JP2017142282A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】カラーモードからモノクロモードに切り替える際のトナー落ちや記録媒体の裏汚れの発生を抑制可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、複数の画像形成部と、中間転写ユニットと、二次転写ローラーと、ベルトクリーニング装置と、制御部と、を備える。中間転写ユニットは、中間転写ベルトと、複数の一次転写ローラーと、駆動ローラーと、テンションローラーと、ローラー接離機構と、を有する。ベルトクリーニング装置は、中間転写ベルトを挟んでテンションローラーに対向するクリーニング部材を有する。制御部は、連続印字中にカラーモードからモノクロモードへの切り替えを行う場合、カラーモードから退避モードに切り替えた状態で中間転写ベルト及びベルトクリーニング装置を駆動するトナー回収モードを実行した後、モノクロモードへ切り替える。
【選択図】図8
【解決手段】画像形成装置は、複数の画像形成部と、中間転写ユニットと、二次転写ローラーと、ベルトクリーニング装置と、制御部と、を備える。中間転写ユニットは、中間転写ベルトと、複数の一次転写ローラーと、駆動ローラーと、テンションローラーと、ローラー接離機構と、を有する。ベルトクリーニング装置は、中間転写ベルトを挟んでテンションローラーに対向するクリーニング部材を有する。制御部は、連続印字中にカラーモードからモノクロモードへの切り替えを行う場合、カラーモードから退避モードに切り替えた状態で中間転写ベルト及びベルトクリーニング装置を駆動するトナー回収モードを実行した後、モノクロモードへ切り替える。
【選択図】図8
Description
本発明は、クリーニング部材を用いて中間転写ベルト表面の残留トナーを除去する機構を備えた画像形成装置に関し、特に中間転写ベルトへのトナーの再付着を防止する方法に関するものである。
従来、所定方向に回動される無端状の中間転写ベルトと、この中間転写ベルトに沿って設けられた複数の画像形成部とを備え、各画像形成部により中間転写ベルト上に各色のトナー像を順次重ね合わせて一次転写した後、記録媒体上に二次転写する中間転写方式の画像形成装置が知られている。
このような中間転写方式の画像形成装置においては、二次転写後に中間転写ベルト上に残存するトナーを除去するベルトクリーニング装置が設けられている。中間転写ベルトが弾性層を有しない場合は、クリーニングブレードを中間転写ベルトの表面に押し当ててトナーを掻き落とすブレード方式が採用される。
一方、中間転写ベルトが弾性層を有する場合は、中間転写ベルト表面に残存するトナーを機械的、電気的に回収するクリーニングブラシと、クリーニングブラシからトナーを回収する回収ローラーと、回収ローラー表面からトナーを掻き落とすブレードと、回収ローラー表面から掻き落とされたトナーを廃トナー回収容器へ搬送する搬送スパイラルと、をハウジング内に備えたクリーニング装置が用いられることが多い。
また、中間転写ベルトのクリーニング条件を調整する技術も種々提案されており、例えば特許文献1には、クリーニング部材と中間転写ベルトの当接条件の調整を行う調整機構を備え、モノクロモードとカラーモードとでクリーニング部材と中間転写ベルトの当接条件をクリーニングに適した条件となるように調整する技術が開示されている。
また、特許文献2には、記録材の裏汚れを防止するために、カラーモードからモノクロモードに切り替える際に、中間転写ベルトに対する各画像形成部の一次転写手段の圧着を一旦全部解除した後、画像形成が行われる画像形成部の一次転写手段を圧着させてモノクロモードに移行する技術が開示されている。
ところで、クリーニング装置には、ハウジング内部をクリーニングブラシ側と搬送スパイラル側とに仕切るシール部材を有するものがある。シール部材は、回収ローラー表面からトナーを掻き落とすブレードの上流側において先端部を回収ローラーに当接させることにより、ブレードによって回収ローラー表面から掻き落とされたトナーを搬送スパイラル側に案内し、クリーニングブラシ側(ハウジングの外側)に向かわないようにするものである。そのため、シール部材は、回収ローラーの軸方向全域に亘って回収ローラーに付着しているトナーを掻き落とさない程度のほぼ一定の接触圧で接触している必要がある。
しかし、中間転写ベルト上に記録媒体(用紙)から発生する紙粉が付着し、さらにクリーニングブラシ、回収ローラーを介してシール部材に紙粉が付着することがある。その結果、回収ローラーとシール部材との間に隙間が生じてしまい、搬送スパイラル側のトナーがクリーニングブラシ側に逆流してクリーニングブラシに再付着する。そして、クリーニングブラシに再付着したトナーが中間転写ベルト上に移行すると、いわゆるトナー落ちとなって画像不具合が発生するおそれがある。
