JP6156719B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に関するものである。
画像形成装置では、所望の画像濃度が安定して得られるようにすることが重要である。そのため、多くの画像形成装置では、用紙には転写しない非転写トナーからなる濃度検知パターンを像担持体上に形成する。そして、その濃度検知パターンの画像濃度を光学的検知手段により検知して、その検知結果に基づいて作像条件を調節し、トナー付着量が目標量となるように調整する濃度調整制御を行っている。
特許文献1に記載の画像形成装置では、連続画像形成を行うときの先行用紙の後端と後続用紙の先端との間に対応する、像担持体である中間転写ベルト上の紙間領域に濃度検知パターンを形成し、その濃度検知パターンを検知して濃度調整制御を行う。また、この画像形成装置では、二次転写部材と中間転写ベルトとが接触した状態で、二次転写部材と中間転写ベルトと対向する二次転写領域に用紙を搬送し、中間転写ベルト上の画像を用紙上に転写する。
中間転写ベルト上の紙間領域に形成される濃度検知パターンは、濃度検知パターンを構成するトナーで用紙を汚さないように、二次転写領域において用紙と接触しないように形成される。そのため、濃度検知パターンが二次転写領域を通過するときに、二次転写領域には用紙が存在しないので、濃度検知パターンは、二次転写領域において中間転写ベルトと対向している二次転写部材と接触することになる。これにより、二次転写部材の表面が濃度検知パターンを構成するトナーで汚れてしまう。よって、何らかの対策を施さないと、二次転写部材の表面に付着したトナーが二次転写領域へ後から搬送されてくる用紙の裏面に付着し、用紙裏汚れが生じてしまう。
特許文献2に記載の画像形成装置には、二次転写部材である二次転写ローラの表面をクリーニングするクリーニング装置が設けられている。このクリーニング装置は、二次転写ローラ表面に接触させて設けられたブラシ部材またはブレード部材を有している。そして、二次転写ローラ表面に付着したトナーを、ブラシ部材またはブレード部材で掻き取って除去することにより、前記用紙裏汚れが生じるのを抑制している。
用紙として厚紙を用いた場合には、二次転写ローラと中間転写ベルトとが接触した状態で二次転写領域へ用紙を搬送した際に、二次転写ローラと用紙とが衝突したときの衝撃が薄紙を用いた場合よりも大きくなる。そして、その衝撃により大きな振動が二次転写ローラに生じ、その振動が画像形成部の感光体や露光装置に伝わって、露光装置による感光体への潜像の書込位置が正規の位置からずれ、画像不良が発生する虞がある。
本願発明者は鋭意研究を行い、二次転写ローラとして芯金の周りに発泡体を設けた発泡ローラを用いることで、発泡ローラと用紙とが衝突したときの衝撃が発泡体によって緩和され衝撃による振動が小さくなり、前記画像不良の発生が抑えられることがわかった。
しかしながら、発泡ローラの表面には複数の穴が開いており、その穴の中に入ったトナーをブラシやブレードによって物理的に除去するのは難しい。そのため、濃度検知パターンを構成するトナーで発泡ローラの表面が汚れても、クリーニング装置のブラシ部材またはブレード部材によって発泡ローラ表面からトナーを十分に除去できず、前記用紙裏汚れが生じてしまう。
また、以上の説明では、濃度調整制御の目的で濃度検知パターンを中間転写ベルト上の紙間領域に形成したときの用紙裏汚れに関して説明したが、用紙へは転写しない非転写トナーとしては、濃度検知パターンに限るものではない。前記非転写トナーを像担持体上の紙間領域に付着させる例としては、現像装置内の劣化したトナーを新しいトナーに入れ替える目的で、現像装置内のトナーを像担持体上の紙間領域に強制的に排出させることが挙げられる。この場合でも、上述したのと同様の問題が生じる。
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、転写部材と用紙との衝突により生じる振動に起因した画像不良の発生を抑えつつ、像担持体上の紙間領域に付着させた非転写トナーによる用紙裏汚れが生じるのを抑制できる画像形成装置を提供することである。
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、回転可能に設けられ表面にトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に対して対向配置される転写部材と、前記像担持体上に連続して画像を形成する連続画像形成期間中に前記像担持体上に存在する紙間領域に、用紙へは転写しない非転写トナーを付着させる非転写トナー付着手段とを備えた画像形成装置において、前記転写部材は発泡ローラであり、前記発泡ローラと前記像担持体とを接離させる接離手段を有しており、用紙の全周の縁またはいずれかの縁に余白がなくなるように該用紙の端までトナー像を形成する縁無し印刷を行う特殊モードと、用紙の全周の縁に余白があるようにトナー像を形成する縁あり印刷を行う通常モードとを有し、前記特殊モードのときは、像担持体の回転に伴って前記像担持体上に存在する紙間領域が、前記像担持体と前記転写部材とが対向する転写領域を通過するときに、前記接離手段によって該像担持体と該転写部材とを離間させる接離動作を行わず、前記通常モードのときは、当該接離動作を行うことを特徴とするものである。
本発明においては、転写部材として発泡ローラを用いることで、上述したように転写部材と用紙とが衝突したときの衝撃による振動を小さくし、転写部材と用紙との衝突により生じる振動に起因した画像不良が生じるのを抑制することができる。
また、縁無し印字を行う特殊モードでは、用紙からはみ出た画像が転写部材に付着してしまうため、像担持体上の紙間領域で転写部材と像担持体とを離間させたとしても、転写部材はトナーで汚れてしまう。よって、紙間領域で転写部材と像担持体とを離間させず、前記紙間領域で転写部材の表面から像担持体にトナーを再付着させ、転写部材の表面に付着したトナーを除去することで、用紙裏汚れが生じるのを抑制することができる。
以上、本発明によれば、転写部材と用紙との衝突により生じる振動に起因した異常画像の発生を抑えつつ、像担持体上の紙間領域に付着させた非転写トナーによる用紙裏汚れが生じるのを抑制できるという優れた効果がある。
実施例1における縁あり印刷での二次転写ローラの接離動作の制御内容を示す説明図。 実施形態に係る画像形成装置を示す全体構成図。 4つの画像形成部及びその近傍の拡大図。 中間転写ベルト上に濃度調整制御用のトナーパターンが形成されている状態を示す図。 トナーパターンを用いたトナー濃度制御について説明する図。 (a)縁あり印刷を示す図、(b)縁無し印刷を示す図、(c)後端縁無し印刷を示す図。 (a)二次転写ローラと中間転写ベルトとが接触状態であるときを示す模式図、(b)二次転写ローラと中間転写ベルトとが離間状態であるときを示す模式図。 ショックジターの評価を行った結果を示すグラフ。 (a)二次転写ローラと中間転写ベルトとが当接している状態を示す図、(b)連続印刷時の紙間領域で二次転写ローラと中間転写ベルトとが離間している状態を示す図、(c)通常離間時で二次転写ローラと中間転写ベルトとが離間している状態を示す図。 (a)二次転写ローラと中間転写ベルトとが当接している状態を示す図、(b)連続印刷時の紙間領域で二次転写ローラと中間転写ベルトとが離間している状態を示す図、(c)通常離間時で二次転写ローラと中間転写ベルトとが離間している状態を示す図。 紙間領域における二次転写接離制御のフローチャート。 実施例3における二次転写接離動作及び二次転写バイアス切り替え制御の制御内容を示す説明図。 比較例における二次転写接離動作及び二次転写バイアス切り替え制御の制御内容を示す説明図。 実施例4における二次転写接離動作及び二次転写バイアス切り替え制御の制御内容を示す説明図。 実施例5における二次転写接離動作及び二次転写バイアス切り替え制御の制御内容を示す説明図。 実施例6における二次転写接離制御及び二次転写バイアスの切り替え制御のフローチャート。 実施例6における後端縁無し印刷が設定されている場合での二次転写接離動作及び二次転写バイアス切り替え制御の制御内容を示す説明図。 実施例7における二次転写接離制御及び二次転写バイアスの切り替え制御のフローチャート。 実施例7における後端縁無し印刷が設定されている場合での二次転写接離動作及び二次転写バイアス切り替え制御の制御内容を示す説明図。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図2は、実施形態に係る画像形成装置を示す全体構成図であり、ここではその一例としてカラー複写機(以下、単位に複写機という。)を示している。このカラー複写機は、像担持体としての中間転写ベルト10を用いた中間転写方式でタンデム型の電子写真装置である。複写機の最下部に給紙テーブル2を、その上方に複写機本体1を、さらにその上部にスキャナ3及び原稿自動給送装置(ADF)4がそれぞれ設けてある。
複写機本体1には、ほぼ中央に無端状の中間転写ベルト10を備えた転写装置20が設けてあり、中間転写ベルト10は駆動ローラ14と従動ローラ15,16とにより張架され、図中時計回り方向に回転(表面移動)する。従動ローラ15の左方には、中間転写ベルトクリーニング装置17が設けられており、この中間転写ベルトクリーニング装置17によって、画像転写後に中間転写ベルト10の表面に残留する残留トナーが除去されて次回の画像形成に備えられる。
駆動ローラ14と従動ローラ15との間に架け渡された中間転写ベルト10の直線状部分の上方には、中間転写ベルト10の表面移動方向に沿って、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4つの画像形成部18Y,18M,18C,18Kが設けられている。
図3に4つの画像形成部18Y,18M,18C,18K及びその近傍の拡大図を示す。各画像形成部18Y,18M,18C,18Kは、潜像担持体としてのドラム状の感光体40Y,40M,40C,40K(以下、色分け場合には、色分け符号であるY、M、C、Kを省略する。)が設けられている。各感光体40は、それぞれ、図中反時計回り方向に回転可能に設けられており、その周囲には、帯電装置60、現像装置61、一次転写手段を構成する一次転写装置62、感光体クリーニング装置63、及び、除電装置64がそれぞれ設けられている。また、図2に示すように感光体40の上方には露光装置21が設けられている。
中間転写ベルト10の下側には、二次転写手段を構成する転写部材としての二次転写ローラ22が設けられている。この二次転写ローラ22が中間転写ベルト10を介して従動ローラ16に圧接するようになっている。そして、二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とが対向する二次転写領域に送り込まれた用紙Pに、中間転写ベルト10上のトナー画像を一括転写する。なお、従動ローラ16には、二次転写領域で中間転写ベルト10上のトナー画像を用紙側に転移させるための転写電界を形成すべく転写バイアスが、転写バイアス印加手段である二次転写バイアス印加電源90によって印加される。
