするものである。
Φ=ΣΦ・・・(1)
Φ=α×L+βL・・・(2)
α<0、β>0
Φ;前記旧印刷ジョブで所定期間Tに通紙された全用紙(i=1枚目からi=N枚目まで)について(2)式で算出された算出値Φを累計した前記像担持体の補正回動距離
;通紙された各用紙(i枚目)の副走査方向長さ
;通紙された各用紙間に生じた非用紙領域の副走査方向長さ
αは用紙Pによる潤滑剤Kの除去性能を表し、紙の表面性に関係するために用紙Pの種別に応じて変更すると一層良好になる。βは潤滑剤Kの転移量を表し、転写材91又は潤滑剤塗布手段93のライフ、環境などに関係するために、転写材91又は潤滑剤塗布手段93のライフ、環境に応じて変更すると一層良好になる。
制御部CUは、直前の旧印刷ジョブに対して現印刷ジョブの用紙サイズ(主走査方向)が大きい場合に、図7のS104に示す第2印刷制御モードの実施に先立って、現印刷ジョブに遡る所定期間Tに実行された旧印刷ジョブのジョブ情報から、(1)、(2)式に用いて現印刷ジョブで用紙が通紙される通紙領域を主走査方向に分割する各領域で中間転写体6の補正回動距離Φを算出する。更に、算出された各補正回動距離Φの中から最大の補正回動距離Φmaxを取得する。
次に、制御部CUは、予め登録され、取得された中間転写体6の補正回動距離Φmaxと第2所定値R及び基準回数Cとを関連付けている対応表を用いて、算出された中間転写体6の補正回動距離Φから第2所定値R及び基準回数Cを取得する。
表5は、中間転写体6の補正回動距離Φと第2所定値R及び基準回数Cとを関連付けている対応表の一例である。
このときの諸因子は以下に通りである。用紙Pの種別は”普通紙”であり、環境は20℃50%であり、α=−1、β=2である。
Figure 2012113198
表3に示すように、印刷ジョブ中に回動した中間転写体6の最大の補正回動距離Φmaxが150m未満であるように、小サイズ旧印刷ジョブが小規模であった場合に、第1所定値Rは第2所定値Rと同一の”600m”に設定され、基準回数Cは”1”に設定される。
従って、第2印刷制御モードで実行される追加的なブレード姿勢復帰動作は第1制御モードで実行される通常のブレード姿勢復帰動作を兼ねることになり、印刷ジョブの生産性は低下しない。また、小サイズ旧印刷ジョブが小規模であった場合には、中間転写体6に転移する潤滑剤Kも少なく、クリーニングブレード802の姿勢がクリーニング不良を生じる状態に至らず、クリーニング不良防止の点でも問題ない。
表6は旧印刷ジョブ(小サイズ)が行われた後に、現印刷ジョブ(大サイズ、中間転写体6の回動距離L=1500mに対応する連続プリント数)が行われる場合に、追加的なブレード姿勢復帰動作、及び通常のブレード姿勢復帰動作が実行されるタイミング(中間転写体6の回動距離L)を示す。
Figure 2012113198
実行タイミングに付加された下線は、追加的なブレード姿勢復帰動作が通常のブレード姿勢復帰動作を兼ね、重複していることを示している。
次に、制御部CUは、図7、図8、図9のフローチャートに応じて、追加的なブレード姿勢復帰動作を実行し、その後に通常のブレード姿勢復帰動作を実行する。従って、直前の小サイズ旧印刷ジョブの規模に応じて追加的なブレード姿勢復帰動作が実行されるために、規模に拘わらず画一的に追加的なブレード姿勢復帰動作を実行する場合に比較し、印刷ジョブの生産性低下は軽減される。
また、旧印刷ジョブにおける中間転写体6の補正回動距離Φが150m未満である場合には、現印刷ジョブの開始における中間転写体6上の潤滑剤Kの塗布量は小さく、追加的なブレード姿勢復帰動作を実行せずともクリーニングブレード802の姿勢がクリーニング不良を生じる状態に至ることはなく、クリーニング不良防止の点でも問題ない。
なお、上記の実施形態では中間転写体6にトナー像を形成し、潤滑剤が塗布された転写材で用紙Pにトナー像を転写する画像形成装置Aであるが、本発明は、像担持体としての感光体上にトナー像を形成し、潤滑剤が塗布された転写材で感光体上のトナー像を用紙Pに転写する画像形成装置も対象範囲であり、同様の効果を発揮するものである。
なお、上記の実施形態の制御部CUは、中間転写体6の回動を停止して追加的なクリーニングブレード姿勢復帰動作を実現しているが、停止後に回動方向と反対方向の逆方向に中間転写体6を回転し、あるいは停止後にクリーニングブレード802の圧接を解除して追加的なクリーニングブレード姿勢復帰動作を実現する構成も本発明に範囲である。
A 画像形成装置
D 通紙割合(割合)
K 潤滑剤
L 回動距離(回動量)
P 用紙
Φ 補正回動距離
CU 制御部
第1所定値
第2所定値
累計長さ
所定期間
Dmin 最小の通紙割合
Φmax 最大の補正回動距離
6 中間転写体(像担持体)
8 中間転写クリーニング手段(クリーニング手段)
9 二次転写手段(転写手段)
10 画像形成部
91 転写ベルト(転写部材)
93 潤滑剤塗布手段
802 クリーニングブレード

Claims (4)

  1. 像担持体にトナー像を形成する画像形成部と、
    転写部材に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を有し、前記転写部材で用紙を前記像担持体に圧接させ前記像担持体上に形成されたトナー像を用紙に転写する転写手段と、
    前記転写手段に対し前記像担持体の回動方向の下流側に配設され、クリーニングブレードで前記像担持体上に残留するトナーを除去するクリーニング手段と、
    前記像担持体の回動を制御し、連続的に回動する前記像担持体の回動量が第1所定値に達すると、前記像担持体を停止させ、又は逆転させるブレード姿勢復帰動作を実行する制御部と、を有する画像形成装置であって、
    前記制御部は、現印刷ジョブで通紙される用紙の主走査方向におけるサイズが当該現印刷ジョブの以前に実行された旧印刷ジョブで通紙された用紙の主走査方向におけるサイズより大きい場合に、前記像担持体の回動量が前記第1所定値より小さい第2所定値に達すると、前記ブレード姿勢復帰動作を追加的に実行することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記第2所定値が、次式を用いて前記現印刷ジョブで用紙が通紙される通紙領域を主走査方向に分割する各領域で算出した通紙割合Dのうちで最小の通紙割合Dminに基づき設定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。
    D=L/L
    ;前記旧印刷ジョブで所定期間に回動した前記像担持体の回動距離
    ;前記所定期間に通紙された全用紙の副走査方向の累計長さ
  3. 前記第2所定値が、前記現印刷ジョブの直前の旧印刷ジョブで回動する前記像担持体の回動量に基づき設定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。
  4. 前記第2所定値が、次の関係式を用いて前記現印刷ジョブで用紙が通紙される通紙領域を主走査方向に分割する各領域で算出した補正回動距離Φのうちで最大の補正回動距離Φmaxに基づき設定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。
    Φ=ΣΦ・・・(1)
    Φ=α×L+βL・・・(2)
    α<0、β>0
    Φ;前記旧印刷ジョブで所定期間Tに通紙された全用紙(i=1枚目からi=N枚目まで)について(2)式で算出された算出値Φを累計した前記像担持体の補正回動距離
    ;通紙された各用紙(i枚目)の副走査方向長さ
    ;通紙された各用紙間に生じた非用紙領域の副走査方向長さ
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