JP2013057799A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、二次転写ローラに付着したトナーを中間転写体へ電気的に移転させてクリーニングブレードにより回収するクリーニングモードを実行可能な画像形成装置、詳しくはトナーに付随する紙粉がクリーニングブレードに挟まりにくい制御に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus capable of executing a cleaning mode in which toner attached to a secondary transfer roller is electrically transferred to an intermediate transfer member and collected by a cleaning blade, and more specifically, paper dust accompanying the toner is applied to the cleaning blade. It relates to control that is difficult to get caught.
感光体に形成したトナー像を、中間転写体を経由して記録材に転写して、定着装置により当該トナー像を記録材に熱定着させる画像形成装置が広く用いられている。 2. Description of the Related Art Image forming apparatuses in which a toner image formed on a photosensitive member is transferred to a recording material via an intermediate transfer member and the toner image is thermally fixed on the recording material by a fixing device are widely used.
図1に示すように、中間転写体(8)にローラ部材(10)を当接させて記録材に対するトナー像の転写部を形成し、中間転写体と記録材とを重ねて転写部で挟持搬送する過程でトナー像を記録材へ電気的に転写する画像形成装置が広く用いられている。転写部(T2)と画像形成部(PY)の間で中間転写体にクリーニングブレードを当接させて、転写部で転写されなかった未転写トナーを回収する画像形成装置が広く用いられている。 As shown in FIG. 1, a roller member (10) is brought into contact with the intermediate transfer member (8) to form a toner image transfer portion on the recording material, and the intermediate transfer member and the recording material are overlapped and sandwiched by the transfer portion. 2. Description of the Related Art Image forming apparatuses that electrically transfer a toner image to a recording material during a conveyance process are widely used. 2. Description of the Related Art Image forming apparatuses that collect untransferred toner that has not been transferred by a transfer unit by bringing a cleaning blade into contact with an intermediate transfer body between the transfer unit (T2) and the image forming unit (PY) are widely used.
画像形成の累積に伴って、中間転写体に当接して回転するローラ部材は、トナーによって次第に汚れてくる。また、記録材に転写されない制御用のトナー像(パッチ画像)や、クリーニングブレード先端潤滑用のトナー帯を、トナー像の転写時とは逆方向の電圧を印加した転写部に通過させた際に、一部のトナーがローラ部材に付着する。また、記録材のジャムが発生して、中間転写体にトナー像が残った状態で記録材が除去されると、除去操作の過程で中間転写体のトナー像の一部がローラ部材に付着する。 As the image formation is accumulated, the roller member that rotates in contact with the intermediate transfer member is gradually soiled by the toner. In addition, when a control toner image (patch image) that is not transferred to the recording material or a toner band for lubricating the tip of the cleaning blade is passed through a transfer portion to which a voltage in the opposite direction to the transfer of the toner image is applied. Part of the toner adheres to the roller member. Further, when a recording material jam occurs and the recording material is removed in a state where the toner image remains on the intermediate transfer member, a part of the toner image on the intermediate transfer member adheres to the roller member during the removal operation. .
これらのトナーを放置してローラ部材を汚れたままにしておくと、転写部を通過する記録材の裏面にトナーが付着し、その後の定着を経て画像出力の裏汚れを発生させてしまう。 If these toners are left unattended and the roller member is left dirty, the toner adheres to the back surface of the recording material that passes through the transfer portion, and the back stain of the image output occurs after fixing.
そこで、特許文献1では、ローラ部材に付着したトナーを中間転写体へ電気的に移転させてクリーニングブレードにより回収するクリーニングモードを実行可能にしている。画像形成の所定枚数の累積、パッチ画像やトナー帯の形成、ジャム処理等を契機として、中間転写体にローラ部材を当接して回転させた状態で正負の電圧をローラ部材へ交互に印加している。
Therefore, in
一方、転写部と画像形成部との間で中間転写体にクリーニングブレードを当接させた画像形成装置では、画像形成の累積に伴って、クリーニングブレードのブレードエッジに紙粉が挟まって、トナーのすり抜けが発生する可能性がある。 On the other hand, in the image forming apparatus in which the cleaning blade is brought into contact with the intermediate transfer body between the transfer portion and the image forming portion, paper dust is caught between the blade edges of the cleaning blade as the image formation is accumulated. There is a possibility of slipping through.
そこで、特許文献2では、画像形成ジョブの終了後に、中間転写ベルトを停止して所定距離だけ逆方向に回転させて、ブレードエッジに固着した紙粉とトナーの塊を崩して中間転写ベルトへ排出させている。その後、中間転写ベルトを順方向に回転させて紙粉とトナーをクリーニングブレードで掻き落として回収している。
Therefore, in
紙粉は、記録材から分離した繊維くずを主成分として、直径数10μm長さが数100μmであって、平均粒径7μm程度のトナーに比較して大きいため、通常の状態であれば、クリーニングブレードによって容易に中間転写ベルトから掻き落とされる。 Since paper dust is mainly composed of fiber scraps separated from the recording material and has a diameter of several tens of μm and a length of several hundreds of μm, and is larger than toner having an average particle size of about 7 μm, it can be cleaned under normal conditions. It is easily scraped off from the intermediate transfer belt by the blade.
しかし、クリーニングモードを実行した直後には、後述するように、クリーニングブレードのブレードエッジの特定部分で、紙粉を掻き落とす能力が失われて紙粉が集中的に挟まることが判明した。クリーニングブレードのブレードエッジに局所的な伸び変形が発生しているところへ、クリーニングモード中の所定タイミングで大量の紙粉がローラ部材から中間転写体へ移転するため、当該局所的な伸び変形部分に紙粉が挟まっていることが判明した。 However, immediately after executing the cleaning mode, it has been found that paper powder is intensively sandwiched at a specific portion of the blade edge of the cleaning blade and the ability to scrape paper dust is lost as will be described later. Since a large amount of paper dust is transferred from the roller member to the intermediate transfer body at a predetermined timing during the cleaning mode, the local edge of the cleaning blade is deformed locally. It was found that paper dust was caught.
そして、紙粉が挟まったクリーニングブレードは、特許文献2のような単純な順転/逆転の繰り返しでは、クリーニングブレードから紙粉を分離してクリーニング性能を回復することができない。後述するように、紙粉は、それぞれが単独でクリーニングブレードに刺さった状態で強固に付着しているため、トナーとの塊として分離することができないからである。
The cleaning blade sandwiched with paper dust cannot recover the cleaning performance by separating the paper dust from the cleaning blade by simple forward / reverse rotation as in
また、紙粉が挟まったクリーニングブレードは、紙粉が挟まった部分に永久変形が生じていて紙粉を取り除いても再利用ができず、新品交換する必要がある。このため、紙粉の発生し易い記録材を、継続的に使用していると、クリーニングブレードの交換寿命が短くなってしまう。 Further, the cleaning blade in which the paper dust is sandwiched is permanently deformed in the portion in which the paper dust is sandwiched and cannot be reused even if the paper dust is removed, and a new one needs to be replaced. For this reason, if a recording material that easily generates paper dust is continuously used, the replacement life of the cleaning blade is shortened.
本発明は、クリーニングモードで発生する紙粉がクリーニングブレードのブレードエッジに挟まりにくく、クリーニングブレードの交換寿命を十分に確保できる画像形成装置を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus in which paper dust generated in a cleaning mode is not easily caught between blade edges of a cleaning blade, and a replacement life of the cleaning blade can be sufficiently secured.
本発明の画像形成装置は、中間転写体と、トナー像を形成して前記中間転写体に担持させる画像形成部と、前記中間転写体に当接して記録材に対するトナー像の転写部を形成するローラ部材と、前記転写部と前記画像形成部との間で前記中間転写体に摺擦するクリーニングブレードと、を備え、前記ローラ部材に付着したトナーを前記中間転写体へ電気的に移転させて前記クリーニングブレードにより回収するクリーニングモードを実行可能なものである。そして、前記クリーニングモード時に、トナー像の転写時とは逆極性の電圧が印加された前記転写部を通過した前記中間転写体の部分が、前記クリーニングブレードへ到達する前に、前記中間転写体を逆回転させ、その後、前記中間転写体を順回転させて、前記部分を前記クリーニングブレードに摺擦させる制御手段を備える。 An image forming apparatus according to the present invention forms an intermediate transfer member, an image forming unit that forms a toner image and carries the toner image on the intermediate transfer member, and a toner image transfer unit for a recording material in contact with the intermediate transfer member. A roller member, and a cleaning blade that slidably rubs against the intermediate transfer member between the transfer unit and the image forming unit, and electrically transfers the toner adhering to the roller member to the intermediate transfer member. A cleaning mode for collecting by the cleaning blade can be executed. In the cleaning mode, the intermediate transfer member is moved before the portion of the intermediate transfer member that has passed through the transfer portion to which a voltage having a reverse polarity to that of the transfer of the toner image reaches the cleaning blade. Control means for rotating the intermediate transfer member in the reverse direction and then rotating the intermediate transfer member forward so that the portion slides on the cleaning blade is provided.