なお、バイアス印加による中間転写ベルト10から用紙へのトナー画像の転写は、従動ローラ16に中間転写ベルト10の裏側からトナーの正規帯電極性と同極性のバイアスを印加する方法がある。また、二次転写バイアス印加電源90によって二次転写ローラ22に用紙の裏側からトナーと逆極性のバイアスを印加する方法がある。バイアス印加方法はどちらかに限定するものではなく、本実施形態では、従動ローラ16に、二次転写バイアス印加電源90によって、トナーの正規帯電極性であるマイナス極性と同極性のマイナスバイアスを印加する。
本実施形態では、後で詳しく説明するが、二次転写ローラ22として発泡ローラを用いている。特定の用紙Pである厚紙を用いた場合には、二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とが接触した状態で二次転写領域へ厚紙を搬送した際に、二次転写ローラ22と厚紙とが衝突したときの衝撃が薄紙を用いた場合よりも大きくなる。そして、その衝撃により大きな振動が二次転写ローラ22に生じ、その振動が画像形成部18の感光体40や露光装置21に伝わって、露光装置21による感光体40への潜像の書込位置が正規の位置からずれ、画像不良が発生する虞がある。
そのため、二次転写ローラ22として芯金の周りに発泡体を設けた発泡ローラを用いることで、発泡ローラと厚紙とが衝突したときの衝撃が発泡体によって緩和され衝撃による振動が小さくなり、前記画像不良の発生を抑えることができる。
また、特定の用紙Pである厚紙に画像を形成するときは、厚紙の先端が二次転写領域に進入する前に、後述する二次転写接離機構70(図7などを参照)によって二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とを離間状態にするのが望ましい。
二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とが接触状態にある二次転写領域に、厚紙のようなコシの強い用紙Pが進入する際には、その用紙先端が二次転写領域の入口で二次転写ローラ22や中間転写ベルト10に衝突したときの振動が大きくなる。そして、この振動が中間転写ベルト10に伝わって画質劣化が生じる虞がある。
そのため、厚紙が二次転写領域に進入する際に二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とを離間させることで、厚紙の先端が二次転写領域の入口で二次転写ローラ22や中間転写ベルト10に衝突し難くなる。よって、その衝突による振動が中間転写ベルト10に伝わって画質劣化が発生するのを抑制することができる。
また、このように二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とを離間させた状態でも、厚紙の搬送経路のばらつきにより、厚紙の先端が二次転写ローラ22に衝突する虞がある。しかしながら、このように厚紙の先端が二次転写ローラ22に衝突したとしても、二次転写ローラ22として発泡ローラを用いることで、衝突時の衝撃が発泡体によって緩和され衝撃による振動が小さくなり、前記画像不良の発生を抑えることができる。
なお、厚紙の先端が二次転写領域に進入した後には、二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とを接触状態にして、中間転写ベルト10上に形成された画像を厚紙上に転写できるようにする。
また、本実施形態では、中間転写ベルト10を回転させる駆動ローラ14の駆動機構とは別の駆動機構によって二次転写ローラ22を回転駆動させる。これにより、用紙Pとして厚紙が転写ニップに進入する際に、二次転写ローラ22の駆動機構に設けられた駆動源からの駆動が、中間転写ベルト10の回転駆動を助けることで、中間転写ベルト10の速度変動を小さくすることができる。よって、中間転写ベルト10の速度変動に伴うショックジターを低減させることができる。
二次転写ローラ22の用紙搬送方向下流側には、無端状の定着ベルト26に加圧ローラ27を圧接させて形成した定着ニップで熱と圧力とにより、用紙上に形成されたトナー画像を定着する定着装置25が設けられている。画像転写後の用紙が、張架ローラ23aと張架ローラ23bとに架け渡された無端状の搬送ベルト24によって定着装置25の定着ニップへと搬送される。
二次転写ローラ22の下側には、用紙表裏両面に画像を形成する際に用紙の表裏を反転させる用紙反転装置28が設けてある。
本実施形態のカラー複写機でカラーのコピーをとるときは、原稿自動給送装置4の原稿台30上に原稿をセットするか、原稿自動給送装置4を開いてスキャナ3のコンタクトガラス32上に原稿をセットする。なお、コンタクトガラス32上に原稿をセットした場合、原稿自動給送装置4を閉じることで原稿がコンタクトガラス32へ押圧される。そして、図示しないスタートスイッチを押すと、原稿自動給送装置4に原稿をセットしたときは原稿が自動でコンタクトガラス32上に給送される。
一方、コンタクトガラス32上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ3が作動し、第一走行体33及び第二走行体34が走行を開始する。これにより、第一走行体33の光源からの光が原稿に向けて照射され、原稿面からの反射光が第一走行体33のミラーにより第二走行体34の方向に反射される。そして、さらに第二走行体34の一対のミラーにより180度方向を変えて結像レンズ35を通り、読み取りセンサ36に入射して原稿の内容が読み取られる。
また、上述したスタートスイッチの押下により、中間転写ベルト10が回動を開始すると同時に各感光体40も回動を開始して、それぞれの感光体40上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各単色トナー像が形成される。このようにして各感光体40上に形成された各単色トナー像は、図中時計回り方向に回動する中間転写ベルト10上に重ね合わせて順次転写されてフルカラーの合成カラー画像が形成される。
一方、給紙テーブル2内の選択された給紙段の給紙ローラ42が回転し、ペーパーバンク43内の選択された給紙カセット44から用紙Pが繰り出され、分離ローラ45により一枚に分離されて給紙路46に搬送される。繰り出された用紙Pは搬送ローラ47により複写機本体1の給紙路48に搬送され、レジストローラ対49に当接して一旦停止状態になる。なお、手差し給紙の場合には、手差しトレイ51上にセットされた用紙Pが手差し給紙ローラ50の回転により繰り出され、手差し分離ローラ52により一枚に分離されて手差し給紙路53に搬送され、レジストローラ対49に当接して一旦停止状態になる。
いずれの場合でもレジストローラ対49は、中間転写ベルト10上のカラー画像に合わせた正確なタイミングで回転を開始し、停止状態にあった用紙Pを中間転写ベルト10と二次転写ローラ22との間に送り込む。これにより、二次転写ローラ22に印加された転写バイアスによる転写電界の作用によって、中間転写ベルト10上から用紙上にカラー画像が転写される。カラー画像が転写された用紙Pは、搬送ベルト24により、定着装置25へ搬送され、加熱、加圧されて転写画像が定着された後、切換爪55により排出側に案内され、排出ローラ56により排紙トレイ57上に排出されてスタックされる。
なお、両面コピーモードが選択されている場合には、表面に画像を形成した用紙Pは切換爪55により用紙反転装置28側に搬送され、反転して再び転写位置へ導かれ、裏面に画像が形成された後、排出ローラ56により排紙トレイ57上に排出される。
また、ブラック単色画像を中間転写ベルト10上に形成する場合には、駆動ローラ14以外の従動ローラ15,16を移動させてイエロー、マゼンタ、シアンの感光体40Y,40M,40Cを中間転写ベルト10から離間させるようにしている。なお、図2に示したようなタンデム型でなく、感光体40が一つしかない所謂1ドラム型の画像形成装置にあっては、ファーストコピー速度を早くするために、最初にブラック作像をするのが一般的である。そして、その後、原稿がカラーの場合のみ残りの色の作像を行うようにしている。
レジストローラ対49は、通常接地されて用いられることが多いが、用紙Pの紙粉除去のためにバイアスを印加することもできる。例えば、直径18[mm]で表面を厚さ1[mm]の導電性NBRゴムで被覆した導電性のゴムローラを用いてバイアスを印加する場合、次のように電圧を印加すれば良い。すなわち、ゴム材の体積抵抗は10[Ω・cm]程度であり、レジストローラ対49のトナーを転写する側(表面側)のローラに−800[V]程度の電圧を印加し、用紙裏面側のローラには+200[V]程度の電圧を印加する。
一般的に中間転写方式では紙粉が感光体40にまで移動しにくいため、紙粉転写を考慮する必要が少なく、アースになっていても差支えない。また、印加電圧として一般にDCバイアスが印加されているが、用紙をより均一に帯電させるため、DCオフセット成分を持ったAC電圧を印加することも可能である。このようにバイアスを印加したレジストローラ対49を通過した後の用紙表面は、若干マイナス側に帯電している。そのため、中間転写ベルト10から用紙Pへの転写では、レジストローラに電圧を印加しなかった場合に比して転写条件が変わり、転写条件を変更する場合もある。
また、本実施形態の複写機には、中間転写ベルト10上のトナー付着量(濃度)を検出するための付着量検知手段としてのトナー付着量センサ5が設けられている。今回使用したトナー付着量センサ5は、発光部に赤外発光ダイオード、拡散反射光受光部にフォトダイオードを使用し、受光量に応じた電圧を出力するタイプのものである。
図4は、中間転写ベルト10上に複数種類の濃度検知用トナーパッチからなる濃度調整制御用のトナーパターンTPが形成されている状態を示している。感光体40上に作像されたトナーパターンTPが、感光体40と中間転写ベルト10との接触位置である一次転写領域で、一次転写装置62により中間転写ベルト10上に転写され、中間転写ベルト10上に付着している状態である。
濃度調整制御用のトナーパターンTPは、通常、各色について、互いに目標濃度が異なるようにトナーパッチが複数形成され、各トナーパッチのトナー付着量(トナー濃度)が中間転写ベルト10に対向して取り付けられたトナー付着量センサ5により検出される。トナーパターンTPによるトナー付着量の検出作業は、次の二通りのタイミングで行われる。すなわち、画像形成動作とは別のプロセスコントロールモード(濃度調整制御モード)において実施されるか、あるいは、連続画像形成期間中(連続印刷中)における中間転写ベルト10上の紙間領域(トナー画像間領域)を利用して行われる。
なお、トナーパターンTPは、通常のトナー像と同じ原理で紙間領域に作像される。具体的には図3に示される、感光体40、帯電装置60、現像装置61などによってトナー像が形成される。
このトナーパターンTPを用いたトナー濃度制御について説明する。図5で示されるトナー付着量センサ5でトナーパターンTPの各トナーパッチそれぞれのトナー付着量を検知する。そして、検知した値に基づいて濃度調整制御部80は、トナー補給モータ96、現像バイアス印加装置81、帯電バイアス印加装置82のいずれか、あるいはそれら複数を制御し、画像濃度の調整を実行する。トナー補給モータ96の制御で調整する場合は、トナー補給装置95によるトナー補給の加減によってトナー濃度を調節することにより画像濃度の調節を行う。現像バイアス印加装置81や帯電バイアス印加装置82の制御で、現像バイアスや帯電バイアスの調整する場合は、そのバイアス値の加減によって画像濃度の調整を行う。なお、図5ではブラックの画像形成部18Kだけを示して説明したが、実際の制御は全ての色に対して行う。
