JP2016212187A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】像担持体の表面電位が除電されにくくなってしまう不具合を軽減しつつ、転写回転体に付着したトナーが充分かつ効率的に除去される、画像形成装置を提供する。【解決手段】電源部35(バイアス出力手段)は、転写ローラ9(転写回転体)の表面に付着したトナーをクリーニングするクリーニングバイアスとして、転写バイアスとは異なる極性の第1バイアスと、転写バイアスと同じ極性の第2バイアスと、を交互に切り替えて出力して転写ローラ9に印可できるように構成されていて、転写ローラ9の表面に付着したトナー量を検知するPセンサ32(トナー付着量検知手段)の検知結果に基づいて、クリーニングバイアスにおける第1バイアスと第2バイアスとの切替回数を可変している。【選択図】図2
Description
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、感光体ドラムや中間転写ベルトなどの像担持体に担持されたトナー像を記録媒体に転写する転写回転体が像担持体に当接するように配置された画像形成装置に関するものである。
従来から、複写機やプリンタ等の画像形成装置では、転写回転体(転写ローラ)と像担持体とが圧接する転写ニップ部にて、像担持体から移動して転写回転体に付着したトナーによって、転写ニップ部に搬送される記録媒体の裏面やコバ面が汚れる不具合を防止することを目的として、非画像形成時に転写バイアスとは異なるクリーニングバイアスを転写回転体に印可する技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
一方、特許文献1には、転写回転体に印可するクリーニングバイアスとして、転写バイアスとは異なる極性のバイアス(第1バイアス)と、転写バイアスと同じ極性のバイアス(第2バイアス)と、を用いる技術が開示されている。詳しくは、紙間のタイミングで、転写バイアスとは異なる極性のバイアス(第1バイアス)を転写回転体に印可した後に、転写バイアスと同じ極性のバイアス(第2バイアス)を転写回転体に印可している。
上述した特許文献1の技術は、クリーニングバイアスとして、転写バイアスとは異なる極性のバイアス(第1バイアス)に加えて、転写バイアスと同じ極性のバイアス(第2バイアス)を転写回転体に印可しているため、クリーニングバイアスとして転写バイアスとは異なる極性のバイアス(第1バイアス)のみを転写回転体に印可し続ける場合に比べて、像担持体の表面が転写バイアスとは異なる極性に過剰に帯電されてしまって像担持体の表面電位が除電されにくくなってしまう不具合を軽減できる効果が期待できる。
しかし、特許文献1の技術は、そのような不具合を軽減しつつ、転写回転体に付着したトナーを充分かつ効率的に除去することができなかった。
しかし、特許文献1の技術は、そのような不具合を軽減しつつ、転写回転体に付着したトナーを充分かつ効率的に除去することができなかった。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、像担持体の表面電位が除電されにくくなってしまう不具合を軽減しつつ、転写回転体に付着したトナーが充分かつ効率的に除去される、画像形成装置を提供することにある。
この発明の請求項1記載の発明にかかる画像形成装置は、トナー像が担持される像担持体と、前記像担持体に当接して転写ニップ部を形成する転写回転体と、前記転写回転体、又は/及び、前記像担持体を介して前記転写回転体に当接する転写対向回転体、に印可するための転写バイアスが出力されるバイアス出力手段と、前記転写回転体の表面に付着したトナーの量を直接的又は間接的に検知するトナー付着量検知手段と、を備え、前記バイアス出力手段は、前記転写回転体の表面に付着したトナーをクリーニングするクリーニングバイアスとして、前記転写バイアスとは異なる極性の第1バイアスと、前記転写バイアスと同じ極性の第2バイアスと、を交互に切り替えて出力して前記転写回転体又は/及び前記転写対向回転体に当該クリーニングバイアスを印可できるように構成され、前記トナー付着量検知手段の検知結果に基づいて、前記クリーニングバイアスにおける前記第1バイアスと前記第2バイアスとの切替回数を可変するものである。
本発明によれば、像担持体の表面電位が除電されにくくなってしまう不具合を軽減しつつ、転写回転体に付着したトナーが充分かつ効率的に除去される、画像形成装置を提供することができる。
実施の形態.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
まず、図1、図2にて、画像形成装置における全体の構成・動作について説明する。
図1において、100は画像形成装置としてのプリンタ、6は感光体ドラム1上にトナー像(画像)を形成するプロセスカートリッジ(作像部)、7はパソコンなどの入力装置から入力された画像情報に基いた露光光Lを感光体ドラム1上に照射する露光部(書込み部)、9は感光体ドラム1上に担持されたトナー像を転写ニップ部(転写位置)に搬送される記録媒体Pに転写する転写回転体としての転写ローラ、12は転写紙等の記録媒体Pが収納された給紙部(給紙カセット)、20は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着装置、21は定着装置20に設置された定着ローラ、22は定着装置20に設置された加圧ローラ、45は感光体ドラム1と転写ローラ9とが当接する転写ニップ部に向けて記録媒体Pを搬送するレジストローラ(タイミングローラ)、を示す。
図1において、100は画像形成装置としてのプリンタ、6は感光体ドラム1上にトナー像(画像)を形成するプロセスカートリッジ(作像部)、7はパソコンなどの入力装置から入力された画像情報に基いた露光光Lを感光体ドラム1上に照射する露光部(書込み部)、9は感光体ドラム1上に担持されたトナー像を転写ニップ部(転写位置)に搬送される記録媒体Pに転写する転写回転体としての転写ローラ、12は転写紙等の記録媒体Pが収納された給紙部(給紙カセット)、20は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着装置、21は定着装置20に設置された定着ローラ、22は定着装置20に設置された加圧ローラ、45は感光体ドラム1と転写ローラ9とが当接する転写ニップ部に向けて記録媒体Pを搬送するレジストローラ(タイミングローラ)、を示す。
ここで、図1及び図2を参照して、プロセスカートリッジ6は、像担持体としての感光体ドラム1と、帯電部4(帯電ローラ)と、現像部5(現像装置)と、クリーニング部2(クリーニング装置)と、リサイクルトナー経路3、29と、が一体的にユニットとして構成されている。このプロセスカートリッジ6は、画像形成装置本体100に対して、着脱可能(交換可能)に設置されている。
さらに詳しくは、像担持体としての感光体ドラム1は、負帯電性の有機感光体であって、ドラム状導電性支持体上に感光層等を設けたものである。図示は省略するが、感光体ドラム1は、基層としての導電性支持体上に、絶縁層である下引き層、感光層としての電荷発生層及び電荷輸送層が順次積層されている。また、感光体ドラム1は、不図示の駆動モータによる回転駆動によって、図1の反時計方向に回転(走行)している。
帯電部4は、導電性芯金の外周に中抵抗の弾性層を被覆してなる帯電ローラであって、感光体ドラム1に当接している。帯電部4には不図示の帯電用電源部から所定の電圧(帯電バイアス)が印加されて、これにより対向する感光体ドラム1の表面を一様に帯電する。
帯電部4は、導電性芯金の外周に中抵抗の弾性層を被覆してなる帯電ローラであって、感光体ドラム1に当接している。帯電部4には不図示の帯電用電源部から所定の電圧(帯電バイアス)が印加されて、これにより対向する感光体ドラム1の表面を一様に帯電する。