本発明の画像形成装置では、中間転写体の紙粉が大量に付着した部分がクリーニングブレードへ到達する前に、中間転写体を停止させてクリーニングブレードのブレードエッジの変形を解除している。これにより、ブレードエッジのクリーニング性能を回復させて一時的に通常の状態に戻す。これにより、紙粉がクリーニングブレードによって容易に中間転写ベルトから掻き落とされる。 In the image forming apparatus of the present invention, the intermediate transfer member is stopped and the deformation of the blade edge of the cleaning blade is released before the portion of the intermediate transfer member on which a large amount of paper dust adheres reaches the cleaning blade. As a result, the cleaning performance of the blade edge is recovered to temporarily return to the normal state. Thereby, the paper dust is easily scraped off from the intermediate transfer belt by the cleaning blade.
したがって、クリーニングモードで発生する紙粉がクリーニングブレードのブレードエッジに挟まりにくく、クリーニングブレードの交換寿命を十分に確保できる。 Therefore, paper dust generated in the cleaning mode is not easily caught between the blade edges of the cleaning blade, and the replacement life of the cleaning blade can be sufficiently secured.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、ローラ部材のクリーニングモードの終了後に中間転写体が停止又は逆転される限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention can be implemented in another embodiment in which part or all of the configuration of the embodiment is replaced with the alternative configuration as long as the intermediate transfer member is stopped or reversed after the roller member cleaning mode ends. .
従って、転写ローラを用いて中間転写体から記録材へトナー像を転写し、中間転写体の転写残トナーをクリーニングブレードで回収する画像形成装置であれば、中間転写体の種類、画像形成部の形式は任意に設定可能である。像担持体は、感光体又は中間転写体である。画像形成装置は、モノクロ/フルカラー、1ドラム型/タンデム型、帯電方式、露光方式、転写方式の区別無く本発明を実施できる。本実施形態では、トナー像の形成/転写/定着に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、FAX、又はこれらを適宜組み合わせた複合機等、種々の用途の画像形成装置で実施できる。 Therefore, if the image forming apparatus transfers the toner image from the intermediate transfer member to the recording material using a transfer roller and collects the transfer residual toner of the intermediate transfer member with a cleaning blade, the type of the intermediate transfer member and the image forming unit The format can be set arbitrarily. The image carrier is a photosensitive member or an intermediate transfer member. The image forming apparatus can carry out the present invention without distinction between monochrome / full color, one drum type / tandem type, charging method, exposure method, and transfer method. In the present embodiment, only main parts relating to toner image formation / transfer / fixing will be described. However, the present invention includes a printer, various printing machines, a copier, a fax machine, in addition to necessary equipment, equipment, and a housing structure. Alternatively, the image forming apparatus can be used in various applications such as a multifunction machine in which these are appropriately combined.
<画像形成装置>
図1は画像形成装置の構成の説明図である。図2は二次転写部の拡大図である。図1に示すように、画像形成装置100は、中間転写ベルト8に沿って画像形成部PY、PM、PC、PBkを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。画像形成部PY、PM、PC、PBkは、トナー像を形成して中間転写体の一例である樹脂材料の中間転写ベルト8に担持させる。
<Image forming apparatus>
FIG. 1 is an explanatory diagram of the configuration of the image forming apparatus. FIG. 2 is an enlarged view of the secondary transfer portion. As shown in FIG. 1, the
画像形成部PYでは、感光ドラム2Yにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト8に転写される。画像形成部PMでは、感光ドラム2Mにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト8に転写される。画像形成部PC、PBkでは、それぞれ感光ドラム2C、2Bkにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト8に転写される。
In the image forming unit PY, a yellow toner image is formed on the photosensitive drum 2Y and transferred to the
中間転写ベルト8に転写された四色のトナー像は、二次転写部T2へ搬送されて記録材Pへ一括二次転写される。トナー像を二次転写された記録材Pは、定着装置11で加熱加圧を受けて、表面にトナー像を定着された後に、機体外部へ排出される。
The four-color toner images transferred to the
<画像形成部>
画像形成部PY、PM、PC、PBkは、現像装置4Y、4M、4C、4Bkで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部PYについて説明し、他の画像形成部PM、PC、PBkについては、説明中の符号末尾のYを、M、C、Bkに読み替えて説明されるものとする。
<Image forming unit>
The image forming units PY, PM, PC, and PBk are configured substantially the same except that the color of toner used in the developing devices 4Y, 4M, 4C, and 4Bk is different from yellow, magenta, cyan, and black. Hereinafter, the image forming unit PY will be described, and the other image forming units PM, PC, and PBk will be described by replacing Y at the end of the code in the description with M, C, and Bk.
画像形成部PYは、感光ドラム2Yの周囲に、帯電ローラ3Y、露光装置7Y、現像装置4Y、転写ローラ5Y、ドラムクリーニング装置6Yを配置している。感光ドラム2Yは、200mm/secのプロセススピードで回転する。 In the image forming unit PY, a charging roller 3Y, an exposure device 7Y, a developing device 4Y, a transfer roller 5Y, and a drum cleaning device 6Y are arranged around the photosensitive drum 2Y. The photosensitive drum 2Y rotates at a process speed of 200 mm / sec.
帯電ローラ3Yは、感光ドラム2Yに当接して回転し、直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を印可されて、感光ドラム2Yの表面を一様な負極性の電位に帯電する。露光装置7Yは、各色の分解色画像を展開した走査線画像データをON−OFF変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム2Yの表面に画像の静電像を書き込む。 The charging roller 3Y rotates in contact with the photosensitive drum 2Y, and is applied with an oscillating voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage to charge the surface of the photosensitive drum 2Y to a uniform negative potential. The exposure device 7Y writes an electrostatic image of the image on the surface of the charged photosensitive drum 2Y by scanning with a rotating mirror a laser beam obtained by ON-OFF modulation of the scanning line image data obtained by developing the separation color image of each color.
現像装置4Yは、現像容器4i内を循環するトナーとキャリアを含む二成分現像剤を帯電させ、現像スリーブ4jに担持させて、感光ドラム2Yとの対向部へ搬送する。負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を現像スリーブ4jに印加することにより、トナーを静電像に移転させてトナー像を反転現像する。 The developing device 4Y charges a two-component developer including toner and a carrier circulating in the developing container 4i, carries it on the developing sleeve 4j, and conveys it to a portion facing the photosensitive drum 2Y. By applying an oscillating voltage in which an AC voltage is superimposed on a negative DC voltage to the developing sleeve 4j, the toner is transferred to the electrostatic image and the toner image is reversely developed.
転写ローラ5Yは、中間転写ベルト8の内側面に当接して、感光ドラム2Yと中間転写ベルト8との間にトナー像の転写部を形成する。転写ローラ5Yに正極性の直流電圧が印加されることにより、感光ドラム2Yに担持された負極性のトナー像が、転写部を通過する中間転写ベルト8へ一次転写される。
The
ドラムクリーニング装置6Yは、中間転写ベルト8に転写されないで感光ドラム2Yに付着した転写残トナーを回収する。ドラムクリーニング装置6Yは、クリーニングブレードを感光ドラム2Yに当接させて転写残トナーを掻き落とし、すくいシートで捕集して、図示しないスクリューに受け渡す。回収した転写残トナーは、本体手前側に位置する回収トナー容器に蓄えられる。
The drum cleaning device 6Y collects the transfer residual toner that is not transferred to the
クリーニングブレードは、厚さ1〜2mmのウレタンゴム製である。すくいシートは、厚さ20〜50μmのポリエチレンテレフタレート製のシート材料である。すくいシートは、先端を感光ドラム2Yと接触し、感光ドラム2Y回転方向に対し順方向にならうよう配置してある。 The cleaning blade is made of urethane rubber having a thickness of 1 to 2 mm. The rake sheet is a sheet material made of polyethylene terephthalate having a thickness of 20 to 50 μm. The scooping sheet is arranged so that the tip thereof is in contact with the photosensitive drum 2Y and is in the forward direction with respect to the rotational direction of the photosensitive drum 2Y.
