JP2023180142A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
1.画像形成装置の全体的な構成及び動作
図1は、本実施例の画像形成装置100の概略断面図である。本実施例の画像形成装置100は、インライン方式、中間転写方式を採用したフルカラーレーザービームプリンターである。画像形成装置100は、画像情報に従って、記録材P(例えば、記録用紙、プラスチックシート)にフルカラー画像を形成することができる。画像情報は、画像形成装置100に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどのホストコンピュータから、あるいは画像形成装置100に接続された画像読み取り装置などから画像形成装置100に入力される。なお、記録材Pのことを「紙」ということがあるが、記録材Pは紙に限定されるものではない。
図2は、本実施例の画像形成装置100の制御態様を示す概略ブロック図である。画像形成装置100は、その全体の制御を行う制御手段(制御部)としてのエンジン制御部210を有する。エンジン制御部210は、演算制御部としてのCPU回路部150、記憶部としてのROM151及びRAM152を内蔵する。また、CPU回路部150には、記憶部としての不揮発メモリ153が設けられていてよい。CPU回路部150は、ROM151に格納されている制御プログラムに基づいて、一次転写制御部201、二次転写制御部202、現像制御部203、露光制御部204、帯電制御部205などの画像形成装置100の各部を統括的に制御する。環境(画像形成装置100の内部又は外部の少なくとも一方の温度又は湿度の少なくとも一方)に応じた制御を可能とするための環境テーブルや、記録材Pの種類に応じた制御を可能とするための紙幅/紙厚さ対応テーブルなどは、ROM151に格納されている。そして、これらの情報は、CPU回路部150によりROM151から読み出されて制御に反映される。RAM152は、制御データを一時的に保持するのに用いられたり、制御に伴う演算処理の作業領域として用いられたりする。
図3(a)、(c)は、それぞれ本実施例における中間転写ベルトユニット24の周辺の概略断面図である。図3(a)は、二次転写ローラ20が中間転写ベルト10に当接した状態を示しており、図3(c)は、二次転写ローラ20が中間転写ベルト10から離間している状態を示している。また、図3(b)、(d)は、それぞれ図3(a)、(c)の状態における二次転写ローラ20の周辺の拡大である。
図4は、本実施例における中間転写ベルト10上のキャリブレーション用のトナーパッチ(濃度調整用のトナーパッチ、色ずれ調整用のトナーパッチ)を示す模式図である。本実施例では、トナー検知センサ101は、中間転写ベルト10の幅方向において2個配置されている。この2個のトナー検知センサ101は、それぞれ中間転写ベルト10の幅方向における中央部よりも両端部寄りに配置されている。これらのうちの一方を第1のトナー検知センサ101e、他方を第2のトナー検知センサ101fとする。
<概要>
前述のように、トナーによる二次転写ローラ20の汚れが発生することがある。例えば、トナーの正規の帯電極性と同極性の電圧を二次転写ローラ20に印加しても、二次転写ローラ20の表面とトナーとの間の物理的な付着力が電気的な斥力よりも高い場合は、トナーパッチによる二次転写ローラ20の汚れが発生する場合がある。特に、二次転写ローラ20が新品状態又は新品に近い状態の場合、二次転写ローラの表面とトナーとの間の付着力が高い場合があり、トナーパッチによる二次転写ローラ20の汚れが発生しやすくなることがある。トナーにより二次転写ローラ20が汚れると、次のような現象が発生する場合がある。つまり、画像形成時に記録材Pが二次転写部N2へ突入する際や二次転写部N2から抜ける際の衝撃により、二次転写ローラ20に付着したトナーが記録材Pの先端コバや後端コバに付着して記録材Pが汚れる現象(「紙コバ汚れ」)が発生する場合がある。
二次転写ローラ20に塗布する保護剤Zは、上述のように、仮に記録材Pに付着しても目立ちにくいことが好ましい。これは、画像形成時に記録材Pが二次転写部N2へ突入する際や二次転写部N2から抜ける際の衝撃により、二次転写ローラ20に付着した保護剤Zが記録材Pの先端コバや後端コバに付着する現象(「紙コバ汚れ」)が発生する可能性があるためである。つまり、保護剤Z自体が画像形成時に記録材Pに付着する可能性があるからである。
保護剤Zは、「二次転写ローラ20の表面と保護剤Zとの間の物理的な付着力F1」が「保護剤Zとトナーとの間の物理的な付着力F2」よりも大きいものであることが好ましい。すなわち、保護剤Zは、二次転写ローラ20(NBR及びエピクロルヒドリンゴム。「NBR/ヒドリンゴム」ともいう。)に対しては物理的に付着しやすく、トナー(表面のSiO2などの外添剤)に対しては付着しにくいものであることが好ましい。本実施例では、保護剤Zとしてのイエロートナーは、このような付着力の関係を満たしている。これにより、より効果的に二次転写ローラ20に保護剤Zを塗布することができ、またより効果的に保護剤Zが塗布された二次転写ローラ20へのトナーの付着を抑制することができる。
