JP2005043533A - 画像形成装置 - Google Patents

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Mikihiko Takada
幹彦 高田
Hiroshi Morimoto
浩史 森本
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Abstract

【課題】コピーの生産性低下やトナー消費量を最少限に抑えながら、クリーニングブレード捲れやブレード損傷を防止すること。
【解決手段】予め規定された中間転写体の走行距離毎に、積算印字面積カウント手段によりカウントされた積算印字面積値をチェックし、その値が予め規定した値以下の場合には、制御手段は次の画像形成開始を中断し、トナー帯を作成するように制御することを特徴とする画像形成装置。
【選択図】 図4

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置に係わり、特に、中間転写体をクリーニングするクリーニングブレードの劣化防止に関する。
【0002】
【従来の技術】
帯電、露光、現像の各手段を周囲に有する像担持体上にトナー像を形成し、トナー像を中間転写体に一次転写した後、転写材に中間転写体からトナー像を転写ローラもしくは転写ベルトにより二次転写させる画像形成装置においては、中間転写体表面で二次転写位置より中間転写体回動方向下流側に、二次転写残トナーや付着物を除去するために、ウレタンゴム等からなる弾性状ブレード(以降、クリーニングブレードという)を当接させ、クリーニングするブレードクリーニング法が知られている。
【0003】
しかしながら、中間転写体とクリーニングブレードの当接をトナーが確実にスクレイプでき、ブレード捲れやブレードエッジ摩耗が発生しないような条件に設定することは難しく、潤滑剤などを中間転写体や二次転写部材の表面に塗布してクリーニングブレードとの摩擦係数を下げたり、クリーニングブレード表層に摩擦係数を下げるコーティングを施す等を行い、ブレード捲れ現象等の不具合が発生しないようにしている。
【0004】
この場合、潤滑剤塗布機構を付加するために装置が複雑になったり、ブレードにコーティングした場合はコーティング剥がれが早く発生してしまうために耐久性がないという問題がある。
【0005】
また、中間転写体を構成する中間転写ベルトの非画像領域に帯状のトナー画像を作成し、この画像がブレードエッジに到達してクリーニングブレードと中間転写ベルトとの間の摩擦係数を下げる動作を時々実施するものも考えられている。
【0006】
すなわち、感光体の軸方向の非通紙領域に、所定の濃度のトナー層を均一に形成し、中間転写ベルトの非通紙領域に一次転写し、トナー帯を形成し、クリーニングブレードの捲れや欠け等の傷を抑制し、長寿命化を図っている(例えば、特許文献1)。一般には潤滑剤機能を有する外添剤が含有されるからである。
【0007】
しかしながら、転写材に対応した中間転写ベルト上の非通紙領域にトナー帯を形成したり、非通紙領域がない場合には中間転写ベルト上に形成されたトナー画像とトナー画像との間にトナー帯を形成しているため、二次転写ローラ汚れを招かないような動作制御が難しいことから、動作を一時停止する必要が生じ、トナー帯を形成するために時間を取られてしまう問題がある。更に、トナー消費が多くなってしまう。
【0008】
また、中間転写体へのトナー帯形成動作実行の判断として、転写材の幅、送り方向の長さ、適用対象紙種を判断基準として行い、クリーニングブレードの捲れや損傷等のトラブル発生の防止を図っている(例えば、特許文献2)。
【0009】
しかしながら、画像形成毎にトナー帯を形成するようにしているため、トナー消費が多くなってしまう。
【0010】
【特許文献1】
特開2000−231274号公報(段落番号0063、図1)
【0011】
【特許文献2】
特開2001−175090号公報(段落番号0048、図5)
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、中間転写体と当接するクリーニングブレードを有する中間転写体のクリーニング装置に関し、コピー生産性の低下、トナー消費増加を最少限に抑えながら、クリーニングブレード捲れ、ブレード損傷を防止するように対応する画像形成装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の本発明の画像形成装置によって達成される。
【0014】