特に、全ての一次転写ローラーが感光体ドラムに圧接されたカラーモードから、1本の一次転写ローラーのみがブラック画像に対応する感光体ドラムに圧接されたモノクロモードへ切り替える際、中間転写ベルトの張力の変化によりクリーニングブラシがハウジング内側に移動する。これにより、クリーニングブラシがシール部材やハウジングの底面に堆積したトナーに接触し、クリーニングブラシに再付着する。そして、クリーニングブラシに再付着したトナーが中間転写ベルトに移行し、モノクロモード切り替え後1枚目の印字においてトナー落ちや用紙の裏汚れが発生する。
本発明は、上記問題点に鑑み、カラーモードからモノクロモードに切り替える際のトナー落ちや記録媒体の裏汚れの発生を抑制可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明の第1の構成は、異なる色の画像を形成する複数の画像形成部と、中間転写ユニットと、二次転写ローラーと、ベルトクリーニング装置と、制御部と、を備えた画像形成装置である。中間転写ユニットは、画像形成部に沿って移動する無端状の中間転写ベルトと、中間転写ベルトを挟んで各画像形成部に配置された像担持体に対向配置され、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写ベルト上に一次転写する複数の一次転写ローラーと、中間転写ベルトを回動する駆動ローラーと、中間転写ベルトに従動して回転するとともに中間転写ベルトに所定の張力を付与するテンションローラーと、一次転写ローラーを中間転写ベルトに対し接近または離間する方向に往復移動させるローラー接離機構と、を有する。二次転写ローラーは、中間転写ベルト上に一次転写されたトナー像を記録媒体上に二次転写する。ベルトクリーニング装置は、中間転写ベルト表面の残留トナーを除去する。制御部は、中間転写ユニット及びベルトクリーニング装置の駆動を制御する。ローラー接離機構は、全ての一次転写ローラーが中間転写ベルトを挟んで像担持体に圧接されるカラーモードと、1つの一次転写ローラーのみが中間転写ベルトを挟んでブラックの画像を形成する画像形成部に配置された像担持体に圧接されるモノクロモードと、全ての一次転写ローラーが像担持体から離間する退避モードと、を切り替え可能である。ベルトクリーニング装置は、中間転写ベルトに対向する開口部と、中間転写ベルト表面から除去されたトナーを貯留するトナー収容部と、が形成されたハウジングと、中間転写ベルトを挟んでテンションローラーに対向する位置に配置されるクリーニング部材と、クリーニング部材に付着したトナーを回収する回収ローラーと、回収ローラーの長手方向全域に亘って対向配置され、トナー収容部と開口部とを区画するシール部材と、を有する。クリーニング部材は、退避モードではテンションローラーの押圧力によってカラーモード及びモノクロモードに比べて開口部からハウジングの内側方向に移動した位置に配置される。制御部は、連続印字中にカラーモードからモノクロモードへの切り替えを行う場合、カラーモードから退避モードに切り替えた状態で中間転写ベルト及びベルトクリーニング装置を駆動することでハウジングの開口部近傍に堆積したトナーをクリーニング部材及び回収ローラーを用いて回収するトナー回収モードを実行した後、モノクロモードへ切り替える。
本発明の第1の構成によれば、連続印字中におけるカラーモードからモノクロモードへの切り替え時に、全ての一次転写ローラーの押圧を解除してトナー回収モードを実行することにより、シール部材やハウジングの底面に堆積したトナー等がクリーニング部材及び回収ローラーによって回収される。これにより、カラーモードからモノクロモードへの切り替え時にシール部材やハウジングの底面に堆積したトナーがクリーニング部材に再付着し、さらに中間転写ベルト上に移行することによるトナー落ちの発生を効果的に抑制することができる。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置100の構成を示す概略図であり、図2は、図1における画像形成部Pa付近の拡大図である。
図1に示す画像形成装置100は、いわゆるタンデム方式のカラープリンターであり、以下のような構成になっている。画像形成装置100本体内には4つの画像形成部Pa、Pb、Pc及びPdが、搬送方向上流側(図1では右側)から順に配設されている。これらの画像形成部Pa〜Pdは、異なる4色(シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック)の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。