<中間転写ベルト>
中間転写ベルト(図面中、一部ITBと略称する)8は、テンションローラ13と駆動ローラ14と対向ローラ9とに掛け渡して支持され、駆動ローラ14に駆動されて200mm/secのプロセススピードで矢印R2方向に回転する。中間転写ベルト8は、厚さ85μmのポリイミド樹脂フィルムを基材としており、カーボンブラックを分散させて、表面抵抗率で[1×1012Ω/□]、体積抵抗率で1×109[Ω・cm]となるように抵抗調整してある。
<Intermediate transfer belt>
An intermediate transfer belt (sometimes abbreviated as ITB in the drawing) 8 is supported by being stretched over a
<給送部>
記録材カセット41は、サイズ、紙種(紙、トップコート紙、厚紙等)の異なる記録材Pを収納する。分離ローラ42は、記録材カセット41から引き出した記録材Pを1枚ずつに分離して、レジストローラ43へ送り出す。レジストローラ43は、停止状態で記録材Pを受け入れて待機させ、中間転写ベルト8のトナー像にタイミングを合わせて記録材Pを二次転写部T2へ送り込む。記録材Pは、中間転写ベルト8上の4色トナー像にタイミングを合わせるよう二次転写部T2に供給されて4色トナー像を転写される。
<Feeding department>
The recording material cassette 41 stores recording materials P of different sizes and paper types (paper, top coat paper, cardboard, etc.). The
<二次転写部>
図2に示すように、ローラ部材の一例である二次転写ローラ10は、スポンジ組織のゴム弾性層を有し、中間転写ベルト8に当接して記録材に対するトナー像の転写部の一例である二次転写部T2を形成する。クリーニングブレード12bは、二次転写部T2と画像形成部PYとの間で中間転写ベルト8に摺擦する。制御部110は、二次転写ローラ10に付着したトナーを中間転写ベルト8へ電気的に移転させてクリーニングブレード12bにより回収するクリーニングモードを実行可能である。クリーニングモードは、二次転写部T2にトナー像の転写時と同極性の電圧を印加した後に、トナー像の転写時と逆極性の電圧を印加する。
<Secondary transfer section>
As shown in FIG. 2, the
中間転写ベルト8の外側の対向ローラ9に対応する位置に、二次転写ローラ10が配設されている。二次転写ローラ10は、対向ローラ9に内側面を支持された中間転写ベルト8に当接して、中間転写ベルト8と二次転写ローラ10の間に記録材に対するトナー像の二次転写部T2を形成する。
A
二次転写ローラ10は、導電性金属からなる直径8mmの芯金の周囲に、抵抗値5.0×106[Ω/cm]で厚さ1.0mmの導電性発泡体の弾性層を設けている。中間転写ベルト8に接触させるために、二次転写ローラ10の両端部は、不図示のバネ機構によって鉛直方向上方に総圧15Nにて付勢されている。
The
<ベルトクリーニング装置>
図2に示すように、中間転写ベルト8に転写されたトナー像を記録材Pに転写した後、中間転写ベルト8に残ったトナーや紙粉を除去するために、画像形成装置100には、ベルトクリーニング装置12が設けられている。ベルトクリーニング装置12は、中間転写ベルト8にクリーニングブレードを当接させて、トナー、紙粉等の異物を掻き落すブレード方式である。
<Belt cleaning device>
As shown in FIG. 2, in order to remove the toner and paper dust remaining on the
ベルトクリーニング装置12は、テンションローラ13に支持された中間転写ベルト8にクリーニングブレード12bを当接させて、転写残トナーを掻き落とし、すくいシート12cで捕集して、スクリュー12dに受け渡す。回収した転写残トナーは、本体手前側に位置する回収トナー容器33に蓄えられる。
The
クリーニングブレード12bは、中間転写ベルト8の回転方向に対して突き当たる方向で先端当接角が17度になるように姿勢を調整して、当接方向にバネ加圧されている。クリーニングブレード12bは、厚さ1〜2mmのウレタンゴム製である。
The
すくいシート12cは、厚さ20〜50μmのポリエチレンテレフタレート製のシート材料である。すくいシート12cは、クリーニングブレード12b先端に一旦蓄積して落下するトナーがボタ落ちしないよう回収するため、中間転写ベルト8の回転方向に対して順方向に傾けて、先端を中間転写ベルト8に接触させて配置される。
The
<クリーニングモード>
図3は後回転処理におけるクリーニングモード制御のタイムチャートである。ブレード方式のベルトクリーニング装置12では、画像形成装置100の長期使用により、クリーニングブレードと中間転写ベルト8との間に、紙粉等の異物が挟み込まれ、クリーニングブレードのクリーニング性能が低下し、クリーニング不良が発生することがある。
<Cleaning mode>
FIG. 3 is a time chart of the cleaning mode control in the post-rotation process. In the blade type
そのため、特許文献2には、画像形成ジョブが終了した後回転処理において、中間転写ベルト8を所定距離だけ(数cm)逆回転させて、クリーニングブレードと中間転写ベルト8との間に挟まった紙粉を除去するという提案がされている。しかし、この場合、二次転写ローラ10のクリーニングがされないため、二次転写ローラ10から記録材Pの裏面にトナーが付着して定着されることにより、記録材Pの裏汚れが発生する。
For this reason, in
図2を参照して図3に示すように、そのため、画像形成装置100は、画像形成ジョブが終了した後回転処理において、画像形成中に二次転写ローラ10に付着して蓄積したトナーを回収するクリーニングモードを実行する。クリーニングモードは、トナーを中間転写ベルト8へ電気的に移転させて、クリーニングブレード12bにより回収する。クリーニングモードは、二次転写ローラ10にトナー像の転写時と同一極性の電圧V12を印加した後に、二次転写ローラ10にトナー像の転写時と逆極性の電圧V13を印加する。
As shown in FIG. 3 with reference to FIG. 2, for this reason, the
<紙粉の問題>
図4はクリーニングモードの有無による紙粉量の違いの説明図である。図5はクリーニングブレードのブレードエッジの変形量の説明図である。図6はクリーニングブレードの局所的なブレードエッジの変形の説明図である。
<Problem with paper dust>
FIG. 4 is an explanatory diagram of the difference in the amount of paper dust depending on the presence or absence of the cleaning mode. FIG. 5 is an explanatory diagram of the deformation amount of the blade edge of the cleaning blade. FIG. 6 is an explanatory view of the deformation of the local blade edge of the cleaning blade.