(1) 帯電、露光、現像の各手段を周囲に設けた像担持体上にトナー像を形成し、該トナー像を中間転写体に転写させる一次転写手段と、転写材に該中間転写体からトナー像を転写させる二次転写手段と、二次転写手段による転写後に中間転写体に残留したトナーを除去する二次転写手段の中間転写体走行方向下流側のクリーニング手段と、中間転写体の走行距離をカウントする走行距離カウント手段と、前記像担持体上に形成されるトナー像の各色の画像印字面積を基に算出される、トナー像毎の積算印字面積をカウントする積算印字面積カウント手段と、制御手段とを有し、該制御手段は、予め規定された中間転写体の走行距離毎に、積算印字面積カウント手段によりカウントされた積算印字面積値をチェックし、その値が予め規定した値以下の場合には、次の画像形成開始を中断し、トナー帯を作成するように制御することを特徴とする画像形成装置。
【0015】
(2) 前記中間転写体の走行距離の規定値が2つ以上有り、各規定値に対応して複数の走行距離カウント手段を有することを特徴とする(1)に記載の画像形成装置。
【0016】
(3) 前記トナー帯は、予め画像データとして記憶され、帯電、露光及び現像手段により像担持体上に形成され、前記一次転写手段によって中間転写体に転写され、引き続く前記二次転写手段による転写が行われず、前記クリーニング手段に運ばれ、該クリーニング手段によって摺擦されることを特徴とする(1)又は(2)に記載の画像形成装置。
【0017】
(4) 前記トナー帯の作成は、少なくとも各色のトナーの内の潤滑剤を最も多く含有するトナーを用いて実行されることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【0018】
(5) 前記積算印字面積カウント手段は、形成されるトナー像の画像印字面積に、該トナー像を転写する転写材の幅により予め規定された紙幅重み値を掛け合わせ、それを積算することを特徴とする(1)〜(4)のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【0019】
(6) 前記紙幅重み値は、紙幅257mm以下を0、紙幅258mm以上を1とすることを特徴とする(5)に記載の画像形成装置。
【0020】
(7) 前記走行距離カウンタ及び前記積算印字面積カウンタは、画像形成開始でカウントを開始し、予め規定した中間転写体の走行距離に達した時、又はトナー帯作成が終了した時に、リセットされるように制御手段により制御されることを特徴とする(1)〜(6)のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【0021】
(8) 帯電、露光、現像の各手段を周囲に設けた像担持体上にトナー像を形成し、該トナー像を中間転写体に転写させる一次転写手段と、転写材に該中間転写体からトナー像を転写させる二次転写手段と、二次転写手段による転写後に中間転写体に残留したトナーを除去する二次転写手段の中間転写体走行方向下流側のクリーニング手段と、トナー帯作成手段とを有し、前記トナー帯作成手段は、少なくとも各色のトナーの内の潤滑剤を最も多く含有するトナーを用いてトナー帯の作成をすることを特徴とする画像形成装置。
【0022】
【発明の実施の形態】
本発明に係る実施の形態の一例について、以下に図面を用いて説明する。
【0023】
図1は、本発明の画像形成装置の実施の形態を示す断面構成図である。
このカラー画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部10Y,10M,10C,10Kと、無端ベルト状中間転写体ユニット7と、給紙搬送手段(符号なし)及び定着手段24としての定着装置とから成る。画像形成装置の本体Aの上部には、原稿画像読み取り装置SCが配置されている。
【0024】
イエロー色の画像を形成する画像形成部10Yは、第1の像担持体としての感光体ドラム1Y、該感光体ドラム1Yの周囲に配置された帯電手段2Y、露光手段3Y、現像手段4Y、一次転写手段としての一次転写ローラ5Y、クリーニング手段6Yを有する。
【0025】
マゼンタ色の画像を形成する画像形成部10Mは、第1の像担持体としての感光体ドラム1M、該感光体ドラム1Mの周囲に配置された帯電手段2M、露光手段3M、現像手段4M、一次転写手段としての一次転写ローラ5M、クリーニング手段6Mを有する。
【0026】
シアン色の画像を形成する画像形成部10Cは、第1の像担持体としての感光体ドラム1C、該感光体ドラム1Cの周囲に配置された帯電手段2C、露光手段3C、現像手段4C、一次転写手段としての一次転写ローラ5C、クリーニング手段6Cを有する。
【0027】
黒色画像を形成する画像形成部10Kは、第1の像担持体としての感光体ドラム1K、該感光体ドラム1Kの周囲に配置された帯電手段2K、露光手段3K、現像手段4K、一次転写手段としての一次転写ローラ5K、クリーニング手段6Kを有する。
【0028】
