JP2009086497A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2009086497A
JP2009086497A JP2007258531A JP2007258531A JP2009086497A JP 2009086497 A JP2009086497 A JP 2009086497A JP 2007258531 A JP2007258531 A JP 2007258531A JP 2007258531 A JP2007258531 A JP 2007258531A JP 2009086497 A JP2009086497 A JP 2009086497A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
cleaning
toner
cleaning member
forming apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007258531A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4506804B2 (ja
Inventor
Hiroyuki Koide
弘行 小出
Naoto Yoshino
直人 吉野
Koichi Sato
弘一 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP2007258531A priority Critical patent/JP4506804B2/ja
Priority to US12/145,286 priority patent/US8041246B2/en
Publication of JP2009086497A publication Critical patent/JP2009086497A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4506804B2 publication Critical patent/JP4506804B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/14Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base
    • G03G15/16Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer
    • G03G15/1605Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using at least one intermediate support
    • G03G15/161Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base of a toner pattern, e.g. a powder pattern, e.g. magnetic transfer using at least one intermediate support with means for handling the intermediate support, e.g. heating, cleaning, coating with a transfer agent
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/01Apparatus for electrophotographic processes for producing multicoloured copies
    • G03G2215/0167Apparatus for electrophotographic processes for producing multicoloured copies single electrographic recording member
    • G03G2215/0174Apparatus for electrophotographic processes for producing multicoloured copies single electrographic recording member plural rotations of recording member to produce multicoloured copy
    • G03G2215/0177Rotating set of developing units

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Cleaning In Electrography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Abstract

