JP2009086517A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像手段が現像剤を搬送ベルトに供給した後であっても、シートが現像剤で汚れることのない画像形成装置を提供する。
【解決手段】吸着ロール４８には、この吸着ロール４８にバイアス電圧を印加する印加装置１１０が接続されている。印加制御部１３０は、トナー排出モード処理部７２から信号を受信すると、印加装置１１０の制御を開始し、トナー排出タイミング信号に基づいて、トナー像が吸着ロール４８を通過しているタイミングの場合は、吸着ロール４８にバイアス電圧を印加させないように制御する。印加制御部１３０は、レジストロール６２のシート搬送タイミングから搬送ベルト４６に搬送されたシートが吸着ロール４８を通過している間のタイミングでは、吸着ロール４８にバイアス電圧を印加させるように制御する。用紙が吸着ロールを抜けるタイミングで、印加制御部は吸着ロールへの印加をやめるように制御を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

たとえば、特許文献１は、転写材を搬送手段に静電的に吸着させる吸着手段と、搬送手段上に形成された所定の検知パターンを検知する検知手段を有し、この吸着手段は転写材搬送手段への当接面を少なくともフッ素樹脂及び導電性付与部材を含む表層材にて形成され、所定の検知パターンを転写材搬送手段上に形成する工程において、吸着手段に所定のタイミングでトナーと同極性のバイアス電圧を印加する画像形成装置を開示する。
また、特許文献２は、転写材搬送手段に転写材を静電的に吸着させるための吸着部材と、転写手段にクリーニングバイアスを印加することで転写材搬送手段表面の不要なトナーを像担持体に回収する手段とを備え、この吸着部材は、画像形成時は転写材搬送手段表面に当接する当接位置に配置され、転写材搬送手段表面の不要なトナーの回収時には前記転写材搬送手段表面から離間された退避位置に配置される画像形成装置を開示する。

特開２００３−６６６７２号公報 特開２０００−３３８７９１号公報

本発明は、現像手段が現像剤を搬送ベルトに供給した後であっても、シートが現像剤で汚れることのない画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明にかかる画像形成装置は、シートを搬送する搬送ベルトと、この搬送ベルトまたは前記搬送ベルトにより搬送されるシートに現像剤を供給する現像手段と、この現像手段よりもシート搬送方向の上流側で前記搬送ベルトに接触し、シートを前記搬送ベルトに吸着させる吸着部材と、この吸着部材に、現像剤の帯電極性とは逆極性のバイアス電圧を印加する印加手段と、前記印加手段による前記吸着部材へのバイアス電圧の印加を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記搬送ベルトによりシートが搬送される場合は、前記印加手段による前記吸着部材へのバイアス電圧の印加を許容するように制御し、前記搬送ベルトにシ−トが搬送されていない状態であって前記現像手段が前記搬送ベルト上に現像剤を供給する場合は、前記印加手段による前記吸着部材へのバイアス電圧の印加を禁止するように制御する。

好適には、前記搬送ベルト上であって現像剤が供給された区間が前記吸着部材を通過する間、前記制御手段は、前記印加手段による前記吸着部材へのバイアス電圧の印加を禁止するように制御する。

好適には、前記現像手段が前記搬送ベルトに供給した現像剤によって形成される像は、前記搬送ベルトの移動方向に所定の間隔に分割されて形成される。

好適には、前記現像手段が前記搬送ベルトに供給した現像剤によって形成される像は、その像の前記搬送ベルトの移動方向の長さが前記吸着部材の周長よりも短く形成される。

好適には、シートが前記吸着部材を通過する間、前記制御手段は、前記印加手段による前記吸着部材へのバイアス電圧の印加を許容するように制御し、シートが前記吸着部材を通過しない間、前記制御手段は、前記印加手段による前記吸着部材へのバイアス電圧の印加を禁止するように制御する。

好適には、前記現像手段よりも前記搬送ベルトの移動方向の下流側であって前記吸着部材よりも前記搬送ベルトの移動方向の上流側に配置され、前記搬送ベルトを清掃する清掃手段をさらに有する。

好適には、前記吸着部材の前記搬送ベルトに接する面は発泡体によって形成されている。

本発明によれば、現像手段が現像剤を搬送ベルトに供給した後であっても、シートが現像剤で汚れることのない画像形成装置を提供できる。

次に本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

図１には本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１０が示されている。
この画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内には、像形成手段として用いられる像形成部１４と、シート供給装置５４と、画像形成装置１０の各部に電源を供給する電源ユニット６４と、画像形成装置１０の各部を制御する制御部６６とが配置されている。
また、画像形成装置本体１２の上部に画像形成がなされたシートが排出されるシート排出部１５が設けられている。
シート供給装置５４は、転写媒体として用いられる搬送物としてシートを像形成部１４に供給する。

像形成部１４は、カラー画像を形成する電子写真方式のもので、イエローの現像剤を用いてイエロー画像を形成する像形成部１８Ｙと、マゼンタの現像剤を用いてマゼンタ画像を形成する像形成部１８Ｍと、シアンの現像剤を用いてシアン画像を形成する像形成部１８Ｃと、ブラックの現像剤を用いてブラック画像を形成する像形成部１８Ｂとを有している。
これらの画像形成部は、搬送部材として用いられる搬送ベルト４６に沿って、シート搬送方向上流である重力方向下方から順に、像形成部１８Ｙ、像形成部１８Ｍ、像形成部１８Ｃ、像形成部１８Ｂの順に配置されている。搬送ベルト４６の詳細については、後述する。