図4に示すように、1000枚の画像形成ジョブを実行した後の後回転処理において、クリーニングモードを実行した場合としなかった場合とで、中間転写ベルト8に付着している紙粉の量を比較した。
As shown in FIG. 4, the amount of paper dust adhering to the
実験は、後回転処理が終了して停止したベルトクリーニング装置12からクリーニングブレード12bを取り外し、60倍の実体顕微鏡を用いて、クリーニングブレード12bのブレードエッジ全体に挟まっている紙粉の個数をカウントした結果である。その結果、クリーニングモードを実行すると、二次転写ローラ10から中間転写ベルト8へ多数の紙粉が移転して、中間転写ベルト8に搬送されて、クリーニングブレード12bのブレードエッジに挟まることが判明した。また、観察の結果、紙粉は、クリーニングブレード12bのブレードエッジ全体にわたって均等に分散している訳ではなく、長手方向の画像領域の外側のごく狭い領域に集中していることが判明した。
In the experiment, the
紙粉は、一般的に、紙のセルロース繊維が主体であって、太さ20〜50μm、長さ200μm〜800μmである。この大きさは、平均粒径5〜7μmのトナー粒子に比較すると巨大であるため、クリーニングブレード12bに紙粉が挟まると、ブレードエッジが浮き上がってトナーがすり抜けてしまう。
In general, paper powder is mainly composed of cellulose fibers of paper, and has a thickness of 20 to 50 μm and a length of 200 to 800 μm. This size is enormous compared to toner particles having an average particle diameter of 5 to 7 μm. Therefore, when paper dust is sandwiched between the
また、紙粉は、連続通紙中に記録材から分離して、正極性の電圧が印加された二次転写ローラ10に電気的に付着していると考えられる。したがって、紙粉は負極性に帯電しており、図3に示すクリーニングモードにおいては、二次転写ローラ10に負極性の電圧V13が印加された1回転の間に、二次転写ローラ10から中間転写ベルト8へ一気に移転していると考えられる。
Further, it is considered that the paper dust is separated from the recording material during continuous paper feeding and is electrically attached to the
図5に示すように、紙粉がクリーニングブレード12bの長手方向の狭い領域に集中して挟まる理由を調べるために、1000枚の画像形成ジョブの連続通紙を行っている間のクリーニングブレードの変形量の推移を調べた。
As shown in FIG. 5, the deformation of the cleaning blade during the continuous passing of 1000 image forming jobs in order to investigate the reason why the paper dust is pinched in a narrow area in the longitudinal direction of the
図2に示すように、クリーニングブレード12bの当接面側であってクリーニングブレード12bの先端から1.5mm付近に共和電業社製の歪み測定ゲージ32を接着して取り付けた。歪み測定ゲージ32は、クリーニングブレード12bの長手位置に関して、両端部と中央部の3箇所に取り付けた。歪み測定ゲージ32が出力するクリーニングブレード12bの歪み量に応じた抵抗値を電圧変換してパソコンに取り込んで測定した。
As shown in FIG. 2, a
図5に示すように、画像形成ジョブの通紙枚数の増加に伴って、クリーニングブレード12bの変形量が次第に増大する。中央部では、中間転写ベルト8の回転方向の下流側へ向かう変形量が早い時期に一定値に収束するが、両端部では、中間転写ベルト8の回転方向の下流側へ向かう変形量が大きく増え続ける。
As shown in FIG. 5, the deformation amount of the
これは、クリーニングブレード12bの端部は、連続通紙中にブレードエッジへのトナー補給が途絶えがちで、トナー補給が安定した中央部と比べて潤滑不足となるからである。潤滑不足による摩擦力の増大によって、クリーニングブレード12bのブレードエッジが中間転写ベルト8に引き摺られる量が大きくなるからである。
This is because the toner replenishment to the blade edge tends to be interrupted at the end of the
図6に示すように、確認のため、クリーニングブレード12bの長手方向で歪み測定ゲージ32の取り付け位置を異ならせて、同様な実験を行って、1000枚の連続通紙の時点におけるクリーニングブレード12bの長手方向の変形量の分布を調べた。
As shown in FIG. 6, for confirmation, the same measurement was performed by changing the attachment position of the
その結果、クリーニングブレード12bの長手方向の画像領域の外側にブレードエッジの変形量が変化している領域があることが確認された。画像領域よりも外側に位置するクリーニングブレード12bの部分は、トナーの供給がほとんど行われないため、変形が大きくなる。これに対して、画像領域内に位置するクリーニングブレード12bの部分は、トナーの供給が行われるため、変形が小さくなる。両者の間の変形量の変化領域でクリーニングブレードの浮きが発生して紙粉が挟まり易くなり、その部分に紙粉が挟まっていることが確認された。
As a result, it was confirmed that there is a region where the deformation amount of the blade edge is changed outside the image region in the longitudinal direction of the
ところで、二次転写ローラ10に正逆の電圧を交互に印加するクリーニングモードを実行して、二次転写ローラ10のスポンジ組織に取り込まれたトナーを中間転写ベルト8へ移転させて、記録材の裏汚れを防止する制御は従来から行われている。
By the way, a cleaning mode in which forward and reverse voltages are alternately applied to the
しかし、クリーニングモードにおいて、画像形成時とは逆極性の電圧を印加した際に、過去の連続通紙で二次転写ローラ10に蓄積された大量の紙粉が中間転写ベルト8に移転することは知られていない。二次転写ローラ10に付着したトナーに加えて、多量の記録材を通紙したことによって蓄積されていた紙粉が同時に中間転写ベルト8上に移転してベルトクリーニング装置12へ搬送される。
However, in the cleaning mode, when a voltage having a polarity opposite to that at the time of image formation is applied, a large amount of paper dust accumulated on the
また、中間転写ベルト8に移転した紙粉が二次転写部T2の下流側に配置されたベルトクリーニング装置12のクリーニングブレード12bの交換寿命に影響を及ぼしていることは知られていない。大量の紙粉であっても、正常なクリーニングブレード12bの状態であれば、ブレードエッジで紙粉とトナーとを混合攪拌して効率的に掻き落として問題なく回収できると考えられていた。
Further, it is not known that the paper dust transferred to the
しかし、画像比率の低い画像出力を連続で行い、クリーニングブレード12bに転写残トナーが十分に供給されない状況に於いては、クリーニングブレード12bのブレードエッジが変形して紙粉の影響を受け易くなる。トナー像の転写時とは逆極性の電圧が二次転写ローラ10に印加された時に発生した紙粉がクリーニングブレード12bに突き刺さって挟まってしまうということが判明した。
However, in a situation where image output with a low image ratio is continuously performed and the transfer residual toner is not sufficiently supplied to the
<比較例>
図7は比較例のクリーニングモード制御のフローチャートである。比較例のクリーニングモード制御では、所定枚数の通紙ごとに、二次転写ローラ10のクリーニングモードを実行する。
<Comparative example>
FIG. 7 is a flowchart of the cleaning mode control of the comparative example. In the cleaning mode control of the comparative example, the cleaning mode of the
画像形成装置100では、生産性確保のため、二次転写ローラ10が中間転写ベルト8に着した状態で、画像間隔(紙間)に濃度調整用のトナー帯が形成される。トナー帯に対しては二次転写部T2に記録材が給送されないため、図3に示すように、トナー像の転写時とは逆極性の電圧V11を二次転写ローラ10に印加して、トナー帯を二次転写部T2に素通りさせている。
In the
しかし、図2に示すように、中間転写ベルト8上のトナー帯に当接して回転する二次転写ローラ10には、トナー帯の一部のトナーが付着する。そして、その状態で次の記録材が来ると、記録材の裏汚れが発生してしまう。
However, as shown in FIG. 2, a part of the toner in the toner band adheres to the
このため、トナー帯の形成後、次の記録材が来る前に、クリーニングモードを実行する必要がある。図3に示すように、トナー像の転写時と同一極性の電圧V12を二次転写ローラ10に印加した後に、トナー像の転写時と逆極性の電圧V13を二次転写ローラ10に印加して、二次転写ローラ10をクリーニングしておく必要がある。以下では、トナー像の形成時とは逆極性の電圧V13を逆バイアスと呼ぶ。
For this reason, it is necessary to execute the cleaning mode after the toner band is formed and before the next recording material arrives. As shown in FIG. 3, after the voltage V12 having the same polarity as that at the time of transferring the toner image is applied to the
図2を参照して図4に示すように、制御部110は、画像形成を開始すると(W1)。画像形成が1枚されるごとにカウントを実行し、カウント値とクリーニングモード間隔の制御枚数とを比較する(W2)。
As shown in FIG. 4 with reference to FIG. 2, the
制御部110は、カウント値が、制御枚数に達するまで(W2の制御枚数未満)、画像形成を繰り返す(W1)。制御部110は、制御枚数に達すると(W2の制御枚数)、トナー帯を形成して、その直後に、二次転写ローラ10のクリーニングモードを実行する(W3)。制御部110は、その後、カウント値をリセットする(W4)。
The
制御部110は、画像形成を再開して(W1)、更に、カウント値が画像形成ジョブの総枚数に達すると(W2のJOB枚数)、画像形成を終了する(W5)。
The
しかし、トナー帯の形成に伴う比較例のクリーニングモードにおいても、逆バイアスを印加した際に、二次転写ローラ10に付着していた紙粉が中間転写ベルト8に移転する問題がある。画像形成装置100において、クリーニングブレード12bと中間転写ベルト8との間で形成されるニップ部に紙粉が挟まる問題がある。挟まった紙粉は、なかなか取りづらく、クリーニングブレード12bを部分的に浮かし、この状態でトナーがベルトクリーニング装置12に来ると、トナーがすり抜けて画像不良が発生する可能性がある。
However, even in the cleaning mode of the comparative example that accompanies the formation of the toner band, there is a problem that the paper dust adhered to the
そこで、実施例1では、中間転写ベルト8の逆回転を短時間に入れる。中間転写体の逆回転を行う事で、クリーニングブレード12bに挟まった紙粉を除去し、紙粉によるすり抜けを抑えると共に、クリーニングブレードの変形量を戻すことで、紙粉が挟まりやすい状態にしないようにしている。
Therefore, in Example 1, reverse rotation of the
<実施例1>
図8は実施例1のクリーニングモード制御のフローチャートである。図9は実施例1のクリーニングモード制御のタイムチャートである。
<Example 1>
FIG. 8 is a flowchart of the cleaning mode control according to the first embodiment. FIG. 9 is a time chart of the cleaning mode control according to the first embodiment.