【課題】清掃部材に付着したトナーを除去し、清掃部材に付着したトナーが像保持体側へ飛散して画質を低下させることを抑制することにある。
【解決手段】トナーによる画像が保持される像保持体1と、像保持体1上にトナーによる画像を形成する像形成手段2と、像保持体1上の画像を転写媒体に転写する転写手段3と、像保持体1に対し接離自在な清掃部材5を有し且つ回転する像保持体1に清掃部材5を接触させて像保持体1表面に残留するトナーを清掃する清掃手段4と、像形成手段2により転写媒体に転写するための転写用画像とは別に清掃部材清浄用の清浄用画像CIを像保持体1上に形成し、像保持体1を回転させることにより像保持体1と離間している状態の清掃部材5に清浄用画像CIを対向させた後、更に像保持体1を回転させ像保持体1と接触している状態の清掃部材5に清浄用画像CIを清掃するよう制御する清浄制御手段7とを備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、画像形成装置に関する。
電子写真方式等の画像形成装置において、像保持体側表面の残留トナーを清掃部材で除去するようにした場合、清掃部材に徐々にトナーが付着して残るようになる。このようにして、清掃部材に付着したトナーが、清掃部材から像保持体側に飛散して像保持体の表面や像保持体表面に形成された画像に再付着することがある。
そのため、清掃部材に付着したトナーが、像保持体側へ再付着して画像欠陥等をもたらさないようにした各種の提案がなされている(例えば特許文献1〜4参照)。
特許文献1には、クリーニング部材に対向してベルトの裏面にバックアップ部材を設け、ベルト上のトナーがベルトから反発する方向への電界を印加するようにして、クリーニング部材で清掃されたトナーがベルトへ再付着することを防ぐようにした提案がなされている。また、特許文献2には、クリーニングブレード表面の所定領域に導電性部材を設け、ベルトとブレードとの摩擦電界をトナー捕獲用電界としてブレードの先端と導電性部材間に集中させ、この部分にトナーを留めておくことで、クリーニングブレードが離間する際の振動によるトナー飛散を防ぐようにした提案がなされている。更に、特許文献3には、クリーニング部材が離間する際に飛散するトナーがベルトの画像形成領域に吸着しないように二次転写部材にてベルト自体に帯電電位を与えて制御するようにした提案が開示されている。更にまた、特許文献4には、ブレードに付着したトナーに対しベルトを帯電させることでベルト側へ一旦再付着させ、この再付着したトナーを再度ブレードで掻き取るようにした提案が開示されている。
特開平5−307342号公報(実施例、図1) 特開2000−267465号公報(発明の実施の形態、図1) 特開2002−214930号公報(発明の実施の形態、図2,図3) 特開2006−71751号公報(発明を実施するための最良の形態、図6)
本発明の技術的課題は、清掃部材に付着したトナーを除去し、清掃部材に付着したトナーが像保持体側へ飛散して画質を低下させることを抑制することにある。
すなわち、本件請求項1に係る発明は、回転可能に設けられてトナーによる画像が保持される像保持体と、前記像保持体上にトナーによる画像を形成する像形成手段と、前記像保持体上のトナーによる画像を転写媒体に転写する転写手段と、前記像保持体に対し接離自在な清掃部材を有し且つ回転する前記像保持体に前記清掃部材を接触させて前記像保持体表面に残留するトナーを清掃する清掃手段と、前記像形成手段により転写媒体に転写するためのトナーによる転写用画像とは別に前記清掃部材清浄用のトナーによる清浄用画像を像保持体上に形成し、前記像保持体を回転させることにより前記像保持体と離間している状態の前記清掃部材に前記清浄用画像を対向させた後、更に前記像保持体を回転させ前記像保持体と接触している状態の前記清掃部材に前記清浄用画像を清掃するよう制御する清浄制御手段とを備える画像形成装置である。
請求項2に係る発明は、請求項1に係る画像形成装置において、前記転写手段で転写媒体に転写されるべきトナーとは逆の極性の逆極性トナーが前記像保持体表面に残留し、前記清掃部材で前記像保持体上から清掃された際に前記清掃部材に付着しており、前記清掃手段は、前記像保持体に対し前記清掃部材を接離するための接離機構を備え、この接離機構は、前記清掃部材に付着した逆極性トナーが前記像保持体上の前記清浄用画像との間に生じる静電気力により前記像保持体側へ移動する距離に規制するように前記清掃部材を前記像保持体から離間させる離間距離規制手段を有する画像形成装置である。
請求項3に係る発明は、請求項1に係る画像形成装置において、前記清掃手段は、前記像保持体に対し前記清掃部材を接離するための接離機構を備え、この接離機構は、前記像保持体上の前記転写用画像に前記清掃部材が対向している際の前記像保持体と前記清掃部材との離間距離である転写用画像離間距離と、前記像保持体上の前記清浄用画像に前記清掃部材が対向している際の前記像保持体と前記清掃部材との離間距離であり且つ前記転写用画像離間距離より狭く設定される清浄用画像離間距離との少なくとも二段階の離間距離を切り替える離間距離切替手段を具備する画像形成装置である。
請求項4に係る発明は、請求項3に係る画像形成装置において、前記清浄制御手段は、前記清掃部材が前記像保持体と接触した状態から前記転写用画像離間距離へと離間する状態に切り替わる間または前記転写用画像離間距離に離間している状態から前記像保持体と接触した状態に切り替わる間に、前記清掃部材が前記清浄用画像離間距離に切り替わるように制御する画像形成装置である。
請求項5に係る発明は、請求項1に係る画像形成装置において、前記清掃部材は、前記像保持体に接触した際に前記転写手段で転写媒体に転写されるべきトナーとは逆の極性に摩擦帯電する摩擦帯電特性を有する画像形成装置である。
請求項6に係る発明は、請求項5に係る画像形成装置において、前記清浄制御手段は、前記清掃部材が前記像保持体に接触したことにより前記清掃部材が摩擦帯電している間に前記清浄用画像が前記清掃部材に対向する部位に離間して配置されるように制御する画像形成装置である。
請求項7に係る発明は、請求項1に係る画像形成装置において、前記清浄制御手段は、前記像形成手段によって前記像保持体上に転写用画像が形成されるのに先立って前記清浄用画像を形成するよう制御する画像形成装置である。
請求項8に係る発明は、請求項1に係る画像形成装置において、前記清浄制御手段は、別々の転写媒体に転写される複数の転写用画像が前記像保持体上に連続して形成される場合、いずれかの転写用画像とその次に形成される転写用画像との間に前記清浄用画像を形成するように制御する画像形成装置である。
請求項9に係る発明は、請求項1に係る画像形成装置において、前記清浄制御手段は、転写用画像を形成後または転写用画像を形成のための動作を行っていない場合に前記清浄用画像を形成するように制御する画像形成装置である。
請求項10に係る発明は、請求項1に係る画像形成装置において、前記清浄制御手段は、前記清浄用画像の形成間隔、画像濃度及び画像サイズの少なくともいずれかを調整する清浄用画像調整手段を有する画像形成装置である。
請求項11に係る発明は、請求項1に係る画像形成装置において、前記清掃部材は、前記像保持体に接触している際にその接触位置よりも前記像保持体の回転方向下流側で前記像保持体に対向している部位があり、前記清浄制御手段は、前記清浄用画像を前記清掃部材にて清掃した後、更に前記像保持体を一回転させ、清掃された前記清浄用画像の部位に対し前記清掃部材による清掃を行うように制御する画像形成装置である。
請求項12に係る発明は、請求項1に係る画像形成装置において、前記像形成手段は、トナーの種類の異なる複数の像形成部を含み、前記像保持体の一回転毎に前記複数の像形成部による画像が形成され重ね合わせられるものであり、前記清浄制御手段は、前記像保持体の一周長のうち転写用画像が保持される領域外に前記清浄用画像を保持するように制御する画像形成装置である。
請求項1に係る発明によれば、清掃部材に付着したトナーを像保持体上の清浄用画像へ移動させることにより、清掃部材の付着物が除去され、清掃部材に付着したトナーが転写されるべき画像等に飛散して画質を低下させることを抑制する。
請求項2に係る発明によれば、本構成を有していないときと比較して、清掃部材に付着したトナーが像保持体上の清浄用画像の電荷によって清掃用部材から像保持体側へ移動する効率があがる。
請求項3に係る発明によれば、離間距離を1段階しかもたない構成と比較して、清掃部材から清浄用画像へトナーを移動させる際には十分な移動効果が得られると共に、清掃部材からトナーを移動させたくないときには離間距離を大きくすることで像保持体や転写用画像へのトナーの移動を軽減できるようになる。
請求項4に係る発明によれば、本構成を有していないときと比較して、切り替え時の清掃部材の動作量及び動作回数を少なくすることができる。
請求項5に係る発明によれば、本構成を有していないときと比較して、清掃部材に付着した逆極性トナーと清掃部材との間で静電的な斥力が作用するようになり、清掃部材への逆極性トナーの付着を低減させることができるようになる。
請求項6に係る発明によれば、清掃部材が摩擦帯電していないときに清浄用画像に清掃部材が対向する場合に比較して、清掃部材に付着したトナーが清浄用画像に移動し易くなる。
請求項7に係る発明によれば、転写用画像に対向する前に清掃部材の付着物が除去されるので、転写用画像に清掃部材の付着トナーが飛散することを軽減できる。
請求項8に係る発明によれば、連続動作の開始前や終了後に清浄用画像を形成する構成に比較して、早く最初の画像を形成できると共に画像形成装置が動作している時間を短くし、効率的な画像形成装置の運転をすることができる。
請求項9に係る発明によれば、転写用画像の形成に清浄用画像の形成が影響することを軽減できる。
請求項10に係る発明によれば、清掃部材へのトナー付着量が多いときには移動効果の大きい清浄用画像を、また、清掃部材のトナー付着量が少ないときには移動効果が小さいがその分トナー消費量も少ない清浄用画像を、と清掃効率とトナー消費量とのバランスをとることができる。
請求項11に係る発明によれば、トナーが除去された後の像保持体上に生じる残留電荷と清掃部材に付着しているトナーとの間に生じる静電気力により、清掃部材に付着したトナーを像保持体側に移動させ、この移動したトナーを清掃することができる。
