JP2006030735A

JP2006030735A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2006030735A
Application number: JP2004211222A
Authority: JP
Inventors: Tetsuichiro Fujimoto; 徹一郎藤本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-07-20
Filing date: 2004-07-20
Publication date: 2006-02-02

Abstract

【課題】記録媒体サイズより大きなトナー画像を転写した場合の転写部材のクリーニング手段を有する画像形成装置を提供すること。
【解決手段】トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体上のトナー像を記録媒体上に転写する転写手段を有し、前記転写手段は記録媒体に接触する転写部材を有し、前記転写部材のクリーニング手段を有する画像形成装置において、複数の異なる方式の前記クリーニング手段を有し、トナー画像サイズが記録媒体サイズより大きく記録媒体の縁からはみ出す場合と記録媒体サイズよりも小さく縁からはみ出さない場合とでクリーニング方式を選択することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式によるレーザビームプリンタ（以下、ＬＢＰ）等の画像形成装置に関するものである。

近年、インクジェット方式やバブルジェット方式のプリンタにおいては、記録媒体の周縁部に余白マージンがなく記録媒体前面に画像が形成されている、所謂“縁なし印刷”が普及している。電子写真方式のＬＢＰにおいては、このような縁なし印刷に関して、例えば、記録媒体の縁からはみ出す大きさでトナー画像を形成する縁無し画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１）。

中間転写体を用いた画像形成装置における縁なし印刷では、中間転写体から記録媒体へトナー画像を転写する際に、記録媒体の縁からはみ出したトナー画像が転写部材に付着し、記録媒体の裏面を汚す課題がある。そのため、転写部材に付着してトナーをクリーニングする必要がある。前記特許文献１では、転写部材に接触するクリーニング部材を備えており、クリーニング部材と転写部材とにバイアス差若しくは相対速度差を付けることで転写部材表面をクリーニングする手法が提案されている。

特開２００４−４５４５７号公報

しかし、上記従来例では転写部材に直接クリーニング部材が接触している構成であったため、転写部材の摩擦による表面性の悪化、表面性の悪化による転写性の低下が懸念される。

本発明の目的は、このような不具合を鑑み、記録媒体サイズより大きなトナー画像を転写した場合の転写部材のクリーニング手段を有す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、請求項１記載の発明は、トナー像を担持する中間転写体と、前記中間転写体上のトナー像を記録媒体上に転写する転写手段と、前記転写部のクリーニング手段を有する画像形成装置において、複数の異なる方式の前記クリーニング手段を有し、トナー画像サイズが記録媒体サイズより大きく記録媒体の縁からはみ出す、所謂“縁なし”の場合と記録媒体サイズよりも小さく縁からはみ出さない“縁あり”の場合とで選択的にクリーニング方式を実行することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、前記転写手段が、記録媒体サイズより大きなトナー画像を記録媒体に転写する時にのみ転写部材に接触しクリーニングを実施するクリーニング方式を有し、それ以外の時にはクリーニング部材が離間し別方式のクリーニング方式にて転写部材のクリーニングを実施することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、前記異なる方式のクリーニング手段が、機械的なクリーニング手段と静電的なクリーニング手段であり、記録媒体サイズより大きなトナー画像を記録媒体に転写する時には、機械的なクリーニング手段を実施し、それ以外の時には静電的なクリーニング手段にて転写部材のクリーニングを実施することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、“縁あり”転写時と“縁なし”転写時とで、クリーニング方式を選択的に切り替えることで、転写部材のクリーニング時の負荷が低減され、転写部材表面の悪化を抑制でき、継続して良好な転写性を維持し画質低下を防止することが可能となる。

請求項２記載の発明によれば、“縁なし”転写時のみ転写部材に接触するクリーニング方式を実施することで、転写部材のクリーニング時の負荷が更に低減され、転写部材表面の悪化を抑制でき、継続して良好な画質を維持することが可能となる。