これらの画像形成部Pa〜Pdには、各色の可視像(トナー像)を担持する感光体ドラム1a、1b、1c及び1dが配設されており、さらに駆動手段(図示せず)により図1において時計回り方向に回転する中間転写ベルト8が各画像形成部Pa〜Pdに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム1a〜1d上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム1a〜1dに当接しながら移動する中間転写ベルト8上に順次転写された後、二次転写ローラー9において記録媒体の一例としての転写紙P上に一度に転写され、さらに、定着部13において転写紙P上に定着された後、画像形成装置100本体より排出される。感光体ドラム1a〜1dを図1において反時計回り方向に回転させながら、各感光体ドラム1a〜1dに対する画像形成プロセスが実行される。
トナー像が転写される転写紙Pは、画像形成装置100本体下部の用紙カセット16内に収容されており、給紙ローラー12a及びレジストローラー対12bを介して二次転写ローラー9へと搬送される。中間転写ベルト8には継ぎ目を有しない(シームレス)ベルトが主に用いられる。
次に、画像形成部Pa〜Pdについて説明する。以下、画像形成部Paについて詳細に説明するが、画像形成部Pb〜Pdについても基本的に同様の構成であるため説明を省略する。図2に示すように、感光体ドラム1aの周囲には、ドラム回転方向(図1の反時計回り方向)に沿って帯電装置2a、現像装置3a、クリーニング装置7aが配設され、中間転写ベルト8を挟んで一次転写ローラー6aが配置されている。また、感光体ドラム1aに対し中間転写ベルト8の回転方向上流側には中間転写ベルト8を挟んでテンションローラー11に対向するベルトクリーニングユニット19が配置されている。
次に、画像形成装置100における画像形成手順について説明する。ユーザーにより画像形成開始が入力されると、先ず、帯電装置2a〜2dによって感光体ドラム1a〜1dの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置5の光出射窓5aから出射されたビーム光(レーザー光)によって感光体ドラム1a〜1dの表面を光照射し、各感光体ドラム1a〜1d上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像装置3a〜3dには、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーが所定量充填されている。なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置3a〜3d内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ4a〜4dから各現像装置3a〜3dにトナーが補給される。この現像剤中のトナーは、現像装置3a〜3dにより感光体ドラム1a〜1d上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置5からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
そして、一次転写ローラー6a〜6dにより一次転写ローラー6a〜6dと感光体ドラム1a〜1dとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム1a〜1d上のシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナー像が中間転写ベルト8上に一次転写される。これらの4色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム1a〜1dの表面に残留したトナーがクリーニング装置7a〜7dにより除去される。
ベルト駆動モーター(図示せず)による駆動ローラー10の回転に伴い中間転写ベルト8が時計回り方向に回転を開始すると、転写紙Pがレジストローラー12bから所定のタイミングで中間転写ベルト8に隣接して設けられた二次転写ローラー9へ搬送され、フルカラー画像が転写される。トナー像が転写された転写紙Pは定着部13へと搬送される。中間転写ベルト8表面に残存したトナーはベルトクリーニングユニット19によって除去される。
定着部13に搬送された転写紙Pは、定着ローラー対13aにより加熱及び加圧されてトナー像が転写紙Pの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Pは、複数方向に分岐した分岐部14によって搬送方向が振り分けられる。転写紙Pの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラー15によって排出トレイ17に排出される。
一方、転写紙Pの両面に画像を形成する場合は、定着部13を通過した転写紙Pの一部を一旦排出ローラー15から装置外部にまで突出させる。その後、転写紙Pは排出ローラー15を逆回転させることにより分岐部14で用紙搬送路18に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ローラー9に再搬送される。そして、中間転写ベルト8上に形成された次の画像が二次転写ローラー9により転写紙Pの画像が形成されていない面に転写され、定着部13に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ17に排出される。