請求項12に係る発明によれば、転写用画像を重ね合わせるために、像保持体が回転する回転動作を清掃部材からのトナー除去に利用できる。
先ず、本発明が適用される実施の形態モデルの概要について説明する。
◎実施の形態モデルの概要
図1は本発明を具現化する実施の形態モデルに係る画像形成装置の概要を示す。ここで、画像形成装置の代表的モデルの一つは、図1(a)に示すように、回転可能に設けられてトナーによる画像が保持される像保持体1と、像保持体1上にトナーによる画像を形成する像形成手段2と、像保持体2上のトナーによる画像を転写媒体に転写する転写手段3と、像保持体1に対し接離自在な清掃部材を有し且つ回転する像保持体に清掃部材を接触させて像保持体表面に残留するトナーを清掃する清掃手段4と、像形成手段2により転写媒体に転写するためのトナーによる転写用画像とは別に清掃部材清浄用のトナーによる清浄用画像CIを像保持体1上に形成し、像保持体1を回転させることにより像保持体1と離間している状態の清掃部材5に清浄用画像CIを対向させた後、更に像保持体1を回転させ像保持体1と接触している状態の清掃部材5に清浄用画像CIを清掃するよう制御する清浄制御手段7とを備えている。
尚、図1(b)は、清浄用画像CIが形成され、それが清掃部材5で清掃されるまでの代表的工程を示す説明図である。
ここで、像形成手段2は、像保持体1上にトナーによる画像を形成できるものであればよく、例えば像保持体1をトナーによる画像が形成保持される感光体とする態様や、一時的に画像を保持する中間転写体の態様等広く含む。
また、転写媒体としては、用紙等の記録材のみならず、像保持体1上の画像を記録材に転写する前の中間媒体であってもよく、更には、像保持体1が感光体の態様の場合には、中間転写体であってもよい。
そして、清掃部材5は、像保持体1に接触して像保持体1表面を清掃するものであればよく、その形状は例えば板状、ブラシ状、ロール状等いずれでもよい。尚、ロール状の場合には発泡タイプが好適である。また、清掃部材5が清掃時に像保持体1に対して接触する方向やその回転方向は特に限定されない。
更に、清浄用画像CIは清掃部材5を清浄するために清掃部材5に付着したトナーが移動していく画像であればよく、例えば転写媒体に転写するだけの画像や清掃部材5の潤滑性維持に用いられる画像、像保持体1の位置を示すパッチの役割をする画像とは異なる。そして、清浄用画像CIとしては、清掃部材5が像保持体1に接触する範囲を十分カバーできる幅方向長さに形成されるものであればなおよく、更に、像保持体1の幅方向での均一な清掃効果を確実にする観点からすれば、像保持体1の幅方向に広がった長方形状の画像とすることが好ましい。
そして、清浄用画像CIでの清掃部材5の清浄を確実に行う観点からすれば、転写手段3で転写媒体に転写されるべきトナーとは逆の極性の逆極性トナーが像保持体1表面に残留し、清掃部材5で像保持体1上から清掃された際に清掃部材5に付着していることから、清掃手段4は、像保持体1に対し清掃部材5を接離するための接離機構6を備え、この接離機構6は、清掃部材5に付着した逆極性トナーが像保持体1上の清浄用画像CIとの間に生じる静電気力により像保持体1側へ移動する距離に規制するように清掃部材5を像保持体1から離間させる離間距離規制手段を有することが好ましい。
また、清掃部材5から清浄用画像CIへのトナー移動効果を有効に行う観点からすれば、清掃手段4は、像保持体1に対し清掃部材5を接離するための接離機構6を備え、この接離機構6は、像保持体1上の転写用画像に清掃部材5が対向している際の像保持体1と清掃部材5との離間距離である転写用画像離間距離と、像保持体1上の清浄用画像CIに清掃部材5が対向している際の像保持体1と清掃部材5との離間距離であり且つ転写用画像離間距離より狭く設定される清浄用画像離間距離との少なくとも二段階の離間距離を切り替える離間距離切替手段を具備することが好ましい。このとき、例えば転写用画像離間距離を清掃部材5ホームポジションとし、画像形成装置が停止している場合などにこのホームポジションにするようにしてもよい。
これにより、像保持体1上の清浄用画像CIと清掃部材5とが対向する場合には清掃部材5に付着したトナーが清浄用画像CIに向かって有効に移動する一方、像保持体1上に転写用画像が保持された際には離間距離を広げることでこれらの転写用画像等には不要なトナーの付着を防ぐことができるようになる。また、ホームポジションを清浄用画像CIと対向している時よりも広くとることにより、像保持体1への不要なトナーの付着を防ぐことができるようになる。そして、清浄制御手段7としては、例えばCPU等にて構成されている。
ここで、本実施の形態モデルにおける清掃部材5に付着したトナーが清浄用画像CIへ移動する作用について、像保持体1が中間転写体である態様を例にして図2を基に説明する。
今、仮に、清掃部材5が板状部材であり、使用するトナーをトナー本来の極性(転写されるべきトナーの極性に相当する)がマイナスである負極性トナーとした場合、清掃部材5から清浄用画像CIにトナーが移動する様子は(a)に示すようになる。すなわち、清浄用画像CIによって形成される電荷はトナー本来の極性であるマイナスであり、この清浄用画像CIの電荷によって清掃部材5に付着したトナーのうち、プラスに帯電したトナーを静電的に吸引できるような距離に清掃部材5と像保持体1との離間距離を規制することにより、清掃部材5に付着したトナーは清浄用画像CIに向かって移動していくことになる。ここで、清掃部材5に付着していたプラスに帯電したトナーは、特に転写手段3での転写時に印加される転写バイアスによって発生し易く、更に、発生したプラスに帯電したトナーは転写時には転写媒体表面と同じ極性となるため転写媒体側へ転写され難いことから、像保持体1上に残留し、清掃部材5によって掻き取られて清掃される。
そして、清掃部材5に掻き取られたトナーは、清掃部材5によって回収される他、清掃部材5にも付着して残留するようになる。更に、これらのトナーは、像保持体1と清掃部材5との接触部位から両者の間に入り込み、清掃部材5と像保持体1とが対向する側(清掃部材5の所謂腹側)にも付着するようになる。そのため、これらのトナーに対し清浄用画像CIを対向配置させることで、清掃部材5側のプラスに帯電したトナーが清浄用画像CIを形成するマイナスに帯電したトナーに向かって有効に移動するようになる。また、この際、清掃部材5側のマイナスに帯電したトナーもプラスに帯電したトナーが移動する流れに押され、若干清掃部材5側から像保持体1側へ移動する。尚、このような作用は、使用するトナーとして、トナー本来の極性がプラスのトナーでも適用できる。以下では、トナー本来の極性を有するトナーを同極性トナー、それとは逆の極性を有するトナーを逆極性トナーと称す。
一方、清掃部材5にこのような逆極性トナーが存在すると、像保持体1上の転写用画像が清掃部材5に対向する場合には、転写用画像上にも移動する虞があるが、清掃部材5の付着物を除去し、逆極性トナーの付着量を少なくしておくことで、転写用画像への逆極性トナーの付着を抑制することが可能になる。また、例えば転写用画像の場合に像保持体1と清掃部材5との離間距離を広げるようにすれば、転写用画像による静電吸引力の影響を軽減することができるようになり、清掃部材5からのトナーが転写用画像に飛散する虞は解消される。尚、清掃部材5に付着した同極性トナーは、転写用画像の電荷とは静電的に斥力の関係になり、転写用画像側に静電的に吸引されることも少ないため、転写用画像との静電気力により転写用画像側へ移って画像欠陥に至ることは逆極性トナーの場合に比べ少ない。したがって、このように逆極性トナーを清掃部材5から除去するようにすれば、画像欠陥の発生を大幅に抑えることができるようになる。
また、図2(b)は、(a)の変形例として、清掃部材5の下流端側が像保持体1と接触するタイプのものについて説明したものであり、清掃部材5をこのように配置することでも、清浄用画像CIに清掃部材5に付着した逆極性トナーが静電的に吸引されるようになり、清掃部材5に付着したトナーを清浄用画像CIに向かって移動させることが可能になる。
そして、このようにして清掃部材5から清浄用画像CIへ移動したトナーは、像保持体1の回転によって更に一周し、清掃部材5で改めて掻き取られ清掃される。
そして、本実施の形態モデルにて、清掃部材5が像保持体1を清掃している際に、その接触位置よりも像保持体1の回転方向下流側にて清掃部材5と像保持体1とが対向している部分では、清掃部材5に付着した同極性トナーを像保持体1の残留電荷により移動させて除去することもできるようになる。図3は、これを説明する模式図であり、清浄用画像CIが清掃部材5で清掃されるべく掻き取られると、像保持体1上の清浄用画像CIが掻き取られた部位には掻き取られた清浄用画像CIの電荷と逆極性の電荷が現れるようになる(所謂カウンター電荷が発生する)。このとき清掃部材5は像保持体1にその一部が接触しており、接触部位以外での両者の離間距離は狭く、像保持体1上に発生した逆極性電荷によって清掃部材5に付着した同極性トナー(マイナス極性のトナー)が静電的に吸引されるようになる。そのため、同極性トナーが清掃部材5から像保持体1側へ移動する。尚、この場合、清浄用画像CIを用いることで十分な電荷が得られることから好ましいが、転写用画像を用いるようにすることも可能である。また、清掃部材5は板状部材をその上流端側で像保持体1に当てる所謂ドクター方式のみならず、例えばブラシ等の回転体を像保持体1とその対向する部位で回転させる態様をも含む趣旨である。
ここで、図3の方式は、清掃部材5が図2(b)のような配置の場合より(a)のような配置の方が清掃部材5に付着した同極性トナーに対し、清浄用画像CIを掻き取った跡の逆極性電荷を利活用して除去する効果が得やすい。これは、図2(b)のような態様だと、清掃部材5が清掃のために像保持体1に接触している際に、掻き取った跡に発生する逆極性電荷に対向している部位がなく、発生した逆極性電荷が再び清掃部材5に対向する位置まで到達するのに像保持体1の一回転が必要となり、通常、逆極性電荷の減衰がこれより早い時間でなされるため、像保持体1に発生する逆極性電荷を有効に利活用することが困難となるためである。