現像手段である現像器4Y、4M、4C、4Kは、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの帯電極性と同極性に帯電されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)若しくは黒色(K)の各色のトナーからなる二成分現像剤(一成分現像剤でもよい)をそれぞれ収容し、例えば厚み0.5〜1mm、外径15〜25mmの円筒状の非磁性のステンレスあるいはアルミ材で形成された現像剤担持体である現像ローラ4Y1、4M1、4C1、4K1を備えている。
【0029】
現像ローラ4Y1、4M1、4C1、4K1は、突き当てコロ(不図示)により感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kと所定の間隙、例えば100〜1000μmをあけて非接触に保たれ、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの回転方向と順方向に回転するようになっている。
【0030】
現像時、現像ローラ4Y1、4M1、4C1、4K1に対してトナーと同極性の直流電圧或いは直流電圧に交流電圧を重畳する現像バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム1Y、1M、1C、1K上の露光手段3Y、3M、3C、3Kに対して非接触の反転現像が行われる。
【0031】
一般的に、トナーには流動性の改良やクリーニング性の向上などの目的で、いわゆる外添剤が添加されており、この内、本発明に関係する潤滑剤としては、例えば、ステアリン酸の亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウム等の塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウムなどの塩等の高級脂肪酸の金属塩が挙げられる。
【0032】
これら外添剤の添加量は、トナーに対して0.01〜10質量%程度である。中間転写体ユニット7は、図2に示すように複数のローラ71、72、73、74により巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の無端ベルト状中間転写体70(以降、中間転写ベルトという)を有する。
【0033】
画像形成部10Y、10M、10C、10Kより形成された各色の画像は、1次転写ローラ5Y、5M、5C、5Kにより回動する中間転写ベルト70上に順次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。
【0034】
給紙カセット20内に収納された記録媒体としての転写材Pは、給紙手段21により給紙され、複数の中間ローラ22A、22B、22C、22D、レジストローラ23を経て、二次転写ローラ5Aに搬送され、転写材P上にカラー画像が一括転写される。
【0035】
カラー画像が転写された転写材Pは、定着装置24により定着処理され、排紙ローラ25に狭持されて排紙トレイ26上に載置される。
【0036】
以上は転写材Pの片側への画像形成を行う状態を説明したものであるが、両面複写の場合は、排紙切り換え部材27が切り替わり、用紙案内部28が開放され、転写材Pは矢示aの方向に搬送される。
【0037】
さらに、搬送機構29により転写材Pは下方に搬送され、用紙反転部30によりスイッチバックさせられ、転写材Pの後端部が先端部となって両面複写用給紙ユニット31内に搬送される。
【0038】
転写材Pは、両面複写用給紙ユニット31に設けられた搬送ガイド32を給紙方向に移動し、給紙ローラ33A、33B、33C、33Dで転写材Pを再給紙し、転写材Pを搬送路Rに案内する。
【0039】
このように、再び、上述したように2次転写の位置に転写材Pを搬送し、転写材Pの裏面にトナー画像を転写し、定着装置24で定着した後、排紙トレイ26に排紙する。
【0040】
また、二次転写ローラ5Aにより転写材Pにカラー画像を転写した後、転写材Pを曲率分離した中間転写ベルト70は、クリーニング部6Aにより残留トナーが除去される。
【0041】
画像形成処理中、1次転写ローラ5Kは常時、感光体ドラム1Kに圧接し、他の1次転写ローラ5Y、5M、5Cはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体ドラム1Y、1M、1Cに圧接する。
【0042】
画像形成部10Y、10M、10C、10Kは、垂直方向に縦列配置され、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの図示左側には無端ベルト状中間転写体ユニット7が配置されている。
【0043】
中間転写体ユニット7は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された第2の像担持体としての中間転写体を構成する半導電性の無端状ベルトより成る中間転写ベルト70を有する。
【0044】
中間転写ベルト70は、駆動ローラ73、支持ローラ71,72及び二次転写バックアップローラ74に外接して張架され、中間転写ベルト70の回転方向が反時計方向になるように、設けられている。