請求項３記載の発明によれば、“縁なし”印刷時には、機械的なクリーニング手段を実施することで、転写部材のクリーニング性を更に向上することが可能となり、記録媒体裏面への汚れを防止することが可能となる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
図１はカラー画像形成装置の断面図である。この装置は、図示のように、電子写真方式のカラー画像形成装置の一例である中間転写体２８を採用したタンデム方式のカラー画像形成装置である。図２は実施例１のカラー画像形成装置の全体構成を示すブロック図である。

本カラー画像形成装置は、画像処理部と画像形成部により構成する。最初に画像処理部１０における処理について説明する。

カラーマッチングテーブル１０１で、パーソナルコンピュータ等から送られてくる画像の色を表すＲＧＢ信号をカラー画像形成装置の色再現域に合わせたデバイスＲＧＢ信号（以下、ＤｅｖＲＧＢと言う）へ変換する。次に、変換したＤｅｖＲＧＢ信号を、色分解テーブル１０２で、カラー画像形成装置のトナー色材色であるＣＭＹＫ信号へ変換する。キャリブレーションテーブル１０３は各々のカラー画像形成装置に固有の濃度−階調特性を補正するテーブルであり、前記ＣＭＹＫ信号を濃度−階調特性の補正を加えたＣ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’信号へ変換する。ディザテーブル１０４は、ディザ処理を行い、Ｃ”Ｍ”Ｙ”Ｋ”信号に変換する。更に、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）テーブル１０５で、前記Ｃ”Ｍ”Ｙ”Ｋ”信号を対応する図１に示すスキャナ部２４Ｃ，２４Ｍ，２４Ｙ，２４Ｋの露光時間Ｔｃ，Ｔｍ，Ｔｙ，Ｔｋへ変換する。

次に、画像形成部１１について説明する。画像形成に関わる主な手段は、帯電手段１１２、露光手段１１３、現像手段１１４、転写手段１１５、定着手段１１６である。それらをＣＰＵ１１１により制御している。

図１を用いて電子写真方式のカラー画像形成装置における画像形成部の動作を説明する。

画像形成部は、画像処理部が変換した露光時間に基づいて点灯させる露光光により静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して単色トナー像を形成し、この単色トナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成し、この多色トナー像を記録媒体１２へ転写し、その記録媒体上の多色トナー像を定着させる。

図２の帯電手段１１２として、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のステーション毎に、図１に示す感光体２２を帯電させるための４個の帯電器２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋを備える構成で、各帯電器には帯電ローラ２３ＹＲ，２３ＭＲ，２３ＣＲ，２３ＫＲを備えている。

感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋは、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成し、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転するもので、駆動モータは感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋを画像形成動作に応じて反時計回り方向に回転させる。

図２の露光手段１１３は、図１に示す感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋへスキャナ部２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋより露光光を照射し、感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋの表面を選択的に露光することにより、静電潜像を形成するように構成している。

図２の現像手段１１４は、前記静電潜像を可視化するために、ステーション毎にイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像を行う図１に示す４個の現像器２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋを備える構成で、各現像器には、スリーブ２６ＹＳ，２６ＭＳ，２６ＣＳ，２６ＫＳが設けられている。

図２の転写手段１１５は、図１に示す感光体２２から中間転写体２８へ単色トナー像を転写するために、中間転写体２８を時計周り方向に回転させ、感光体２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋとその対向に位置する一次転写ローラ２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋの回転に伴って単色トナー像を転写する。一次転写ローラ２７に適当なバイアス電圧を印加すると共に感光体２２の回転速度と中間転写体２８の回転速度に差を付けることにより、効率良く単色トナー像を中間転写体２８上に転写する。これを一次転写と言う。