また、低画像面積の画像形成動作が続くと、現像装置61内に長時間とどまりつづける古いトナーが増えてくるため、トナー帯電特性が劣化し画像形成に用いると画像品質が悪くなる(現像能力低下、転写性低下)。そのため、本実施形態の複写機は、現像装置61内のトナーをリフレッシュするリフレッシュモードを備えている。このリフレッシュモードでは、古いトナーが現像装置61内に滞留しないように、一定のタイミングで感光体40上の紙間領域にトナーを吐き出し、トナー吐き出し後に新しいトナーを現像装置61に補給して、現像装置61内のトナーをリフレッシュする。
不図示の制御部は、各現像装置61Y,61M,61C,61Kのトナー消費量と、各現像装置61Y,61M,61C,61Kの動作時間とを記憶しておく。そして、所定のタイミングで、現像装置61の所定期間の動作時間に対して、トナー消費量が閾値以下である否かを各現像装置61について調べる。そして、閾値以下の現像装置61について、リフレッシュモードを実行する。
リフレッシュモードが実行されると、感光体40上の紙間領域にトナー消費パターンが形成され、中間転写ベルト10に転写される。トナー消費パターンの付着量は、現像装置61の所定期間の動作時間に対するトナー消費量に基づき決定され、単位面積当りの最大付着量が、1.0[mg/cm]ほどになることがある。また、中間転写ベルト10に転写されたトナー消費パターンのトナーQ/d分布を測定すると、ほぼ正規帯電極性に揃っている。
また、このように感光体40上の紙間領域に形成されたトナー消費パターンは、中間転写ベルト10の紙間領域に転写され、中間転写ベルトクリーニング装置17によって中間転写ベルト10から除去される。
次に、縁あり印刷と縁無し印刷とについて説明する。図6(a)は縁あり印刷を示しており、図6(b)は縁無し印刷を示している。図6(c)は後端縁無し印刷を示している。
本実施形態のカラー複写機では、用紙の全周の縁に余白があるように用紙にトナー像を形成する縁あり印刷モードと、用紙のいずれかの縁に余白がなくなるように用紙にトナー像を形成する縁無し印刷モードとを備えている。そして、例えば、操作者が複写機本体1に設けられた不図示の操作部で、縁あり印刷モードと縁無し印刷モードとのいずれかを選択して、縁あり印刷または縁無し印刷を実行する。
縁あり印刷では、中間転写ベルト10上に形成されたトナー像が用紙内に全て収まり、図6(a)に示すように、用紙の全周(上下左右)に余白(上余白、下余白、左余白、右余白)が存在する。一方、縁無し印刷では、用紙の縁からはみ出すように中間転写ベルト10上にトナー像を形成し、図6(b)に示すように、用紙の端までトナー像が存在し、用紙の全周(上下左右)の縁に余白がない状態である。ここで、図6(b)では、用紙の全周(上下左右全て)の縁に余白がない状態を図示しているが、本実施形態では、用紙の上下左右のいずれかの縁のうち、一箇所以上の縁に余白が無ければ縁無し印刷とする。
後端縁無し印刷では、用紙の下縁からはトナー像がはみ出すように、用紙の他の縁(上縁、左縁、右縁)からはトナー像がはみ出さないように、中間転写ベルト10上にトナー像を形成する。すなわち、図6(c)に示すように、用紙下端までトナー像が存在して用紙の下縁に余白(下余白)がなく、用紙の他の縁には余白(上余白、左余白及び右余白)が存在する状態である。
なお、縁無し印刷の画像形成に係る画像形成装置の制御方法については、公知であり、本発明は縁無し印刷の制御方法を限定するものではないため、制御方法の実施例説明は省略する。
次に、上記構成の電子写真装置を用いて、本発明に対応する実施例を説明する。
[実施例1]
本実施例では、二次転写ローラ22に、金属性芯金部材の周りに発泡部材である発泡性ゴムを設けた発泡ローラを用いた。発泡性ゴムの材料としては、特に限定するものではないが、ここではNBRゴムを用い、アスカーC硬度は40[°]となるように処方調節を行った。
図7は、二次転写ローラ22を中間転写ベルト10から離間させる二次転写接離機構70の構成及び動作を説明するための模式図である。なお、図7(a)は、二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とが接触状態であるときのものであり、図7(b)は、二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とが離間状態であるときのものである。
本実施例の二次転写接離機構70は、二次転写ローラ22の二次転写ローラ軸22aを回転可能に支持し、揺動軸29を中心に装置本体に対して揺動可能な揺動部材19を有している。また、この揺動部材19の下面に設けられたカム当接位置Sにカム面が当接するように配置された、回転軸71aを中心に回転可能なカム部材としての接離カム71を有している。さらに、この接離カム71を回転させる回転駆動手段としての図示しない駆動装置(接離モータ)を有している。
本実施例では、接離カム71の回転軸71aから最も離れたカム面部分が、揺動部材19のカム当接位置Sに当接した状態となる回転位置に、接離カム71が回転した状態で、図7(a)のように二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とが接触状態となる。また、接離カム71の回転軸71aから最も近接したカム面部分が揺動部材19のカム当接位置Sに当接した状態となる回転位置に接離カム71が回転した状態で、図7(b)のように二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とが離間状態となる。なお、接離カム71の回転軸71aから最も近接したカム面部分が揺動部材19のカム当接位置Sに当接した状態となる回転位置とは、図7(a)の回転位置から180度回転した位置である。
接触状態から接離カム71を回転させるとき、揺動部材19は、自重によって接離カム71のカム面に当接した状態が維持される。したがって、接触状態から接離カム71を回転させると、揺動部材19は、揺動軸29を中心に図中時計回り方向へ回転し、それに連動して二次転写ローラ22が図7(b)に示すように中間転写ベルト10から離間した状態になる。
本実施例では、中間転写ベルト10上の紙間領域が二次転写領域を通過するときに、二次転写接離機構70によって、二次転写ローラ22を中間転写ベルト10から離間させる。そして、次の用紙Pが二次転写領域に進入する前に、二次転写接離機構70によって、二次転写ローラ22を中間転写ベルト10に当接させる。
図1は、本実施例における縁あり印刷での二次転写ローラ22の接離動作の制御内容を示す説明図である。図1では、横軸を時間とし、用紙P、トナー画像、トナーパターンTPが二次転写領域を通過するタイミングと、二次転写ローラ22の接離タイミングとを示している。
本実施例においては、連続印刷中における所定のタイミングで中間転写ベルト10上の紙間領域にトナーパターンTPを形成し、これをトナー付着量センサ5により検出してプロセスコントロール(濃度調整制御)を実行する。このときに中間転写ベルト10上に形成されるトナーパターンTPが二次転写領域を通過する際、二次転写領域には用紙Pが存在しない。そのため、二次転写ローラ22が中間転写ベルト10に接触したままであると、トナーパターンTPが二次転写ローラ22の表面に接触して付着する。そして、その二次転写ローラ22の表面に付着したトナーが、後から二次転写領域に搬送されてくる用紙上に二次転写ローラ22から転移して、用紙裏汚れが発生する。
そのため、本実施例では、図示しない制御部により接離カム71の接離モータを制御して図1に示すような接離制御を行う。そして、トナーパターンTPが二次転写領域を通過しているトナーパターン通過期間(非転写トナー通過期間)中は、二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とを離間状態とする。
具体的には、まず、図7(a)に示すように二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とを接触状態にし、二次転写領域においてトナーパターンTPの形成直前のトナー画像を先行用紙P1に二次転写する。その後、先行用紙P1の後端が二次転写領域を抜けた後に、制御部は、接離カム71の接離モータを制御して接離カム71の回転を開始させる(図1中の時刻A)。このときの接離カム71の回転開始タイミングは、次のように設定されている。すなわち、トナーパターンTPの先端が二次転写領域に進入する前に、接離カム71の半回転が完了して、二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とが図7(b)に示すような離間状態になるように(図1中の時刻B)、設定される。
その後、トナーパターンTPの後端が二次転写領域部を抜けた後に、制御部は、接離カム71の接離モータを制御して接離カム71の回転を開始させる(図1中の時刻C)。このときの接離カム71の回転開始タイミングは、次のように設定されている。すなわち、後行用紙P2の先端が二次転写領域に進入する前に、接離カム71の半回転が完了して、二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とが図7(a)に示すような接触状態になるように(図1中の時刻D)、設定される。
この構成において、ショックジターの評価を行った結果を図8に示す。評価は5段階の目視ランク評価で行った。ランク5はジターなしの最も良い評価で、ランク1が最も悪く、許容可能なのはランク4以上とする。評価紙は坪量300[g/m]の厚紙とし、紙突入時の一次転写、現像、書込みへの影響も評価するため、評価紙を連続10枚通紙した時に発生した最も悪いジターを評価した。
二次転写ローラ22としては、実施例のアスカーC硬度40[°]の発泡ローラ以外に、比較としてアスカーC硬度70[°]、60[°]、50[°]、30[°]の発泡ローラと、80[°]のソリッドゴムローラも用いて評価した。
図8より、二次転写ローラ22の硬度は低いほどジターは発生しにくく、アスカーC硬度が60[°]以下であれば許容範囲内となることがわかる。さらには、アスカーC硬度が40[°]以下であればジターは目視で見えない状態にまで改善する。ただし、ローラ硬度が低くなるほど繰り返し圧力が加えられることで変形がしやすくなるため、必要以上にローラ硬度を下げるのは望ましくない。
[実施例2]
実施例2では、二次転写ローラ22の移動をより確実に行うための二次転写接離機構を搭載した例である。その二次転写接離機構の概略図を図9、図10に示す。
本実施例の二次転写接離機構70は、二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とを離間状態とするときの二次転写ローラ22と中間転写ベルト10との離間距離が互いに異なる2以上の離間動作を行うものである。すなわち、連続印刷時の上記紙間領域以外の離間時である通常離間時でも二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とを離間させる。