更に、本実施の形態モデルでは、清浄用画像CIによって消費されるトナーを少なく保つ観点や、清掃部材5に付着しているトナー量の増減による付着物除去力調整の観点等から、清浄制御手段7は、清浄用画像CIの形成間隔、画像濃度及び画像サイズの少なくともいずれかを調整する清浄用画像調整手段8を有することが好ましい。更には、清掃部材5の位置によって異なるトナーの付着量となる場合には、上述の画像濃度や画像サイズを組み合わせるようにしてもよく、清浄用画像CIとしては、長方形状やそれ以外の形状にするようにしても差し支えない。
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明をより詳細に説明する。
◎実施の形態
図4は、本実施の形態に係る画像形成装置の概要を示したものである。同図において、本実施の形態の画像形成装置は、装置本体10内に、トナー像が一時保持される像保持体としての中間転写ベルト30を用い、この中間転写ベルト30に対向して、この中間転写ベルト30に転写するためのトナー像を形成する感光体ドラム20を設け、4色のカラー画像を得るために中間転写ベルト30上に4回の多重転写を行う所謂4サイクル方式の画像形成装置である。
本実施の形態において、感光体ドラム20の周囲には、感光体ドラム20表面に形成された感光層を帯電する帯電装置21と、帯電された感光体ドラム20の感光層上に各色成分(本例ではイエロー(Y色)、マゼンタ(M色)、シアン(C色)、黒(K色))の静電潜像を書き込む例えばレーザ走査方式の露光装置22と、感光体ドラム20上に形成された各色成分の静電潜像を各色成分トナーにて可視像化するロータリ型現像装置23と、感光体ドラム20上の残留トナーを清掃するドラム清掃装置24とが配設されている。
ここで、帯電装置21としては、例えば帯電ロールが用いられるが、コロトロン等の帯電器を用いるようにしてもよく、また、露光装置22はレーザ走査型ではなく、LEDアレー等を適宜選定するようにしても差し支えない。更に、ロータリ型現像装置23は、各色成分トナーが夫々収容された4個の現像器23a〜23dを回転可能に搭載したものであり、例えば感光体ドラム20の感光層の露光によって電位が低下した部分に各色成分トナーを選択的に付着させるようにしたものであればよく、使用するトナー等は特に制限はなく、感光体ドラム20上の静電潜像を可視像化できるものであればよい。また、ドラム清掃装置24については、感光体ドラム20上の残留トナーを清掃できるものであればよく、ブレード等適宜選定して差し支えない。尚、転写率の高いトナーを使用する場合には、ドラム清掃装置24を使用しない態様もあり得る。
一方、中間転写ベルト30は、例えばポリイミド樹脂製のフィルム素材に所定量のカーボンブラック等の導電剤を分散させた無端状のベルト部材であって、4本の張架ロール31〜34に架け渡されて、例えば張架ロール31を駆動ロールとして循環移動できるようになっている。そして、中間転写ベルト30と感光体ドラム20とが対向する部位には、中間転写ベルト30の裏面側に接触して一次転写ロール25が設けられ、この一次転写ロール25と感光体ドラム20との間に所定のバイアスが印加されることで、感光体ドラム20上に形成されたトナー像が中間転写ベルト30上に転写されるようになっている。
また、張架ロール34に対向した部位には、この張架ロール34をバックアップロールとする二次転写装置35が配設されている。本実施の形態の二次転写装置35は、二次転写ロール35aとこの二次転写ロール35aを位置決め支持するホルダ35bとで構成されており、図示外の駆動装置によってホルダ35bを移動させることで二次転写ロール35aが中間転写ベルト30に対し接触又は退避できるようになっている。そして、中間転写ベルト30に接触した際に二次転写ロール35aとバックアップロール34との間に所定のバイアスを印加することで、中間転写ベルト30上に転写されて多重化された多重化トナー像が後述の記録材収容部11から搬送された記録材P上に一括転写できるようになっている。本実施の形態では、中間転写ベルト30上に4回の多重転写を行うことから、一括転写までは二次転写ロール35aを中間転写ベルト30から退避させている。尚、図では、二次転写ロール35aの接触位置(図中実線で示す)と退避位置(図中点線で示す)を示している。
更に、中間転写ベルト30の張架ロール31側には、二次転写ロール35aにて記録材Pに一括転写された後の中間転写ベルト30上の残留トナーを清掃するベルト清掃装置40が設けられている。
また、装置本体10内には、画像形成やベルト清掃装置40を制御する制御装置50が設けられている。
本実施の形態のベルト清掃装置40は、図5に示すように、例えば装置本体10内のサブフレーム等に固定され、中間転写ベルト30側に向かって開口し且つ内部に中間転写ベルト30上の残留トナーが清掃されて回収される筐体41を有し、この筐体41内には、中間転写ベルト30に接触して中間転写ベルト30上の残留トナーを掻き取る清掃部材としてのブレード42と、このブレード42より中間転写ベルト30の回転方向上流側で中間転写ベルト30に接触し且つ中間転写ベルト30がベルト清掃装置40にて清掃される際に残留トナーが方々へ飛び散るのを防止するトナー受けフィルム43とを備えている。尚、筐体41内にブレード42にて掻き取られて回収された廃トナーは、筐体41の底部側に設けられた搬送部材44によって筐体41内から図示外の廃トナー容器へ搬送されて収容されるようになっている。
本実施の形態において、ブレード42は、弾性を有するウレタンゴムを中間転写ベルト30の移動方向に交差する方向に延びるように配置したもので、その自由端側のエッジが中間転写ベルト30の移動方向に抗する所謂ドクター方向に配置されると共に、他端の固定端側が略L字状の支持部材45に取り付けられ、この支持部材45が軸47を中心に揺動自在に設けられたアーム46に取り付けられている。
また、トナー受けフィルム43は、ブレード42と同方向に向かって延び且つブレード42より若干大きい幅を有する例えば厚さ0.05mmのPET樹脂等からなる樹脂フィルムで構成され、その自由端側が中間転写ベルト30の移動方向に沿った所謂ワイパー方式に配置されると共に、他端の固定端側が前述のアーム46の一部に取り付けられている。尚、図中符号48は、アーム46の先端に取り付けられたフィルムであり、ブレード42にて中間転写ベルト30から掻き取られたトナーがベルト清掃装置40外に漏れることを防ぐようになっている。
更に、本実施の形態では、ブレード42を中間転写ベルト30に対し接離させる接離機構として、アーム46に対し軸47を支点に揺動させるための図示外のソレノイド等による駆動機構を備え、この駆動機構によって、アーム46は3段階の位置に切り替えられるようになっている。そのため、ブレード42及びトナー受けフィルム43が中間転写ベルト30に接触する清掃位置と、ブレード42及びトナー受けフィルム43が中間転写ベルト30から少し離間した状態に配置される清浄用画像離間距離にある付着物除去位置と、この付着物除去位置より大きく離間した状態に配置される転写用画像離間距離にある退避位置の3箇所に切り替えられるようになっている。このとき、中間転写ベルト30から離間する位置は、例えばブレード42の自由端側エッジと中間転写ベルト30との距離が、付着物除去位置では約1mm、退避位置では約4mmになるようになっている。
つまり、本実施の形態では、アーム46を清掃位置、付着物除去位置、退避位置の3段階の位置に切り替える駆動機構を有し、この駆動機構が離間距離切替手段の一部を構成している。また、付着物除去位置ではアーム46をこの位置に規制する図示外のストッパ等が設けられ、これが離間距離規制手段を担うようになっている。
次に、本実施の形態における画像形成装置の記録材搬送系について説明する。図4に示すように、本実施の形態では、装置本体10の下方に記録材Pを供給するために収容する記録材収容部11を設け、この記録材収容部11の記録材搬送方向下流端近傍に設けられた供給ロール12によって、記録材Pはこの記録材収容部11から供給されて記録材搬送路13に搬送される。
記録材搬送路13には、供給された記録材Pを位置決め支持して所定のタイミングで下流側に搬送するレジストロール14が設けられ、このレジストロール14によって所定のタイミングで搬送された記録材Pが二次転写ロール35aとバックアップロール34で構成される二次転写部位に達すると、記録材Pには中間転写ベルト30上で多重化された多重化トナー像が一括転写される。多重化トナー像が一括転写された記録材Pは、例えば加熱ロール15aと加圧ロール15bで構成される定着装置15にて、十分な加熱と加圧が与えられ、多重化トナー像が定着される。定着を終えた記録材Pは、排出ロール16によって装置本体10に開口された排出口から装置本体10の上面に形成された記録材排出部10aに排出される。
本実施の形態の画像形成装置では、制御装置50(図4参照)が各種画像形成工程、清掃工程等を制御するようになっているが、ここでは、主としてベルト清掃装置40による清掃制御系について説明する。本実施の形態の画像形成装置では、画像形成の途中で、ベルト清掃装置40に付着したトナー清掃を行うようになっている。この動作は、図6に示す付着物除去モードのフローチャートに従ってなされる。
尚、付着物除去モードの実行は、画像形成の途中に限られず、例えば画像形成前や後、あるいは装置の電源立ち上げ時に行うようにしてもよいし、電源OFF時に行うようにしてもよい。また、これらを組み合わせるようにしてもよい。例えば、画質が優先される場合には画像形成の前に行い、逆にスピードが優先される場合には画像形成の後に行うとよい。また、スピードが優先される場合ではあるが画像密度が高い画像の形成が連続している場合には画像形成の途中で行い、逆に画質が優先される場合でも画像の密度が少ない場合には、特にその画像の形成前後では行わないなど、スピードと画質及びトナー消費量のバランスをとるようにしてもよい。また、何が優先されるかは画質選択等の選択結果から判断してもよく、機種毎に若しくは使用者毎に設定しておいてもよい。更には、トナー残量の少ない場合は付着物除去モードを行わないようにしてもよい。また、トナーの種類が何種類もある場合には基本的にはどのトナーで清浄用画像を形成するかを決めておいて、それをトナー残量によって適宜変更するようにしてもよい。尚、本実施の形態での清浄用画像としては、通常、ブレード42の潤滑性を確保するために用いられるトナーバンドを用いるようにしたが、清浄用画像としてはこれに限定されず、通常の転写用画像と同じような画像を用いるようにしてもよい。