現像部5(現像装置)は、主として、感光体ドラム1に対向する現像ローラ51と、仕切部材を介して並設された2つの現像搬送スクリュ53、現像ローラ51に対向するドクターブレード52と、で構成される。現像ローラ51は、内部に固設されてローラ周面に磁極を形成するマグネットと、マグネットの周囲を回転するスリーブと、で構成される。マグネットによって現像ローラ51(スリーブ)上に複数の磁極が形成されて、現像ローラ51上に現像剤が担持されることになる。現像部5内には、キャリアとトナーとからなる2成分現像剤が収容されている。また、図示は省略するが、現像部5の上方には、プロセスカートリッジ6とは別に着脱可能に設置されたトナー容器(新品のトナーが収容されている。)が接続されている。
このように構成された現像部5は、次のように動作する。
現像ローラ51のスリーブは、図1の時計方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ51上に担持された現像剤は、スリーブの回転にともない現像ローラ51上を移動する。ここで、現像部5内の現像剤は、現像剤中のトナーの割合(トナー濃度)が所定の範囲内になるように調整される(トナー容器から不図示のトナー補給口を介して適宜にトナーが補給される)。
その後、現像剤収容部内に補給されたトナーは、2つの現像搬送スクリュ53によって、現像剤とともに混合・撹拌されながら、仕切部材によって幅方向の両端部以外が隔絶された2つの現像剤収容部を循環する(図1、図2の紙面垂直方向の移動である。)。そして、現像剤中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ51上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ51上に担持される。
現像ローラ51のスリーブは、図1の時計方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ51上に担持された現像剤は、スリーブの回転にともない現像ローラ51上を移動する。ここで、現像部5内の現像剤は、現像剤中のトナーの割合(トナー濃度)が所定の範囲内になるように調整される(トナー容器から不図示のトナー補給口を介して適宜にトナーが補給される)。
その後、現像剤収容部内に補給されたトナーは、2つの現像搬送スクリュ53によって、現像剤とともに混合・撹拌されながら、仕切部材によって幅方向の両端部以外が隔絶された2つの現像剤収容部を循環する(図1、図2の紙面垂直方向の移動である。)。そして、現像剤中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ51上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ51上に担持される。
現像ローラ51上に担持された現像剤は、図1中の時計方向に搬送されて、ドクターブレード52の位置に達する。そして、現像ローラ51上の現像剤は、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム1との対向位置(現像領域である。)まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界(現像ローラ51に印可される現像バイアスと、感光体ドラム1上の潜像電位と、によって形成される電界である。)によって、感光体ドラム1の表面に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ51上に残った現像剤はスリーブの回転にともない現像剤収容部の上方に達して、この位置で現像ローラ51から離脱される。
なお、現像部5における現像ローラ51や現像搬送スクリュ53は、現像用駆動モータ(不図示である。)から駆動力を受けて、それぞれ回転駆動される。
なお、現像部5における現像ローラ51や現像搬送スクリュ53は、現像用駆動モータ(不図示である。)から駆動力を受けて、それぞれ回転駆動される。
図1及び図2を参照して、クリーニング部2には、感光体ドラム1に当接して感光体ドラム1の表面に付着した未転写トナー(記録媒体Pから生じる紙粉、未転写トナー同士が凝集したもの(凝集トナー)、帯電部4による放電時に感光体ドラム1上に生じる放電生成物、トナーに添加されている添加剤、等の付着物も含むものとする。)を除去するクリーニングブレード2aや、クリーニング部2で除去・回収された未転写トナーを撹拌・搬送する撹拌部材2cや、クリーニング部2で除去・回収された未転写トナーを幅方向(図1、図2の紙面垂直方向である。)に搬送する搬送スクリュ2b、などが設置されている。
クリーニングブレード2aは、ウレタンゴム、ヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等のゴム材料からなる板状のブレード本体が保持板に保持されたものであって、感光体ドラム1表面に所定角度かつ所定圧力で当接している。これにより、感光体ドラム1上に付着する未転写トナーが機械的に掻き取られてクリーニング部2内に回収されることになる。なお、本実施の形態において、クリーニングブレード2aは、感光体ドラム1の走行方向(回転方向)に対してカウンタ方向にて感光体ドラム1に当接している。
撹拌部材2cは、回転軸部に撹拌部が設置されたものであって、不図示の駆動モータからの駆動力を受けて所定方向に回転する。
搬送スクリュ2bは、回転軸部にスクリュ部が螺旋状に巻装されたものであって、不図示の駆動モータからの駆動力を受けて所定方向に回転する。
撹拌部材2cは、回転軸部に撹拌部が設置されたものであって、不図示の駆動モータからの駆動力を受けて所定方向に回転する。
搬送スクリュ2bは、回転軸部にスクリュ部が螺旋状に巻装されたものであって、不図示の駆動モータからの駆動力を受けて所定方向に回転する。
そして、クリーニング部2で回収された未転写トナーは、リサイクルトナーとしてリサイクルトナー経路3、29を経由して現像部5に供給されることになる。
詳しくは、リサイクルトナー経路は、クリーニング部2(プロセスカートリッジ6)の上方に配設されて搬送スクリュ2bが内設された搬送経路部29(水平搬送部)と、搬送経路部29と現像部5とを中継する落下経路部3と、からなる。そして、クリーニング部2の内部に回収された未転写トナーは、搬送経路部29の幅方向(図1、図2の紙面垂直方向である。)の一端側に形成された流入口から流入されて、搬送経路部29内で搬送スクリュ2bによって幅方向(回転軸方向)に搬送されて幅方向他端側の流出口から落下経路部3に向けて流出される。そして、落下経路部3に流入した未転写トナーは、落下経路部3を自重落下した後に、供給口から現像部5内に供給されて、現像部5内でリサイクルトナーとして用いられることになる。
詳しくは、リサイクルトナー経路は、クリーニング部2(プロセスカートリッジ6)の上方に配設されて搬送スクリュ2bが内設された搬送経路部29(水平搬送部)と、搬送経路部29と現像部5とを中継する落下経路部3と、からなる。そして、クリーニング部2の内部に回収された未転写トナーは、搬送経路部29の幅方向(図1、図2の紙面垂直方向である。)の一端側に形成された流入口から流入されて、搬送経路部29内で搬送スクリュ2bによって幅方向(回転軸方向)に搬送されて幅方向他端側の流出口から落下経路部3に向けて流出される。そして、落下経路部3に流入した未転写トナーは、落下経路部3を自重落下した後に、供給口から現像部5内に供給されて、現像部5内でリサイクルトナーとして用いられることになる。
図1、図2を参照して、画像形成装置100における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、パソコン等の入力装置から画像形成装置1の露光部7に画像情報が送信されると、露光部7からその画像情報に基づいた露光光L(レーザ光)が、感光体ドラム1の表面に向けて発せられる。なお、本実施の形態では、露光部7として、公知のLD光源(レーザダイオード)を用いたものを使用している。具体的に、露光部7は、画像情報に基いてLD光源から射出された露光光Lを、高速回転するポリゴンミラーに反射させて主走査方向(幅方向)に走査させて、感光体ドラム1の表面に静電潜像を形成するものである。