図3は、画像形成装置100に搭載される中間転写ユニット30の側面断面図である。なお、図3では中間転写ユニット30を図1の背面側から見た状態を示している。図3に示すように、中間転写ユニット30は、下流側の駆動ローラー10と上流側のテンションローラー11とに掛け渡された中間転写ベルト8と、中間転写ベルト8を介して感光体ドラム1a〜1dに接触する一次転写ローラー6a〜6dとを有する。また、テンションローラー11に対向する位置には、中間転写ベルト8表面に残存するトナーを除去するためのベルトクリーニングユニット19が配置されている。ベルトクリーニングユニット19の詳細な構成については後述する。
中間転写ユニット30は、一次転写ローラー6a〜6dの回転軸の両端部を回転可能に支持する一対の支持部材(図示せず)と、支持部材を中間転写ベルト8の進行方向に対し垂直に往復移動させる駆動手段(図示せず)と、を有するローラー接離機構60を備えている。ローラー接離機構60は、4本の一次転写ローラー6a〜6dを、それぞれ中間転写ベルト8を介して感光体ドラム1a〜1d(図1参照)に圧接するカラーモードと、一次転写ローラー6dのみを中間転写ベルト8を介して感光体ドラム1dに圧接するモノクロモードと、4本の一次転写ローラー6a〜6dの全てを中間転写ベルト8から離間させる退避モードとに切り替え可能である。
図4は、図3に示したベルトクリーニングユニット19の外観斜視図、図5は、ベルトクリーニングユニット19の内部構成を示す側面断面図である。ベルトクリーニングユニット19は、ハウジング40内に、ファーブラシ41、回収ローラー43、ブレード45、搬送スパイラル47を備えており、ハウジング40の一端にはファーブラシ41、回収ローラー43、及び搬送スパイラル47にクリーニング駆動モーター(図示せず)からの駆動力を入力する駆動入力ギア列48が配置されている。
ファーブラシ41は、ハウジング40の開口部40a側において、中間転写ベルト8を介してテンションローラー11と対向配置されている。ファーブラシ41は、中間転写ベルト8の移動方向に対しカウンター方向(図5の反時計回り方向)に回転することにより、中間転写ベルト8上に残存するトナーや紙粉等の異物(以下、トナー等という)を掻き取る。回収ローラー43に接触するファーブラシ41のブラシ部分は抵抗値1〜900MΩ程度の導電性の繊維で形成されている。
回収ローラー43は、ファーブラシ41の表面に接触しながらファーブラシ41と逆方向(図5の時計回り方向)に回転することにより、ファーブラシ41に付着したトナー等を回収する。回収ローラー43にはクリーニングバイアス電源65(図7参照)が接続されており、中間転写ベルト8のクリーニング時にトナーと逆極性(ここでは負極性)のクリーニングバイアスが印加される。また、テンションローラー11はグランドに接地(アース)されている。その結果、中間転写ベルト8から掻き取られたトナー等はファーブラシ41のブラシ部分に電気的及び機械的に回収され、さらに回収ローラー43に電気的に移動する。
ファーブラシ41、回収ローラー43の各回転軸41a、43aは、軸受部材51によって回転可能に支持されており、ファーブラシ41は回収ローラー43の回転軸43aを中心として揺動可能となっている。また、軸受部材51の揺動端側(回転軸41a側)は圧縮バネ49によって図5の右上方向に付勢されている。
ブレード45は、回収ローラー43の回転方向に対し上流側(回収ローラー43の表面の移動方向に対しカウンター方向)から回収ローラー43に接触して回収ローラー43によって回収されたトナー等を掻き落として回収ローラー43を清掃する。搬送スパイラル47は、ハウジング40のトナー収容部40b内に配置されており、ブレード45によって回収ローラー43から掻き落とされたトナー等をハウジング40の外部の廃トナー回収容器(図示せず)へ搬送する。
図5に示すように、ハウジング40内には回収ローラー43の長手方向全域に亘ってシール部材50が対向配置されている。シール部材50は、例えばポリウレタン等で形成されたシート状の部材であり、所定の接触圧で回収ローラー43に接触している。このシール部材50の接触圧は、回収ローラー43に付着しているトナーは掻き落とさずに、ブレード45で掻き落としたトナー等が再び回収ローラー43側に向かわないように設定する必要がある。
前述したように、中間転写ベルト8上に付着した紙粉が、ファーブラシ41、回収ローラー43を介してシール部材50に付着すると、回収ローラー43とシール部材50との間に隙間が生じてしまい、トナー収容部40bのトナー等が開口部40a側に逆流してシール部材50やハウジング40の底面40cに堆積する。そして、堆積したトナー等がファーブラシ41に再付着し、中間転写ベルト8上に移行するとトナー落ちが発生するおそれがある。