図2を参照して図8に示すように、制御部110は、クリーニングモード時に、トナー像の転写時とは逆極性の電圧が印加された二次転写部T2を通過した中間転写ベルト8の部分が、クリーニングブレード12bへ到達する前に、中間転写ベルト8を逆回転させる。その後、中間転写ベルト8を順回転させて、前記部分をクリーニングブレード12bに摺擦させる。
As shown in FIG. 8 with reference to FIG. 2, in the cleaning mode, the
制御部110は、通紙枚数をカウントするカウンタを備え、連続通紙中のカウント値に応じて、クリーニングモードを実行した後に、中間転写ベルト8の回転を少しだけ逆転させる。制御部110は、画像形成を開始すると(S1)、画像形成が1枚されるごとにカウントを実行する(S2)。このカウントは、紙サイズに応じて、枚数の増加割合が変化する。A4サイズの場合、カウントの増加は1枚につき1であるが、A4Rサイズの場合、カウントの増加は1枚につき2となる。
The
その理由は以下である。A4Rサイズの場合、A4サイズの場合よりも画像領域が内側になるため、上述した紙粉が挟まり易い領域(トナーすり抜けが発生する領域)も内側に形成される。このため、A4Rサイズの通紙後にA4サイズに戻すと、A4画像領域にトナーすり抜けによる画像の乱れが発生するからである。A4Rサイズが通紙される場合には、二次転写ローラ10にあまり紙粉が蓄積されない短い期間でクリーニングモードを実行して、中間転写ベルト8へ移転する紙粉量を少なくすることで、クリーニングブレード12bに到達する紙粉量も少なくしている。
The reason is as follows. In the case of the A4R size, since the image area is on the inner side than in the case of the A4 size, the above-described area where the paper dust is easily caught (area where toner slip-through occurs) is also formed on the inner side. For this reason, if the sheet is returned to the A4 size after the A4R size paper is passed, the image is disturbed due to the toner passing through the A4 image area. When the A4R size is passed, the cleaning mode is executed in a short period in which not much paper dust is accumulated on the
制御部110は、カウント値とクリーニングモード間隔の制御枚数とを比較する(S2)。制御部110は、カウント値が、制御枚数に達するまで(S2の制御枚数未満)、画像形成を繰り返す(S1)。
The
制御部110は、制御枚数に達すると(S2の制御枚数)、トナー帯を形成して、その直後に、二次転写ローラ10のクリーニングモードを実行する(S3)。
When the control number reaches the control number (the control number of S2), a toner band is formed, and immediately after that, the cleaning mode of the
図9の(a)に示すように、二次転写ローラ10に転写電流50μA相当の電圧を印加してトナー像の転写を行った後、転写電流5μA相当の電圧V11を印加して二次転写部T2にトナー帯を素通りさせる。その後、二次転写ローラ10の1回転に渡って転写電流30μA相当の電圧V12を印加し、続いて、二次転写ローラ10の1回転に渡って転写電流−15〜20μA相当の電圧V12を印加する。
As shown in FIG. 9A, after a toner image is transferred to the
制御部110は、クリーニングモードにおいて二次転写ローラ10に正極性の電圧が印加された中間転写ベルト8の部分がクリーニングブレード12bに到達したタイミングで、中間転写ベルト8を20msec逆回転させる(S4)。
The
図9の(b)に示すように、逆回転を行う時間に関しては、20msecから100msecの間が好ましい。距離に直して数mmから数10mmの中間転写ベルト8に対してクリーニングブレード12bの先端を逆方向に摺擦させることで、クリーニングブレード12bのブレードエッジの局所的な変形が回復する。これにより、クリーニングブレード12bの長手方向の全域で、本来の正常なクリーニング効果を発揮できるようになる。
As shown in FIG. 9B, the time for performing reverse rotation is preferably between 20 msec and 100 msec. The local deformation of the blade edge of the
すなわち、図6に示すように、大量の紙粉が二次転写ローラ10から中間転写ベルト8へ移転して、クリーニングブレード12bに到達しても、クリーニングブレード12bのブレードエッジの状態が正常な範囲では紙粉が挟まらない。クリーニングブレード12bのブレードエッジの状態が正常であれば、トナーに比較して大きな紙粉はクリーニングブレード12bによって容易に掻き落される。画像領域の外側に、局所的な伸び変形が発生して、クリーニング性能が損なわれていたために、その範囲でだけ紙粉が挟まる事態に至ったのである。したがって、変形していたブレードエッジの状態をある程度回復させれば、クリーニングブレード12bに紙粉が挟まることは回避され、トナーのすり抜けも発生しなくなる。クリーニングブレード12bのブレードエッジに対する紙粉の刺さり状態が緩和されるため、クリーニングブレード12bのブレードエッジに挟まった紙粉などの異物を効果的に除去することが可能となる。
That is, as shown in FIG. 6, even if a large amount of paper dust is transferred from the
ところで、中間転写ベルト8を逆回転させる時間(又は距離)は、クリーニングモードを入れる制御枚数に応じて、変更することが好ましい。これは、クリーニングブレード12bの変形量、二次転写ローラ10に蓄積される紙粉量、ブレードエッジへ紙粉が挟まる具合(刺さり状態)がクリーニングモードの間隔が長くなるほど悪化するからである。
By the way, it is preferable to change the time (or distance) for reversely rotating the
クリーニングモードを入れる制御枚数が多い場合、相当に長い逆回転時間がないと、紙粉の除去やクリーニングブレード12bの変形の回復を達成できない。クリーニングモードを入れる制御枚数が少ない場合は、短い逆回転時間で紙粉の除去やクリーニングブレード12bの変形の回復が可能であるが、クリーニングモードに伴って連続画像形成が中断されるため、画像形成装置100の生産性は低下する。このため、中間転写ベルト8の逆回転時間は、クリーニングモードを入れる制御枚数に応じて、過不足なく設定する必要がある。
When there are a large number of control sheets to be put into the cleaning mode, the paper powder cannot be removed and the deformation of the
制御部110は、その後、カウント値をリセットする(S5)。制御部110は、画像形成を再開して(S1)、更に、カウント値が画像形成ジョブの総枚数に達すると(S2のJOB枚数)、画像形成を終了する(S6)。
Thereafter, the
クリーニングブレード12bの歪み量が0の状態では、中間転写ベルト8に紙粉などの異物が相当量に吐き出されても、図6に示すように、ブレードエッジに紙粉が挟まることは、ほとんど無い。しかし、中間転写ベルト8の回転駆動が長ければ長いほど、クリーニングブレード8のブレードエッジの端部の歪み量が大きくなり、その分、ブレードエッジの局所的な変形量が大きくなる。そして、この状態になると、中間転写ベルト8の回転駆動が停止しても、ゴム弾性体であるクリーニングブレード12bは直ちには連続通紙前の状態に戻らない。
When the amount of distortion of the
実施例1では、中間転写ベルト8の回転停止後、中間転写ベルト8の逆回転を行うことで、クリーニングブレード12bの状態を連続通紙前の状態に戻して、より効果的に紙粉などの異物が挟まらないブレードエッジの状態に戻す。異物が挟まらないブレードエッジの状態に戻すために必要な逆回転距離は、中間転写ベルト8にクリーニングモード及び逆回転を入れるカウント値に応じて、変更する。ブレードの状態がJOB前になった後、紙粉が大量に吐き出された中間転写ベルト8の領域をクリーニングブレード12bに摺擦させる。
In the first embodiment, after the rotation of the
実施例1では、連続通紙中のカウンタの通紙枚数のカウント値に応じて、中間転写ベルト8を逆転させることで、紙粉をクリーニングブレード12bに挟まらせることなく確実に取ることが可能であり、紙粉による画像不良の発生を防止することができる。クリーニングブレード12bの磨耗や生産性などを考慮しつつ、効果的に紙粉などの異物によるトナーのすり抜けを抑えることが可能となる。連続通紙中のカウンタや、記録材のサイズ変更に応じて、中間転写ベルト8を逆転させることで、中間転写ベルト8から紙粉を確実に取ることが可能となり、紙粉による画像不良の発生を防止することができる。
In the first embodiment, the
なお、実施例1では、中間転写ベルト8の逆回転を、中間転写ベルト8の回転停止を経ることなく行っている。しかし、一旦、中間転写ベルト8の回転を停止させた後に改めて中間転写ベルト8の逆回転を行っても、実施例1と同様な効果が得られる。
In the first embodiment, the
また、実施例1では、逆回転の速度を1種類としたが、逆回転の速度は、複数種類を持たせてもよい。もち、紙サイズ変更前の紙サイズに応じて、逆回転の速度を変更することで、より確実にクリーニングブレードエッジに挟まった紙粉などの異物を除去することができる。 In the first embodiment, one type of reverse rotation speed is used. However, multiple reverse rotation speeds may be provided. In addition, by changing the reverse rotation speed according to the paper size before changing the paper size, foreign matters such as paper dust sandwiched between the cleaning blade edges can be more reliably removed.