一方、感光体ドラム1は、矢印方向(反時計方向)に回転している。そして、まず、感光体ドラム1の表面は、帯電部4との対向部で、一様に帯電される(帯電工程である。)。こうして、感光体ドラム1上には、帯電電位(−900V程度である。)が形成される。その後、帯電された感光体ドラム1表面は、それぞれの露光光Lの照射位置に達する。そして、露光光Lが照射された部分の電位が潜像電位(0〜−100V程度である。)となって、感光体ドラム1表面に静電潜像が形成される(露光工程である。)。すなわち、感光体ドラム1の表面において、露光光Lが照射された部分は画像部(静電潜像)として潜像電位(画像部電位)が形成されて、それ以外の部分は非画像部(地肌部)として帯電電位(非画像電位)が維持される。
まず、パソコン等の入力装置から画像形成装置1の露光部7に画像情報が送信されると、露光部7からその画像情報に基づいた露光光L(レーザ光)が、感光体ドラム1の表面に向けて発せられる。なお、本実施の形態では、露光部7として、公知のLD光源(レーザダイオード)を用いたものを使用している。具体的に、露光部7は、画像情報に基いてLD光源から射出された露光光Lを、高速回転するポリゴンミラーに反射させて主走査方向(幅方向)に走査させて、感光体ドラム1の表面に静電潜像を形成するものである。
一方、感光体ドラム1は、矢印方向(反時計方向)に回転している。そして、まず、感光体ドラム1の表面は、帯電部4との対向部で、一様に帯電される(帯電工程である。)。こうして、感光体ドラム1上には、帯電電位(−900V程度である。)が形成される。その後、帯電された感光体ドラム1表面は、それぞれの露光光Lの照射位置に達する。そして、露光光Lが照射された部分の電位が潜像電位(0〜−100V程度である。)となって、感光体ドラム1表面に静電潜像が形成される(露光工程である。)。すなわち、感光体ドラム1の表面において、露光光Lが照射された部分は画像部(静電潜像)として潜像電位(画像部電位)が形成されて、それ以外の部分は非画像部(地肌部)として帯電電位(非画像電位)が維持される。
その後、静電潜像が形成された感光体ドラム1の表面は、現像部5(現像ローラ51)との対向位置に達する。そして、現像部5から感光体ドラム1上にトナーが供給されて、感光体ドラム1上の潜像が現像されてトナー像が形成される(現像工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム1の表面は、転写回転体としての転写ローラ9との転写ニップ部(転写位置)に達する。そして、転写ローラ9との転写ニップ部で、電源部35(バイアス出力手段)から転写ローラ9に転写バイアス(トナーの極性とは異なる極性のバイアスであって、本実施の形態ではプラス極性のバイアスである。)が印可されることによって、レジストローラ45により搬送された記録媒体P上に、感光体ドラム1上に形成されたトナー像が転写される(転写工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム1の表面は、転写回転体としての転写ローラ9との転写ニップ部(転写位置)に達する。そして、転写ローラ9との転写ニップ部で、電源部35(バイアス出力手段)から転写ローラ9に転写バイアス(トナーの極性とは異なる極性のバイアスであって、本実施の形態ではプラス極性のバイアスである。)が印可されることによって、レジストローラ45により搬送された記録媒体P上に、感光体ドラム1上に形成されたトナー像が転写される(転写工程である。)。
そして、転写工程後の感光体ドラム1表面は、クリーニング部2との対向位置に達する。そして、この位置で、クリーニングブレード2aによって感光体ドラム1上に残存する未転写トナー(紙粉、凝集トナー等の、その他の付着物も含まれる。)が機械的に除去されて、クリーニング部2内に回収される(クリーニング工程である。)。
こうして、感光体ドラム1における一連の作像プロセスが終了する。
こうして、感光体ドラム1における一連の作像プロセスが終了する。
なお、本実施の形態における画像形成装置100は、感光体ドラム1(像担持体)の表面をクリーニングするクリーニング工程がおこなわれた後であって、感光体ドラム1の表面を帯電する帯電工程の前に、感光体ドラム1の表面を積極的に除電する工程(除電工程)をおこなわないように構成されている。すなわち、本実施の形態における画像形成装置100には、クリーニング部2に対して感光体ドラム1の回転方向下流側の位置であって、帯電部4に対して感光体ドラム1の回転方向上流側の位置に、除電光を照射して感光体ドラム1の表面電位をほぼ0Vにリセットするための除電光源が設けられていない。
本実施の形態における画像形成装置100では、除電光源を用いた除電工程に代えて、露光部7から露光光Lを感光体ドラム1の表面に照射する露光工程によって、感光体ドラム1の表面電位をある程度除電している。
本実施の形態における画像形成装置100では、除電光源を用いた除電工程に代えて、露光部7から露光光Lを感光体ドラム1の表面に照射する露光工程によって、感光体ドラム1の表面電位をある程度除電している。
一方、感光体ドラム1と転写ローラ9との転写ニップ部(転写位置)に搬送される記録媒体Pは、次のように動作する。
まず、給紙部12に収納された記録媒体Pの最上方の1枚が、給紙ローラ41によって、搬送経路に向けて給送される。
その後、記録媒体Pは、レジストローラ45の位置に達する。そして、レジストローラ45の位置に達した記録媒体Pは、感光体ドラム1上に形成された画像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写ニップ部(転写ローラ9と感光体ドラム1との当接位置である。)に向けて搬送される。
まず、給紙部12に収納された記録媒体Pの最上方の1枚が、給紙ローラ41によって、搬送経路に向けて給送される。
その後、記録媒体Pは、レジストローラ45の位置に達する。そして、レジストローラ45の位置に達した記録媒体Pは、感光体ドラム1上に形成された画像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写ニップ部(転写ローラ9と感光体ドラム1との当接位置である。)に向けて搬送される。
そして、転写工程後の記録媒体Pは、転写ニップ部(転写ローラ9)の位置を通過した後に、転写ガイド板や定着ガイド板によって形成される搬送経路を経て定着装置20に達する。定着装置20に達した記録媒体Pは、定着ローラ21と加圧ローラ22との間に送入されて、定着ローラ21から受ける熱と双方の部材21、22から受ける圧力とによって画像が定着される。画像が定着された記録媒体Pは、定着ローラ21と加圧ローラ22との間(定着ニップ部である。)から送出された後に、画像形成装置本体100から排出される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
以下、本実施の形態において特徴的な、画像形成装置100の構成・動作について詳述する。
先に図1及び図2を用いて説明したように、本実施の形態における画像形成装置100には、トナー像が担持される像担持体としての感光体ドラム1や、感光体ドラム1に当接して転写ニップ部を形成する転写回転体としての転写ローラ9、などが設けられている。
また、図2を参照して、本実施の形態における画像形成装置100には、バイアス出力手段としての電源部35(転写用電源部)や、トナー付着量検知手段としてのPセンサ32(フォトセンサ)が設けられている。
先に図1及び図2を用いて説明したように、本実施の形態における画像形成装置100には、トナー像が担持される像担持体としての感光体ドラム1や、感光体ドラム1に当接して転写ニップ部を形成する転写回転体としての転写ローラ9、などが設けられている。
また、図2を参照して、本実施の形態における画像形成装置100には、バイアス出力手段としての電源部35(転写用電源部)や、トナー付着量検知手段としてのPセンサ32(フォトセンサ)が設けられている。