特に、ローラー接離機構60によりカラーモードからモノクロモードに切り替える際、一次転写ローラー6a〜6cが中間転写ベルト8から離間することで中間転写ベルト8に加わる張力が若干開放されるため、図6に示すように、テンションローラー11がファーブラシ41に接近する方向(図6の黒矢印方向)に移動する。これに伴い、ファーブラシ41がテンションローラー11に押圧され、圧縮バネ49の付勢力に抗してシール部材50及びハウジング40の底面40cに接近する方向(図6の白矢印方向)に移動するため、シール部材50及びハウジング40の底面40cに堆積したトナー等がファーブラシ41によって回収される。その結果、ファーブラシ41から中間転写ベルト8にトナー等が移行し、モノクロモードに切り替え後1枚目の印字時にトナー落ちや転写紙の裏汚れが発生する。
そこで、本実施形態では、カラーモードからモノクロモードへの切り替え時に4本の一次転写ローラー6a〜6cを一旦中間転写ベルト8から離間させた退避モードとし、その状態で中間転写ベルト8及びベルトクリーニングユニット19を駆動することでシール部材50及びハウジング40の底面40cに堆積したトナー等を回収するトナー回収モードを実行する。
図7は、画像形成装置100の制御経路を示すブロック図である。なお、画像形成装置100を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置100全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。
バイアス制御回路61は、帯電バイアス電源62、現像バイアス電源63、転写バイアス電源64、及びクリーニングバイアス電源65と接続され、制御部90からの出力信号によりこれらの各電源を作動させるものであり、これらの各電源はバイアス制御回路61からの制御信号によって、帯電バイアス電源62は帯電装置2a〜2d内の帯電ローラーに、現像バイアス電源63は現像装置3a〜3d内のトナー供給ローラー及び現像ローラーに、転写バイアス電源64は一次転写ローラー6a〜6d及び二次転写ローラー9に、クリーニングバイアス電源65はベルトクリーニングユニット19内の回収ローラー43にそれぞれ所定のバイアスを印加する。
画像入力部66は、画像形成装置100にパソコン等から送信される画像データを受信する受信部である。画像入力部66より入力された画像信号はデジタル信号に変換された後、一時記憶部94に送出される。
操作部70には、液晶表示部71、各種の状態を示すLED72が設けられており、画像形成装置100の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。画像形成装置100の各種設定はパソコンのプリンタードライバーから行われる。
その他、操作部70には、画像形成を開始するようにユーザーが指示するスタートボタン、画像形成を中止する際等に使用するストップ/クリアボタン、画像形成装置100の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン等が設けられている。
制御部90は、中央演算処理装置としてのCPU(Central Processing Unit)91、読み出し専用の記憶部であるROM(Read Only Memory)92、読み書き可能な記憶部であるRAM(Random Access Memory)93、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部94、カウンター95、画像形成装置100内の各装置に制御信号を送信したり操作部50からの入力信号を受信したりする複数(ここでは2つ)のI/F(インターフェイス)96を少なくとも備えている。
ROM92には、画像形成装置100の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、画像形成装置100の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。RAM93には、画像形成装置100の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置100の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。また、RAM93(或いはROM92)には、後述するトナー回収モードの実行時間を決定するための印字枚数の閾値も記憶される。一時記憶部94は、画像入力部66より入力され、デジタル信号に変換された画像信号を一時的に記憶する。カウンター95は、印字枚数を累積してカウントする。
また、制御部90は、画像形成装置100における各部分、装置に対し、CPU91からI/F96を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号がI/F96を通じてCPU91に送信される。制御部90が制御する各部分、装置としては、例えば、画像形成部Pa〜Pd、露光装置5、ベルトクリーニングユニット19、ローラー接離機構60、バイアス制御回路61、画像入力部66、操作部70等が挙げられる。