F1’=「二次転写ニップ部N2にかかる押圧力」/「二次転写ニップ部N2に存在する外添剤粒子の個数」・・・式(1)
「二次転写ニップ部N2に存在する外添剤粒子の個数」=「二次転写ニップ部の接触部面積」/「1個当たりの外添剤粒子の断面積」×「最密充填比率」・・・式(2)
本実施例の効果を確認するために、本実施例の構成と下記の比較例1、2の構成とについて、次のような試験を行った。常温常湿環境(温度23℃/相対湿度50%)においてキャリブレーション(色ずれ調整)を実行した後に、記録材PとしてXEROX Business 4200 LETTERサイズ(Xerox、商品名)の通紙試験を行い、画像不良の有無について検証した。
キャリブレーション時に二次転写ローラは中間転写ベルトに当接
キャリブレーション時に二次転写ローラに負電圧を印加
比較例1:塗布シーケンスなし
キャリブレーション時に二次転写ローラは中間転写ベルトに当接
キャリブレーション時に二次転写ローラに負電圧を印加
比較例2:塗布シーケンスなし
キャリブレーション時に二次転写ローラは中間転写ベルトから離間
本実施例では、保護剤Zとしてイエロートナーを用いたが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。保護剤Zとして、記録材Pに付着してもイエロートナーよりも更に目立ちにくい、ほぼ無色の粒子、あるいはほぼ無色透明な粒子を用いてもよい。例えば、透明トナーを保護剤Zとして用いることができる。また、例えば、現像ローラ41の表面を保護するなどのために用いられるシリコーン樹脂微粒子(トスパール)を保護剤Zとして用いることができる。また、例えば、クリーニングブレード55と感光ドラム1との間、あるいはベルトクリーニングブレード91と中間転写ベルト10との間の摩擦力を低減するなどのために用いられる、ステアリン酸亜鉛などの金属石鹸を保護剤Zとして用いることができる。なお、金属石鹸としては、ステアリン酸、ラウリン酸、リシノール酸、オクチル酸などの脂肪酸と、リチウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛などの金属が知られている。金属石鹸は、微視的には白色、淡黄色あるいは無色の粉末(微粉末)であることが多く、被塗布面上に略一様にコーティングすることができる。金属石鹸としては、上記ステアリン酸亜鉛の他、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ラウリン酸カルシウム、ラウリン酸バリウム、ラウリン酸亜鉛、リシノール酸カルシウム、リシノール酸バリウム、リシノール酸亜鉛、オクチル酸亜鉛などが挙げられる。
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例1の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例1の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例1と同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例1の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例1の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例1と同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
本実施例では、周方向に電流を流すことが可能な程度に電気抵抗値が低い低抵抗ベルトで構成された中間転写ベルト10を用いた場合について説明する。つまり、本実施例では、中間転写体は、周方向に電流を流すことが可能な電気抵抗値を有する無端状のベルトで構成されている。
中間転写ベルト10として周方向に電流を流すことが可能な程度に電気抵抗値が低い低抵抗ベルトを用いた構成の変形例として、一次転写電源を持たない構成について説明する。一次転写電源を持たない構成の一例として、図14に示すような、一次転写電圧がグラウンドに接続されているドラム電圧構成が挙げられる。図14は、本変形例の画像形成装置100における高圧電源や接地状態を示す模式図である。
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
4 現像装置
10 中間転写ベルト
20 二次転写ローラ
23 二次転写接離機構
100 画像形成装置
101 トナー検知センサ
210 エンジン制御部
P 記録材
Z 保護剤
Claims (27)
- トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体の表面に当接して前記像担持体から記録材にトナー像を転写する転写部を形成する転写部材と、
前記転写部材の表面に塗布される保護剤を供給する供給手段と、
前記供給手段を制御可能な制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記像担持体から記録材にトナー像を転写する画像形成時以外の非画像形成時に、前記転写部材が前記像担持体に当接した状態で、前記供給手段により供給される前記保護剤を前記転写部材の表面に塗布する塗布モードを実行可能であることを特徴とする画像形成装置。 - 前記転写部に電圧を印加する印加手段を有し、
前記制御部は、前記塗布モード中に前記転写部に電圧を印加するように制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記印加手段は、前記転写部材に電圧を印加することで前記転写部に電圧を印加し、
前記制御部は、前記塗布モード中に前記保護剤の正規の帯電極性と同極性の電圧を前記転写部材に印加するように制御することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記転写部材を前記像担持体に押圧させる第1の位置と、前記転写部材を前記第1の位置よりも前記像担持体から退避させる第2の位置と、に前記転写部材を移動させる移動手段を有し、
前記制御部は、前記供給手段により前記像担持体の表面に前記保護剤を供給し、前記転写部材が前記第1の位置にある状態で、前記像担持体の表面に供給された前記保護剤を前記転写部において前記転写部材の表面に塗布するように、前記塗布モードを実行することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記転写部に電圧を印加する印加手段を有し、
前記制御部は、前記転写部材に前記保護剤を塗布した後に、前記印加手段により前記転写部に電圧を印加して、前記転写部材に塗布された前記保護剤の少なくとも一部を電気的に前記転写部材から前記像担持体に向かう方向に付勢する電界を前記転写部に形成するように、前記塗布モードを実行することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記転写部に電圧を印加する印加手段と、
前記転写部材を前記像担持体に押圧させる第1の位置と、前記転写部材を前記第1の位置よりも前記像担持体から退避させる第2の位置と、に前記転写部材を移動させる移動手段と、を有し、
前記制御部は、前記供給手段により前記像担持体の表面に前記保護剤を供給し、前記転写部材が前記第1の位置にあり、かつ、前記印加手段により前記転写部に電圧を印加して前記保護剤の少なくとも一部を電気的に前記転写部材から前記像担持体に向かう方向に付勢する電界を前記転写部に形成した状態で、前記像担持体の表面に供給された前記保護剤を前記転写部において前記転写部材の表面に塗布するように、前記塗布モードを実行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、前記転写部材に前記保護剤を塗布した後に、前記印加手段により前記転写部に電圧を印加して、前記転写部材に塗布された前記保護剤の少なくとも一部を電気的に前記転写部材から前記像担持体に向かう方向に付勢する電界を前記転写部に形成するように、前記塗布モードを実行することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記像担持体の表面の移動方向と略直交する方向に沿う前記転写部材の幅方向において、少なくとも前記像担持体の表面に形成される試験用のトナー像に対応する位置を包含する領域の前記転写部材の表面に前記保護剤を塗布するように、前記塗布モードを実行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、前記像担持体の表面の移動方向と略直交する方向に沿う前記転写部材の幅方向において、少なくとも所定のサイズの記録材に前記像担持体からトナー像を転写する際に該記録材が通過しない領域を包含する領域の前記転写部材の表面に前記保護剤を塗布するように、前記塗布モードを実行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、前記像担持体の表面の移動方向と略直交する方向に沿う前記転写部材の幅方向において、前記転写部材の表面の略全域に前記保護剤を塗布するように、前記塗布モードを実行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、回転体である前記転写部材の表面の周長の略N倍(Nは1以上の正の整数)の長さにわたり前記保護剤を前記転写部材の表面に塗布するように、前記塗布モードを実行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