バイアス出力手段としての電源部35は、転写ローラ9(転写回転体)に印可するための転写バイアスが出力されるものであって、転写ローラ9の芯金部(回転軸部)に電気的に接続されている。本実施の形態において、電源部35(バイアス出力手段)は、制御部31による制御によって、転写工程時(ニップ部を通過する記録媒体Pに感光体ドラム1上のトナー像が転写されるときである。)に転写ローラ9に所定の転写バイアス(プラス極性の転写電流である。)を印可するとともに、所定のタイミングで非転写工程時(記録媒体Pがニップ部を通過しないときであって、非画像形成時である。)に転写ローラ9にクリーニングバイアス(転写ローラ9の表面に付着したトナーをクリーニングするためのバイアスである。)を印可する。
電源部35(バイアス出力手段)は、感光体ドラム1と転写ローラ9とがそれぞれ回転駆動された状態でニップ部に記録媒体Pが通過しないタイミングでクリーニングバイアスを出力するように制御部31によって制御される。具体的に、一連の画像形成動作が終了した後(ジョブ後)のタイミングや、連続通紙時における紙間(先行する記録媒体Pの後端と、後行の記録媒体Pの先端と、の間である。)のタイミングで、転写ローラ9のトナー汚れを除去するために転写ローラ9にクリーニングバイアスが印可されることになる。
このように転写ローラ9にクリーニングバイアスが印可される制御(電源部35からクリーニングバイアスが出力される制御)を、以下、適宜に「クリーニングモード」と呼ぶ。
なお、クリーニングモードは、上述したジョブ後や紙間のタイミングで、毎回おこなうこともできるし、所定の間隔ごと(例えば、所定のプリント枚数ごとである。)におこなうこともできる。
このように転写ローラ9にクリーニングバイアスが印可される制御(電源部35からクリーニングバイアスが出力される制御)を、以下、適宜に「クリーニングモード」と呼ぶ。
なお、クリーニングモードは、上述したジョブ後や紙間のタイミングで、毎回おこなうこともできるし、所定の間隔ごと(例えば、所定のプリント枚数ごとである。)におこなうこともできる。
ここで、本実施の形態では、転写ローラ9(転写回転体)の表面に付着したトナーをクリーニングするクリーニングバイアスとして、転写バイアス(転写工程時に転写ローラ9に印可されるバイアスである。)とは異なる極性の第1バイアス(第1クリーニングバイアス)と、転写バイアスと同じ極性の第2バイアス(第2クリーニングバイアス)と、を交互に切り替えて出力して転写ローラ9にクリーニングバイアスを印可できるように構成されている。
詳しくは、図3を参照して、本実施の形態において、クリーニングモードは、正極の転写バイアスとは逆の極性(負極)のバイアスを第1バイアスとして転写ローラ9に印加した後に、転写バイアスと同じ極性(正極)のバイアスを第2バイアスとして転写ローラ9に印加するモードである。
このように正逆の極性のバイアスをクリーニングバイアスとして用いるのは、感光体ドラム1上に付着する地汚れトナーには、正常に帯電したものの他に、逆帯電したものも少量存在して、これらのトナーが転写ローラ9に付着することになるためである。そして、転写ローラ9に付着した正常帯電(マイナス帯電)のトナーに対しては、転写ローラ9に負極の第1バイアスを印可することで、感光体ドラム1に戻すことができる。これに対して、転写ローラ9に付着した逆帯電(プラス帯電)のトナーに対しては、転写ローラ9に正極の第2バイアスを印可することで、感光体ドラム1に戻すことができる。このような制御をおこなうことで、転写ローラ9に付着したトナーをきれいに除去することができる。
また、正逆の極性のバイアスをクリーニングバイアスとして用いることで、クリーニングバイアスとして転写バイアスとは異なる極性のバイアス(第1バイアス)のみを転写ローラ9に印可し続ける場合に比べて、感光体ドラム1の表面が転写バイアスとは異なる極性に過剰に帯電されてしまって感光体ドラム1の表面電位が除電されにくくなってしまう不具合が軽減されて、感光体ドラム1の表面にキャリア(現像部5に収容された2成分現像剤中のキャリアである。)が付着する2次的な不具合なども軽減することができる。
なお、本実施の形態において、クリーニングバイアスは、その絶対値が、転写バイアス(転写工程時に転写ローラ9に印可されるバイアスである。)の絶対値よりも小さく設定している。これにより、クリーニングバイアスの印可によって感光体ドラム1に与えるダメージを小さくすることができるとともに、感光体ドラム1の表面電位が除電されにくくなってしまう不具合も軽減されることになる。
詳しくは、図3を参照して、本実施の形態において、クリーニングモードは、正極の転写バイアスとは逆の極性(負極)のバイアスを第1バイアスとして転写ローラ9に印加した後に、転写バイアスと同じ極性(正極)のバイアスを第2バイアスとして転写ローラ9に印加するモードである。
このように正逆の極性のバイアスをクリーニングバイアスとして用いるのは、感光体ドラム1上に付着する地汚れトナーには、正常に帯電したものの他に、逆帯電したものも少量存在して、これらのトナーが転写ローラ9に付着することになるためである。そして、転写ローラ9に付着した正常帯電(マイナス帯電)のトナーに対しては、転写ローラ9に負極の第1バイアスを印可することで、感光体ドラム1に戻すことができる。これに対して、転写ローラ9に付着した逆帯電(プラス帯電)のトナーに対しては、転写ローラ9に正極の第2バイアスを印可することで、感光体ドラム1に戻すことができる。このような制御をおこなうことで、転写ローラ9に付着したトナーをきれいに除去することができる。
また、正逆の極性のバイアスをクリーニングバイアスとして用いることで、クリーニングバイアスとして転写バイアスとは異なる極性のバイアス(第1バイアス)のみを転写ローラ9に印可し続ける場合に比べて、感光体ドラム1の表面が転写バイアスとは異なる極性に過剰に帯電されてしまって感光体ドラム1の表面電位が除電されにくくなってしまう不具合が軽減されて、感光体ドラム1の表面にキャリア(現像部5に収容された2成分現像剤中のキャリアである。)が付着する2次的な不具合なども軽減することができる。
なお、本実施の形態において、クリーニングバイアスは、その絶対値が、転写バイアス(転写工程時に転写ローラ9に印可されるバイアスである。)の絶対値よりも小さく設定している。これにより、クリーニングバイアスの印可によって感光体ドラム1に与えるダメージを小さくすることができるとともに、感光体ドラム1の表面電位が除電されにくくなってしまう不具合も軽減されることになる。
図2を参照して、トナー付着量検知手段としてのPセンサ32は、転写ローラ9(転写回転体)の表面に対向するように設置された正反射型フォトセンサであって、転写ローラ9の表面に付着したトナーの量(トナー付着量)を検知するものである。このようなPセンサ32としては、感光体ドラム1上に付着したトナー量を検知する公知のPセンサ(正反射型フォトセンサ)と同等に構成されたものを用いることができる。
そして、本実施の形態において、電源部35(バイアス出力手段)は、Pセンサ32(トナー付着量検知手段)の検知結果に基づいて、クリーニングバイアスにおける第1バイアスと第2バイアスとの切替回数を可変するように制御される。
詳しくは、電源部35(バイアス出力手段)は、Pセンサ32(トナー付着量検知手段)によって検知されたトナー付着量が多い場合に、Pセンサ32によって検知されたトナー付着量が少ない場合に比べて、クリーニングバイアスにおける第1バイアスと第2バイアスとの切替回数が多くなるように制御される。
本願明細書等において、このクリーニングバイアスにおける「切替回数」は、第1バイアス(又は第2バイアス)が印可されてから第1バイアス(又は第2バイアス)から第2バイアス(又は第1バイアス)に切り替えられて第2バイアス(又は第1バイアス)の印可が終了するまでの周期T(図3を参照できる。)に対応するものであって、1回のクリーニングモードにおいてこの周期Tが繰り返される回数であるものと定義する。
詳しくは、電源部35(バイアス出力手段)は、Pセンサ32(トナー付着量検知手段)によって検知されたトナー付着量が多い場合に、Pセンサ32によって検知されたトナー付着量が少ない場合に比べて、クリーニングバイアスにおける第1バイアスと第2バイアスとの切替回数が多くなるように制御される。