更に、図２の転写手段１１５は、図１に示すステーション毎に単色トナー像を中間転写体２８上に重ね合わせ、重ね合わせた多色トナー像を中間転写体２８の回転に伴い二次転写ローラ２９ａまで搬送し、更に記録媒体１２を給紙トレイ２１ａ又は２１ｂから二次転写ローラ２９ａへ狭持搬送し、記録媒体１２に中間転写体２８上の多色トナー像を転写する。この二次転写ローラ２９ａに適当なバイアス電圧を印加し、静電的にトナー像を転写する。これを二次転写と言う。二次転写ローラ２９ａは、記録媒体１２上に多色トナー像を転写している間、２９ａの位置で記録媒体１２に当接し、印字処理後は２９ｂの位置に離間する。二次転写ローラ２９ａのクリーニング機構２９ｃは、二次転写ローラの当接離間動作に追従し移動する。

図２の定着手段１１６は、図１に示す記録媒体１２に転写された多色トナー像を記録媒体１２に溶融定着させるために、記録媒体１２を加熱する定着ローラ３２と記録媒体１２を定着ローラ３２に圧接させるための加圧ローラ３３を備えている。定着ローラ３２と加圧ローラ３３は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ３４，３５が内蔵されている。定着装置３１は、多色トナー像を保持した記録媒体１２を定着ローラ３２と加圧ローラ３３により搬送するとともに、熱及び圧力を加え、トナーを記録媒体１２に定着させる。

トナー定着後の記録媒体１２は、その後図示しない排出ローラによって図示しない排紙トレイに排出して画像形成動作を終了する。

次に、“縁なし”印刷と“縁あり”印刷について説明する。

図３（ａ）は“縁あり”印刷を、図３（ｂ）は“縁なし”印刷を示している。“縁あり”印刷時には、トナー画像は、記録媒体内に全て収まり記録媒体の周辺に上余白（ｍｈ）・下余白（ｍｂ）・左余白（ｍｌ）・右余白（ｍｒ）の周辺マージンが存在する。“縁なし”印刷時には、トナー画像が記録媒体の縁にまで達しており、周辺マージンがなくなる。図３（ｂ）においては、上余白・下余白・左余白・右余白の全てがない状態を図示してあるものの、1 つ以上の余白がゼロであれば“縁なし”印刷とする。

図４にて、“縁なし”印刷時のトナー画像形成について説明する。

ホストコンピュータ上の画像ファイルに対して、ユーザーが縁無し印字を選択した場合、コントローラは選択されている記録媒体サイズに対して縁無し印刷となるように画像をリサイズする。

図４（ａ）は中間転写体上に形成されるリサイズ後のトナー画像サイズを表しており、縦はＩｖ、横はＩｈである。又、図４（ｂ）は記録用紙のサイズを表しており、縦はＰｖ、横はＰｈである。トナー画像と記録媒体のサイズ関係はＰｖ＜Ｉｖ、Ｐｈ＜Ｉｈとなるように設定される。つまり、記録媒体が前後左右に少々ずれて給紙されても、記録媒体に余白が生じることがないように、リサイズ後の画像サイズは選択されている記録媒体サイズより若干大きくなるように設定される。中間転写ベルト２８上には破線で示したＩｖ×Ｉｈサイズのトナー画像が形成され、
二次転写部により実線で示したＰｖ×Ｐｈサイズの記録用紙に二次転写される。

よって、図４（ｄ）に示すような額縁状のトナー画像が二次転写残トナーとなる。この二次転写残トナーは記録媒体の縁からはみ出しているため、二次転写ローラに付着する。二次転写ローラに付着したトナーは、二次転写中に記録媒体の裏面に移動し、記録媒体裏面を汚す課題がある。そのため、“縁なし”印刷時には、二次転写ローラに付着したトナーをクリーニングする必要が生じる。