【0045】
また、二次転写バックアップローラ74に対向して中間転写ベルト70を介して二次転写ローラ5Aが設けられ、中間転写ベルト70のクリーニング部6Aが設けられている。
【0046】
同様に、中間転写ベルト70を挟んで各色毎の一次転写ローラ5Y、5M、5C、5Kが感光体1Y、1M、1C、1Kに対向して設けられている。
【0047】
この中間転写体としての中間転写ベルト70は、体積抵抗が10〜1012Ω・cmの無端ベルトであり、例えばポリカーボネート(PC)、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、エトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)等の樹脂材料や、EPDM、NBR、CR、ポリウレタン等のゴム材料にカーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりしたものが用いられ、厚みは、樹脂材料の場合50〜200μm程度、ゴム材料の場合は300〜700μm程度の設定にすることが好ましい。
【0048】
中間転写ベルト70の駆動は駆動モータ(図示せず)による駆動ローラ73の回転によって行われる。
【0049】
前記一次転写ローラ5Y、5M、5C、5Kは、中間転写ベルト70を挟んで感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kに対向して設けられ、中間転写ベルト70と感光体1Y、1M、1C、1Kとの間に転写域を形成する。一次転写ローラ5Y、5M、5C、5Kにはトナーと反対極性の直流電圧を印加し、転写域に転写電界を形成することにより、感光体ドラム1Y、1M、1C、1K上に形成される各色のトナー像が中間転写ベルト70上に転写される。
【0050】
この各色毎の第1の転写手段である一次転写ローラ5Y、5M、5C、5Kは、例えば外径8mmのステンレス等の導電性芯金(図示せず)の周面に、ポリウレタン、EPDM、シリコーン等のゴム材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりして、体積抵抗が10〜10Ω・cm程度のソリッド状態または発泡スポンジ状態で、厚さが5mm、ゴム硬度が20〜70°程度(Asker−C)の半導電弾性ゴム(図示せず)を被覆して形成される。
【0051】
転写材Pの表面に転写を行う二次転写ローラ5Aは中間転写ベルト70を挟んで接地された二次転写バックアップローラ74に対向して設けられ、トナーと反対極性の直流電圧が直流電源(図示せず)によって印加され、中間転写ベルト70上に担持される重ね合わせトナー画像を二次転写ローラ5Aを介して転写材Pの表面に転写する。
【0052】
中間転写ベルト70上のカラートナー像を転写材上に再転写する第2の転写手段である二次転写ローラ5Aは、例えば外径8mmのステンレス等の導電性芯金(図示せず)の周面に、ポリウレタン、EPDM、シリコーン等のゴム材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりして、体積抵抗が10〜10Ω・cm程度のソリッド状態または発泡スポンジ状態で、厚さが5mm、ゴム硬度が20〜70°程度(Asker−C)の半導電弾性ゴム(図示せず)を被覆して形成される。
【0053】
二次転写ローラ5Aは一次転写ローラ5Y、5M、5C、5Kと異なりトナーが接するため表面に半導電性のフッ素樹脂やウレタン樹脂等の離型性の良いものを被覆する場合がある。二次転写バックアップローラ74は、ステンレス等の導電性芯金(図示せず)の周面に、ポリウレタン、EPDM、シリコーン等のゴムや樹脂材料に、カーボン等の導電性フィラーを分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりした半導電性材料を、厚さが0.05〜0.5mm程度被覆して形成される。
【0054】
中間転写体クリーニング手段である中間転写ベルト70のクリーニング部6Aは、図2において中間転写ベルト70を挟んで従動ローラ6A2に対向して設けられ、中間転写ベルト70をクリーニングするクリーニングブレード6A1と、該クリーニングブレード6A1を保持するブレードホルダ6A3と、該ブレードホルダ6A3を押圧しクリーニングブレード6A1を中間転写ベルト70に押圧するための押圧バネ6A4とにより構成される。
【0055】
押圧バネ6A4の押圧によりブレードホルダ6A3にその後端部(根元の部分)を保持される状態で、クリーニングブレード6A1の先端部を中間転写ベルト70の回転方向と反対方向(カウンター方向)に向けて負荷をかけた状態で中間転写ベルト70に当接させる。
【0056】