また、実施例1では、二次転写ローラ10にトナー像の転写時とは逆極性の電圧V13を印加した後に、中間転写ベルト8を停止させたり、停止後、中間転写ベルト8を逆回転させたりすることで、ブレードエッジにおける紙粉の挟まりを抑制した。しかし、連続通紙中の紙間制御の時間を短縮するために、二次転写ローラ10にトナー像の転写時とは逆極性の電圧V13を印加する前に、中間転写ベルト8を停止させたり、停止後、中間転写ベルト8を逆回転させたりしてもよい(図13参照)。紙粉が濃厚に付着した中間転写ベルト上の領域がクリーニングブレード12bに到達する前にブレードエッジの局所的な変形を解消できていればよい。
In
また、実施例1では、連続通紙中の画像間隔(紙間)でクリーニングモードが実行された際の中間転写ベルト8の逆回転を説明した。しかし、クリーニングモードとは別のタイミングで、二次転写ローラ10に逆バイアスが印加された際に、中間転写ベルト8の逆回転を行ってもよい。
In the first embodiment, the reverse rotation of the
また、実施例1では、中間転写ベルト8を逆回転させた。しかし、クリーニングブレード12bのブレードエッジの変形を回復させるために中間転写ベルト8の回転速度に与える変化は、減速でもよい。制御部110は、クリーニングモード時に、トナー像の転写時とは逆極性の電圧が印加された二次転写部T2を通過した中間転写ベルト8の部分が、クリーニングブレード12bへ到達する前に、中間転写ベルト8を減速させる。そして、その減速状態で前記部分をクリーニングブレード12bに摺擦させる。
In Example 1, the
<実施例2>
実施例2では、実施例1において、二次転写ローラ10に逆バイアスが印加された後の中間転写ベルト8の逆回転の逆回転距離を、ベルトクリーニング装置12に配設されているクリーニングブレード12bとすくいシート12cとの距離以上とする。中間転写ベルト8の逆回転距離は、中間転写ベルト8のクリーニングブレード12bに接する位置がすくいシート12cを通過するくらいまで確保する。そして、中間転写ベルト8の逆回転後、画像形成部PYでトナー帯を形成して中間転写ベルト8に転写して、クリーニングブレード12bにトナーを供給する。
<Example 2>
In the second embodiment, the reverse rotation distance of the reverse rotation of the
これは、クリーニングブレード12bのブレードエッジに掻き寄せられていた紙粉、トナー、異物等を、中間転写ベルト8に載せてすくいシート12cまで搬送して掻き落すためである。クリーニングブレード12bのブレードエッジに含まれる紙粉などの異物を、すくいシート12cで掻き取ることで、確実に紙粉などの異物を除去する。
This is because paper dust, toner, foreign matter, and the like scraped to the blade edge of the
しかし、中間転写ベルト8の逆回転を行うと、クリーニングブレード12bのブレードエッジに溜まっていたトナーが枯渇して、クリーニングブレード12bと中間転写ベルト8の摩擦力が大きくなって、ブレードエッジの変形が進む可能性がある。ブレードエッジの変形による別の弊害が発生する可能性がある。クリーニングブレード12bのブレードエッジに溜まっていたトナーが枯渇すると、紙粉などの異物への阻止層がなくなり、余計に紙粉などの異物が挟まりやすくなる可能性がある。
However, when the
そこで、逆回転後、クリーニングブレード12bにトナーを供給する。供給したトナーがブレードエッジに紙粉などの異物を含まない阻止層を形成し、より確実に紙粉による画像不良を防止する。逆回転後のクリーニングブレード12bにトナーを供給することで、実施例1の効果を高めることができる。
Therefore, after reverse rotation, toner is supplied to the
<実施例3>
実施例3では、実施例1において、中間転写ベルト8の逆回転距離を、カウント値や、逆バイアスの電圧値に応じて変更する。カウント値が規定枚数以下で、逆バイアスの電圧値が規定値以下の場合は、中間転写ベルト8の逆回転をしない。
<Example 3>
In the third embodiment, the reverse rotation distance of the
クリーニングモード開始時のカウント値が多いほど紙粉量が増えることは上述したとおりである。同様に、クリーニングモードで使用される逆バイアスの電圧値が高いほど紙粉量が増える。逆バイアスの出力が大きいと、それだけ多くの紙粉が中間転写ベルト8に吐き出される。これにより、吐き出された紙粉がブレードエッジに塊となって挟まり、ブレードエッジを浮かせてトナーをすり抜けさせてしまう。
As described above, the amount of paper dust increases as the count value at the start of the cleaning mode increases. Similarly, the amount of paper dust increases as the reverse bias voltage value used in the cleaning mode increases. When the output of the reverse bias is large, so much paper dust is discharged to the
このため、中間転写ベルト8の逆回転距離を大きくして、クリーニングブレード12bのブレードエッジの回復を確実にする。
For this reason, the reverse rotation distance of the
これに対して、逆バイアスの出力が小さいと、中間転写ベルト8に吐き出される紙粉量が少なくなって、クリーニング不良が発生する程、ブレードエッジで紙粉が塊となることがないため、中間転写ベルト8の逆回転を入れる必要がない。二次転写ローラ10のクリーニングモードで用いる逆バイアスの電圧値に応じて、逆回転距離を変更することで、無駄な逆回転を無くし、クリーニングブレード12bの消耗を抑え、紙粉による画像不良をより効率良く防止することができる。
On the other hand, if the output of the reverse bias is small, the amount of paper dust discharged to the
なお、クリーニング装置12の構成の違いによって、クリーニングブレード12bの長手方向の圧力分布が異なり、紙粉などの異物が挟まっている位置によって、中間転写ベルト8の逆回転を行っても、取りづらい場合がある。クリーニングブレード12bの長手方向の圧力バランスをとる機構を備えたクリーニング装置の場合、クリーニングブレード12bの長手方向の中央部の圧が高くなる。この場合、クリーニングブレード12bの長手方向の中央部は、紙粉が深く刺さって、中間転写ベルト8の逆回転を行っても紙粉が取りづらい。そのため、逆回転距離を増やす必要がある。
The pressure distribution in the longitudinal direction of the
また、クリーニングブレード12bの長手方向の圧力バランスをとる機構を備えたクリーニング装置であっても、大サイズの記録材を連続通紙した場合にはブレードエッジ全体の圧力が低くなる。このため、簡単に紙粉が取れるので、逆回転距離を増やす必要がない。
Even in the case of a cleaning device having a mechanism that balances the pressure in the longitudinal direction of the
また、クリーニング装置12の構成によっては、クリーニングブレード12bの長手方向の圧力分布における中央部と端部の関係が逆の場合もある。このため、クリーニング装置の構成と記録材サイズの組み合わせによって、逆回転距離を異ならせることが望ましい。
Depending on the configuration of the
また、中間転写ベルト8の逆回転距離の変化だけでなく、逆回転の速度(加速度)を変化させることでも同様な効果が得られる。中間転写ベルト8の逆回転距離を大きくする場合、中間転写ベルト8の逆回転速度(加速度)を高めることで、少ない中間転写ベルト8の逆回転距離で紙粉を十分に取り除くことが可能となる。
The same effect can be obtained not only by changing the reverse rotation distance of the
<実施例4>
実施例1では、連続通紙中の紙間制御について説明した。しかし、後回転処理におけるクリーニングモード制御においても、同様に実施例1の制御を実施できる。実施例4では、図3の(a)に示すように、二次転写ローラ10にトナー像の転写時とは逆極性の電圧V13を印加した後に、図9の(b)に示すように、中間転写ベルト8を停止させたり、停止後、中間転写ベルト8を逆回転させたりする。
<Example 4>
In the first embodiment, the paper gap control during continuous paper feeding has been described. However, the control of the first embodiment can be similarly performed in the cleaning mode control in the post-rotation process. In Example 4, as shown in FIG. 3A, after applying a voltage V13 having a polarity opposite to that at the time of transferring the toner image to the
図5に示すように、JOBの枚数に応じて、クリーニングブレードの変形量が異なるためである。1回の画像形成ジョブの通紙枚数によって、中間転写ベルト8とクリーニングブレード12bとの間の紙粉の挟まり具合が変わる。1回の画像形成ジョブの通紙枚数が少ない枚数だと、逆回転距離が短くても簡単に紙粉が取れる。しかし、多い枚数だと、紙粉が像担持体とクリーニングブレードとのニップ深くまで入り込み、逆回転距離が短いと簡単には紙粉が取れなくなる。
As shown in FIG. 5, the deformation amount of the cleaning blade varies depending on the number of JOBs. Depending on the number of sheets for one image forming job, the degree of paper dust sandwiched between the
そこで、実施例4では、JOBの枚数に応じて、中間転写ベルト8の逆回転距離を変化させる。逆回転距離を変更することで、無駄な逆回転を無くし、クリーニングブレード12bの消耗を抑え、紙粉による画像不良をより効率良く防止することができる。
Therefore, in the fourth embodiment, the reverse rotation distance of the
<実施例5>
図10は実施例5のクリーニングモード制御のフローチャートである。実施例5は、記録材のサイズが変更された際に、中間転写ベルト8の逆回転の必要性を判断し、画像形成前に中間転写ベルト8の逆回転を行って紙粉を除去する。
<Example 5>
FIG. 10 is a flowchart of the cleaning mode control according to the fifth embodiment. In the fifth embodiment, when the size of the recording material is changed, the necessity of reverse rotation of the
図2を参照して図10に示すように、制御部110は、画像形成を開始すると(T1)、今回通紙する記録材のサイズを取得して(T2)、記録材の幅(クリーニングブレード12bの長手方向)を前回の画像形成における記録材の幅と比較する(T3)。
As shown in FIG. 10 with reference to FIG. 2, when image formation is started (T1), the
紙粉が記録材から分離して二次転写ローラ10に付着し易いのは、記録材の四辺の縁である。これは、記録材の切断面の紙粉が、記録材の組織から外れ易く、簡単に二次転写ローラ10の上に付着するからである。そのため、クリーニングブレード12bのブレードエッジに到達する紙粉量には、クリーニングブレード12bの長手方向に沿った分布がある。中間転写ベルト8の記録材から外れた非通紙領域には紙粉がほとんど存在しない。中間転写ベルト8上の記録材の縁付近では多くの紙粉が存在するが、中間転写ベルト8の中央の通紙領域は、比較的に紙粉量が少ない。
It is at the edges of the four sides of the recording material that the paper dust easily separates from the recording material and adheres to the
したがって、今回通紙する記録材の幅が前回の記録材の幅に比べて、小さい場合や同一である場合(T3の大→小)、クリーニングブレード12bにおける今回通紙する記録材の幅内の領域には紙粉が蓄積されていない。このため、トナーすり抜けを気にしないで、そのまま画像形成を行う(T5)。
Accordingly, when the width of the recording material to be passed this time is smaller than or the same as the width of the previous recording material (from T3 to small), the
しかし、今回通紙する記録材の幅が前回の記録材の幅に比べて大きい場合(T3の小→大)、クリーニングブレード12bにおける今回通紙する記録材の幅内の領域にそれまでの連続通紙で紙粉が蓄積されている。このため、トナーすり抜けを想定して、中間転写ベルト8の逆回転を行った後に(T4)、画像形成を行う(T5)。
However, when the width of the recording material to be passed this time is larger than the width of the previous recording material (from small to large T3), the
実施例5の制御では、通紙される記録材のサイズが小サイズから大サイズに変更されたときに中間転写ベルト8を逆転させることで、より効率良く、紙粉を取ることが可能であり、紙粉による画像不良の発生を防止することができる。クリーニングブレード12bの摩耗や画像形成の立ち上がりなどを考慮しつつ、効果的に紙粉などの異物によるトナーのすり抜けを抑えることが可能となる。
In the control of the fifth embodiment, it is possible to remove paper dust more efficiently by reversing the
実施例5の制御においても、中間転写ベルト8の逆回転距離は、前回の逆回転を行ってからの通紙枚数に応じて、変更することが好ましい。実施例5の制御においても、中間転写ベルト8の逆回転距離は、前回通紙されていた記録材の幅によって変更することが好ましい。実施例5の制御においても、逆回転の速度を複数もち、紙サイズ変更前の紙サイズに応じて、逆回転の速度を変更することが好ましい。
Also in the control of the fifth embodiment, the reverse rotation distance of the
<実施例6>
図11は実施例6のクリーニングモード制御のフローチャートである。図12は実施例6のクリーニングモード制御のタイムチャートである。図13は中間転写ベルトを停止させる効果の説明図である。
<Example 6>
FIG. 11 is a flowchart of cleaning mode control according to the sixth embodiment. FIG. 12 is a time chart of the cleaning mode control of the sixth embodiment. FIG. 13 is an explanatory diagram of the effect of stopping the intermediate transfer belt.
実施例6では、制御部110は、クリーニングモード時に、トナー像の転写時とは逆極性の電圧が印加された二次転写部T2を通過した中間転写ベルト8の部分が、クリーニングブレード12bへ到達する前に、中間転写ベルト8の回転を停止させる。その後、中間転写ベルト8の回転を再開して、前記部分をクリーニングブレード12bに摺擦させる。
In the sixth embodiment, in the cleaning mode, the
図2を参照して図11に示すように、制御部110は、画像形成を開始すると(U1)、画像形成が1枚されるごとにカウントを実行する(U2)。このカウントは、紙サイズに応じて、枚数の増加割合が変化する。A4サイズの場合、カウントの増加は1枚につき1であるが、A4Rサイズの場合、カウントの増加は1枚につき2となる。
As shown in FIG. 11 with reference to FIG. 2, when the image forming is started (U1), the
制御部110は、カウント値とクリーニングモード間隔の制御枚数とを比較する(U2)。制御部110は、カウント値が、制御枚数に達するまで(U2の制御枚数未満)、画像形成を繰り返す(U1)。制御部110は、制御枚数に達すると(U2の制御枚数)、トナー帯を形成する。
The
制御部110は、図12の(b)に示すように、トナー帯が二次転写部T2を通過した直後に、中間転写ベルト8を停止させる(U3)。制御部110は、停止後200msecで中間転写ベルト8の回転を再開して(U4)、二次転写ローラ10のクリーニングモードを実行する(U5)。
As shown in FIG. 12B, the
図12の(a)に示すように、クリーニングモードでは、二次転写ローラ10の1回転に渡って転写電流30μA相当の電圧V12を印加し、続いて、二次転写ローラ10の1回転に渡って転写電流−15〜20μA相当の電圧V12を印加する。
As shown in FIG. 12A, in the cleaning mode, a voltage V12 corresponding to a transfer current of 30 μA is applied for one rotation of the
図13に示すように、連続通紙時、クリーニングブレード12bは、中間転写ベルト8と摺擦して中間転写ベルト8回転方向に引っ張られるように変形する。しかし、中間転写ベルト8が回転停止すると、中間転写ベルト8に引っ張られることがないので、連続通紙前の状態に戻る。図13は、図5の実験と同様に、停止状態でのクリーニングブレード12bの歪み量を0として、連続通紙過程におけるクリーニングブレード12bの下流側へ向かう歪み量を連続的に測定したものである。
As shown in FIG. 13, during continuous sheet passing, the
中間転写ベルト8の回転駆動が長ければ長いほど、クリーニングブレード8のブレードエッジの端部の歪み量が大きくなり、その分、ブレードエッジの局所的な変形量が大きくなる。そして、変形量が大きい状態が続くと、中間転写ベルト8の回転が停止しても、ゴム弾性体であるクリーニングブレード12bは直ちには連続通紙前の状態に戻らない。
The longer the rotational drive of the
実施例6では、実施例1の逆回転時間よりも長く中間転写ベルト8の回転停止を保つことで、クリーニングブレード12bのブレードエッジを、紙粉などの異物が容易に挟まらない連続通紙前の状態に戻す。これにより、ブレード磨耗や生産性などを考慮しつつ、効果的に紙粉などの異物によるすり抜けを抑えることが可能となる。連続通紙前のブレードエッジの状態に戻すために必要な時間は、中間転写ベルト8にクリーニングモード及び逆回転を入れるカウント値に応じて変更する。
In the sixth embodiment, the rotation of the
ブレードエッジの状態が連続通紙前の状態に戻った後に中間転写ベルト8の回転を再開して(U4)、クリーニングモードを実施する(U5)。制御部110は、カウント値をリセットする(U6)。制御部110は、画像形成を再開して(U1)、更に、カウント値が画像形成ジョブの総枚数に達すると(U2のJOB枚数)、画像形成を終了する(U7)。
After the state of the blade edge returns to the state before continuous sheet passing, the rotation of the
実施例6では、紙粉などの異物が吐き出される前に、クリーニングブレードの変形を連続通紙前の状態に戻すことで、紙粉などの異物がクリーニングブレード12bのブレードエッジに挟まらないようにする。二次転写ローラ10に逆バイアスを印加する前に、中間転写ベルト8を停止させることで、クリーニングブレード12bのブレードエッジへの紙粉の侵入を防ぐことが可能となる。
In the sixth embodiment, the foreign matter such as paper dust is not caught between the blade edges of the
<実施例7>
実施例7では、感光体から記録材へ直接トナー像を転写する画像形成装置の実施例を説明する。
<Example 7>
In the seventh embodiment, an embodiment of an image forming apparatus that directly transfers a toner image from a photoreceptor to a recording material will be described.