図５で本実施の形態１での、“縁なし”と“縁あり”時で、クリーニング方式を選択的に実行する制御について説明する。

ユーザが印刷を開始する際に、パーソナルコンピュータのプリンタドライバで、縁なし印刷を実行するかを選択する。ここでは、プリンタドライバ上としたものの、ＬＢＰのオペパネから直接選択することも可能であり、プリンタドライバからとは限らない。図５（ａ）での制御においては、プリンタはクリーニング方式Ｂが常に設定されており、ユーザーが“縁なし”印刷を設定した時にのみ、クリーニング方式Ａが設定される。印刷処理が終了するとともに、クリーニング方式Ｂが設定される。図５（ｂ）での制御においては、プリンタは印刷開始の指令を受けてから、どのクリーニング方式を使用するかが決定される。印刷処理が終了するとともに、クリーニング方式はリセットされる。

図６にて、クリーニング方式について説明する。

二次転写時には、中間転写体２８上に形成された負極性のトナー画像を記録媒体に転写するために、二次転写ローラ２９ａには、正極性のバイアスが印加されている。図６（ａ）に示すクリーニング方式は、二次転写終了後に、二次転写ローラ２９ａには二次転写時にトナー画像を記録媒体に転写する時とは逆の負極性のバイアスをバイアス電源４０ａにより印加することで、二次転写ローラ２９ａに付着した負極性トナーを中間転写体２８上に静電的に移動させ、二次転写ローラ２９ａをクリーニングする、所謂“静電回収”方式のクリーニングである。

又、二次転写ローラ２９ａは、静電回収を実施している際には中間転写体２８に接触している。ここでは、トナーが負極性の場合について説明したものの、トナーが正極性の場合には二次転写ローラに印加されるバイアス極性が二次転写時には負極性、クリーニング時には正極性となる。又、図６中のファーブラシ２９１ｃは、静電回収方式が実行中には、停止している。

本構成では、二次転写ローラ２９ａにファーブラシが接しているものの、ローラ表面への摩擦負荷は低く、ローラの表面性が悪化されることがない。

しかしながら、“縁なし”印刷時には、記録媒体の縁からはみ出したトナー像がローラに付着し、二次転写中に、記録媒体の裏面を汚してしまうため、“縁なし”印刷時には、図５で説明した制御により、ファーブラシ２９１ｃ方式のクリーニング方式が選択され実行される。ファーブラシ方式でのクリーニングは、縁なし転写中に、ファーブラシ２９１ｃが転写ローラ２９ｂの回転方向とは反対向きに回転する。このクリーニングは、機械的なクリーニングが主であるが、よりクリーニング性を向上させるために、更にファーブラシに直流に交流を重畳させたバイアスをバイアス電源４０ｂより印加することにより、電気的なクリーニングも付加される。これにより、二次転写ローラ上に付着したトナーは、機械的及び電気的にクリーニングされる。図６（ｂ）中に示した矢印は、それぞれ中間転写体２８の移動方向、二次転写ローラ２９ａの回転方向、ファーブラシ２９１ｃの回転方向を示している。

本実施の形態では、２つのクリーニング方式を制御により切り替えるとしたものの、複数の方式を制御可能であり、２方式に限られるものではない。又、クリーニング方式も静電回収方式やファーブラシ方式に限られるものではない。

以上説明した通り、本実施の形態で示した制御方法により、転写部材のクリーニング時の負荷が低減され、転写部材表面の悪化を抑制でき、継続して良好な転写性を維持し画質低下を防止することが可能となる。

＜実施の形態２＞
本実施の形態２では、実施の形態１で示した制御方式を有する画像形成装置において、“縁なし”印刷時と“縁あり”印刷時とで、クリーニング部材を機械的に二次転写ローラに当接離間させる構成について説明する。

図７に、二次転写ローラのクリーニング手段が当接及び離間している状態を示す。ここでは、クリーニング手段として、実施の形態１で説明したファーブラシ方式を示しているものの、ファーブラシ方式に限られるものではない。

“縁なし”印刷時には、ファーブラシ２９１ｃが、図７（ａ）に示すように二次転写ローラに当接することで、二次転写ローラの表面に付着したトナーを回収する。“縁有り”転写時には、図７（ｂ）に示すようにファーブラシ２９１ｃが二次転写ローラから離間し、実施例１で説明した静電回収方式により、二次転写ローラはクリーニングされる。