ここで、図6に示すフローチャートについて説明する。
付着物除去モードが開始されると、ブレード42が付着物除去位置になるように、ベルト清掃装置40のアーム46がセットされ(ステップS1)、中間転写ベルト30上にY色による吸着用トナー像として中間転写ベルト30の幅方向に亘ってトナーバンドの形成がなされる(ステップS2)。尚、付着物除去位置でのブレード42先端と中間転写ベルト30とは約1mmの間隙が確保できるようになっている。そして、このY色で形成されたトナーバンドは、二次転写ロール35aが中間転写ベルト30から退避した状態で中間転写ベルト30の回転に伴って搬送され、ベルト清掃装置40と対向する位置を通過する(ステップS3)。トナーバンドがベルト清掃装置40を通過した後、ベルト清掃装置40のアーム46を清掃位置に切り替え、ブレード42が中間転写ベルト30に接触するようにさせ(ステップS4)、搬送されてくる中間転写ベルト30上のトナーバンドをブレード42で掻き取る(ステップS5)。ブレード42で掻き取られたトナーバンドの部位は、そのまま中間転写ベルト30の回転に伴って一周し(ステップS6)、この部位がブレード42によって再度掻き取られた後所定の位置で付着物除去モードが終了する(ステップS7)。
このようなフローで用いられるトナーバンドとしては、中間転写ベルト30の幅方向に対しては、画像形成領域全幅の約300mmに亘って延び、プロセス方向(中間転写ベルト30の移動方向)は約100mmの長方形に形成されたものであり、このときの画像濃度は最大濃度の50%の濃度のものとした。尚、ステップS1とステップS2を入れ替えてもよいし、ステップS5の後にブレード42を退避位置に移動させ、ステップS7の前に再びブレード42を清掃位置へ移動させるようにしてもよい。
そして、本実施の形態では、上述の付着物除去モードが終了すると、通常の画像形成が可能になる。通常のカラー画像形成時の動作フローは、図7に示すようになっている。
これによれば、ベルト清掃装置40のアーム46を、ブレード42の先端が中間転写ベルト30から約4mmの間隙をもって離間する位置であり、付着物除去位置より離間した退避位置にセットする(ステップS11)。そして、中間転写ベルト30上にはY色、M色、C色、K色の順番に中間転写ベルト30の一周毎に各色のトナー像が形成され、中間転写ベルト30上で多重化される(ステップS12〜S15)。そして、多重化されたトナー像が二次転写ロール35aとバックアップロール34との間の二次転写部位にて記録材P上に一括転写されるようになり、この二次転写が開始された後、ベルト清掃装置40のアーム46をブレード42が中間転写ベルト30に接触する清掃位置になるように切り替える(ステップS16)。そして、ブレード42によって中間転写ベルト30上の残留トナーを掻き取った後、アーム46が再び退避位置になるように切り替わる(ステップS17)。以上により、記録材P上にカラー画像が形成される。
次に、本実施の形態の画像形成装置におけるベルト清掃装置40からトナーを移動させる動作について、図8を中心に説明する。図8は、中間転写ベルト30上のトナー像(トナーバンドを含む)形成サイクルと、ベルト清掃装置40のブレード42の中間転写ベルト30に対する接離動作との関係を示したもので、図中の破線間隔は中間転写ベルト30の一周回を表している。
一つ前の画像形成サイクルが行われ、多重化されたトナー像が記録材Pへ一括転写されると、転写後の中間転写ベルト30上に残留した残留トナーをブレード42で清掃する。その後、引き続き付着物除去モードに入り、第1色目のY色トナーを使ってトナーバンドが形成される。このとき、ベルト清掃装置40のアーム46の位置が付着物除去位置になるように切り替えが行われ、ブレード42が中間転写ベルト30に対しわずかに離間した位置に配置されるようになる。そして、この状態のブレード42に対してトナーバンドが通過することで、ブレード42の先端や腹の部分に付着していたトナーの一部がトナーバンドに向かって移動し、中間転写ベルト30側に付着する。
つまり、今、トナーとして負極性トナーを使用しているものとすると、ブレード42に付着したプラス極性のトナーが中間転写ベルト30上のトナーバンドを形成する負極性トナーの電荷に向かって静電的に吸引される。尚、このとき、ベルト清掃装置40のブレード42以外の部位に付着したプラス極性のトナーも吸引されるようになる。
本実施の形態では、このようにトナーバンドにブレード42のトナーを積極的に付着させた後、更に、次のような動作を行っている。すなわち、トナーバンドが保持されたままの中間転写ベルト30が一周回転し、トナーバンドがベルト清掃装置40のブレード42に到達する前にブレード42を中間転写ベルト30に接触させ、ブレード42によってトナーバンドをこのトナーバンドに移動したトナーもろとも中間転写ベルト30から掻き取る。このとき、図3に示したように、トナーバンドが掻き取られた中間転写ベルト30の部位では、トナーバンドが形成されたことによるプラス極性の電荷(カウンター電荷)が発生しており、この発生したプラス極性の電荷はトナーバンドが掻き取られることによって表面に現れるようになる。そのため、ブレード42先端を通過した直後の中間転写ベルト30には、現れたプラス極性の電荷が接近したブレード42の腹の部分に対して大きく作用し、ブレード42の腹の部分に付着しているマイナス極性のトナー(トナー本来の極性と同極性のトナー)を静電的に吸引するようになり、トナーバンドがあった場所にマイナス極性のトナーが移動するようになる。結果的に、ブレード42側から中間転写ベルト30側にこのようなトナーが移動するようになる。尚、このような中間転写ベルト30に発生するプラス極性の電荷は、その電荷量を長く保つことができないが、本実施の形態ではトナーバンドが掻き取られると同時に発生するプラス極性の電荷が、その発生直後に近接配置されたブレード42の付着トナーを吸引するため、大きな電荷量の状態のままトナーを吸引することができ、その効果が十分現れるようになる。更には、トナーバンドによって、ブレード42自体の潤滑性を維持することもでき、ブレード42による清掃効果を長期に亘って維持することもできるようになる。
そして、このように、マイナス極性のトナーを付着させた中間転写ベルト30は、更に一周回転され、トナーバンドが形成されて既に掻き取られた部位を再度ブレード42で掻き取る清掃が行われ、次の画像形成サイクルに移行する。このようにして、画像形成サイクル時にベルト清掃装置40の一部が揺動等によって画像側へ飛散しそうになっても、そもそもブレード42の付着トナーが減少していることから、点状汚れ等の画像欠陥を防ぐことができるようになる。
このような付着物除去モードは、例えば、ブレード42に付着しているトナーが、画像密度や環境条件等の影響によりいずれかの極性に偏りを持ったものとなっている場合には、上述した一連の動作を常に採らなくてもよく、トナーバンドをブレード42で清掃した直後に次の画像形成サイクルを開始するようにしてもよいし、トナーバンドを形成した次のサイクルでそのままトナーバンドを掻き落とすようにしてもよい。
更に、本実施の形態では、中間転写ベルト30がポリイミド樹脂であり、ブレード42がウレタンゴムとなっていることから、中間転写ベルト30上の残留トナーをブレード42で清掃する際、両者間の摩擦による摩擦帯電電荷が発生するようになる。この摩擦によってブレード42側にプラス極性で数百Vの大きさの摩擦帯電電荷が発生するようにもなる。そのため、この摩擦帯電電荷を利用することで、残留トナーを掻き取ったブレード42へのトナーの付着がより少なくなり、ベルト清掃装置40への回収が良好になされるようになる。
更には、摩擦帯電効果を有効に利用して、トナーバンドへの逆極性トナー(プラス極性のトナー)の移動が助長される。尚、このような効果を得るには、摩擦帯電電荷自体の減衰が早期になされるため、ブレード42で中間転写ベルト30上の残留トナーを掻き取った直後にトナーバンドがブレード42に対向するような配置になるように、トナーバンドを形成する必要がある。よって、例えばトナーバンドの先頭ではブレード42を中間転写ベルト30に接触させ中間転写ベルト30上のトナーバンドを掻き取り、トナーバンドの途中でブレード42を中間転写ベルト30から付着物除去位置に切り替えるように構成してもよく、その場合、ブレード42を中間転写ベルト30から離間させる際のブレード42に加わる衝撃が大きい場合には、その衝撃によって却ってトナーをブレード42から移動させ易くもなる。また、トナー像のない中間転写ベルト30にブレード42を接触させておいて、トナーバンドと対向する際にブレード42を離間するようにしてもよいが、トナー像がない状態で回転する中間転写ベルト30とブレード42とを長時間接触させておくと、ブレード42が磨耗する場合もあるので、ブレード42を摩擦帯電させるに十分な時間だけに止めておいたほうがよい。また、トナーバンドとしては、通常、画像形成サイクルで使用される1色目のトナー(本例ではY色)で行う方が、その後の通常の画像形成サイクルにそのまま移行できることから好適である。
更に、図9は、上述の実施の形態の変形例を示すもので、図8と同様に、ベルト清掃装置40からのトナーの移動動作を説明したものである。本例では、中間転写ベルト30の一周長の転写用画像領域外の非転写用画像領域(インターイメージ領域)にトナーバンドを形成するようにしたものである。
この場合、前の画像形成サイクルが行われ、多重化されたトナー像が記録材Pへ一括転写(二次転写)されると、転写後の中間転写ベルト30上の残留トナーをブレード42で清掃する。このブレード42による清掃を終えた非転写用画像領域に先ず1色目のY色トナーでトナーバンドを形成すると共に、同一周長内にY色のトナー像(転写用画像)を形成する。一方、ベルト清掃装置40のアーム46を切り替えて、ブレード42を付着物除去位置にセットし、トナーバンドがブレード42と対向する位置を通過させ、トナーバンドにブレード42側のトナーを静電的に吸引させる。そしてブレード42を退避位置に切り替えて転写用画像に対しては大きく離間した位置にさせ、以降のトナー像を転写用画像領域に順次形成し、4色の多重化トナー像を得る。そして、この転写用画像領域に対応した領域が転写部位を通過する際に二次転写ロール35aを中間転写ベルト30に接触させるようにして、多重化トナー像のみを記録材Pに一括転写する。そして、転写後の中間転写ベルト30上のトナーバンドと残留トナーをブレード42にて清掃する。