図9に示す二次転写接離機構70は、二次転写ローラ22の二次転写ローラ軸22aを回転可能に支持し、揺動軸29を中心に装置本体に対して揺動可能な揺動部材19を有している。また、この揺動部材19の下面に設けられたカム当接位置Sにカム面が当接するように配置された、回転軸72aを中心に回転可能なカム部材としての接離カム72を有している。さらに、この接離カム72を回転させる回転駆動手段としての図示しない駆動装置(接離モータ)を有している。
図9に示す二次転写接離機構70は、接離カム72の形状により、3段階に二次転写ローラ22を中間転写ベルト10に対して移動可能とした構成例である。図9(a)は、二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とが当接している状態である。図9(b)は、連続印刷時の紙間領域で二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とが離間している状態である。図9(c)は、上記通常離間時で二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とが離間している状態であり、図9(b)よりもさらに二次転写ローラ22を中間転写ベルト10から離している。
また、二次転写接離機構70は、二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とを2以上の離間動作によるそれぞれの離間状態から接触状態へ移行する接触動作の際、いずれの離間状態からも1回の動作で接触状態へ移行するように構成されている。また、接触状態からそれぞれの離間状態へ移行する離間動作の際、いずれの離間状態へも1回の動作で移行するように構成されている。
すなわち、接離カム72を図示しない接離モータによって回転させることにより、図9(a)〜図9(c)のいずれの状態からも、図9(a)、図9(b)、図9(c)の異なる位置に二次転写ローラ22を移動可能としている。
なお、この例では、図9(a)の状態から接離カム72を180度回転させることで、図9(b)の状態にすることができ、図9(a)または図9(b)の状態から接離カム71を90度回転させることで、図9(c)の状態にすることができるカム形状とした。しかしながら、接離カム71の形状はこれに限るものではない。
図10は、接離カム73と接離カム77との2つのカムを用いることにより、3段階に二次転写ローラ22を中間転写ベルト10に対して移動可能とした構成例である。図10(a)は、二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とが当接している状態である。図10(b)は、連続印刷時の紙間領域で二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とが離間している状態である。図10(c)は、上記通常離間時で二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とが離間している状態であり、図10(b)よりもさらに二次転写ローラ22を中間転写ベルト10から離している。
図10に示す二次転写接離機構70は、二次転写ローラ22の二次転写ローラ軸22aを回転可能に支持し、揺動軸29を中心に装置本体に対して揺動可能な揺動部材19を有しており、この揺動部材19の図中右側下面に、バネ76の上端が取り付けられている。また、このバネ76の下端に設けられた当接板78に、カム面が当接するように配置された、回転軸77aを中心に回転可能なカム部材としての接離カム77を有している。接離カム77は、不図示の回転駆動手段としての接離モータによって回転駆動される。
また、揺動アーム74が揺動支点75を中心に装置本体に対して揺動可能であり、図中略中央の下面が二次転写ローラ軸22aに対して接離し、図中左側の下面が揺動軸29に接離する揺動アーム74が設けられている。この揺動アーム74は、揺動アーム74の図中左側上面に設けられたカム当接位置にカム面が当接するように配置されたカム部材としての接離カム73を不図示の回転駆動手段としての接離モータによって回転駆動させることで、揺動させることができる。
図10(a)の状態から、接離カム73を図示しない接離モータで回転させることにより、揺動アーム74が揺動支点75を中心に下に向かって揺動し、揺動アーム74の下面で二次転写ローラ軸22aが押し下げられる。また、二次転写ローラ軸22aが押し下げられることで、揺動部材19も揺動軸29を中心に下に向かって揺動し押し下げられる。これにより、図10(b)に示すように、二次転写ローラ22は中間転写ベルト10から離間する。この際、バネ76は揺動部材19に付勢され、図10(a)の状態よりも縮むことになる。このとき、揺動部材19は圧縮バネ76によって上方へ付勢されているが、揺動部材19に支持された二次転写ローラ軸22aが揺動アーム72の下面に当接することで、揺動部材19の上下方向位置は図10(b)に示す高さに位置決めされる。
さらに、図10(b)の状態から、接離カム77を図示しない接離モータで180度回転させることにより、圧縮バネ76の下端が下がるので、圧縮バネ76の圧縮量が減少し、揺動部材19を上方へ付勢する付勢力が減少する。これにより、揺動部材19の自重などを受けて圧縮バネ76の上端が下がり、図10(c)に示されるように、二次転写ローラ22は図10(b)の位置よりもさらに中間転写ベルト10に対して離れる方向に移動する。このとき、揺動部材19は、揺動部材19などの自重と圧縮バネ76の付勢力とのバランスが取れた高さに位置決めされる。その結果、図10(b)に示す離間状態よりも、二次転写ローラ22と中間転写ベルト10との離間距離が長い離間状態になる。
図11に紙間領域における二次転写接離制御のフローチャートを示す。なお、このフローチャートは、図9に示した二次転写接離機構70を用いた場合の例であるが、これに限るものではない。図10に示した二次転写接離機構70や他の接離構成でも、3段階に二次転写ローラ22を中間転写ベルト10に対して移動可能とした構成であれば基本的に同じである。
まず、印刷ジョブが通知された後(S1)、用紙Pが二次転写領域に入力される前に接離カム72を90度回転させて、図9(c)の状態から図9(a)の状態にする(S2)。印刷動作を行った後(S3)、次の印刷すべき画像がなく印刷終了の場合は(S4でY)、接離カム72を90度回転させて、図9(a)の状態から図9(c)の状態にし(S9)、印刷を終了して、一連の制御を終了する。
一方、次の画像がある場合は(S4でN)、用紙後端が二次転写領域を抜けた後に、接離カム72を180度回転させて図9(a)の状態から図9(b)の状態にする(S5)。そして、次の用紙先端が二次転写領域に入力される前に接離カム72を180度回転させて図9(b)の状態から図9(a)の状態にする(S6)。印刷動作を行った後(S7)、次の画像がなく印刷終了の場合は(S8でY)、接離カム72を90度回転させて、図9(a)の状態から図9(c)の状態にし(S9)、印刷を終了して、一連の制御を終了する。
一方、次の画像がある場合は(S8でN)、用紙後端が二次転写領域を抜けた後に、接離カム72を180度回転させて図9(a)の状態から図9(b)の状態にし(S5)、以下、上述と同様の制御を次の画像がなく印刷終了となるまで繰り返し行う。
[実施例3]
本実施例では、二次転写ローラ22を中間転写ベルト10から離間している間は、二次転写バイアス印加電源90により印加される二次転写バイアスを、通常の印刷時とは逆極性のバイアス(プラス極性のバイアス)に切り替える構成とした。なお、本実施例では、従動ローラ16に、二次転写バイアス印加電源90によってバイアスを印加する。
また、この際、中間転写ベルト10上の紙間領域には濃度調整制御用のトナーパターンTPを形成することとし、上記逆極性のバイアスによって、このトナーパターンTPの二次転写ローラ22への付着を防止する構成とした。
図12は、本実施例における紙間領域における二次転写接離制御及び二次転写バイアスの切り替え制御の制御内容を示す説明図である。この図では、横軸を時間とし、用紙P、トナー画像、トナーパターンTPが二次転写領域を通過するタイミングと、二次転写ローラ22の接離タイミングと、二次転写バイアス印加電源90による二次転写バイアスの切り替えタイミングとを示している。
本実施例における二次転写バイアスの切り替えは、まず、先行用紙P1の後端が二次転写ローラ22と中間転写ベルト10との二次転写領域を抜けた後に、二次転写バイアスをマイナスからプラスに切り替える(図12中の時刻A)。そして、トナーパターンTPが二次転写領域に入力されるときには二次転写バイアスがプラスになっているようにする(図12中の時刻B)。次に、トナーパターンTPが二次転写領域を抜けた後に、二次転写バイアスをプラスからマイナスに切り替える(図12中の時刻C)。そして、次の後行用紙P2の先端が二次転写領域に入力される前に二次転写バイアスが通常出力になっているようにする(図12中の時刻D)。
次に比較例として、二次転写ローラ22を中間転写ベルト10から離間する際、二次転写バイアスを逆極性のバイアス(プラス極性のバイアス)に切り替えるのではなく、出力をオフにした場合について説明する。図13は、比較例における接離動作の制御内容を示す説明図であり、横軸を時間とし、用紙P、トナー画像、トナーパターンTPが二次転写領域を通過するタイミングと、二次転写ローラ22の接離タイミングとを示している。
比較例における二次転写バイアスの切り替えは、まず、先行用紙P1の後端が二次転写領域を抜けた後に、二次転写バイアスをオフにする(図13中の時刻A)。すると、トナーパターンTPが二次転写領域に入力されるときに、二次転写バイアスが0まで落ちきらない場合がある(図13中の時刻B)。次に、トナーパターンTPが二次転写領域を抜けた後、二次転写バイアスをオンにする(図13中の時刻C)。そして、次の後行用紙P2の先端が二次転写領域に入力される前に二次転写バイアス切り替えが完了しているようにする(図13中の時刻D)。
比較例のような二次転写バイアスの切り替えを行うと、電源の性能にもよるが、本実施例のような逆極性のバイアスに切り替える場合と比べて、二次転写バイアスが0になるまでに時間がかかりやすい。そのため、図13中の時刻Bのように、トナーパターンTPが二次転写領域に入力されるときに二次転写バイアスが0まで落ちきらない場合がある。この場合、中間転写ベルト10と二次転写ローラ22との間の電位差によってトナーが二次転写ローラ22の方向に力を受け、トナーが二次転写ローラ22に飛翔して汚してしまうといった問題が生じ得る。
これに対して、本実施例のように紙間領域で二次転写ローラ22を中間転写ベルト10から離間している間は、二次転写バイアスを通常とは逆極性に切り替える。これにより、中間転写ベルト10上のトナーパターンTPに加わる電界による力が、二次転写ローラ22とは逆方向に働く。そのため、中間転写ベルト10上から二次転写ローラ22に向かってトナーが飛翔し難くなり、二次転写ローラ22のトナー汚れを抑制することができる。また、電源性能にもよるが、二次転写バイアスが逆極性バイアスに切り替わるには多少時間がかかる。一方で、比較例のような二次転写バイアスをオフにする場合に比べて、図12中の時刻Bのように、二次転写ローラ22と中間転写ベルト10との電位差が0になるのを早くすることができる。
ここで、二次転写バイアスは、用紙や二次転写ローラ22などの抵抗が変化しても転写電界を一定に保つため、定電流制御することが一般的に行われている。しかしながら、二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とが離間しているときに二次転写バイアスを逆極性に切り替える場合、二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とが離間していることで電流が流れ難くなったり、流れなくなったりする。そのため、二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とを離間している間に印加する逆極性の二次転写バイアスが定電流制御されていると、所定の電流が流れるようにするため電圧が非常に大きくなる。これにより、別の場所に電流がリークして画像を乱したり装置を損傷したりする虞がある。
一方、本実施例では、二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とを離間している間に印加する逆極性の二次転写バイアスを定電圧制御している。これにより、上述したような電圧の異常上昇に伴う不具合を抑制することができるとともに、中間転写ベルト10上から二次転写ローラ22へのトナーの飛翔を抑えることができる。
[実施例4]
実施例4では、特殊モードである縁無し印字モードを選択したときに、中間転写ベルト10上の紙間領域で二次転写ローラ22を中間転写ベルト10から離間させず、前記紙間領域で二次転写バイアスを通常の印刷時とは逆極性のバイアスに切り替えて印加する。これにより、二次転写ローラ22に付着したトナーを中間転写ベルト10に紙間領域で再転写させる構成とした。また、本実施例では、連続印刷時における前記紙間領域にトナーパターンの形成を行わないようにしている。
二次転写ローラ22の表面にトナーが付着することで生じ得る用紙裏汚れは、中間転写ベルト10上の紙間領域に形成したトナーパターンTPなどによるものだけではない。
用紙Pの縁いっぱいまで印字を行う縁無し印字モードでは、用紙の搬送位置はある程度ばらつきをもつ。そのため、画像サイズが用紙サイズと全く同じとしてしまうと、用紙搬送の精度によっては用紙Pに対して画像がずれて白抜け部が生じ、縁無し印字とならない不具合が生じる。これを解決するため、一般には用紙Pの縁からはみ出すように中間転写ベルト10上に画像を形成し、用紙サイズよりも画像サイズを大きくしている。
しかしながら、用紙Pの縁からはみ出すように画像を形成すると、用紙Pの縁からはみ出したトナーは中間転写ベルト10上に付着する。そのため、二次転写領域で中間転写ベルト10から用紙Pに画像を転写するときに、そのはみ出したトナーが中間転写ベルト10から二次転写ローラ22の表面に付着してしまう。よって、二次転写ローラ22の表面に付着したトナーが、二次転写領域へ後から搬送されてくる用紙Pの裏面に付着し、前記はみ出したトナーによる用紙裏汚れが生じてしまう。
図14は、本実施例における紙間領域における二次転写接離制御及び二次転写バイアスの切り替え制御の制御内容を示す説明図である。この図では、横軸を時間として、本実施例での中間転写ベルト10上の紙間領域における二次転写バイアス印加電源90による二次転写バイアスの切り替えタイミングを示したものである。なお、通常の印刷時には、トナーの正規帯電極性であるマイナス極性と同極性のマイナスバイアスを二次転写バイアス印加電源90によって従動ローラ16に印加する。
本実施例における二次転写バイアスの切り替えは、まず、先行用紙P1の後端が二次転写領域を抜けた後に、二次転写バイアスをマイナスからプラスに切り替える(図14中の時刻A)。そして、プラスバイアスを印加する時間T1は、距離D1=二次転写ローラ22の回転速度×時間T1としたときの距離D1が、少なくとも二次転写ローラ22の円周よりも長くなるようにした(図14中の時刻Bと時刻Cとの間の時間)。
このようなバイアス切り替え動作によって、二次転写ローラ22の表面に付着したマイナス帯電のトナーが中間転写ベルト10に再転写され、二次転写ローラ22の表面のトナーが除去される。また、距離D1を二次転写ローラ22の円周よりも長くすることで、二次転写ローラ22の全周におけるマイナス帯電のトナーを除去することができる。
次に、時間T1経過後に二次転写バイアスをプラスからマイナスに切り替え、後行用紙P2の先端が二次転写領域に入力される前に、二次転写バイアスの切り替えを完了させ、二次転写ローラ22のトナー除去動作を完了させておく(図14中の時刻D)。
縁無し印字モード時に、前記紙間領域で二次転写ローラ22の表面から中間転写ベルト10にトナーを再付着させ、二次転写ローラ22の表面に付着したトナーを除去することで、用紙裏汚れが生じるのを抑制することができる。
[実施例5]
実施例5では、特殊モードである縁無し印字モードを選択したときに、中間転写ベルト10上の紙間領域で二次転写ローラ22を中間転写ベルト10から離間させない。且つ、前記紙間領域で二次転写バイアスを、通常の印刷時と同極性のバイアスと逆極性のバイアスとを交互に切り替える。これにより、二次転写ローラ22に付着したトナーを中間転写ベルト10に紙間領域で再転写させる構成とした。また、本実施例では、連続印刷時における前記紙間領域にトナーパターンの形成を行わないようにしている。
図15は、本実施例における紙間領域における二次転写接離制御及び二次転写バイアスの切り替え制御の制御内容を示す説明図である。この図では、横軸を時間として、本実施例での中間転写ベルト10上の紙間領域における二次転写バイアス印加電源90による二次転写バイアスの切り替えタイミングを示したものである。なお、通常の印刷時には、トナーの正規帯電極性であるマイナス極性と同極性のマイナスバイアスを二次転写バイアス印加電源90によって従動ローラ16に印加する。
本実施例における二次転写バイアスの切り替えは、まず、先行用紙P1の後端が二次転写ローラ22と中間転写ベルト10の接触部を抜けた後に、二次転写バイアスをマイナスからプラスに切り替える(図15中の時刻A)。そして、プラスバイアスを印加する時間T1は、「距離D1=二次転写ローラ22の回転速度×時間T1」としたときの距離D1が、少なくとも二次転写ローラ22の円周よりも長くなるようにした(図15中の時刻Bと時刻Cとの間)。
次に、二次転写バイアスをプラスからマイナスに切り替える(図15中の時刻C)。そして、マイナスバイアスを印加する時間T2は、「距離D2=二次転写ローラ22の回転速度×時間T2」としたときの距離D2が、少なくとも二次転写ローラ22の円周よりも長くなるようにした(図15中の時刻Dと時刻Eとの間)。
その後、再度、二次転写バイアスをマイナスからプラスに切り替える(図15中の時刻E)。また、プラスバイアスを印加する時間T1は、「距離D1=二次転写ローラ22の回転速度×時間T1」としたときの距離D1が、少なくとも二次転写ローラ22の円周よりも長くなるようにした(図15中の時刻Fと時刻Gとの間)。
その後、再度、二次転写バイアスをプラスからマイナスに切り替える(図15中の時刻G)。また、マイナスバイアスを印加する時間T2は、「距離D2=二次転写ローラ22の回転速度×時間T2」としたときの距離D2が、少なくとも二次転写ローラ22の円周よりも長くなるようにした(図15中の時刻Hと時刻Iとの間)。
次の後行用紙P2の先端が二次転写領域に入力される前にプラスバイアスからマイナスバイアスへの二次転写バイアスの切り替えを完了させ、二次転写ローラ22のトナー除去動作を完了させておく(図15中の時刻I)。なお、図15中の時刻Dでの二次転写バイアスが通常出力と異なる場合は、次の用紙先端が二次転写領域に入力される前に二次転写バイアスが通常出力になっているようにする。
図15中の時刻A、時刻Eでのバイアス切り替え動作によって、二次転写ローラ22の表面に付着したマイナス帯電のトナーが中間転写ベルト10に再転写され、二次転写ローラ表面のトナーが除去される。距離D1を二次転写ローラ22の円周よりも長くすることで、二次転写ローラ22の全周におけるマイナス帯電のトナーを除去することができる。
また、図15中の時刻C、時刻Gでのバイアス切り替え動作によって、二次転写ローラ22の表面に付着したプラス帯電のトナーが中間転写ベルト10に再転写され、二次転写ローラ表面のトナーが除去される。通常、トナーの帯電極性はマイナスだが、転写の過程で生じる放電現象により、帯電極性が変わりプラス帯電になることがあるため、このプラス帯電のトナーの除去を行う。距離D2を二次転写ローラ22の円周よりも長くすることで、二次転写ローラ22の全周におけるプラス帯電のトナーを除去することができる。
縁無し印字モード時に、前記紙間領域で二次転写ローラ22の表面から中間転写ベルト10にトナーを再付着させ、二次転写ローラ22の表面に付着したトナーを除去することで、用紙裏汚れが生じるのを抑制することができる。
なお、本実施例では、前記紙間領域の距離は、二次転写ローラ22の円周の4倍以上になるようにしたが、少なくとも二次転写ローラ22の円周の2倍以上とすることが好ましい。これは、プラスバイアスとマイナスバイアスでそれぞれ二次転写ローラ1周分再転写をさせることが必要であるためである。実際には、これにバイアスの切り替えにかかる時間を加味した距離が必要になる。
[実施例6]
実施例6では、後端縁無し印刷を行う場合は、通常の印刷時よりも紙間領域の距離を、二次転写ローラ1回転分以上長くする構成としており、例えば、通常の印刷時よりも紙間領域の距離を二次転写ローラ1.2回転分長くする。
後端縁無し印刷では、用紙Pの後端側の縁からはみ出すように画像を形成するので、用紙Pの後端側の縁からはみ出したトナーは、中間転写ベルト10上に付着する。そのため、二次転写領域で中間転写ベルト10から用紙Pに画像を転写するときに、そのはみ出したトナーが中間転写ベルト10から二次転写ローラ22の表面に付着してしまう。よって、二次転写ローラ22の表面に付着したトナーが、二次転写領域へ後から搬送されてくる用紙Pの裏面に付着し、前記はみ出したトナーによる用紙裏汚れが生じてしまう。
そこで、本実施例では、後端縁無し印刷を行う場合に、紙間領域で二次転写バイアスを、通常の印刷時と同極性のバイアスと逆極性のバイアスとで切り替え、二次転写ローラ22に付着したトナーを中間転写ベルト10に紙間領域で再付着させる構成とした。
図16に、後端縁無し印刷を行う場合と後端縁無し印刷を行わない場合とでの紙間領域における二次転写接離制御及び二次転写バイアスの切り替え制御のフローチャートを示す。なお、本実施例では、縁あり印刷を実行する画像形成モードと、後端縁無し印刷を実行する画像形成モードとが実行可能であるとする。
図17は、本実施例における後端縁無し印刷が設定されている場合での二次転写接離動作及び二次転写バイアス切り替え制御の制御内容を示す説明図である。図17では、横軸を時間とし、用紙P、トナー画像、トナーパターンTPが二次転写領域を通過するタイミングと、二次転写ローラ22の接離タイミングと、二次転写バイアス印加電源90による二次転写バイアスの切り替えタイミングとを示している。
また、本実施例における後端縁無し印刷が設定されていない場合での二次転写接離動作及び二次転写バイアス切り替え制御の制御内容は、実施例3の図12で示したものと同じである。
本実施例における図16に示した制御フローでは、まず、先行用紙P1の後端が二次転写領域を通過した後(S1)、後端縁無し印刷の選択の有無に関わりなく、用紙後端が二次転写領域を通過してから一定の間隔をあけて二次転写ローラ22を中間転写ベルト10から離間させる。また、この離間時に、二次転写バイアス印加電源90により印加される二次転写バイアスを、通常の印刷時とは逆極性のバイアス(プラス極性のバイアス)に切り替える(S2)(図12中の時刻A、図17中の時刻A)。そして、トナーパターンTPが二次転写領域に入力されるときには、二次転写バイアスがプラスになっているようにする(図12中の時刻B、図17中の時刻B)。
なお、二次転写ローラ22を中間転写ベルト10から離間させるのに、一定の間隔をあけるのは、次のような不具合が生じ得るからである。すなわち、用紙後端が二次転写領域を通過した直後に二次転写領域での離間動作を行うと、用紙搬送タイミングのばらつきによっては、用紙がまだ二次転写領域にある状態で離間動作が行われる可能性があり、画像不良を引き起こす虞があるからである。
次に、トナーパターンTPの後端が二次転写領域を通過し、一定の時間が経過したかを判断する(S3)。そして、一定の時間が経過したと判断した場合(S3でYES)、後端縁無し印刷が選択されているかを判断する(S4)。
なお、後端縁無し印刷の選択は、例えば操作者が複写機本体1に設けられた操作部で、縁あり印刷を実行する画像形成モードと、後端縁無し印刷を実行する画像形成モードとを切り替えるボタンを押すことで選択する。
後端縁無し印刷が選択されていると判断すれば(S4でYES)、二次転写ローラ22の中間転写ベルト10への当接動作を開始する(S5)(図17の時刻C)。そして、その当接動作開始後から二次転写ローラ1.2回転分の走行時間待ってから(S6)、二次転写バイアス印加電源90により印加される二次転写バイアスを、通常の印刷時のバイアス(マイナス極性のバイアス)に切り替える(S7)(図17中の時刻D)。そして、次の後行用紙P2の先端が二次転写領域に入力される前に、二次転写バイアスが通常出力になっているようにする(図17中の時刻E)。
一方、後端縁無し印刷が選択されていないと判断すれば(S4でNO)、二次転写ローラ22の中間転写ベルト10への当接動作を開始する(S8)。また、これとともに、二次転写バイアス印加電源90により印加される二次転写バイアスを、通常の印刷時のバイアス(マイナス極性のバイアス)に切り替える(図12中の時刻C)。そして、次の後行用紙P2の先端が二次転写領域に入力される前に、二次転写バイアスが通常出力になっているようにする(図12中の時刻D)。
後端縁無し印刷を行う場合には、通常の印刷時よりも紙間領域の距離を用紙間を広げ、トナーパッチTPが二次転写領域を通過した後の二次転写バイアスの切り替えを、通常の印刷時よりも二次転写ローラ1.2回転分遅らせる。これにより、図17に示すように、二次転写ローラ22が中間転写ベルト10に当接し、且つ、二次転写バイアスがプラスである状態が、二次転写ローラ1回転分以上継続している。このことによって、二次転写ローラ表面に付着したトナーの中間転写ベルト10への再転写によるクリーニングを、二次転写ローラ全周にわたって行うことができる。
なお、後端縁無し印刷を行う場合に、後端縁無し印刷を行わない通常の印刷時に対して紙間領域をどの程度広げれば二次転写ローラ全周のクリーニングを行えるかは、二次転写ローラ22の切り替え時間に依存する。しかしながら、通常の印刷時よりも少なくとも二次転写ローラ1回転分以上広げる必要がある。
[実施例7]
実施例7では、後端縁無し印刷を行う場合は、通常の印刷時よりも紙間領域の距離を、二次転写ローラ2回転分以上長くする構成としており、例えば、通常の印刷時よりも紙間領域の距離を二次転写ローラ3回転分長くする。また、後端縁無し印刷を行う場合に、紙間領域で二次転写バイアスを、通常の印刷時と同極性のバイアスと逆極性のバイアスとで交互に切り替え、二次転写ローラ22に付着したトナーを中間転写ベルト10に紙間領域で再付着させる構成とした。
図18に、後端縁無し印刷を行う場合と後端縁無し印刷を行わない場合とでの紙間領域における二次転写接離制御及び二次転写バイアスの切り替え制御のフローチャートを示す。なお、本実施例では、縁あり印刷を実行する画像形成モードと、後端縁無し印刷を実行する画像形成モードとが実行可能であるとする。
図19は、本実施例における後端縁無し印刷が設定されている場合での二次転写接離動作及び二次転写バイアス切り替え制御の制御内容を示す説明図である。図19では、横軸を時間とし、用紙P、トナー画像、トナーパターンTPが二次転写領域を通過するタイミングと、二次転写ローラ22の接離タイミングと、二次転写バイアス印加電源90による二次転写バイアスの切り替えタイミングとを示している。
なお、本実施例における後端縁無し印刷が設定されていない場合での二次転写接離動作及び二次転写バイアス切り替え制御の制御内容は、実施例3の図12で示したものと同じである。
本実施例における制御では、まず、先行用紙P1の後端が二次転写領域を通過した後(S1)、後端縁無し印刷の選択の有無に関わりなく、用紙後端が二次転写領域を通過してから一定の間隔をあけて二次転写ローラ22を中間転写ベルト10から離間させる。また、この離間時に、二次転写バイアス印加電源90により印加される二次転写バイアスを、通常の印刷時とは逆極性のバイアス(プラス極性のバイアス)に切り替える(S2)(図12中の時刻A、図19中の時刻A)。そして、トナーパターンTPが二次転写領域に入力されるときには、二次転写バイアスがプラスになっているようにする(図12中の時刻B、図19中の時刻B)。
次に、トナーパターンTPの後端が二次転写領域を通過し、一定の時間が経過したかを判断する(S3)。そして、一定の時間が経過したと判断した場合(S3でYES)、後端縁無し印刷が選択されているかを判断する(S4)。
後端縁無し印刷が選択されていると判断すれば(S4でYES)、二次転写ローラ22の中間転写ベルト10への当接動作を開始する(S5)。また、この当接動作とともに二次転写バイアス印加電源90により印加される二次転写バイアスを、通常の印刷時のバイアス(マイナス極性のバイアス)に切り替える(S6)(図19中の時刻C)。
そして、このバイアス切り替え時から時間T1だけ待って、二次転写バイアス印加電源90により印加される二次転写バイアスを、通常の印刷時とは逆極性のバイアス(プラス極性のバイアス)に切り替える(S7)(図19中の時刻D)。そして、このバイアス切り替え時から時間T2だけ待って、二次転写バイアス印加電源90により印加される二次転写バイアスを、通常の印刷時のバイアス(マイナス極性のバイアス)に切り替える(S8)(図19中の時刻E)。そして、このバイアス切り替え時から時間T1だけ待って、二次転写バイアス印加電源90により印加される二次転写バイアスを、通常の印刷時とは逆極性のバイアス(プラス極性のバイアス)に切り替える(S9)(図19中の時刻F)。
そして、このバイアス切り替え時から時間T2だけ待って(S10)、二次転写バイアス印加電源90により印加される二次転写バイアスを、通常の印刷時のバイアス(マイナス極性のバイアス)に切り替える(S10)(図19中の時刻G)。
そして、次の後行用紙P2の先端が二次転写領域に入力される前に、二次転写バイアスが通常出力になっているようにする(図19中の時刻H)。
一方、後端縁無し印刷が選択されていないと判断すれば(S4でNO)、二次転写ローラ22の中間転写ベルト10への当接動作を開始する(S12)。また、これとともに、二次転写バイアス印加電源90により印加される二次転写バイアスを、通常の印刷時のバイアス(マイナス極性のバイアス)に切り替える(S11)(図12中の時刻C)。そして、次の後行用紙P2の先端が二次転写領域に入力される前に、二次転写バイアスが通常出力になっているようにする(図12中の時刻D)。
図19に示すように、二次転写ローラ22が中間転写ベルト10に当接して、且つ、二次転写バイアスがマイナスである状態が、2×T1’時間分全体として存在する。また、二次転写ローラ22が中間転写ベルト10に当接して、且つ、二次転写バイアスがプラスである状態が、2×T2’時間分全体として存在する。
後端縁無し印刷を行う場合には、通常の印刷時よりも紙間領域の距離を用紙間を広げ、トナーパッチTPが二次転写領域を通過した後の二次転写バイアスの切り替えを、通常の印刷時よりも二次転写ローラ3回転分遅らせる。これにより、以下の数1及び数2を満足することができた。
Figure 0006156719
Figure 0006156719
そして、上記数1を満たすことによって、二次転写ローラ表面に付着したマイナス帯電トナーの中間転写ベルト10への再転写によるクリーニングを、二次転写ローラ全周にわたって行うことができる。また、上記数2を満たすことで、プラスに逆帯電したトナーも中間転写ベルト10への再転写によるクリーニングを、二次転写ローラ全周にわたって行うことができる。
なお、後端縁無し印刷を行う場合に、後端縁無し印刷を行わない通常の印刷時に対して紙間領域をどの程度広げれば二次転写ローラ全周のクリーニングを行えるかは、二次転写ローラ22の切り替え時間に依存する。しかしながら、通常の印刷時よりも少なくとも二次転写ローラ2回転分以上広げる必要がある。
また、本実施例では、後端縁無し印刷を行う場合紙間領域での二次転写バイアスのマイナスとプラスとの切り替え回数を合計6回としたが、これに限るものではない。すなわち、二次転写ローラ22と中間転写ベルト10とが当接した状態での、マイナスの二次転写バイアス印加を二次転写ローラ1回転以上、プラスの二次転写バイアス印加を二次転写ローラ1回転以上させれば良い。そして、これを満たしていれば、二次転写バイアスのマイナスとプラスとの切り替え回数が限定されるものではない。
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
回転可能に設けられ表面にトナー像を担持する中間転写ベルト10などの像担持体と、像担持体に対して対向配置される二次転写ローラ22などの転写部材と、連続して画像を形成する連続画像形成期間中に像担持体上に存在する紙間領域に、用紙へは転写しない非転写トナーを付着させる非転写トナー付着手段とを備えたプリンタなどの画像形成装置において、転写部材は発泡ローラであり、発泡ローラと像担持体とを接離させる二次転写接離機構70などの接離手段を有しており、用紙の全周の縁またはいずれかの縁に余白がなくなるように該用紙の端までトナー像を形成する縁無し印刷を行う特殊モードと、用紙の全周の縁に余白があるようにトナー像を形成する縁あり印刷を行う通常モードとを有し、前記特殊モードのときは、像担持体の回転に伴って前記像担持体上に存在する紙間領域が、前記像担持体と前記転写部材とが対向する転写領域を通過するときに、前記接離手段によって該像担持体と該転写部材とを離間させる接離動作を行わず、前記通常モードのときは、当該接離動作を行う。
これよれば、上記実施形態について説明したように、転写部材と用紙との衝突により生じる振動に起因した異常画像の発生を抑えつつ、像担持体上の紙間領域に付着させた非転写トナーによる用紙裏汚れが生じるのを抑制できる。
(態様B)
(態様A)において、上記接離手段は、特定の用紙に画像を形成するとき、特定の用紙の先端が上記転写領域に進入する前に、上記転写部材と上記像担持体とを連続画像形成時の上記紙間領域の離間状態と同じ離間状態にし、且つ、特定の用紙の先端が前記転写領域に進入した後に転写部材と像担持体とを接触状態にする。これによれば、上記実施形態について説明したように、特定の用紙が転写領域に進入する際に転写部材と像担持体とが離間した状態であるので、特定の用紙の先端が転写領域の入口に衝突する事態が発生しない。よって、その衝突による振動が像担持体に伝わって画質劣化が発生するのを防止することができる。
(態様C)
(態様A)または(態様B)において、上記転写領域で上記像担持体上のトナー像を用紙側に転移させるための転写電界を形成すべく転写バイアスを印加する二次転写バイアス印加電源90などの転写バイアス印加手段を有しており、連続画像形成時の上記紙間領域が前記転写領域を通過するときに、上記接離手段によって前記転写部材と前記像担持体とを離間している間は、通常の画像形成時とは逆極性のバイアスを前記転写バイアス手段が印加する。これによれば、上記実施形態について説明したように、像担持体上から転写部材に向かってトナーが飛翔し難くなり、転写部材のトナー汚れを抑制することができる。
(態様D)
(態様C)において、上記転写部材と上記像担持体とを離間している間に、上記転写バイアス印加手段によって印加する上記転写バイアスは、定電圧制御される。これによれば、上記実施形態について説明したように、トナーの転写部材への飛翔を抑えるとともに、電圧の異常上昇に伴う不具合を抑制することができる。
(態様E)
(態様A)乃至(態様D)のいずれかにおいて、上記非転写トナー付着手段は、上記非転写トナーとして濃度調整制御用のトナーパターンを形成するものであり、前記トナーパターンを構成する複数のトナーパッチにそれぞれ付着するトナー付着量を検知するためのトナー付着量センサ5などのトナー付着量検知手段と、トナー付着量検知手段の検知結果に基づいて画像の濃度調整制御を実行する濃度調整制御部80などの濃度調整制御手段とを有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、連続画像形成中の画像濃度を安定させることができる。しかも、そのトナーパターンによる用紙裏汚れは発生しない。
(態様F)
(態様A)乃至(態様E)のいずれかにおいて、上記非転写トナー付着手段は、上記非転写トナーとして該非転写トナー付着手段に収容されたトナーを入れ替えるためのトナー消費パターンを形成する。これによれば、上記実施形態について説明したように、劣化したトナーを新しいトナーにリフレッシュすることができ、画像品質を安定させることができる。しかも、そのトナー消費パターンによる用紙裏汚れは発生しない。
(態様G)
(態様A)乃至(態様F)のいずれかにおいて、上記通常モードと上記特殊モードとを操作者が任意で選択可能であり、前記特殊モードが選択されている場合には、連続画像形成時における上記紙間領域で、上記接離手段により上記転写部材と上記像担持体とを離間させず接触状態とし、上記非転写トナー付着手段による該像担持体の該紙間領域への上記非転写トナーの付着を行わない。これによれば、上記実施形態について説明したように、紙間領域で転写部材から像担持体にトナーを移すことで転写部材表面のトナー除去を行うことができる。さらに、この特殊モードが選択されている場合には、前記紙間領域に非転写トナーの付着を行わないことで、この非転写トナーによる転写部材のトナー汚れを防止することができる。
(態様H)
(態様G)において、上記特殊モードが選択されている場合には、連続画像形成時の上記紙間領域で、上記転写バイアスを上記像担持体から用紙に画像を転写するときとは逆極性のバイアスを印加する。これによれば、上記実施形態について説明したように、前記紙間領域で転写部材の表面から像担持体にトナーを再付着させ、転写部材の表面に付着したトナーを除去することで、用紙裏汚れが生じるのを抑制することができる。
(態様I)
(態様G)において、上記特殊モードが選択されている場合には、連続画像形成時の上記紙間領域で、上記転写バイアスを、上記像担持体から用紙に画像を転写するときと同極性のバイアスと逆極性のバイアスとを交互に切り替えて印加する。これによれば、上記実施形態について説明したように、前記紙間領域で転写部材の表面から像担持体に前記同極性及び前記逆極性に帯電したトナーを再付着させ、転写部材の表面に付着したトナーを除去することで、用紙裏汚れが生じるのを抑制することができる
態様J)
(態様G)乃至(態様I)のいずれかにおいて、上記特殊モードでは、上記通常モードよりも上記紙間領域の像担持体回転方向の幅を広くする。これによれば、上記実施形態について説明したように、より確実に転写部材の表面に付着したトナーを除去することができる。
(態様K)
(態様J)において、上記特殊モードでは、上記紙間領域の像担持体回転方向の幅を上記発泡ローラの円周の2倍以上とする。これによれば、上記実施形態について説明したように、前記同極性及び前記逆極性に帯電したトナーが転写部材の表面に存在している場合は、前記同極性のバイアスと前記逆極性のバイアスとをそれぞれローラ1周分以上交互に印加するのが望ましい。そこで、前記紙間領域の前記幅を発泡ローラの円周の2倍以上とすることで、より確実に前記同極性及び前記逆極性のトナーを除去することができる。
(態様L)
(態様A)乃至(態様F)のいずれかにおいて、用紙搬送方向における用紙の後端側の縁に余白がなくなるように該用紙の後端までトナー像を形成する。これによれば、上記実施形態について説明したように、用紙後端からはみ出したトナーによる転写部材の汚れによって、用紙裏汚れが生じるのを抑制することができる。
(態様M)
(態様L)において、用紙の全周の縁に余白があるように用紙にトナー像を形成する第一画像形成モードと、用紙の後端側の縁に余白がなくなるように用紙の後端までトナー像を形成する第二画像形成モードとを備えており、前記第二画像形成モードで画像形成を行う場合は、前記第一画像形成モードで画像形成を行う場合よりも前記紙間領域の像担持体回転方向の幅を広くする。これによれば、上記実施形態について説明したように、より確実に転写部材の表面に付着したトナーを除去することができる。
(態様N)
(態様M)において、上記第二画像形成モードで画像形成を行う場合は、前記第一画像形成モードで画像形成を行う場合よりも前記紙間領域の像担持体回転方向の幅を上記発泡ローラの円周以上広くする。これによれば、上記実施形態について説明したように、転写部材に付着したトナーを、前記紙間領域で転写部材の表面から像担持体にトナーを再付着させ、転写部材の全周にわたって前記トナーを除去する時間を確保することができる。よって、より確実に用紙裏汚れが生じるのを抑制することができる。
(態様O)
(態様N)において、上記第二画像形成モードで画像形成を行う場合は、上記紙間領域で、上記像担持体と上記発泡ローラとが当接し、且つ、上記第一画像形成モードとは逆極性のバイアスを印加する時間を、少なくとも前記発泡ローラが1回転するのにかかる時間以上設ける。これによれば、上記実施形態について説明したように、より確実には転写部材の全周から前記逆極性のトナーを除去することができる。
(態様P)
(態様M)において、上記第二画像形成モードで画像形成を行う場合は、前記第一画像形成モードで画像形成を行う場合よりも前記紙間領域の像担持体回転方向の幅を上記発泡ローラの円周の2倍以上広くする。これによれば、上記実施形態について説明したように、より確実に転写部材の全周にわたって転写部材に付着したトナーを除去する時間を確保することができ、用紙裏汚れが生じるのをより確実に抑制することができる。
(態様Q)
(態様N)または(態様P)において、上記第二画像形成モードで画像形成を行う場合は、上記紙間領域で、上記像担持体と上記発泡ローラとが当接し、且つ、上記第一画像形成モードとは逆極性のバイアスを印加する時間を、少なくとも前記発泡ローラが1回転するのにかかる時間以上設け、さらに、前記像担持体と上記発泡ローラとが当接し、且つ、前記第一画像形成モードと同極性のバイアスを印加する時間を、少なくとも前記発泡ローラが1回転するのにかかる時間以上設ける。これによれば、上記実施形態について説明したように、より確実には転写部材の全周から前記同極性及び前記逆極性のトナーを除去することができる。
(態様R)
(態様A)乃至(態様Q)のいずれかにおいて、アスカーC硬度60[°]以下のNBRゴムなどの発泡部材を用いて上記発泡ローラを構成した。これによれば、上記実施形態について説明したように、ジターの発生を抑制することができる。
(態様S)
(態様R)において、上記発泡部材のアスカーC硬度が45[°]以下である。これによれば、上記実施形態について説明したように、ジターは目視で見えない状態にまで改善させることができる。
(態様T)
(態様A)乃至(態様S)のいずれかにおいて、上記転写部材は、上記像担持体とは別の駆動機構によって回転駆動する。これによれば、上記実施形態について説明したように、用紙として厚紙が転写ニップに進入する際に、転写部材の駆動機構に設けられた駆動源からの駆動が、像担持体の回転駆動を助けることで、像担持体の速度変動を小さくすることができる。よって、像担持体の速度変動に伴うショックジターを低減させることができる。
(態様U)
(態様A)乃至(態様T)のいずれかにおいて、上記接離手段は、上記像担持体と上記転写部材とを離間状態とするときの像担持体と転写部材との離間距離が互いに異なる2以上の離間動作を行うものであり、連続画像形成時の上記紙間領域での離間以外の離間時である通常離間時でも像担持体と転写部材とを離間させ、連続画像形成時の前記紙間領域で像担持体と転写部材とを離間させるときは、前記通常離間時に像担持体と転写部材とを離間させるときよりも、像担持体と転写部材との離間距離が短い。これによれば、上記実施形態について説明したように、転写部材への未転写トナーの付着と接離動作速度の向上とを両立させつつ、連続画像形成終了直後の強制排出トナーが転写部材に付着するのを抑制できる。
(態様V)
(態様U)において、上記接離手段は、上記像担持体と上記転写部材とを上記2以上の離間動作によるそれぞれの離間状態から接触状態へ移行する接触動作の際、いずれの離間状態からも1回の動作で接触状態へ移行し、かつ、接触状態からそれぞれの離間状態へ移行する離間動作の際、いずれの離間状態へも1回の動作で移行するように構成されている。これによれば、上記実施形態について説明したように、(態様U)の効果を接離手段を簡易な構成で実現できる。
(態様W)
(態様V)において、上記接離手段は、上記転写部材に設けられたカム当接位置にカム面が当接するように配置された接離カム72などのカム部材と、カム部材を所定の回転位置へ回転させる接離モータなどの回転駆動手段とで構成されている。これによれば、上記実施形態について説明したように、(態様V)の効果を、接離手段が簡易な構成で実現される。
1 複写機本体