、操作者の操作に基づいて入力された信号に応じて前記塗布モードを実行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、前記像担持体の表面に試験用のトナー像が形成され、前記転写部材が前記像担持体に当接した状態で該試験用のトナー像が前記転写部を通過する調整モードを実行する場合に、該調整モードを実行する前に前記塗布モードを実行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、新品の前記転写部材の使用を開始してから所定の回数目までの前記調整モードを実行する前に前記塗布モードを実行することを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記転写部材が新品に交換された場合に、該転写部材を用いて最初のトナー像を前記像担持体から記録材に転写する前に前記塗布モードを実行することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記像担持体は、別の像担持体から転写されたトナー像を前記転写部で記録材に転写するために搬送する中間転写体であり、
前記中間転写体は、周方向に電流を流すことが可能な電気抵抗値を有する無端状のベルトで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記転写部材の表面と前記保護剤との間の物理的な付着力をF1、前記保護剤とトナーとの間の物理的な付着力をF2としたとき、前記保護剤は、F1>F2を満たすことを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記保護剤は、トナーであることを特徴とする請求項17に記載の画像形成装置。
- 前記保護剤は、イエロートナーであることを特徴とする請求項18に記載の画像形成装置。
- 前記像担持体は、別の像担持体から転写されたトナー像を前記転写部で記録材に転写するために搬送する中間転写体であり、
前記別の像担持体をそれぞれが備え、前記別の像担持体にそれぞれ異なる色のトナーでトナー像を形成する複数の画像形成部を有し、
前記制御部は、前記供給手段としての、前記複数の画像形成部のうちのイエロートナーで画像を形成する画像形成部により、前記中間転写体にイエロートナーでトナー像を形成し、該トナー像のトナーを前記保護剤として前記転写部において前記転写部材の表面に塗布するように、前記塗布モードを実行することを特徴とする請求項19に記載の画像形成装置。 - 前記保護剤は、シリコーン樹脂微粒子であることを特徴とする請求項17に記載の画像形成装置。
- 前記保護剤は、金属石鹸であることを特徴とする請求項17に記載の画像形成装置。
- トナー像を担持する感光体と、
前記感光体からトナー像が転写される中間転写体と、
前記中間転写体の表面に当接して前記中間転写体から記録材にトナー像を転写する転写部を形成する転写部材と、
前記転写部材の表面に塗布される保護剤を供給する供給手段と、
前記供給手段を制御可能な制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記中間転写体から記録材にトナー像を転写する画像形成時以外の非画像形成時に、前記転写部材が前記中間転写体に当接した状態で、前記供給手段により供給される前記保護剤を前記転写部材の表面に塗布する塗布モードを実行可能であることを特徴とする画像形成装置。 - 前記供給手段は、前記感光体にトナー像を形成することで前記中間転写体の表面に前記保護剤としてのトナーを供給する画像形成部であり、
前記制御部は、前記中間転写体の表面に供給された前記保護剤としてのトナーを前記転写部において前記転写部材の表面に塗布するように、前記塗布モードを実行することを特徴とする請求項23に記載の画像形成装置。 - 前記中間転写体は、無端状のベルトで構成され、複数の張架ローラに張架されており、
前記転写部材は、前記中間転写体を介して前記複数の張架ローラのうちの1つである対向ローラに押圧されて前記転写部を形成し、
前記制御部は、前記転写部材が前記中間転写体を介して前記対向ローラに押圧された状態で、前記供給手段により供給される前記保護剤を前記転写部材の表面に塗布するように、塗布モードを実行することを特徴とする請求項23又は24に記載の画像形成装置。 - 前記転写部材に電圧を印加する印加手段を有し、
前記制御部は、前記塗布モード中に前記転写部材に電圧を印加するように制御することを特徴とする請求項25に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記塗布モード中に前記保護剤の正規の帯電極性と同極性の電圧を前記転写部材に印加するように制御することを特徴とする請求項26に記載の画像形成装置。
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