この場合、ブレード42に付着したトナーがトナーバンドに移動し、そのままブレード42で清掃されるようになる。本例では、トナーバンドを掻き取った直後のカウンター電荷によってブレード42に付着した同極性トナーがトナーバンドの跡に移動した後の掻き取りは行っていないが、ブレード42から移動した同極性トナーが特に多い訳ではなく、その上から転写用画像を形成しても転写用画像に与える影響が少ない場合は、本例のように再清掃を行わなくてもよい。そして、特にこの例では、トナーバンドを1色目のY色トナーで形成することが一層効果的となる。つまり、中間転写ベルト30とブレード42との摩擦によってブレード42に逆極性の摩擦帯電電荷が発生し、これがブレード42の逆極性トナーをトナーバンドに一層移動し易くしている。
本実施の形態では、清掃部材としてブレード42を使用する態様を挙げたが、清掃部材としてはこれに限られるものではなく、ブラシやロールを使用するようにしてもよく、中間転写ベルト30を接触して清掃する方式のものであればよい。尚、ロールの場合には、中間転写ベルト30上の残留トナーを掻き落とす効果が強い発泡型が好適である。また、ブラシやロール等の回転する部材を使用する態様にあっては、中間転写ベルト30と対向する部位で互いに反対方向に回転する部材である方が好ましい。このことは、清掃部材への無用なトナーの付着を防ぐと共に、トナーバンドが清掃された直後の中間転写ベルト30上でのトナーの除去がなされるようになるからである。
そして、本実施の形態でのトナーバンドとしては、例えばブレード42に付着しているトナーの量に応じて、トナーバンドの形成間隔、画像濃度及びサイズの少なくともいずれかを調整するようにしてもよい。つまり、例えば高濃度画像が連続して形成された場合や、ジャム等によってブレード42の付着量が多いことが想定される場合には、トナーバンドの濃度を上げて、ブレード42側からのトナー移動量を多くするようにしたり、更には、トナーバンドのサイズも大きくするようにしてもよい。一方、ブレード42の付着量が少ないと想定される場合には、トナーバンドの濃度を下げたり、サイズを小さくするようにすればよい。
また、本実施の形態では、中間転写ベルト30としてポリイミド樹脂、ブレード42としてウレタンゴムを使用する例を示したが、使用する材料としてはこれに限られないが、摩擦帯電電荷を有効に利活用するためには、両者の摩擦帯電特性を考慮して選定することが好ましい。
更に、本実施の形態では、中間転写ベルト30に対する付着物除去位置でのブレード42の配置をやや交差する方向に位置するようにしたが、ブレード42を中間転写ベルト30に略平行配置するようにしてもよい。前者では、ブレード42のエッジに近い部分にトナーの付着が多く、有効な移動効果をこのエッジ近傍に集中させることができるのに対し、後者では、ブレード42の全体から移動させることができるようになる。尚、このような配置は、ブレード42での実際のトナー付着を考慮して適宜決めるようにすればよい。
更にまた、本実施の形態では、中間転写ベルト30の一回転毎に夫々各色のトナー像を形成する所謂サイクル方式の画像形成装置を示したが、中間転写ベルトに例えば4色の感光体ドラムを並列配置して、中間転写ベルトの一回転でカラー画像を形成する所謂タンデム方式であっても同様の効果を発揮できるようになる。その場合も、転写用画像と次の転写用画像との間のインターイメージ領域においてトナーバンドを形成するようにしてもよい。
また、図10は、中間転写ベルトに対するブレードの配置を変更した画像形成装置の模式図を示すもので、前述の図2(b)に相当する画像形成装置となっている。尚、図中符号は、図4と同様の構成要素については同様の符号を付している。
同図において、本例の中間転写ベルト30に対するベルト清掃装置40は、ブレード42が中間転写ベルト30の回転方向に沿って中間転写ベルト30と接触するように構成されたものとなっている。
つまり、ブレード42の自由端側が中間転写ベルト30の下流側に位置するようにブレード42を配置し、付着物除去位置ではトナーバンドとの離間距離を保つようにすれば、ブレード42から逆極性トナーを移動させることができるようになる。
更に、本実施の形態では、中間転写ベルト30の回転速度が速く、トナーバンドとブレード42が対向している時間が短くなった場合でも、トナーバンドの幅を調整することでトナーバンドとブレード42が対向している時間を調整することができるようになる。
また、環境やその他の要因により中間転写ベルト30の抵抗値が変動した場合であっても、中間転写ベルト30上のトナーの電荷を利用した付着物除去効果が得られるようになる。
図示しない別の実施の形態として、潜像を形成保持する感光体と、感光体上の潜像を現像してトナー像にする現像器と、記録材または中間転写体等の転写媒体に感光体上のトナーを転写する転写ロールとを具備した画像形成装置において、感光体を清掃する清掃部材に付着したトナーを除去する際に、感光体上にトナー像(清浄用画像に相当する)を形成し、そのトナー像による静電気力により、清掃部材に付着したトナーを除去するようにしてもよい。
◎実施例1
本実施例は、トナーバンドの適正なプロセス方向長さを調査したものであり、次のような方法で行った。トナーバンドはY色トナーを用いて、長方形の形状のものとし、中間転写ベルトの幅方向長さについては画像形成領域の全幅に当たる300mm、プロセス方向長さを5mm、10mm、50mm、100mmの4水準として行った。尚、トナーバンドの画像濃度は最大濃度の50%に設定した。
テスト方法は、ブレードを清掃した後に1000枚のプリントを行い、次いでトナーバンドを形成し、このトナーバンドにブレード側からのトナーの移動を行った。ブレードのトナーが移動した段階で、装置を停止させ、その状態でのトナーバンド表面を拡大鏡にて観察し、移動したトナーのトナー点個数(点状の個数)をカウントした。
評価方法は、各水準毎に5回ずつ行ってトナーの点個数の平均を求め、その数字から傾向判断を行うようにした。
結果は、図11に示すように、長さが5mmではトナー点個数が少なく、付着したトナーが十分移動していない。長さを増加させると、トナー点個数は増え、50mm以上では、ほぼ飽和しているように判断された。このことから、トナーバンドとしてはプロセス方向長さが少なくとも10mm、できれば50mm程度が望ましいことが理解された。
◎実施例2
本実施例は、トナーバンドの画像濃度の影響を評価するために行ったもので、実施例1のトナーバンドのサイズを固定し、その画像濃度を因子にして調査した。
トナーバンドのサイズは、300mm×100mmとし、画像濃度は最大濃度の20%、40%、60%、80%の4水準とした。
評価方法は実施例1と同様に行い、図12の結果を得た。
結果は、画像濃度が20%では、トナー点個数が少なく、十分な移動効果が得られていないが、画像濃度が40〜80%の間ではそれほど差が現れなかった。そのため、画像濃度は40%以上であればよいものと理解された。
以上のように、実施例1及び実施例2の結果から判断すると、トナーを多く移動させるためには、トナーバンドにはある水準以上の電荷総量が必要であることが理解される。しかしながら、このことは、トナーバンドの形成は、転写用画像の画像形成に加え更に余分なトナーを消費することになるため、必要以上のトナーバンドを形成することは得策ではない。一方、ブレードに付着するトナーの量は、特定の条件で増加することが多いため、その条件に応じて必要十分なトナーバンドに設定することが望ましい。すなわち、使用環境や、プリントする画像濃度や、白黒プリントとカラープリントとの比率や、連続印刷枚数や、前回のトナーバンド形成時から何枚印刷を行ったかなどの条件を細分化し、夫々に合ったトナーバンドを形成するようにすることが望ましい。
◎実施例3
本実施例は、ブレードの摩擦帯電効果を確認するために、ブレードの中間転写ベルトとの接触部位を除く領域に、導電性塗料を50μm以下に塗布して、表面抵抗で10〜10Ω/□とした塗布層が形成されたブレードと、ブレード表面に導電性処理を行わないブレードを用いて行った。
評価は、実施例1と同様にして行い、トナーバンドサイズが300mm×100mm、画像濃度が50%のものとした。尚、トナーバンドの形成位置が、ブレードによる1000枚のプリントが掻き取られた直後にブレードに達するようにした。
結果は、図13に示すように、ブレード表面に導電性処理を行わないものでは、トナー点個数が28.5個であったものが、表面に導電性処理を行ったブレードではその半分以下の12.3個となった。
このことは、導電性処理を行うことで、中間転写ベルトとブレードとの摩擦帯電が発生してもその摩擦電荷がブレードに滞留することがなく、この摩擦電荷の影響を受けないことから、上述の結果に至ったものと判断される。
(a)は本発明に係る実施の形態モデルの画像形成装置の概要を示す説明図であり、(b)は本発明に係る清掃補助手段の代表的工程を示す説明図である。 実施の形態モデルの作用を示す説明図であり、(a)及び(b)は像保持体に対する清掃部材の配置が異なるものを示している。 実施の形態モデルでの清浄用画像が清掃される際の作用を示す説明図である。 実施の形態の画像形成装置を示す説明図である。 実施の形態のベルト清掃装置を示す説明図である。 実施の形態の付着物除去モード時のフローチャートである。 実施の形態の通常の画像形成時のフローチャートである。 実施の形態における中間転写ベルト上のトナー像とブレードの接離動作との関係を示す説明図である。 実施の形態の変形例としての中間転写ベルト上のトナー像とブレードの接離動作との関係を示す説明図である。 実施の形態の変形例としてブレードの配置を変更した画像形成装置の模式図である。 実施例1の結果を示す説明図である。 実施例2の結果を示す説明図である。 実施例3の結果を示す説明図である。
符号の説明
1…像保持体,2…像形成手段,3…転写手段,4…清掃手段,5…清掃部材,6…接離機構,7…清浄制御手段,8…清浄用画像調整手段,CI…清浄用画像