本願明細書等において、このクリーニングバイアスにおける「切替回数」は、第1バイアス(又は第2バイアス)が印可されてから第1バイアス(又は第2バイアス)から第2バイアス(又は第1バイアス)に切り替えられて第2バイアス(又は第1バイアス)の印可が終了するまでの周期T(図3を参照できる。)に対応するものであって、1回のクリーニングモードにおいてこの周期Tが繰り返される回数であるものと定義する。
このような制御をおこなうことで、感光体ドラム1の表面電位が除電されにくくなってしまい感光体ドラム1上にキャリアが付着する不具合などを軽減しつつ、転写ローラ9に付着したトナーを充分かつ効率的に除去することができる。
詳しくは、クリーニングバイアスにおける「切替回数」は多ければ多いほど、転写ローラ9に付着したトナーを確実に除去することができるものの、クリーニングモードに要する時間が無駄に長くなってしまって、感光体ドラム1に与えるダメージが大きくなるとともに、感光体ドラム1の表面電位が除電されにくくなってしまうことになる。したがって、転写ローラ9上のトナー汚れの程度に応じて、クリーニングバイアスにおける「切替回数」を最適値(転写ローラ9に付着したトナーを充分に除去することができる最小の値である。)に設定することで、転写ニップ部に搬送される記録媒体Pの裏面やコバ面が汚れる不具合を充分に軽減することができるとともに、クリーニングモードに要する時間が無駄に長くなってしまうことがなく、感光体ドラム1に与えるダメージが大きくなったり、感光体ドラム1の表面電位が除電されにくくなったりしてしまう不具合も軽減されることになる。
詳しくは、クリーニングバイアスにおける「切替回数」は多ければ多いほど、転写ローラ9に付着したトナーを確実に除去することができるものの、クリーニングモードに要する時間が無駄に長くなってしまって、感光体ドラム1に与えるダメージが大きくなるとともに、感光体ドラム1の表面電位が除電されにくくなってしまうことになる。したがって、転写ローラ9上のトナー汚れの程度に応じて、クリーニングバイアスにおける「切替回数」を最適値(転写ローラ9に付着したトナーを充分に除去することができる最小の値である。)に設定することで、転写ニップ部に搬送される記録媒体Pの裏面やコバ面が汚れる不具合を充分に軽減することができるとともに、クリーニングモードに要する時間が無駄に長くなってしまうことがなく、感光体ドラム1に与えるダメージが大きくなったり、感光体ドラム1の表面電位が除電されにくくなったりしてしまう不具合も軽減されることになる。
特に、本実施の形態における画像形成装置100は、先に説明したようにクリーニング工程後であって帯電工程前の除電工程を省いていて、感光体ドラム1の表面電位が積極的に除電されにくいような構成を採用しているために、本発明を適用することが有用になる。
また、本実施の形態では、クリーニングモードの時間を増やすときに、単に第1バイアスを長時間印可した後に第2バイアスを長時間印可するのではなくて、比較的短い周期Tでその切替回数を増やすことで対応している。これにより、クリーニングモードが比較的長い時間おこなわれるような場合でも、その間に異なる極性の第1バイアスと第2バイアスとが比較的短い周期で交互に繰り返し切り替わることになり、単に第1バイアスを長時間印可した後に第2バイアスを長時間印可する場合に比べて、感光体ドラム1に与えるダメージが大きくなったり、感光体ドラム1の表面電位が除電されにくくなったりしてしまう不具合も軽減されることを、本願発明者は実験により知得した。
また、本実施の形態では、クリーニングモードの時間を増やすときに、単に第1バイアスを長時間印可した後に第2バイアスを長時間印可するのではなくて、比較的短い周期Tでその切替回数を増やすことで対応している。これにより、クリーニングモードが比較的長い時間おこなわれるような場合でも、その間に異なる極性の第1バイアスと第2バイアスとが比較的短い周期で交互に繰り返し切り替わることになり、単に第1バイアスを長時間印可した後に第2バイアスを長時間印可する場合に比べて、感光体ドラム1に与えるダメージが大きくなったり、感光体ドラム1の表面電位が除電されにくくなったりしてしまう不具合も軽減されることを、本願発明者は実験により知得した。
具体的に、図4は、Pセンサ32の出力電圧Vsg(V)と、転写ローラ9の表面に付着したトナー付着量(単位面積当たりに付着したトナーの重量である。)と、クリーニングバイアスの切替回数と、の関係を示す表図である。図4を参照して、例えば、Pセンサ32の出力Vspが3.0V以上である場合には、転写ローラ9上のトナー付着量は0.1mg/cm2以下となって、転写ローラ9のトナー汚れは軽微であるため、クリーニングバイアスの切替回数を1回に設定する。これに対して、Pセンサ32の出力Vspが2.4〜3.0Vである場合には、転写ローラ9上のトナー付着量は0.1〜0.2mg/cm2となって、転写ローラ9のトナー汚れは上述した条件のものより少し多くなるため、クリーニングバイアスの切替回数を2回に設定する。
このような図4におけるPセンサ32の出力電圧Vsg(V)とクリーニングバイアスの切替回数との関係は、制御部31の記憶部に予め記憶されている。そして、制御部31において、Pセンサ32の検知結果と、制御部31に記憶されたその情報と、を照合して、クリーニングバイアスの切替回数を決定して、その切替回数に基いて所定のタイミングでクリーニングモードをおこなうことになる。
なお、上述した本発明の効果を確実に発揮するために、クリーニングバイアスの切替回数を決定するためのPセンサ32による検知タイミングと、クリーニングモードが実行されるタイミングと、ができるだけ近い方が良い。
このような図4におけるPセンサ32の出力電圧Vsg(V)とクリーニングバイアスの切替回数との関係は、制御部31の記憶部に予め記憶されている。そして、制御部31において、Pセンサ32の検知結果と、制御部31に記憶されたその情報と、を照合して、クリーニングバイアスの切替回数を決定して、その切替回数に基いて所定のタイミングでクリーニングモードをおこなうことになる。
なお、上述した本発明の効果を確実に発揮するために、クリーニングバイアスの切替回数を決定するためのPセンサ32による検知タイミングと、クリーニングモードが実行されるタイミングと、ができるだけ近い方が良い。
具体的に、Pセンサ32の出力Vsgが2.0V(転写ローラ9上のトナー付着量が0.25mg/cm2程度である。)であると、その情報に基づいて図4に示す関係からクリーニングバイアスの切替回数が3回に設定される。そして、図3(A)に示すように、クリーニングバイアスの切替回数を3回としてクリーニングモードが実行されることになる。
これに対して、Pセンサ32の出力Vsgが0.75V(転写ローラ9上のトナー付着量が0.45mg/cm2程度である。)であると、その情報に基づいて図4に示す関係からクリーニングバイアスの切替回数が6回に設定される。そして、図3(B)に示すように、クリーニングバイアスの切替回数を6回としてクリーニングモードが実行されることになる。
これに対して、Pセンサ32の出力Vsgが0.75V(転写ローラ9上のトナー付着量が0.45mg/cm2程度である。)であると、その情報に基づいて図4に示す関係からクリーニングバイアスの切替回数が6回に設定される。そして、図3(B)に示すように、クリーニングバイアスの切替回数を6回としてクリーニングモードが実行されることになる。
ここで、本実施の形態において、電源部35(バイアス出力手段)は、第1バイアスと第2バイアスとが交互に切り替えられる周期Tが一定になるように制御されている。すなわち、図3に示すように、クリーニングモード時おいて設定されるクリーニングバイアスの切替回数は、第1バイアスと第2バイアスとが交互に切り替えられる周期Tが繰り返される回数になる。
このような制御をおこなうことで、制御をそれほど複雑化することなく、感光体ドラム1に与えるダメージが大きくなったり、感光体ドラム1の表面電位が除電されにくくなったりしてしまう不具合を効率的に軽減することができる。