図8は、本実施形態の画像形成装置100におけるカラーモードからモノクロモードへの切り替え動作例を示すタイミングチャートであり、図9は、本実施形態の画像形成装置100におけるカラーモードからモノクロモードへの切り替え制御を示すフローチャートである。必要に応じて図1〜図7を参照しながら、図8及び図9を用いて本実施形態の画像形成装置100におけるカラーモードからモノクロモードへの切り替え手順について説明する。
なお、試験機として図1に示したようなカラープリンター(Ecosys P6040、京セラドキュメントソリューションズ社製)を用い、中間転写ベルト8としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)製の基材層にウレタン弾性層を積層し、さらにポリテトラフルオロエチレン(PTFE)製のコート層を積層した弾性ベルト(大倉工業社製)を用いた。
ベルトクリーニングユニット19は、導電性アクリルで形成されたファーブラシ41(SA−7、東英産業社製)、表面にアルマイト処理が施された回収ローラー43、ポリウレタンゴム(1577E、バンドー化学社製)のブレード45、0.3mmのステンレス箔で裏打ちした厚さ0.05mmの熱可塑性ポリウレタン(シーダム社製)のシール部材50を用いて構成した。また、中間転写ベルト8のクリーニング時に回収ローラー43に流れる電流を30μAとした。
パソコンからの印字命令を受信することによりカラーモードでの印字(以下、カラー印字という)が開始されると(ステップS1)、制御部90はカウンター95により印字枚数のカウントアップを開始する(ステップS2)。より具体的には、前回の4色離間動作(カラーモードからモノクロモードへの切り替え)からの累積印字枚数Nのカウントアップを行う。
次に、制御部90はモノクロモードへの切り替え命令を受信したか否かを判断する(ステップS3)。カラー印字が継続している場合は(ステップS3でNo)ステップS2に戻ってカウントアップを継続する。モノクロモードへの切り替え命令を受信した場合は(ステップS3でYes)、4色離間時間t2を決定する(ステップS4)。
次に、全ての一次転写ローラー6a〜6dを感光体ドラム1a〜1dから離間させる4色離間動作を行う(ステップS5)。この4色離間動作により、中間転写ベルト8の張力が開放されてテンションローラー11がファーブラシ41に接近する方向(図6の黒矢印方向)に移動するため、ファーブラシ41がテンションローラー11に押圧されてシール部材50及びハウジング40の底面40cに接近する方向(図6の白矢印方向)に移動する。本実施形態では、離間動作に要する時間t1は2秒である。
そして、4本の一次転写ローラー6a〜6dを離間させた4色離間状態(退避モード)で中間転写ベルト8及びベルトクリーニングユニット19の駆動を継続するトナー回収モードを実行する。回収ローラー43に印加されるクリーニングバイアスがONであるため、シール部材50及びハウジング40の底面40cに堆積したトナーがファーブラシ41に付着し、さらにファーブラシ41から回収ローラー43に回収される。このとき、中間転写ベルト8に印加する中間転写バイアス、二次転写ローラー9に印加する二次転写バイアスを画像形成時と逆極性(トナーと同極性)の転写逆バイアスとしておくことで、中間転写ベルト8及び二次転写ローラー9へのトナーの付着を抑制することができる。
次に、制御部90は時間t2が経過したか否かを判断し(ステップS6)、時間t2が経過していない場合は(ステップS6でNo)トナー回収モードを継続する。時間t2が経過している場合は(ステップS6でYes)、一次転写ローラー6dのみを感光体ドラム1dに押圧する押圧動作を行い、3本の一次転写ローラー6a〜6cを離間させた3色離間状態(モノクロモード)に切り替える(ステップS7)。
そして、制御部90は3色離間状態(モノクロモード)への切り替えが完了してから時間t4が経過したか否かを判断し(ステップS8)、時間t4の経過後に二次転写ローラー9へ二次転写バイアスを印加する(ステップS9)。ここで、時間t4は、中間転写ベルト8の所定領域がベルトクリーニングユニット19から二次転写ローラー9までの距離を移動するのに要する時間以上である。
これにより、トナー回収モードにおいて中間転写ベルト8上にトナーが付着したとしても、トナーが付着した部分が一次転写ローラー6a〜6d(感光体ドラム1a〜1d)を通過した後にモノクロモードでの印字(以下、モノクロ印字という)か開始されるため、モノクロ印字1枚目の画像にトナー落ちや転写紙Pの裏汚れが発生するおそれはない。
そして、制御部90は二次転写バイアスを印加してから時間t5が経過したか否かを判断し(ステップS10)、時間t5の経過後に一次転写ローラー6a〜6dを介して中間転写ベルト8へ中間転写バイアスを印加する(ステップS11)。ここで、時間t5は、二次転写ローラー9が1回転するのに要する時間以上である。