Claims (12)

  1. 回転可能に設けられてトナーによる画像が保持される像保持体と、
    前記像保持体上にトナーによる画像を形成する像形成手段と、
    前記像保持体上のトナーによる画像を転写媒体に転写する転写手段と、
    前記像保持体に対し接離自在な清掃部材を有し且つ回転する前記像保持体に前記清掃部材を接触させて前記像保持体表面に残留するトナーを清掃する清掃手段と、
    前記像形成手段により転写媒体に転写するためのトナーによる転写用画像とは別に前記清掃部材清浄用のトナーによる清浄用画像を像保持体上に形成し、前記像保持体を回転させることにより前記像保持体と離間している状態の前記清掃部材に前記清浄用画像を対向させた後、更に前記像保持体を回転させ前記像保持体と接触している状態の前記清掃部材に前記清浄用画像を清掃するよう制御する清浄制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
  2. 請求項1記載の画像形成装置において、
    前記転写手段で転写媒体に転写されるべきトナーとは逆の極性の逆極性トナーが前記像保持体表面に残留し、前記清掃部材で前記像保持体上から清掃された際に前記清掃部材に付着しており、
    前記清掃手段は、前記像保持体に対し前記清掃部材を接離するための接離機構を備え、
    この接離機構は、前記清掃部材に付着した逆極性トナーが前記像保持体上の前記清浄用画像との間に生じる静電気力により前記像保持体側へ移動する距離に規制するように前記清掃部材を前記像保持体から離間させる離間距離規制手段を有することを特徴とする画像形成装置。
  3. 請求項1記載の画像形成装置において、
    前記清掃手段は、前記像保持体に対し前記清掃部材を接離するための接離機構を備え、
    この接離機構は、前記像保持体上の前記転写用画像に前記清掃部材が対向している際の前記像保持体と前記清掃部材との離間距離である転写用画像離間距離と、前記像保持体上の前記清浄用画像に前記清掃部材が対向している際の前記像保持体と前記清掃部材との離間距離であり且つ前記転写用画像離間距離より狭く設定される清浄用画像離間距離との少なくとも二段階の離間距離を切り替える離間距離切替手段を具備することを特徴とする画像形成装置。
  4. 請求項3記載の画像形成装置において、
    前記清浄制御手段は、前記清掃部材が前記像保持体と接触した状態から前記転写用画像離間距離へと離間する状態に切り替わる間または前記転写用画像離間距離に離間している状態から前記像保持体と接触した状態に切り替わる間に、前記清掃部材が前記清浄用画像離間距離に切り替わるように制御することを特徴とする画像形成装置。
  5. 請求項1記載の画像形成装置において、
    前記清掃部材は、前記像保持体に接触した際に前記転写手段で転写媒体に転写されるべきトナーとは逆の極性に摩擦帯電する摩擦帯電特性を有するものであることを特徴とする画像形成装置。
  6. 請求項5記載の画像形成装置において、
    前記清浄制御手段は、前記清掃部材が前記像保持体に接触したことにより前記清掃部材が摩擦帯電している間に前記清浄用画像が前記清掃部材に対向する部位に離間して配置されるように制御することを特徴とする画像形成装置。
  7. 請求項1記載の画像形成装置において、
    前記清浄制御手段は、前記像形成手段によって前記像保持体上に転写用画像が形成されるのに先立って前記清浄用画像を形成するよう制御することを特徴とする画像形成装置。
  8. 請求項1記載の画像形成装置において、
    前記清浄制御手段は、別々の転写媒体に転写される複数の転写用画像が前記像保持体上に連続して形成される場合、いずれかの転写用画像とその次に形成される転写用画像との間に前記清浄用画像を形成するように制御することを特徴とする画像形成装置。
  9. 請求項1記載の画像形成装置において、
    前記清浄制御手段は、転写用画像を形成後または転写用画像を形成のための動作を行っていない場合に前記清浄用画像を形成するように制御することを特徴とする画像形成装置。
  10. 請求項1記載の画像形成装置において、
    前記清浄制御手段は、前記清浄用画像の形成間隔、画像濃度及び画像サイズの少なくともいずれかを調整する清浄用画像調整手段を有することを特徴とする画像形成装置。
  11. 請求項1記載の画像形成装置において、
    前記清掃部材は、前記像保持体に接触している際にその接触位置よりも前記像保持体の回転方向下流側で前記像保持体に対向している部位があり、
    前記清浄制御手段は、前記清浄用画像を前記清掃部材にて清掃した後、更に前記像保持体を一回転させ、清掃された前記清浄用画像の部位に対し前記清掃部材による清掃を行うように制御することを特徴とする画像形成装置。
  12. 請求項1記載の画像形成装置において、
    前記像形成手段は、トナーの種類の異なる複数の像形成部を含み、前記像保持体の一回転毎に前記複数の像形成部による画像が形成され重ね合わせられるものであり、
    前記清浄制御手段は、前記像保持体の一周長のうち転写用画像が保持される領域外に前記清浄用画像を保持するように制御することを特徴とする画像形成装置。
JP2007258531A 2007-10-02 2007-10-02 画像形成装置 Expired - Fee Related JP4506804B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007258531A JP4506804B2 (ja) 2007-10-02 2007-10-02 画像形成装置
US12/145,286 US8041246B2 (en) 2007-10-02 2008-06-24 Image forming apparatus including a separable cleaning member and image forming method including controlling a seperable cleaning member