該クリーニングブレード6A1は材質としてゴム弾性体が用いられ、その材料としてはウレタンゴム、シリコンゴム、フッソゴム、クロロピレンゴム、ブタジエンゴム等が知られているが、これらの内、ウレタンゴムは他のゴムに比して摩耗特性が優れている点で特に好ましい。
【0057】
中間転写ベルト70に対して当接及び当接解除可能なクリーニングブレード6A1により、中間転写ベルト70の周面上に残った転写後のトナーをクリーニングする。
【0058】
クリーニングブレードは、板金ホルダー上に厚み1〜3mmでJIS−A硬度60〜80°の板状のウレタンゴムを接着し、自由長が5〜12mm程度
になるようにしたものであり、荷重49〜490mN程度で感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kや中間転写ベルト70に当接されている。
【0059】
クリーニングブレード6A1が捲れあがらないようにブレード先端部にフッ素コーティングを施したり、相手側が帯電しないように導電性のウレタンゴムを使用することもある。
【0060】
次に、画像形成プロセスについて図1をもとに説明する。
画像記録のスタートにより感光体ドラム1Yの駆動モータ(図示せず)の始動により、イエロー(Y)の画像形成部10Yの感光体ドラム1Yが図1の矢示の反時計方向へ回動され、同時にYの帯電部2Yの帯電作用によりYの感光体ドラム1Yに電位の付与が開始される。
【0061】
Yの感光体ドラム1Yは電位を付与された後、Yの露光手段3Yによって第1の色信号すなわちYの画像データに対応する電気信号による画像書き込みが開始され、Yの感光体ドラム1Yの表面に原稿画像のYの画像に対応する静電潜像が形成される。
【0062】
前記の潜像はYの現像手段4Yの現像ローラ4Y1により接触或いは非接触の状態で反転現像され、Yの感光体ドラム1Yの回転に応じて、感光体ドラム1Y上にイエロー(Y)のトナー像が形成される。
【0063】
上記の画像形成プロセスによってYの感光体ドラム1Y上に形成されたYのトナー像が、Yの転写域(符号なし)において、第1の転写手段であるYの1次転写ローラ5Yによって、中間転写ベルト70上に転写される。
【0064】
次いで、中間転写ベルト70上のYのトナー像と同期が取られ、マゼンタ(M)の画像形成部10MによりMの帯電手段2Mの帯電作用により電位が付与され、Mの露光手段3Mによって第2の色信号すなわちMの画像データに対応する電気信号による画像書き込みが行われる。
【0065】
引き続きMの現像手段4Mの現像ローラ4M1による接触或いは非接触の反転現像によってMの感光体ドラム1M上に形成されたMのトナー像が、Mの転写域(符号なし)において、Mの一次転写ローラ5Mによって、前記のYのトナー像の上からMのトナー像が重ね合わせて形成される。
【0066】
同様のプロセスにより、Y、Mの重ね合わせトナー像と同期が取られ、シアン(C)の画像形成部10CによりCの感光体ドラム1C上に形成された、第3の色信号によるCの画像データに対応するCのトナー像が、Cの転写域(符号なし)において、Cの一次転写ローラ5Cによって、前記のY、Mのトナー像の上から重ね合わせて形成される。
【0067】
さらに、Y、M、Cの重ね合わせトナー像と同期が取られ、黒色(K)の画像形成部10KによりKの感光体ドラム1K上に形成された、第4の色信号によるKの画像データに対応するKのトナー像が、Kの転写域(符号なし)において、Kの一次転写ローラ5Kによって、前記のY、M、Cのトナー像の上から重ね合わせて形成され、中間転写ベルト70上にY、M、C及びKの重ね合わせカラートナー像が形成される。
【0068】
転写後の各色毎の感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの周面上に残った転写残トナーは、各色毎のクリーニング部6Y、6M、6C、6Kの、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kと当接状態となっているクリーニング部材を構成するクリーニングブレード(図2参照)6Y1、6M1、6C1、6K1により摺擦され、クリーニングされる。
【0069】
中間転写ベルト70上の重ね合わせカラートナー像形成と同期して転写材収納手段である給紙カセット20から、1枚づつ分離搬送された転写材Pが、転写材給送手段としてのタイミングローラ23を経て第2の転写手段である二次転写ローラ5Aの転写域(符号なし)へと搬送され、トナーと反対極性の直流電圧が印加される二次転写ローラ5Aにより、中間転写ベルト70上の重ね合わせカラートナー像が転写材P上に一括して再転写される。
【0070】
カラートナー像が転写された転写材Pは、分離手段である除電電極(図示せず)により除電され、定着装置24へと搬送され、定着ローラ24Aと圧着ローラ24Bとの間で熱と圧力とを加えられることにより、転写材P上のトナー像が定着された後、排紙ローラ25により排紙トレイ26へ排出される。