また、そのように設定された周期Tは、転写ローラ9の回転周期と一致しないように構成されている。これにより、転写ローラ9の外周面において転写ニップ部に接触する部分が常に同じ極性のクリーニングバイアス(第1バイアス又は第2バイアスである。)によってクリーニングされるのを防止できるため、転写ローラ9の外周面が周方向にわたって万遍なくクリーニングされることになる。
このような制御をおこなうことで、制御をそれほど複雑化することなく、感光体ドラム1に与えるダメージが大きくなったり、感光体ドラム1の表面電位が除電されにくくなったりしてしまう不具合を効率的に軽減することができる。
また、そのように設定された周期Tは、転写ローラ9の回転周期と一致しないように構成されている。これにより、転写ローラ9の外周面において転写ニップ部に接触する部分が常に同じ極性のクリーニングバイアス(第1バイアス又は第2バイアスである。)によってクリーニングされるのを防止できるため、転写ローラ9の外周面が周方向にわたって万遍なくクリーニングされることになる。
また、図2を参照して、本実施の形態における画像形成装置100には、装置内の温度(機内温度)を検知する温度検知手段としての温度センサ33が、作像部6の近傍に設置されている。
そして、電源部35(バイアス出力手段)は、温度センサ33(温度検知手段)の検知結果に基づいて、クリーニングバイアスの大きさを可変している。詳しくは、図5を参照して、電源部35(バイアス出力手段)は、温度センサ33によって検知された温度Dが低い場合に、温度センサ33によって検知された温度Dが高い場合に比べて、第1バイアスの絶対値が大きくなるように制御されている。
そして、電源部35(バイアス出力手段)は、温度センサ33(温度検知手段)の検知結果に基づいて、クリーニングバイアスの大きさを可変している。詳しくは、図5を参照して、電源部35(バイアス出力手段)は、温度センサ33によって検知された温度Dが低い場合に、温度センサ33によって検知された温度Dが高い場合に比べて、第1バイアスの絶対値が大きくなるように制御されている。
具体的に、温度センサ33で検知された機内温度Dが23℃であると、制御部31においてその情報に基づいて図5に示す関係からクリーニングバイアスにおける第1バイアスが−4μAに設定される。そして、図3(A)に示すように、クリーニングバイアスにおける第1バイアスを−4μAとしてクリーニングモードが実行されることになる。
これに対して、温度センサ33で検知された機内温度Dが10℃であると、制御部31においてその情報に基づいて図5に示す関係からクリーニングバイアスにおける第1バイアスが−5μAに設定される。そして、図3(B)に示すように、クリーニングバイアスにおける第1バイアスを−5μAとしてクリーニングモードが実行されることになる。
なお、本実施の形態では、クリーニングバイアスにおける第2バイアスは、+10μAに固定して設定している。
これに対して、温度センサ33で検知された機内温度Dが10℃であると、制御部31においてその情報に基づいて図5に示す関係からクリーニングバイアスにおける第1バイアスが−5μAに設定される。そして、図3(B)に示すように、クリーニングバイアスにおける第1バイアスを−5μAとしてクリーニングモードが実行されることになる。
なお、本実施の形態では、クリーニングバイアスにおける第2バイアスは、+10μAに固定して設定している。
このような制御をおこなうのは、機内温度Dが低いほど、トナー(正規に帯電するトナーである。)が帯電しやすくなって、転写ローラ9の表面に付着するトナーの静電的な付着力が増加するためである。
本実施の形態では、転写ローラ9の表面に付着するトナーの静電的な付着力の程度に合わせて、クリーニングバイアスの大きさを可変して、転写ローラ9から感光体ドラム1の表面に向けてトナーを戻す静電的な力を最適化しているため、機内温度によってクリーニングモードのクリーニング性にバラツキが生じる不具合を軽減することができる。
本実施の形態では、転写ローラ9の表面に付着するトナーの静電的な付着力の程度に合わせて、クリーニングバイアスの大きさを可変して、転写ローラ9から感光体ドラム1の表面に向けてトナーを戻す静電的な力を最適化しているため、機内温度によってクリーニングモードのクリーニング性にバラツキが生じる不具合を軽減することができる。
以上説明したように、本実施の形態において、電源部35(バイアス出力手段)は、転写ローラ9(転写回転体)の表面に付着したトナーをクリーニングするクリーニングバイアスとして、転写バイアスとは異なる極性の第1バイアスと、転写バイアスと同じ極性の第2バイアスと、を交互に切り替えて出力して転写ローラ9に印可できるように構成されていて、転写ローラ9の表面に付着したトナー量を検知するPセンサ32(トナー付着量検知手段)の検知結果に基づいて、クリーニングバイアスにおける第1バイアスと第2バイアスとの切替回数を可変している。
これにより、感光体ドラム1(像担持体)の表面電位が除電されにくくなってしまう不具合を軽減しつつ、転写ローラ9に付着したトナーを充分かつ効率的に除去することができる。
これにより、感光体ドラム1(像担持体)の表面電位が除電されにくくなってしまう不具合を軽減しつつ、転写ローラ9に付着したトナーを充分かつ効率的に除去することができる。
なお、本実施の形態では、作像部6として1つの感光体ドラム1が設置されたモノクロ画像形成装置100に対して本発明を適用したが、作像部として複数色のトナーに対応した複数の感光体ドラムが設置されたカラー画像形成装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、像担持体としての感光体ドラム1に担持されたトナー像を記録媒体P上に転写する画像形成装置100に対して本発明を適用した。これに対して、像担持体としての感光体ベルトに担持されたトナー像を記録媒体上に転写する画像形成装置や、像担持体としての中間転写ベルトや中間転写ドラムなどの中間転写体に担持されたトナー像を記録媒体上に転写する画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、転写回転体として転写ローラ9が設置された画像形成装置100に対して本発明を適用した。これに対して、転写回転体として転写ベルトが設置された画像形成装置や、転写回転体として2次転写ローラが設置された画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。
そして、それらの場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、像担持体としての感光体ドラム1に担持されたトナー像を記録媒体P上に転写する画像形成装置100に対して本発明を適用した。これに対して、像担持体としての感光体ベルトに担持されたトナー像を記録媒体上に転写する画像形成装置や、像担持体としての中間転写ベルトや中間転写ドラムなどの中間転写体に担持されたトナー像を記録媒体上に転写する画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、転写回転体として転写ローラ9が設置された画像形成装置100に対して本発明を適用した。これに対して、転写回転体として転写ベルトが設置された画像形成装置や、転写回転体として2次転写ローラが設置された画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。
そして、それらの場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
図6(A)と図6(B)とは、いずれも、作像部30として複数色のトナーに対応した複数の感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kが設置されたカラー画像形成装置における要部を示す構成図であって、像担持体として中間転写ベルト38が用いられ、転写回転体として2次転写ローラ9が用いられ、さらに像担持体(中間転写ベルト38)を介して転写回転体(2次転写ローラ9)に当接する転写対向回転体(2次転写対向ローラ36)が設置された場合の変形例である。なお、図6(A)と図6(B)とにおいて、画像形成装置における作像部30以外の構成は、図1に示す本実施の形態のものとほぼ同様に構成することができるため、その図示と説明を省略する。