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007258531A JP4506804B2 (ja) 2007-10-02 2007-10-02 画像形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009086497A true JP2009086497A (ja) 2009-04-23
JP4506804B2 JP4506804B2 (ja) 2010-07-21

Family

ID=40508529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007258531A Expired - Fee Related JP4506804B2 (ja) 2007-10-02 2007-10-02 画像形成装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8041246B2 (ja)
JP (1) JP4506804B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011059454A (ja) * 2009-09-11 2011-03-24 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置及び画像形成方法
JP2012123251A (ja) * 2010-12-09 2012-06-28 Canon Inc 画像形成装置
JP2021086039A (ja) * 2019-11-28 2021-06-03 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 画像形成装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101703648B1 (ko) * 2010-04-15 2017-02-08 에스프린팅솔루션 주식회사 화상형성장치 및 그 제어방법
JP6160595B2 (ja) * 2014-10-29 2017-07-12 コニカミノルタ株式会社 画像形成装置および制御方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6114674A (ja) * 1984-06-29 1986-01-22 Canon Inc 現像剤飛散防止装置
JPH06149140A (ja) * 1992-11-06 1994-05-27 Mita Ind Co Ltd クリーニング装置
JP2000231314A (ja) * 1999-02-09 2000-08-22 Fuji Xerox Co Ltd クリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置
JP2002196593A (ja) * 2000-12-27 2002-07-12 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置
JP2003295723A (ja) * 2002-04-01 2003-10-15 Seiko Epson Corp 画像形成装置
JP2004109652A (ja) * 2002-09-19 2004-04-08 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP2004361599A (ja) * 2003-06-04 2004-12-24 Seiko Epson Corp 画像形成装置
JP2005091916A (ja) * 2003-09-18 2005-04-07 Fuji Xerox Co Ltd クリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置
JP2006276511A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Canon Inc 画像形成装置
JP2007079327A (ja) * 2005-09-16 2007-03-29 Ricoh Co Ltd クリーニング装置及び画像形成装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3185897B2 (ja) 1992-04-29 2001-07-11 株式会社リコー 画像形成装置
JP3743199B2 (ja) 1999-03-19 2006-02-08 富士ゼロックス株式会社 クリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置
JP2002214930A (ja) 2001-01-22 2002-07-31 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP2006071751A (ja) 2004-08-31 2006-03-16 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置
US7277653B2 (en) * 2004-12-10 2007-10-02 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus with cleaning blade lubrication
JP2008304683A (ja) * 2007-06-07 2008-12-18 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6114674A (ja) * 1984-06-29 1986-01-22 Canon Inc 現像剤飛散防止装置
JPH06149140A (ja) * 1992-11-06 1994-05-27 Mita Ind Co Ltd クリーニング装置
JP2000231314A (ja) * 1999-02-09 2000-08-22 Fuji Xerox Co Ltd クリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置
JP2002196593A (ja) * 2000-12-27 2002-07-12 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置
JP2003295723A (ja) * 2002-04-01 2003-10-15 Seiko Epson Corp 画像形成装置
JP2004109652A (ja) * 2002-09-19 2004-04-08 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP2004361599A (ja) * 2003-06-04 2004-12-24 Seiko Epson Corp 画像形成装置
JP2005091916A (ja) * 2003-09-18 2005-04-07 Fuji Xerox Co Ltd クリーニング装置及びこれを用いた画像形成装置
JP2006276511A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Canon Inc 画像形成装置
JP2007079327A (ja) * 2005-09-16 2007-03-29 Ricoh Co Ltd クリーニング装置及び画像形成装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011059454A (ja) * 2009-09-11 2011-03-24 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置及び画像形成方法
JP2012123251A (ja) * 2010-12-09 2012-06-28 Canon Inc 画像形成装置
JP2021086039A (ja) * 2019-11-28 2021-06-03 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 画像形成装置
JP7484144B2 (ja) 2019-11-28 2024-05-16 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP4506804B2 (ja) 2010-07-21
US20090087206A1 (en) 2009-04-02
US8041246B2 (en) 2011-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4966043B2 (ja) 画像形成装置
US7587164B2 (en) Cleaning device, image carrier unit and image-forming apparatus
JP2004126202A (ja) 画像形成装置
JP4506804B2 (ja) 画像形成装置
JP4530028B2 (ja) 画像形成装置、およびクリーニングブレードのめくれ防止方法
JP2015232624A (ja) 画像形成装置及びプログラム
JP2010210859A (ja) 画像形成装置
JP2005257787A (ja) 画像形成装置、およびクリーニング装置
JP4207469B2 (ja) 画像形成装置
JP3744272B2 (ja) 画像形成装置
JP4438453B2 (ja) 転写搬送装置
JP2007171380A (ja) 画像形成装置
JP2007025244A (ja) 画像形成装置および画像形成方法
JPH11352792A (ja) 画像形成装置
JP2007219108A (ja) 画像形成装置
JP5245969B2 (ja) クリーニング装置及び画像形成装置
JP2010113122A (ja) 画像形成装置
JP2001042719A (ja) 画像形成装置
JP2005308991A (ja) 画像形成装置
JP2001042722A (ja) 画像形成装置
JP2008310059A (ja) 画像形成装置
JP5102817B2 (ja) 画像形成装置
JP5308978B2 (ja) 画像形成装置
JP2001042721A (ja) 画像形成装置
JP2012128412A (ja) 画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090824

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091217

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091222

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100218

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100406

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100419

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4506804

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140514

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees