JP2006337798A - 画像形成装置、および、画像形成装置における接離部材の状態認識方法 - Google Patents

Abstract

【課題】専用のセンサを用いることなく中間転写ベルトに対するクリーナの接離状態を検出できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】本発明の画像形成装置は、表面にトナー画像が転写される回転可能な中間転写ベルト２０と、中間転写ベルト２０に対して接離動作するクリーナ３８とを備え、中間転写ベルト２０の表面に所定のトナーパッチＴを形成した状態で中間転写ベルト２０を回転させ、所定時間後に中間転写体２０上のトナーパッチＴの有無を検出することで、クリーナ３８の接離状態を認識する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。

従来、図１に示すような４サイクル方式のカラー画像形成装置１０が知られている。この画像形成装置１０は、矢印Ａ方向に回転駆動される現像ラック１２を備えている。現像ラック１２には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色トナーにそれぞれ対応する現像装置Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが装着されている。

前記各現像装置Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、所定位置において感光体ドラム１４に対向するようになっている。感光体ドラム１４は、矢印Ｂ方向に回転駆動されるようになっている。感光体ドラム１４の周囲には、感光体ドラム１４の表面を均一帯電させる帯電装置１６、均一帯電した感光体ドラム１４の表面に画像データに応じて露光して静電潜像を形成する露光装置１８、および、前記静電潜像が前記各現像装置Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって現像されて形成されたトナー画像が中間転写ベルト（中間転写体）２０に転写された後に感光体ドラム１４表面に残留するトナーを回収するクリーニング装置２２が配設されている。

なお、中間転写体は、ベルトに限らず、他のもの（例えば円筒体または円柱体）であってもよい。

前記中間転写ベルト２０は、例えば樹脂フィルムからなる無端シート状のものである。中間転写ベルト２０は、複数のローラ２４，２６，２８，３０，３２によって内側から張架されている。前記複数のローラのうち、ローラ２４は駆動ローラ、ローラ２６，３０はテンションローラ、ローラ２８は従動ローラ、ローラ３２は一次転写ローラである。

駆動ローラ２４は、矢印Ｄ方向に回転駆動され、これにより中間転写ベルト２０が矢印Ｅ方向に回転されるようになっている。テンションローラ２６，３０は、中間転写ベルト２０に所定の張力を付与している。

一次転写ローラ３２は、中間転写ベルト２０の外表面が感光体ドラム１４に接触する位置の近傍に配置され、トナーの正規帯電極性（例えばマイナス）とは逆極性（例えばプラス）の一次転写電圧が印加されることで、感光体ドラム１４上に形成されたトナー画像を静電力によって中間転写ベルト２０に転写する転写部を構成している。また、中間転写ベルト２０へのトナー画像転写時に一次転写ローラ３２に流れる一次転写電流を、制御部（図示せず）においてモニタできるようになっている。

中間転写ベルト２０の駆動ローラ２４で支持された部分には、二次転写ローラ（図示せず）が接離可能に配設されている。二次転写ローラには、トナーの正規帯電極性（例えばマイナス）とは逆極性（例えばプラス）の二次転写電圧が印加されるようになっている。

また、駆動ローラ２４の近傍において、ＡＩＤＣ(Auto Image Density Control)センサ３４が対向配置されている。ＡＩＤＣセンサ３４は、光センサで構成され、中間転写ベルト２０に形成されたトナー画像に向かって照射した光の反射光を検出することによって、トナー画像の濃度を検出するためのものである。

中間転写ベルト２０の従動ローラ２８で支持された部分に対向してクリーナ３８が設けられている。クリーナ３８は、中間転写ベルト２０上に存在するトナーを掻き取って回収するためのクリーニングブレード４０を有している。クリーナ３８は、矢印Ｆ方向に揺動可能になっており、これによりクリーニングブレード４０が中間転写ベルト２０に対して接離動作するようになっている。また、クリーナ３８の中間転写ベルト２０に対する接離状態を検知するための光センサ４２が設けられている。

前記構成からなる画像形成装置１０においてカラー画像が形成される場合、まず、現像装置Ｙが感光体ドラム１４に対向するように現像ラック１２が回転する。そして、感光体ドラム１４の表面が帯電装置１６により均一帯電され、その均一帯電された感光体ドラム１４の表面に露光装置１８がイエロー画像データに基づいて選択的に露光することにより静電潜像が形成され、この静電潜像が現像装置Ｙによって現像されることによって感光体ドラム１４の表面にイエロートナー画像が形成される。その後、感光体ドラム１４の表面に形成されたイエロートナー画像は、一次転写ローラ３２の静電力によって中間転写ベルト２０の外表面に一次転写される。

続いて、現像ラック１２が回転して現像装置Ｍが感光体ドラム１４に対向する。そして、上述したイエロートナー画像の場合と同様のプロセスで、感光体ドラム１４の表面にマゼンタトナー画像が形成される。その後、マゼンタトナー画像は、イエロートナー画像を担持しつつ一周回転してきた中間転写ベルト２０の表面のイエロートナー画像の上に重ねて一次転写される。なお、イエロートナー画像（マゼンタトナー画像およびシアントナー画像についても同様）を担持しつつ中間転写ベルト２０が回転するときには、二次転写ローラおよびクリーナ３８は中間転写ベルト２０から離れた状態になっている。以後、同様にして、シアントナー画像およびブラックトナー画像が中間転写ベルト２０上に順次に重ねて一次転写される。

中間転写ベルト２０上に重ねて一次転写された４色トナー画像は、中間転写ベルト２０とこれに接触した二次転写ローラとの間を下から上に搬送される用紙の表面に、二次転写ローラの静電力によって一括して二次転写される。４色トナー画像が二次転写された用紙は、定着装置（図示せず）を通過する際にトナー画像が加熱定着されてから、画像形成装置１０から排出される。なお、二次転写後に中間転写ベルト２０の表面に残留するトナーは、クリーナ３８が揺動することによって中間転写ベルト２０に当接されたクリーニングブレード４０によって掻き落とされて回収される。

前記画像形成装置１０では、クリーナ３８の接離状態を検知するために専用の光センサ４２を設けており、その分だけコスト増になっていた。

特開平８−３１４２９０号公報

そこで、本発明は、専用のセンサを用いることなく中間転写ベルトに対するクリーナまたは接触帯電部材の接離状態を検出できる画像形成装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、表面にトナー画像が転写される回転可能な中間転写体と、
前記中間転写体に対して接離動作するクリーナまたは接触帯電部材とを備え、
前記中間転写体の表面に所定のトナーパッチを形成した状態で前記中間転写体を回転させ、所定時間後に前記中間転写体上の前記トナーパッチの有無を検出することで、前記クリーナまたは前記接触帯電部材の接離状態を認識することを特徴とするものである。

本発明の画像形成装置において、前記中間転写体上の所定のトナーパッチの有無を、前記中間転写体に対向配置した光センサによって検出してもよいし、あるいは、前記中間転写体にトナー画像が転写される転写部における転写電流値または転写電圧値の変化によって検出してもよい。

また、本発明は、表面にトナー画像が転写される回転可能な中間転写体と、前記中間転写体に対して接離動作するクリーナまたは接触帯電部材とを備えた画像形成装置における接離部材の状態認識方法であって、
前記中間転写体の表面に所定のトナーパッチを形成した状態で前記中間転写体を回転させ、所定時間後に前記中間転写体上の前記トナーパッチの有無を検出することで、前記クリーナまたは前記接触帯電部材の接離状態を認識することを特徴とする方法を提供する。

本発明の画像形成装置、または、画像形成装置における接離部材の状態認識方法によれば、中間転写体上に所定のトナーパッチを形成した後に中間転写体を回転させてから前記トナーパッチの有無を既存設備である例えばＡＩＤＣセンサや転写電流モニタ機構を利用して検出することで、中間転写体に対するクリーナや接触帯電部材の接離状態を認識することができる。その結果、クリーナや接触帯電部材の接離状態を検出するための専用センサを省くことができ、コスト削減を図れる。

以下に、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
図２に、本発明の一実施形態である画像形成装置１１を示す。本実施形態の画像形成装置１１は、その構成および画像形成動作において、上述した従来例の画像形成装置１０とほぼ同様であるため、同一構成に同一符号を付して重複することとなる説明を省略する。

本実施形態の画像形成装置１１において前記画像形成装置１０と異なるところは、中間転写ベルト２０に対するクリーナ３８の接離状態を検出するための光センサ４２が省かれている点だけである。

通常、電源オン時や本体カバークローズ時には、クリーナ３８は中間転写ベルト２０に接触した状態にある。しかし、ジャム等のトラブルで装置が停止したときには、クリーナ３８は中間転写ベルト２０から離隔した状態になっている。このままでウォームアップシーケンスや画像形成シーケンスが開始されると、前記ジャム停止時に中間転写ベルト２０上に残っていたトナー画像がクリーナ３８で回収されないことになる。逆に、クリーナ３８が中間転写ベルト２０に接触した状態のままで画像形成シーケンスが実行されると、中間転写ベルト２０上に転写されたトナー画像がすべてクリーナ３８で掻き取られてしまうことになる。このようにクリーナ３８の接離状態を間違えたままでは、正常な画像形成は行えない。したがって、画像形成シーケンスを実行する前には、クリーナ３８の接離状態を正しく認識して、クリーナ３８を初期状態（通常は接触状態）に戻す必要がある。そこで、本実施形態の画像形成装置１１では、例えばウォームアップシーケンスにおいて次のようなクリーナ接離状態の認識動作を行う。

まず、感光体ドラム１４上にトナーパッチＴを形成して、そのトナーパッチＴを中間転写ベルト２０上に転写する。トナーパッチＴは、何色のトナーで形成してもよいが、低感度のＡＩＤＣセンサ３４でも正確に検出できるように、ブラックトナーで形成するのが好ましい。また、トナーパッチＴは、輪郭がはっきりとしていればハーフトーン画像でもベタ画像でもよいが、検出しやすくするためにベタ画像の方が好ましい。さらに、無駄にトナーを消費しないようにするため、トナーパッチＴは、中間転写ベルト２０の周方向に直交する幅方向の長さがＡＩＤＣセンサ３４の検出幅である例えば１０〜１２ｍｍ、中間転写ベルト２０の周方向の長さが例えば５〜１０ｍｍ程度でよい。

中間転写ベルト２０の表面に形成されたトナーパッチＴが中間転写ベルト２０の回転にしたがってＡＩＤＣセンサ３４の対向位置に来たときに１回目の検出がなされ、その後、中間転写ベルト２０をさらに１周回転させる。このときの回転速度を通常画像形成動作時よりも高速にすれば、装置ダウンタイムの短縮に寄与する。中間転写ベルト２０の回転にしたがってトナーパッチ形成位置がＡＩＤＣセンサ３４の対向位置に来たとき、ＡＩＤＣセンサ３４によってトナーパッチＴの２回目の検出がされない場合には、図２に示すように、トナーパッチＴがクリーナ３８によって回収されているのでクリーナ３８が中間転写ベルト２０に接触した状態にあると制御部は認識する。一方、ＡＩＤＣセンサ３４によってトナーパッチＴの２回目の検出がなされた場合、図３に示すように、トナーパッチＴがクリーナ３８によって回収されていないのでクリーナ３８が中間転写ベルト２０から離隔した状態にあると制御部は認識する。

このように、本実施形態の画像形成装置１１によれば、中間転写ベルト２０上に所定のトナーパッチＴを形成した後に中間転写ベルト２０を回転させてからトナーパッチＴの有無を既存設備であるＡＩＤＣセンサ３４を利用して検出することで、中間転写ベルト２０に対するクリーナ３８の接離状態を認識することができる。その結果、クリーナ３８の接離状態を検出するための専用センサを省くことができ、コスト削減を図れる。

ところで、前記実施形態では、ＡＩＤＣセンサでトナーパッチＴの有無を検出してクリーナ３８の接離状態を認識するようにしたが、本実施形態の画像形成装置１１は、上述したように一次転写電流値を監視するための転写電流モニタ機構を有しており、この転写電流モニタ機構を用いてトナーパッチＴの有無を検出してもよい。その方法は、次の通りである。

まず、感光体ドラム１４上に形成されたトナーパッチＴを中間転写ベルト２０の表面に転写する。この場合のトナーパッチＴは、一次転写電流値の変化を大きくして検出しやすいものにするために、中間転写ベルト２０の周方向の長さが例えば２〜３ｍｍ程度と短くてもよいが、前記周方向と直交する幅方向の長さが中間転写ベルトのほぼ全幅にわたる長さのベタ画像とするのが好ましい。

その後、中間転写ベルトを１周余り回転させて、トナーパッチ形成位置を一次転写ローラ３２の対向位置を通過させる。このとき、一次転写ローラ３２には、例えば１ｋＶ程度の一定電圧を印加しておく。中間転写ベルト２０上にトナーパッチＴが存在していれば、トナーパッチＴが抵抗層となることで一次転写ローラ３２に流れる一次転写電流が変化するので、クリーナ３８が中間転写ベルト２０から離隔した状態にあると認識できる。一方、クリーナ３８で掻き取られたために中間転写ベルト２０上にトナーパッチＴが存在しない場合には、一次転写電流は変化せず、これによりクリーナ３８が中間転写ベルト２０に接触した状態にあると認識できる。

なお、一次転写電流値の変化によってトナーパッチＴの有無を検出するのに代えて、一次転写電圧値の変化によってトナーパッチＴの有無を検出するようにしてもよい。

中間転写ベルト２０に対して接離動作するものとして、クリーナ３８以外に帯電部材（図示せず）が存在する場合がある。帯電部材は、二次転写後に中間転写ベルト２０上に残留するトナーを帯電させるもので、これにより帯電された残留トナーを感光体ドラム１４や回収装置（クリーナ３８のクリーニングブレード４０とは異なり、前記帯電された残留トナーを静電的に吸着して回収するもの）などで回収させる目的で設置される。この帯電部材もまた、クリーナ３８と同様に、画像形成動作中には中間転写ベルト２０から離隔させておく必要があるため、その接離状態を正しく認識しておかなければならない。

帯電部材の接離状態の認識方法では、まず、感光体ドラム１４上に形成された所定のトナーパッチＴを中間転写ベルト２０の表面に転写する。そして、前記画像形成装置１１における認識方法と同様に、中間転写ベルト２０を少なくとも１周半程度回転させる。このとき、ＡＩＤＣセンサ３４によってトナーパッチＴの２回目の検出がなされれば、感光体ドラム１４または回収装置で回収されていないことになるから、トナーパッチＴは帯電装置によって帯電されておらず、したがって帯電装置は中間転写ベルト２０に対して離隔した状態にあると認識できる。一方、ＡＩＤＣセンサ３４によってトナーパッチＴの２回目の検出がなされなければ、感光体ドラム１４または回収装置で回収されていることになるから、トナーパッチＴは帯電装置によって帯電されており、したがって帯電装置は中間転写ベルト２０に対して接触した状態にあると認識できる。

なお、本発明は、カラーの複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の種々の画像形成装置に適用できる。

従来の画像形成装置の要部概略構成図。 クリーナが接触状態にある本発明の一実施形態の画像形成装置の要部概略構成図。 クリーナが離隔状態にある本発明の一実施形態の画像形成装置の要部概略構成図。

符号の説明

１１…画像形成装置
１２…現像ラック
１４…感光体ドラム
１６…帯電装置
１８…露光装置
２０…中間転写ベルト（中間転写体）
２２…クリーニング装置
２４…駆動ローラ
２６…テンションローラ
２８…従動ローラ
３０…テンションローラ
３２…一次転写ローラ
３４…ＡＩＤＣセンサ
３８…クリーナ
４０…クリーニングブレード

Claims (4)

1. 表面にトナー画像が転写される回転可能な中間転写体と、
   前記中間転写体に対して接離動作するクリーナまたは接触帯電部材とを備え、
   前記中間転写体の表面に所定のトナーパッチを形成した状態で前記中間転写体を回転させ、所定時間後に前記中間転写体上の前記トナーパッチの有無を検出することで、前記クリーナまたは前記接触帯電部材の接離状態を認識することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記中間転写体上の所定のトナーパッチの有無を、前記中間転写体に対向配置した光センサによって検出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. 前記中間転写体上の所定のトナーパッチの有無を、前記中間転写体にトナー画像が転写される転写部における転写電流値または転写電圧値の変化によって検出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 表面にトナー画像が転写される回転可能な中間転写体と、
   前記中間転写体に対して接離動作するクリーナまたは接触帯電部材とを備えた画像形成装置における接離部材の状態認識方法であって、
   前記中間転写体の表面に所定のトナーパッチを形成した状態で前記中間転写体を回転させ、所定時間後に前記中間転写体上の前記トナーパッチの有無を検出することで、前記クリーナまたは前記接触帯電部材の接離状態を認識することを特徴とする画像形成装置における接離部材の状態認識方法。

Images