詳しくは、4つの1次転写ローラ39Y、39M、39C、39Kは、それぞれ、中間転写ベルト38を感光体ドラム1Y 、1M 、1C 、1K との間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。そして、1次転写ローラ39Y、39M、39C、39Kに、トナーの極性とは逆の1次転写電圧(1次転写バイアス)が印加される。
そして、中間転写ベルト38は、破線矢印方向に走行して、1次転写ローラ39Y、39M、39C、39Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム1Y 、1M 、1C 、1K上に形成された各色のトナー像(本実施の形態のものと同様に、帯電工程、露光工程、現像工程を経てそれぞれ形成されたものである。)が、中間転写ベルト38上に重ねて1次転写される。
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト38(像担持体)は、2次転写ローラ9(転写回転体)との対向位置に達する。この位置では、転写対向回転体としての転写対向ローラ36が、2次転写ローラ9との間に中間転写ベルト38を挟み込んで2次転写ニップ(転写ニップ部)を形成している。そして、中間転写ベルト38上に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップ(転写ニップ部)の位置に搬送された記録媒体P上に転写される。
ここで、図6(A)のものは、電源部35(バイアス出力手段)から転写回転体としての2次転写ローラ9に、本実施の形態のものとほぼ同様に、転写バイアスやクリーニングバイアスが印可されて、通常の転写工程(2次転写工程)やクリーニングモードがおこなわれることになる。
これに対して、図6(B)のものは、電源部35(バイアス出力手段)から2次転写ローラ9ではなくて転写対向回転体としての2次転写対向ローラ36に、転写バイアスやクリーニングバイアスが印可されることになる。この2次転写対向ローラ36に印可される転写バイアスやクリーニングバイアスは、印可されるタイミングについては本実施の形態のものや図6(A)のものと同じものの、その極性はそれぞれ本実施の形態のものや図6(A)のものに対して逆の極性になる。具体的に、図6の例に対応させて説明すると、マイナス極性の転写バイアスが2次転写対向ローラ36に印可されて通常の転写工程がおこなわれて、紙間がジョブ後などにおいてプラス極性の第1バイアス(第1クリーニングバイアス)が印可された後にマイナス極性の第2バイアス(第2クリーニングバイアス)が印可されてクリーニングモードが実行されることになる。
なお、図示は省略するが、2次転写ローラ9(転写回転体)と2次転写対向ローラ36(転写対向回転体)とにそれぞれ転写バイアスやクリーニングバイアスを印可して転写工程やクリーニングモードをおこなう場合には、図6(A)のものでおこなわれる転写バイアスやクリーニングバイアスの印可と、図6(B)のものでおこなわれる転写バイアスやクリーニングバイアスの印可と、が同じタイミングでおこなわれることになる。
また、これらのような場合にも、2次転写ローラ9(転写回転体)に付着したトナー量をトナー付着量検知手段で検知して、その検知結果に基づいてクリーニングバイアスの切替回数を可変することになる。
そして、これらの場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
詳しくは、4つの1次転写ローラ39Y、39M、39C、39Kは、それぞれ、中間転写ベルト38を感光体ドラム1Y 、1M 、1C 、1K との間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。そして、1次転写ローラ39Y、39M、39C、39Kに、トナーの極性とは逆の1次転写電圧(1次転写バイアス)が印加される。
そして、中間転写ベルト38は、破線矢印方向に走行して、1次転写ローラ39Y、39M、39C、39Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム1Y 、1M 、1C 、1K上に形成された各色のトナー像(本実施の形態のものと同様に、帯電工程、露光工程、現像工程を経てそれぞれ形成されたものである。)が、中間転写ベルト38上に重ねて1次転写される。
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト38(像担持体)は、2次転写ローラ9(転写回転体)との対向位置に達する。この位置では、転写対向回転体としての転写対向ローラ36が、2次転写ローラ9との間に中間転写ベルト38を挟み込んで2次転写ニップ(転写ニップ部)を形成している。そして、中間転写ベルト38上に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップ(転写ニップ部)の位置に搬送された記録媒体P上に転写される。
ここで、図6(A)のものは、電源部35(バイアス出力手段)から転写回転体としての2次転写ローラ9に、本実施の形態のものとほぼ同様に、転写バイアスやクリーニングバイアスが印可されて、通常の転写工程(2次転写工程)やクリーニングモードがおこなわれることになる。
これに対して、図6(B)のものは、電源部35(バイアス出力手段)から2次転写ローラ9ではなくて転写対向回転体としての2次転写対向ローラ36に、転写バイアスやクリーニングバイアスが印可されることになる。この2次転写対向ローラ36に印可される転写バイアスやクリーニングバイアスは、印可されるタイミングについては本実施の形態のものや図6(A)のものと同じものの、その極性はそれぞれ本実施の形態のものや図6(A)のものに対して逆の極性になる。具体的に、図6の例に対応させて説明すると、マイナス極性の転写バイアスが2次転写対向ローラ36に印可されて通常の転写工程がおこなわれて、紙間がジョブ後などにおいてプラス極性の第1バイアス(第1クリーニングバイアス)が印可された後にマイナス極性の第2バイアス(第2クリーニングバイアス)が印可されてクリーニングモードが実行されることになる。
なお、図示は省略するが、2次転写ローラ9(転写回転体)と2次転写対向ローラ36(転写対向回転体)とにそれぞれ転写バイアスやクリーニングバイアスを印可して転写工程やクリーニングモードをおこなう場合には、図6(A)のものでおこなわれる転写バイアスやクリーニングバイアスの印可と、図6(B)のものでおこなわれる転写バイアスやクリーニングバイアスの印可と、が同じタイミングでおこなわれることになる。
また、これらのような場合にも、2次転写ローラ9(転写回転体)に付着したトナー量をトナー付着量検知手段で検知して、その検知結果に基づいてクリーニングバイアスの切替回数を可変することになる。
そして、これらの場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、転写ローラ用の電源部35(バイアス出力手段)を定電流制御したが、転写ローラ用の電源部35(バイアス出力手段)を定電圧制御することもできる。
また、本実施の形態では、トナー付着量検知手段として、転写ローラ9の表面に付着したトナー量を直接的に検知するPセンサ32を用いたが、トナー付着量検知手段はこれに限定されることなく、例えば、感光体ドラム1の表面に付着した地汚れトナー量を正反射型フォトセンサによって検知することで、転写ローラ9の表面に付着したトナー量を間接的に検知することもできる。
また、本実施の形態では、クリーニング部2に対して感光体ドラム1の回転方向下流側の位置であって、帯電部4に対して感光体ドラム1の回転方向上流側の位置に、除電光を照射して感光体ドラム1の表面電位をほぼ0Vにリセットするための除電光源を設けなかったが、そのような除電光源を設けることもできる。