トナー回収モードにおいては二次転写ローラー9にトナーと同極性(正極性)の転写逆バイアスを印加してトナーが付着しないようにしているが、逆帯電(負帯電)トナーが二次転写ローラー9に付着するおそれがある。そこで、時間t5を二次転写ローラー9が1回転するのに要する時間以上とすることで、モノクロ印字が開始される前にトナーと逆極性(負極性)の二次転写バイアスが二次転写ローラー9の1周分以上印加される。これにより、二次転写ローラー9に付着していた逆帯電トナーが中間転写ベルト8上に戻されるため、モノクロ印字1枚目の画像において逆帯電トナーによる表汚れや裏汚れが発生するおそれはない。
その後、カウンター95をリセットし(ステップS12)、モノクロモードへの切り替え処理を終了する。
上記制御によれば、カラーモードからモノクロモードへの切り替え時に、4本(4色)の一次転写ローラー6a〜6dの押圧を解除してトナー回収モードを実行することにより、ハウジング40の底面40cやシール部材50に堆積したトナーがファーブラシ41を介して回収ローラー43によって回収される。従って、底面40cやシール部材50に堆積したトナーの中間転写ベルト8上への移行が抑制され、トナー落ちの発生を効果的に抑制することができる。
また、前回のトナー回収モードからの印字枚数に基づいてトナー回収モードの継続時間t2を決定することにより、ベルトクリーニングユニット19内のトナーの堆積度合いに応じた適切なトナー回収モードの実行時間が決定される。従って、堆積したトナーを十分に回収しつつ、印字待ち時間を短縮して画像形成効率を向上させることができる。なお、前回のトナー回収モードからの印字枚数に関係なく、常に予め定められた実行時間だけトナー回収モードを継続するようにしても良い。
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態では、ファーブラシ41を備えたベルトクリーニングユニット19を例示しているが、ファーブラシ41に代えてクリーニングローラーを用いた構成においても同様に適用できる。
また、本発明は図1に示したようなタンデム型のカラープリンターに限らず、カラー複写機やカラー複合機等、中間転写ベルトとそのクリーニング装置とを用いる種々の画像形成装置に適用可能である。
本発明は、クリーニング部材を用いて中間転写ベルト表面の残留トナーを除去する機構を備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、カラーモードからモノクロモードに切り替える際のトナー落ちや記録媒体の裏汚れの発生を効果的に防止可能な画像形成装置を提供することができる。
Pa〜Pd 画像形成部
1a〜1d 感光体ドラム(像担持体)
3a〜3d 現像装置
6a〜6d 一次転写ローラー
8 中間転写ベルト
9 二次転写ローラー
19 ベルトクリーニングユニット(ベルトクリーニング装置)
29 振動発生装置
30 中間転写ユニット
40 ハウジング
41 ファーブラシ(クリーニング部材)
43 回収ローラー
45 ブレード
47 搬送スパイラル
50 シール部材
51 軸受部材
60 ローラー接離機構
61 バイアス制御回路(バイアス印加装置)
64 転写バイアス電源(バイアス印加装置)
90 制御部
95 カウンター(印字枚数カウント部)
100 画像形成装置
1a〜1d 感光体ドラム(像担持体)
3a〜3d 現像装置
6a〜6d 一次転写ローラー
8 中間転写ベルト
9 二次転写ローラー
19 ベルトクリーニングユニット(ベルトクリーニング装置)
29 振動発生装置
30 中間転写ユニット
40 ハウジング
41 ファーブラシ(クリーニング部材)
43 回収ローラー
45 ブレード
47 搬送スパイラル
50 シール部材
51 軸受部材
60 ローラー接離機構
61 バイアス制御回路(バイアス印加装置)
64 転写バイアス電源(バイアス印加装置)
90 制御部
95 カウンター(印字枚数カウント部)
100 画像形成装置
Claims (6)
- 異なる色の画像を形成する複数の画像形成部と、
該画像形成部に沿って移動する無端状の中間転写ベルトと、該中間転写ベルトを挟んで前記各画像形成部に配置された像担持体に対向配置され、前記像担持体上に形成されたトナー像を前記中間転写ベルト上に一次転写する複数の一次転写ローラーと、前記中間転写ベルトを回動する駆動ローラーと、前記中間転写ベルトに従動して回転するとともに前記中間転写ベルトに所定の張力を付与するテンションローラーと、前記一次転写ローラーを前記中間転写ベルトに対し接近または離間する方向に往復移動させるローラー接離機構と、を有する中間転写ユニットと、
前記中間転写ベルト上に一次転写されたトナー像を記録媒体上に二次転写する二次転写ローラーと、
前記中間転写ベルト表面の残留トナーを除去するベルトクリーニング装置と、
前記中間転写ユニット及び前記ベルトクリーニング装置の駆動を制御する制御部と、
を備えた画像形成装置において、
前記ローラー接離機構は、全ての前記一次転写ローラーが前記中間転写ベルトを挟んで前記像担持体に圧接されるカラーモードと、1つの前記一次転写ローラーのみが前記中間転写ベルトを挟んでブラックの画像を形成する前記画像形成部に配置された前記像担持体に圧接されるモノクロモードと、全ての前記一次転写ローラーが前記像担持体から離間する退避モードと、を切り替え可能であり、
前記ベルトクリーニング装置は、
前記中間転写ベルトに対向する開口部と、前記中間転写ベルト表面から除去されたトナーを貯留するトナー収容部と、が形成されたハウジングと、
前記中間転写ベルトを挟んで前記テンションローラーに対向する位置に配置されるクリーニング部材と、
該クリーニング部材に付着したトナーを回収する回収ローラーと、
該回収ローラーの長手方向全域に亘って対向配置され、前記トナー収容部と前記開口部とを区画するシール部材と、
を有し、
前記クリーニング部材は、前記退避モードでは前記テンションローラーの押圧力によって前記カラーモード及び前記モノクロモードに比べて前記開口部から前記ハウジングの内側方向に移動した位置に配置され、
前記制御部は、連続印字中に前記カラーモードから前記モノクロモードへの切り替えを行う場合、前記カラーモードから前記退避モードに切り替えた状態で前記中間転写ベルト及び前記ベルトクリーニング装置を駆動することで前記ハウジングの開口部近傍に堆積したトナーを前記クリーニング部材及び前記回収ローラーを用いて回収するトナー回収モードを実行した後、前記モノクロモードへ切り替えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記一次転写ローラー及び前記二次転写ローラーにバイアスを印加するバイアス印加装置を備え、
前記制御部は、前記カラーモードから前記モノクロモードへの切り替え開始時に前記二次転写ローラーにトナーと同極性のバイアスを印加し、前記モノクロモードへの切り替えが完了した後、前記中間転写ベルトの所定領域が前記ベルトクリーニング装置から前記二次転写ローラーまでの距離を移動するのに要する時間以上経過したとき前記二次転写ローラーにトナーと逆極性のバイアスを印加することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記二次転写ローラーへのトナーと逆極性のバイアスの印加を開始した後、前記二次転写ローラーが1回転するのに要する時間以上経過したとき前記モノクロモードでの印字を開始することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 印字枚数をカウントする印字枚数カウント部を備え、
前記制御部は、前回の前記トナー回収モードの実行後に前記印字枚数カウント部でカウントされた印字枚数に応じて、前記トナー回収モードの継続時間を変更することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前回の前記トナー回収モードの実行後に前記印字枚数カウント部でカウントされた印字枚数に係わらず、前記トナー回収モードを予め定められた時間継続させることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記中間転写ベルトは、弾性層を含む複数の層が積層されて成ることを特徴とする請求項1乃至請求項5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 |
---|---|---|---|
JP2016021559A JP2017142282A (ja) | 2016-02-08 | 2016-02-08 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016021559A JP2017142282A (ja) | 2016-02-08 | 2016-02-08 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017142282A true JP2017142282A (ja) | 2017-08-17 |
Family
ID=59628973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016021559A Pending JP2017142282A (ja) | 2016-02-08 | 2016-02-08 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2017142282A (ja) |
-
2016
- 2016-02-08 JP JP2016021559A patent/JP2017142282A/ja active Pending
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