【0071】
転写後の中間転写ベルト70の周面上に残った転写残トナーは、クリーニング部6Aにて中間転写ベルト70を挟んでクリーニング対向ローラ6A2に対向して設けられる中間転写ベルト70と当接状態となっている中間転写体クリーニング部材であるクリーニングブレード6A1により摺擦され、クリーニングされる。
【0072】
図3はトナー帯作成を制御することを示すブロック図である。
制御手段100は、プリントジョブの開始により、中間転写ベルト走行距離カウンタ及び積算印字面積カウンタのカウントを実行し、走行距離毎の積算印字面積からトナー帯作成可否を判断し、可の場合には予めメモリに記憶された画像データを基に画像形成部にトナー帯を形成する。
【0073】
図4は本発明に係るトナー帯作成の制御の動作の1例を示すフローチャートである(なお、以下の説明の中で用いる符号については、図1を参照)。
【0074】
コピーボタンが押され、コピー動作がスタートしたり、又は連続コピー時には転写材Pの先端検知により画像形成を開始させる(ST1)。
【0075】
同時に制御手段100は、画像形成開始と同時に中間転写ベルト70の駆動モータ(図示せず)を始動させ、駆動ローラ73を回転させ、中間転写ベルト70を矢印の方向に回動させると同時に、中間転写ベルト走行距離カウンタのカウントを開始させる。
【0076】
なお、中間転写ベルト70の走行距離は、該ベルトの走行時間と線速から演算し求められる。
【0077】
又、画像形成開始と共に、感光体駆動モータ(図示せず)を始動させ、1色目のYの感光体ドラム1Yが矢印の方向に回転し、露光手段3Yにおける露光によりYの色信号の画像データに対応する電気信号による画像書き込みが行われ、その際電気信号がカウントされ画像印字面積として求められる。
【0078】
順次M、C、K色の画像書き込みが行われ、その各々の色毎の画像印字面積がカウントされ、1枚の転写材P上の4色トータルのカラー画像としての画像印字面積が求められる。
【0079】
積算印字面積は、転写材Pの1枚毎にカラー画像としての4色トータルの画像印字面積に、紙幅重み値を掛け合わせて求められる。
【0080】
ここで、通常の画像形成装置においてはAサイズ系列、Bサイズ系列の規格化された転写材Pを使用しており、転写材Pの使用頻度や装置の設置スペースからA4サイズの横送りを最大送り幅としているのが一般的である。
【0081】
そのため、最も使用頻度の高い転写材PであるA4横サイズ(紙幅297×送り量210mm)とそれ以外の最大サイズB4縦(紙幅257×送り量364mm)とに分類することにより、転写材Pに転写後に中間転写ベルト70上に残留するトナー(一般的には中間転写ベルト70上に転写されるトナーの内の10〜20%が未転写として残留する)によるクリーニングブレード6A1が常時潤滑される幅は257mmであるから、紙幅(即ち、転写材Pの幅)257mm以下の場合には紙幅重み値=0、258mm以上の場合には紙幅重み値=1と規定することにより、無駄のない、かつ必要な場合のみにトナー帯がクリーニングブレード6A1に供給されるようにした。
【0082】
以上のようにして積算印字面積カウンタもカウントを開始される(ST2)。次いで、ST3にて中間転写ベルト走行距離が例えば設定値Lに到達したか否かの判断をする。
【0083】
ここに、Lは中間転写ベルト70上にクリーニングブレード6A1が常時当接しているため、小サイズや257mm幅以下の転写材Pを処理した場合に、プリントジョブ開始からクリーニングブレード6A1が捲れや損傷を発生するまでの処理枚数をnとし、それに相当する中間転写ベルト70の走行距離を予め規定したものである。
【0084】
なお、nは一般的には、転写材Pを約100枚程度処理した場合に相当する。ST3にて、中間転写ベルト走行距離カウンタがLに到達したと判断される(YES)と、ST4に歩進する。
【0085】
ST4にて、積算印字面積カウンタが予め規定されたSになっているかの判断が行われる。
【0086】
ここで、例えばA4Rを処理する時0を積算する場合、画像形成開始から転写材Pをn枚処理した時にA4に相当する紙幅258mm以上の転写材Pを1枚でも処理したかどうかを積算印字面積カウンタと比較する基準値としてSを閾値とし、この場合はS=0として規定されている。
【0087】
ST4にて、積算印字面積カウンタがSに達していないと判断される(YES)と、ST5にてプリントジョブが中断される。
【0088】
プリントジョブの中断のタイミングは、4色の画像形成が転写材Pへの転写が完了した後に、中断信号を出すように制御される。
【0089】
次に、ST6にてトナー帯作成を実施する。
なお、後述する図5にて、トナー帯作成のサブルーチンで示すように、中間転写ベルト70上に形成されたトナー帯はクリーニング部6Aに送られ、クリーニング部6Aのクリーニングブレード6A1により摺擦される。
【0090】