そして、これらの場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、トナー付着量検知手段として、転写ローラ9の表面に付着したトナー量を直接的に検知するPセンサ32を用いたが、トナー付着量検知手段はこれに限定されることなく、例えば、感光体ドラム1の表面に付着した地汚れトナー量を正反射型フォトセンサによって検知することで、転写ローラ9の表面に付着したトナー量を間接的に検知することもできる。
また、本実施の形態では、クリーニング部2に対して感光体ドラム1の回転方向下流側の位置であって、帯電部4に対して感光体ドラム1の回転方向上流側の位置に、除電光を照射して感光体ドラム1の表面電位をほぼ0Vにリセットするための除電光源を設けなかったが、そのような除電光源を設けることもできる。
そして、これらの場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、クリーニングモードにおいて1つの周期Tにおいて第1バイアスを印可した後に第2バイアスを印可したが、第2バイアスを印可した後に第1バイアスを印可することもできる。
そして、その場合であっても、本実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。ただし、転写ローラ9に付着するトナーは逆帯電するものに比べて正規に帯電するものの方が圧倒的に多くなるため、第1バイアスを印可した後に第2バイアスを印可した方が、第2バイアスを印可した後に第1バイアスを印可する場合に比べて、転写ローラ9に対して効率的なクリーニングをおこなうことができる。
そして、その場合であっても、本実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。ただし、転写ローラ9に付着するトナーは逆帯電するものに比べて正規に帯電するものの方が圧倒的に多くなるため、第1バイアスを印可した後に第2バイアスを印可した方が、第2バイアスを印可した後に第1バイアスを印可する場合に比べて、転写ローラ9に対して効率的なクリーニングをおこなうことができる。
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
なお、本願明細書等において、「A又は/及びB」なる表現は、「AとBとのうち少なくとも一方」を意味するものと定義する。
1 感光体ドラム(像担持体)、
2 クリーニング部(クリーニング装置)、
4 帯電部(帯電装置)、
6 プロセスカートリッジ(作像部)、
7 露光部、
9 転写ローラ(転写回転体、転写部材)、
32 Pセンサ(トナー付着量検知手段、フォトセンサ)、
33 温度センサ(温度検知手段)、
35 電源部(バイアス出力手段)、
100 画像形成装置(画像形成装置本体)。
2 クリーニング部(クリーニング装置)、
4 帯電部(帯電装置)、
6 プロセスカートリッジ(作像部)、
7 露光部、
9 転写ローラ(転写回転体、転写部材)、
32 Pセンサ(トナー付着量検知手段、フォトセンサ)、
33 温度センサ(温度検知手段)、
35 電源部(バイアス出力手段)、
100 画像形成装置(画像形成装置本体)。
Claims (8)
- トナー像が担持される像担持体と、
前記像担持体に当接して転写ニップ部を形成する転写回転体と、
前記転写回転体、又は/及び、前記像担持体を介して前記転写回転体に当接する転写対向回転体、に印可するための転写バイアスが出力されるバイアス出力手段と、
前記転写回転体の表面に付着したトナーの量を直接的又は間接的に検知するトナー付着量検知手段と、
を備え、
前記バイアス出力手段は、
前記転写回転体の表面に付着したトナーをクリーニングするクリーニングバイアスとして、前記転写バイアスとは異なる極性の第1バイアスと、前記転写バイアスと同じ極性の第2バイアスと、を交互に切り替えて出力して前記転写回転体又は/及び前記転写対向回転体に当該クリーニングバイアスを印可できるように構成され、
前記トナー付着量検知手段の検知結果に基づいて、前記クリーニングバイアスにおける前記第1バイアスと前記第2バイアスとの切替回数を可変することを特徴とする画像形成装置。 - 前記バイアス出力手段は、前記トナー付着量検知手段によって検知されたトナー付着量が多い場合に、前記トナー付着量検知手段によって検知されたトナー付着量が少ない場合に比べて、前記切替回数が多くなるように制御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。
- 装置内の温度を検知する温度検知手段を備え、
前記バイアス出力手段は、前記温度検知手段の検知結果に基づいて、前記クリーニングバイアスの大きさを可変することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記バイアス出力手段は、前記温度検知手段によって検知された温度が低い場合に、前記温度検知手段によって検知された温度が高い場合に比べて、前記第1バイアスの絶対値が大きくなるように制御されることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記バイアス出力手段は、前記第1バイアスと前記第2バイアスとが交互に切り替えられる周期が一定になるように制御されることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記バイアス出力手段は、前記像担持体と前記転写回転体とが回転駆動された状態で前記ニップ部に記録媒体が通過しないタイミングで前記クリーニングバイアスを出力するように制御されることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記像担持体の表面をクリーニングするクリーニング工程がおこなわれた後であって、前記像担持体の表面を帯電する帯電工程の前に、前記像担持体の表面を除電する工程をおこなわないことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記像担持体は、感光体ドラム又は感光体ベルトであって、
前記転写回転体は、転写ローラであることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015094102A JP2016212187A (ja) | 2015-05-01 | 2015-05-01 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015094102A JP2016212187A (ja) | 2015-05-01 | 2015-05-01 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016212187A true JP2016212187A (ja) | 2016-12-15 |
Family
ID=57551628
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015094102A Pending JP2016212187A (ja) | 2015-05-01 | 2015-05-01 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016212187A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111522211A (zh) * | 2019-02-01 | 2020-08-11 | 东芝泰格有限公司 | 图像形成装置及图像形成装置的控制方法 |
-
2015
- 2015-05-01 JP JP2015094102A patent/JP2016212187A/ja active Pending
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CN111522211A (zh) * | 2019-02-01 | 2020-08-11 | 东芝泰格有限公司 | 图像形成装置及图像形成装置的控制方法 |
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