実施例7の画像形成装置は、帯電、露光、現像を行うトナー像形成手段によって感光体にトナー像を形成する。感光体のトナー像は、感光体に当接して記録材に対するトナー像の転写部を形成するローラ部材に正極性の電圧を印加することで、感光体から記録材へ転写される。クリーニングブレードは、転写部とトナー像形成手段との間で感光体に摺擦して転写残トナーを回収する。実施例7の画像形成装置は、トナー像の転写時とは逆極性、すなわち負極性の電圧を転写部に印加可能である。 In the image forming apparatus according to the seventh exemplary embodiment, a toner image is formed on a photosensitive member by a toner image forming unit that performs charging, exposure, and development. The toner image on the photoconductor is transferred from the photoconductor to the recording material by applying a positive voltage to a roller member that contacts the photoconductor to form a transfer portion of the toner image on the recording material. The cleaning blade rubs against the photoconductor between the transfer portion and the toner image forming unit to collect the transfer residual toner. The image forming apparatus according to the seventh exemplary embodiment can apply a reverse polarity, that is, a negative polarity voltage to the transfer unit when the toner image is transferred.
図1を参照して説明すると、制御部110は、トナー像の転写時とは逆極性の電圧が印加された転写部を通過した感光体(2Y)の部分が、クリーニングブレード(6Y)へ到達する前に、感光体(2Y)の回転速度を変化させる。これにより、クリーニングブレード(6Y)の長手方向におけるブレードエッジの変形を回復させる。その後、前記部分をクリーニングブレード(6Y)に摺擦させる。
Referring to FIG. 1, the
また、実施例1では、中間転写ベルト8について記載したが、記録材が接触するベルト部材に用いられるクリーニング装置に関ることであるから、記録材を載せて運ぶ記録材搬送ベルトのクリーニング装置でも良い。
In the first embodiment, the
2Y、2M、2C、2Bk 感光ドラム
3Y、3M、3C、3Bk 帯電ローラ
4Y、4M、4C、4Bk 現像装置
5Y、5M、5C、5Bk 転写ローラ
6Y、6M、6C、6Bk ドラムクリーニング装置
8 中間転写ベルト、9 対向ローラ、10 二次転写ローラ
12 ベルトクリーニング装置、12b クリーニングブレード
100 画像形成装置、110 制御部
D2 二次転写電源
PY、PM、PC、PBk 画像形成部
2Y, 2M, 2C, 2Bk Photosensitive drum 3Y, 3M, 3C, 3Bk Charging roller 4Y, 4M, 4C, 4Bk Developing device 5Y, 5M, 5C, 5Bk Transfer roller 6Y, 6M, 6C, 6Bk
Claims (5)
前記クリーニングモード時に、トナー像の転写時とは逆極性の電圧が印加された前記転写部を通過した前記中間転写体の部分が、前記クリーニングブレードへ到達する前に、前記中間転写体を逆回転させ、その後、前記中間転写体を順回転させて、前記部分を前記クリーニングブレードに摺擦させる制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。 An intermediate transfer member, an image forming unit that forms a toner image and carries the toner image on the intermediate transfer member, a roller member that contacts the intermediate transfer member to form a toner image transfer unit on a recording material, and the transfer unit; A cleaning blade that rubs against the intermediate transfer member with the image forming unit, and electrically transfers toner attached to the roller member to the intermediate transfer member and collects it with the cleaning blade. In an image forming apparatus capable of executing
In the cleaning mode, the intermediate transfer member is rotated in the reverse direction before the portion of the intermediate transfer member that has passed the transfer portion to which a voltage having a reverse polarity to that of the toner image is transferred reaches the cleaning blade. An image forming apparatus comprising: a control unit that rotates the intermediate transfer member forward and slides the portion against the cleaning blade.
前記クリーニングモード時に、トナー像の転写時とは逆極性の電圧が印加された前記転写部を通過した前記中間転写体の部分が、前記クリーニングブレードへ到達する前に、前記中間転写体の回転を停止させ、その後、前記中間転写体の回転を再開して、前記部分を前記クリーニングブレードに摺擦させる制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。 An intermediate transfer member, an image forming unit that forms a toner image and carries the toner image on the intermediate transfer member, a roller member that contacts the intermediate transfer member to form a toner image transfer unit on a recording material, and the transfer unit; A cleaning blade that rubs against the intermediate transfer member with the image forming unit, and electrically transfers toner attached to the roller member to the intermediate transfer member and collects it with the cleaning blade. In an image forming apparatus capable of executing
In the cleaning mode, the intermediate transfer member is rotated before the portion of the intermediate transfer member that has passed through the transfer portion to which a voltage having a reverse polarity to the transfer of the toner image reaches the cleaning blade. An image forming apparatus comprising: control means for stopping and then restarting the rotation of the intermediate transfer member so that the portion is rubbed against the cleaning blade.
前記クリーニングモード時に、トナー像の転写時とは逆極性の電圧が印加された前記転写部を通過した前記中間転写体の部分が、前記クリーニングブレードへ到達する前に、前記中間転写体を減速させて、前記部分を前記クリーニングブレードに摺擦させる制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。 An intermediate transfer member, an image forming unit that forms a toner image and carries the toner image on the intermediate transfer member, a roller member that contacts the intermediate transfer member to form a toner image transfer unit on a recording material, and the transfer unit; A cleaning blade that rubs against the intermediate transfer member with the image forming unit, and electrically transfers toner attached to the roller member to the intermediate transfer member and collects it with the cleaning blade. In an image forming apparatus capable of executing
In the cleaning mode, the intermediate transfer member is decelerated before the portion of the intermediate transfer member that has passed through the transfer portion to which a voltage having a polarity opposite to that at the time of transferring the toner image reaches the cleaning blade. An image forming apparatus comprising control means for sliding the portion against the cleaning blade.
前記ローラ部材は、スポンジ組織のゴム弾性層を有し、
前記クリーニングモードは、前記転写部にトナー像の転写時と同極性の電圧を印加した後に、トナー像の転写時と逆極性の電圧を印加することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The intermediate transfer body is an intermediate transfer belt made of a resin material,
The roller member has a rubber elastic layer of sponge tissue,
4. The cleaning mode according to claim 1, wherein a voltage having the same polarity as that at the time of transferring the toner image is applied to the transfer portion, and then a voltage having a polarity opposite to that at the time of transferring the toner image is applied. 2. The image forming apparatus according to item 1.
前記トナー像の転写時とは逆極性の電圧が印加された前記転写部を通過した前記像担持体の部分が、前記クリーニングブレードへ到達する前に、前記クリーニングブレードの長手方向におけるブレードエッジの変形を回復させるように前記像担持体の回転速度を変化させて、その後、前記部分を前記クリーニングブレードに摺擦させる制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier, an image forming unit that forms a toner image on the image carrier, a roller member that contacts the image carrier to form a transfer portion of a toner image on a recording material, the transfer portion, and the image formation A cleaning blade that slidably rubs against the image carrier with a means, and an image forming apparatus capable of applying a voltage having a polarity opposite to that at the time of transfer of the toner image to the transfer unit.
Deformation of the blade edge in the longitudinal direction of the cleaning blade before the portion of the image carrier that has passed through the transfer portion to which a voltage having a polarity opposite to that at the time of transferring the toner image reaches the cleaning blade An image forming apparatus comprising control means for changing the rotational speed of the image carrier so as to recover the image and then sliding the portion against the cleaning blade.
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