トナー帯を摺擦したクリーニングブレード6A1はトナー帯を形成するトナーに添加されている潤滑剤との全幅に亘っての接触により、ブレード先端部の潤滑性が保たれ、中間転写ベルト70との接触によるブレード捲れやブレード損傷から保護されるようになる。
【0091】
次いで、トナー帯を摺擦された中間転写ベルト70は所定の位置に停止し、ST7にて、中間転写ベルト走行距離カウンタ及び積算印字面積カウンタをリセットし、次の画像形成の開始に備える。
【0092】
ST3にて、中間転写ベルト走行距離カウンタがLに達しない場合(NO)には、Lに達するまで繰り返しチェックを行う。
【0093】
ここで、もう一つの実施の形態として、Lが転写材Pを大量に処理した場合(例えば、A4サイズを1パッケージ500枚相当)における中間転写ベルト走行距離と予め規定し、その間においてクリーニングブレード6A1の捲れや損傷を発生させないA4横送りサイズ(装置における最大送り幅297mmを示す)の処理枚数を予め規定しておき、さらにA4横送りサイズ1枚に使用されるトナー印字面積比(一般的には、約3%程度である。)、中間転写ベルト70に残留する転写残トナー比率、紙幅重み値等から積算印字面積値Sの値を予め規定しておくことにより、ブレード捲れやブレード損傷を発生させない必要最小限のトナー量を規定しておくことも可能である。
【0094】
ST4において、積算印字面積カウンタがSに達していた場合(NO)には、ST8に進み、中間転写ベルト走行距離カウンタ及び積算印字面積カウンタをリセットし、次のカウントを開始する(ST2)。
【0095】
図5はトナー帯作成の動作の1例に関するサブルーチンである。
図4のフローにおけるST6のトナー帯作成は図5のサブルーチンで行われる。
【0096】
トナー帯作成シーケンスの実行の判断がされて処理がスタートし、当該処理のフラグ=1を立てる(ST21)。
【0097】
図4のST6でプリントジョブが中断したことにより停止した中間転写ベルト70の回動を再開する(ST22)。
【0098】
この際、中間転写ベルト走行距離カウンタ及び積算印字面積カウンタは停止状態にある。
【0099】
次いで、ST23において、トナー帯用トナー(C1)の選択を行う。
トナー帯用トナーとしては、4色のトナーの内、トナー飛散防止機能の付与や含有する着色剤の種類により潤滑剤の添加比率が異なっているため、最も潤滑剤を多く含有したトナー(C1)を予め選択しておくことも可能であるが、現像剤の品種情報などにより選択する。
【0100】
選択されたトナー(C1)の画像形成用の感光体ドラム(D1)の駆動モータ(図示せず)を始動(ST24)し、予めメモリに記憶されたトナー帯の画像データを感光体ドラム(D1)上に露光(画像書き込み)(ST25)する。
【0101】
ここで、トナー帯は画像形成領域最大幅を少なくともカバーする幅を有し、中間転写体走行方向の長さは約10mmの形状を成し、中間転写ベルト70上の指定された位置に形成される。
【0102】
次いで、ST26にて、感光体ドラム(D1)にトナー帯の静電潜像を形成し、現像手段にて予め選定されたトナー(C1)を有する現像手段により、感光体ドラム(D1)上にトナー(C1)が供給され、潜像がトナー帯として顕像化される(ST27)。
【0103】
顕像化されたトナー帯は一次転写ローラにより、中間転写ベルト70上に転写される(ST28)。
【0104】
中間転写ベルト70上のトナー帯は、二次転写ローラ部5Aに送られる(ST29)。
【0105】
二次転写ローラ部5Aにおいて、転写機能が働かないように予め転写電圧印加禁止とベルト圧着禁止の信号が出されるため、中間転写ベルト70上のトナー帯はそのまま次の工程に送られる。
【0106】
引き続き、中間転写ベルト70上のトナー帯はクリーニング部6Aへ送り込まれ(ST30)、クリーニングブレード6A1により中間転写ベルト70上のトナー帯が摺擦される(ST31)。
【0107】
トナー帯がクリーニングブレード6A1により摺擦されることにより、クリーニングブレード6A1全幅の中間転写ベルト70に対する当接状態が修正され、かつトナー(C1)に添加された潤滑剤によって中間転写ベルト70との摺動状態がスムースになり、ブレード捲れやブレード損傷を抑えることができる。
【0108】
クリーニング部6Aを通過後、中間転写ベルト70は所定の位置にて停止(ST32)し、トナー帯作成動作のフラグ=0として(ST33)待機状態となる。
【0109】
以上のフローについては、カウンタ規定値L、Sを複数(n個)設定することにより、複数(n個)のフローをn水準で実行することも可能で、つまりn水準でのトナー帯作成が可能である。
【0110】
【発明の効果】
以上のように構成したので、下記のような効果を奏する。
【0111】