“縁あり”印刷時にクリーニング手段が二次転写ローラ２９ａから離間することで、二次転写ローラに与える負荷を更に低減することが可能となり、より長期間に亘って二次転写ローラの表面性の悪化を抑制し、継続して良好な転写性を維持し画質低下を防止することが可能となる。

＜実施の形態３＞
本実施の形態は、実施の形態１で示した制御方式を有する画像形成装置において、異なるクリーニング方式を用いた例である。

図８に、二次転写ローラのクリーニング方式として、ブレード回収方式を示す。“縁なし”印刷時には、ブレード２９２ｃが、図８（ａ）に示すように二次転写ローラに当接することで、機械的に二次転写ローラの表面に付着したトナーを回収する。“縁有り”転写時には、図８（ｂ）に示すようにブレードが二次転写ローラから離間し、実施の形態１で説明した静電回収方式により、二次転写ローラはクリーニングされる。ブレード２９２ｃが二次転写ローラ２９ａ表面に当接して、トナーを回収するため、クリーニング性が向上し、記録媒体裏面へのトナー付着を防止する効果が更に向上する。

又、ブレード２９２ｃが“縁なし”印刷時にのみ当接することで、二次転写ローラ表面に与える負荷を低減し、ローラ表面性の悪化を抑制することが可能となる。ブレード２９２ｃが“縁あり”印刷時にも当接していると、二次転写ローラ２９ａの表面に摩擦負荷を与え、二次転写ローラ表面粗さが粗くなり、ローラ形状がいびつになる可能性がある。二次転写ローラの形状がいびつであると、トナー画像を記録媒体に転写する際の転写性が低下し、画質の低下をもたらす。

以上説明した通り、本実施の形態で示した構成により、“縁なし”転写時のクリーニング性を向上しつつ、二次転写ローラの表面性の悪化を抑制でき、又、記録媒体裏面の汚れを更に防止することが可能となる。

本発明を説明するためのカラー画像形成装置の全体構成である。カラー画像形成装置のブロック図である。縁なし印刷と縁有り印刷を説明する図である。縁なし印刷時の画像形成について説明する図である。クリーニング方式を選択する制御について説明する図である。本発明の実施の形態１でのクリーニング方式を説明する図である。クリーニング方式の当接離間について説明する図である。機械的クリーニング手段と静電的クリーニング手段を説明する図である。

符号の説明

１０画像処理部
１１画像形成部
１２記録媒体
２１給紙トレイ
２２感光体
２３一次帯電手段
２４スキャナ部
２５トナーカートリッジ
２６現像手段
２７一次転写ローラ
２８中間転写体
２９二次転写ローラ
３０クリーニング手段
３１定着装置
４０バイアス電源

Claims

トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体上のトナー像を記録媒体上に転写する転写手段を有し、前記転写手段は記録媒体に接触する転写部材を有し、前記転写部材のクリーニング手段を有する画像形成装置において、
複数の異なる方式の前記クリーニング手段を有し、トナー画像サイズが記録媒体サイズより大きく記録媒体の縁からはみ出す場合と記録媒体サイズよりも小さく縁からはみ出さない場合とでクリーニング方式を選択することを特徴とする画像形成装置。
前記転写手段が、記録媒体サイズより大きなトナー画像を記録媒体に転写する時にのみ転写部材に接触しクリーニングを実施するクリーニング方式を有し、それ以外の時にはクリーニング部材が離間し別方式のクリーニング方式にて転写部材のクリーニングを実施することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記異なる方式のクリーニング手段が、機械的なクリーニング手段と静電的なクリーニング手段であり、記録媒体サイズより大きなトナー画像を記録媒体に転写する時には、機械的なクリーニング手段を実施し、それ以外の時には静電的なクリーニング手段にて転写部材のクリーニングを実施することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。