2 給紙テーブル
3 スキャナ
4 原稿自動給送装置
5 トナー付着量センサ
10 中間転写ベルト
14 駆動ローラ
15 従動ローラ
16 従動ローラ
17 中間転写ベルトクリーニング装置
18 画像形成部
19 揺動部材
20 転写装置
21 露光装置
22 二次転写ローラ
22a 二次転写ローラ軸
23a 張架ローラ
23b 張架ローラ
24 搬送ベルト
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ローラ
28 用紙反転装置
29 揺動軸
30 原稿台
32 コンタクトガラス
33 第一走行体
34 第二走行体
35 結像レンズ
36 読み取りセンサ
40 感光体
42 給紙ローラ
43 ペーパーバンク
44 給紙カセット
45 分離ローラ
46 給紙路
47 搬送ローラ
48 給紙路
49 レジストローラ対
50 手差し給紙ローラ
51 手差しトレイ
52 手差し分離ローラ
53 給紙路
55 切換爪
56 排出ローラ
57 排紙トレイ
60 帯電装置
61 現像装置
62 一次転写装置
63 感光体クリーニング装置
64 除電装置
70 二次転写接離機構
71 接離カム
71a 回転軸
72 接離カム
72a 回転軸
73 接離カム
73a 回転軸
74 揺動アーム
75 揺動支点
76 バネ
77 接離カム
77a 回転軸
78 当接板
80 濃度調整制御部
81 現像バイアス印加装置
82 帯電バイアス印加装置
90 二次転写バイアス印加電源
95 トナー補給装置
96 トナー補給モータ
特開2001−305823号公報 特開2001−312154号公報

Claims (23)

  1. 回転可能に設けられ表面にトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に対して対向配置される転写部材と、前記像担持体上に連続して画像を形成する連続画像形成期間中に前記像担持体上に存在する紙間領域に、用紙へは転写しない非転写トナーを付着させる非転写トナー付着手段とを備えた画像形成装置において、
    前記転写部材は発泡ローラであり、
    前記発泡ローラと前記像担持体とを接離させる接離手段を有しており、
    用紙の全周の縁またはいずれかの縁に余白がなくなるように該用紙の端までトナー像を形成する縁無し印刷を行う特殊モードと、用紙の全周の縁に余白があるようにトナー像を形成する縁あり印刷を行う通常モードとを有し、
    前記特殊モードのときは、像担持体の回転に伴って前記像担持体上に存在する紙間領域が、前記像担持体と前記転写部材とが対向する転写領域を通過するときに、前記接離手段によって該像担持体と該転写部材とを離間させる接離動作を行わず、
    前記通常モードのときは、当該接離動作を行うことを特徴とする画像形成装置。
  2. 請求項1の画像形成装置において、
    上記接離手段は、特定の用紙に画像を形成するとき、該特定の用紙の先端が上記転写領域に進入する前に、上記転写部材と上記像担持体とを連続画像形成時の上記紙間領域の離間状態と同じ離間状態にし、且つ、該特定の用紙の先端が該転写領域に進入した後に該転写部材と該像担持体とを接触状態にすることを特徴とする画像形成装置。
  3. 請求項1または2の画像形成装置において、
    上記転写領域で上記像担持体上のトナー像を用紙側に転移させるための転写電界を形成すべく転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段を有しており、
    連続画像形成時の上記紙間領域が前記転写領域を通過するときに、上記接離手段によって前記転写部材と前記像担持体とを離間している間は、通常の画像形成時とは逆極性のバイアスを前記転写バイアス印加手段が印加することを特徴とする画像形成装置。
  4. 請求項3の画像形成装置において、
    上記転写部材と上記像担持体とを離間している間に、上記転写バイアス印加手段によって印加する上記転写バイアスは、定電圧制御されることを特徴とする画像形成装置。
  5. 請求項1乃至4のいずれか一記載の画像形成装置において、
    上記非転写トナー付着手段は、上記非転写トナーとして濃度調整制御用のトナーパターンを形成するものであり、
    前記トナーパターンを構成する複数のトナーパッチにそれぞれ付着するトナー付着量を検知するためのトナー付着量検知手段と、
    前記トナー付着量検知手段の検知結果に基づいて画像の濃度調整制御を実行する濃度調整制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
  6. 請求項1乃至4のいずれか一記載の画像形成装置において、
    上記非転写トナー付着手段は、上記非転写トナーとして該非転写トナー付着手段に収容されたトナーを入れ替えるためのトナー消費パターンを形成することを特徴とする画像形成装置。
  7. 請求項1乃至6のいずれか一記載の画像形成装置において、
    上記通常モードと上記特殊モードとを操作者が任意で選択可能であり、
    前記特殊モードが選択されている場合には、連続画像形成時における上記紙間領域で、上記接離手段により上記転写部材と上記像担持体とを離間させず接触状態とし、上記非転写トナー付着手段による該像担持体の該紙間領域への上記非転写トナーの付着を行わないことを特徴とする画像形成装置。
  8. 請求項7の画像形成装置において、
    上記像担持体と上記転写部材とが対向する転写領域で上記像担持体上のトナー像を用紙側に転移させるための転写電界を形成すべく転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段を有しており、上記特殊モードが選択されている場合には、連続画像形成時の上記紙間領域で、前記転写バイアスを上記像担持体から用紙に画像を転写するときとは逆極性のバイアスを印加することを特徴とする画像形成装置。
  9. 請求項7の画像形成装置において、
    上記像担持体と上記転写部材とが対向する転写領域で上記像担持体上のトナー像を用紙側に転移させるための転写電界を形成すべく転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段を有しており、上記特殊モードが選択されている場合には、連続画像形成時の上記紙間領域で、前記転写バイアスを、上記像担持体から用紙に画像を転写するときと同極性のバイアスと逆極性のバイアスとを交互に切り替えて印加することを特徴とする画像形成装置。
  10. 請求項7乃至9のいずれか一記載の画像形成装置において、
    上記特殊モードでは、上記通常モードよりも上記紙間領域の像担持体回転方向の幅を広くすることを特徴とする画像形成装置。
  11. 請求項10の画像形成装置において、
    上記特殊モードでは、上記紙間領域の像担持体回転方向の幅を上記発泡ローラの円周の2倍以上とすることを特徴とする画像形成装置。
  12. 請求項1乃至6のいずれか一記載の画像形成装置において、
    用紙搬送方向における用紙の後端側の縁に余白がなくなるように該用紙の後端までトナー像を形成することを特徴とする画像形成装置。
  13. 請求項12の画像形成装置において、
    用紙の全周の縁に余白があるように該用紙にトナー像を形成する第一画像形成モードと、用紙の後端側の縁に余白がなくなるように該用紙の後端までトナー像を形成する第二画像形成モードとを備えており、
    前記第二画像形成モードで画像形成を行う場合は、前記第一画像形成モードで画像形成を行う場合よりも前記紙間領域の像担持体回転方向の幅を広くすることを特徴とする画像形成装置。
  14. 請求項13の画像形成装置において、
    上記第二画像形成モードで画像形成を行う場合は、前記第一画像形成モードで画像形成を行う場合よりも前記紙間領域の像担持体回転方向の幅を上記発泡ローラの円周以上広くすることを特徴とする画像形成装置。
  15. 請求項14の画像形成装置において、
    上記第二画像形成モードで画像形成を行う場合は、上記紙間領域で、上記像担持体と上記発泡ローラとが当接し、且つ、上記第一画像形成モードとは逆極性のバイアスを印加する時間を、少なくとも前記発泡ローラが1回転するのにかかる時間以上設けることを特徴とする画像形成装置。
  16. 請求項13の画像形成装置において、
    上記第二画像形成モードで画像形成を行う場合は、前記第一画像形成モードで画像形成を行う場合よりも前記紙間領域の像担持体回転方向の幅を上記発泡ローラの円周の2倍以上広くすることを特徴とする画像形成装置。
  17. 請求項14または16の画像形成装置において、
    上記第二画像形成モードで画像形成を行う場合は、上記紙間領域で、上記像担持体と上記発泡ローラとが当接し、且つ、上記第一画像形成モードとは逆極性のバイアスを印加する時間を、少なくとも前記発泡ローラが1回転するのにかかる時間以上設け、さらに、前記像担持体と上記発泡ローラとが当接し、且つ、前記第一画像形成モードと同極性のバイアスを印加する時間を、少なくとも前記発泡ローラが1回転するのにかかる時間以上設けることを特徴とする画像形成装置。
  18. 請求項1乃至17のいずれか一記載の画像形成装置において、
    アスカーC硬度60[°]以下の発泡部材を用いて上記発泡ローラを構成したことを特徴とする画像形成装置。
  19. 請求項18の画像形成装置において、
    上記発泡部材のアスカーC硬度が45[°]以下であることを特徴とする画像形成装置。
  20. 請求項1乃至19のいずれか一記載の画像形成装置において、
    上記転写部材は、上記像担持体とは別の駆動機構によって回転駆動することを特徴とする画像形成装置。
  21. 請求項1乃至20のいずれか一記載の画像形成装置において、
    上記接離手段は、上記像担持体と上記転写部材とを離間状態とするときの該像担持体と該転写部材との離間距離が互いに異なる2以上の離間動作を行うものであり、連続画像形成時の上記紙間領域での離間以外の離間時である通常離間時でも該像担持体と該転写部材とを離間させ、
    前記連続画像形成時の前記紙間領域で前記像担持体と前記転写部材とを離間させるときは、前記通常離間時に該像担持体と該転写部材とを離間させるときよりも、該像担持体と該転写部材との離間距離が短いことを特徴とする画像形成装置。
  22. 請求項21の画像形成装置において、
    上記接離手段は、上記像担持体と上記転写部材とを上記2以上の離間動作によるそれぞれの離間状態から接触状態へ移行する接触動作の際、いずれの離間状態からも1回の動作で接触状態へ移行し、かつ、接触状態からそれぞれの離間状態へ移行する離間動作の際、いずれの離間状態へも1回の動作で移行するように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
  23. 請求項22の画像形成装置において、
    上記接離手段は、上記転写部材に設けられたカム当接位置にカム面が当接するように配置されたカム部材と、該カム部材を所定の回転位置へ回転させる回転駆動手段とで構成されていることを特徴とする画像形成装置。
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