請求項1に記載の発明によれば、予め規定された中間転写体の走行距離毎に、紙幅により重み値を掛け合わせて得られる積算印字面積値をチェックし、その値が予め規定された値以下の場合に、最も潤滑剤を多く含有するトナーによりトナー帯を作成し、中間転写ベルトクリーニング手段にて摺擦されるようにしたため、従来よりトナー帯を作成する頻度を少なくしても、コピーの生産性を落とさず、かつトナー帯作成のトナーを少なくできる、クリーニングブレードの捲れやブレード損傷の防止が可能な画像形成装置が提供されることになる。
【0112】
請求項8に記載の発明によれば、中間転写体へのトナー帯作成手段は、少なくとも各色のトナーの内の潤滑剤を最も多く含有するトナーを用いて行なうようにしたため、トナーの消費量を減らしても、クリーニングブレードの捲れやブレード損傷の防止が可能な画像形成装置が提供されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像形成装置の実施の形態を示す断面構成図。
【図2】中間転写体ユニットを構成する概略構造図。
【図3】トナー帯作成を制御することを示すブロック図。
【図4】トナー帯作成を判断することを示すフローチャート。
【図5】トナー帯作成を実施することを示すサブルーチン。
【符号の説明】
1Y 感光体ドラム(Y)
3Y 露光手段(Y)
4Y 現像手段(Y)
5Y 一次転写ローラ(Y)
5A 二次転写ローラ
6A クリーニング部
6A1 クリーニングブレード
7 中間転写体ユニット
70 中間転写ベルト
A 本体
P 転写材

Claims (8)

  1. 帯電、露光、現像の各手段を周囲に設けた像担持体上にトナー像を形成し、該トナー像を中間転写体に転写させる一次転写手段と、転写材に該中間転写体からトナー像を転写させる二次転写手段と、二次転写手段による転写後に中間転写体に残留したトナーを除去する二次転写手段の中間転写体走行方向下流側のクリーニング手段と、中間転写体の走行距離をカウントする走行距離カウント手段と、前記像担持体上に形成されるトナー像の各色の画像印字面積を基に算出される、トナー像毎の積算印字面積をカウントする積算印字面積カウント手段と、制御手段とを有し、該制御手段は、予め規定された中間転写体の走行距離毎に、積算印字面積カウント手段によりカウントされた積算印字面積値をチェックし、その値が予め規定した値以下の場合には、次の画像形成開始を中断し、トナー帯を作成するように制御することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記中間転写体の走行距離の規定値が2つ以上有り、各規定値に対応して複数の走行距離カウント手段を有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記トナー帯は、予め画像データとして記憶され、帯電、露光及び現像手段により像担持体上に形成され、前記一次転写手段によって中間転写体に転写され、引き続く前記二次転写手段による転写が行われず、前記クリーニング手段に運ばれ、該クリーニング手段によって摺擦されることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
  4. 前記トナー帯の作成は、少なくとも各色のトナーの内の潤滑剤を最も多く含有するトナーを用いて実行されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  5. 前記積算印字面積カウント手段は、形成されるトナー像の画像印字面積に、該トナー像を転写する転写材の幅により予め規定された紙幅重み値を掛け合わせ、それを積算することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  6. 前記紙幅重み値は、紙幅257mm以下を0、紙幅258mm以上を1とすることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
  7. 前記走行距離カウンタ及び前記積算印字面積カウンタは、画像形成開始でカウントを開始し、予め規定した中間転写体の走行距離に達した時、又はトナー帯作成が終了した時に、リセットされるように制御手段により制御されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  8. 帯電、露光、現像の各手段を周囲に設けた像担持体上にトナー像を形成し、該トナー像を中間転写体に転写させる一次転写手段と、転写材に該中間転写体からトナー像を転写させる二次転写手段と、二次転写手段による転写後に中間転写体に残留したトナーを除去する二次転写手段の中間転写体走行方向下流側のクリーニング手段と、トナー帯作成手段とを有し、前記トナー帯作成手段は、少なくとも各色のトナーの内の潤滑剤を最も多く含有するトナーを用いてトナー帯の作成をすることを特徴とする画像形成装置。
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