像形成部１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｂは、形成する画像の色が異なるものの同じ構成であるので、以下、像形成部１８として構成を説明する。
各像形成部１８は、像保持体として用いられる感光体２２と、感光体２２を一様に帯電する帯電手段として用いられる帯電装置２４と、前記帯電部を清掃する帯電装置清掃部（図示せず）と、感光体２２に光により潜像を書き込む潜像書き込み手段として用いられる光書き込み装置２６と、感光体２２に書き込まれた潜像を現像剤で現像する現像手段として用いられる現像装置２８と、感光体２２に形成された現像剤像をシートに転写する転写ロール５０と、転写ロールによる転写がなされた後に、感光体表面の残留電位を除去する除電部２９と、感光体２２の表面に残留した現像剤像を除去する現像剤除去手段として用いられるクリーニング装置３０とを、それぞれが有している。
光書き込み装置２６はレーザー露光装置からなり、レーザー光を発し各感光体２２にそれぞれ静電潜像を書き込むようになっている。

像形成部１８が有する部材のうち感光体２２、帯電装置２４、帯電装置清掃部、現像装置２８、除電部２９及びクリーニング装置３０は、色ごとに像形成構造体３２として一体型されていて、画像形成装置本体１２に着脱自在に装着されている。
また、この像形成構造体３２には、現像装置２８に供給される現像剤（トナー）を収容する現像剤収容器（交換ユニット）としてのトナーカートリッジ（トナーボックス）３４と、クリーニング装置３０により除去された現像剤（トナー）を回収する現像剤回収容器としての排トナーボックス３６とが像形成構造体３２と一体型に構成されている。

転写ロール５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂは、他の部材とともに、転写ユニット４２として一体化され、画像形成装置本体１２から着脱することができるようになっている。
転写ユニット４２は、転写ロール５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂと併せて、従動ロール４４と、駆動ロール４５と、先述の搬送ベルト４６と、搬送ベルト４６にシートを吸着させる吸着手段として用いられる吸着ロール４８とを有していて、各色のトナー像が転写されるシートを搬送する。

転写ユニット４２は、搬送装置として用いられていて、搬送ベルト４６が保持するシートを搬送する。
搬送ベルト４６は、表側面４７でシートを保持し、搬送する。
搬送ベルト４６の形状は、平帯状であり、例えば端部を有しない無端形状をしている。
従動ロール４４及び駆動ロール４５は、ベルト支持部材として用いられていて、裏側面４９側から搬送ベルト４６を回転可能に支持している。

搬送ベルト４６の表側面４７には、吸着手段として用いられる吸着ロール４８が圧接されている。
吸着ロール４８は、図４を用いて後述する印加装置１１０からバイアス電圧が印加されて情報記録媒体であるシートに電荷を注入しシートを帯電させ、シートを搬送ベルト４６に吸着させる。吸着ロール４８の詳細については、図２を用いて後述する。
また、本実施形態においては、現像時のトナーの帯電極性が負であるので、シートにトナーが転写しやすくなるように、吸着ロール４８には、正極性のバイアス電圧が印加される。

転写ユニット４２では、搬送ベルト４６の表側面４７に保持された状態で搬送中のシートに、感光体２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｂの表面に形成された現像剤像が、それぞれ転写ロール５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｂによって転写され、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の現像剤像が重ねられたフルカラーの現像剤像がシートに形成される。

搬送ベルト４６に対して、像形成構造体３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｂが設けられている側の上部には、トナー濃度を検出するセンサーが設けられている。制御部６６で決められたタイミングで、トナー濃度調整モードに入り、転写ベルト上に直接各色のトナー像を作像させ、トナーの濃度をセンサーで読み取り、濃度の調整を行う。
また、搬送ベルト４６に対して、像形成構造体３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｂが設けられている側と逆側には、清掃装置１００が設けられている。
清掃装置１００は、搬送ベルト４６の表側面４７に付着した現像剤を除去し、搬送ベルト４６を清掃するために用いられる。
清掃装置１００は、中空部が形成された筺体からなる清掃装置本体１０２を支持部材として有し、清掃装置本体１０２に、例えばクリーニングブレード等からなる清掃部材１０４と、シートフィルム１０６とが支持されている。

清掃装置本体１０２内には、搬送ベルト４６から除去された現像剤が回収される。
清掃部材１０４は、例えば一端部が、搬送ベルト４６の表側面４７に圧接され、接触していて、搬送ベルト４６の表側面４７から掻きとるようにして現像剤を除去する。

シート供給装置５４は、シートを収容する収容容器５６と、収容容器５６に収容されたシートを像形成部１４に向けて搬送する搬送ロール５８と、シートを捌きシートの重送を防止する捌きロール５９とを有している。

画像形成装置本体１２内の上部には、シートに転写された現像剤像をシートへと定着する定着装置５２が設けられている。
定着装置５２は、加熱ロール５２ａと加圧ロール５２ｂとからなり、加熱ロール５２ａと加圧ベルト５２ｂとの間を通過するシートを加熱し加圧することで、シートに現像剤像を定着するようになっている。

画像形成装置本体１２内には、シート供給装置５４から供給されたシートをシート排出部１５まで搬送する搬送路６０が設けられていて、この搬送路６０に沿って、シート搬送方向上流側から順に、レジストロール６２、転写ユニット４２、定着装置５２及び排出ロール４０が配置されている。
排出ロール４０は、定着装置５２から搬送されたシートをシート排出部１５へと排出する。

図２には、吸着ロール４８の詳細が示されている。
吸着ロール４８は、金属からなる回転軸４８ａと、その周囲を覆う表面層４８ｂとを有する、周長Ｃ１の円筒部材である。
回転軸４８ａは、印加装置１１０に接続されている。
表面層４８ｂは、体積抵抗率が１０^５〜１０^８Ωｃｍである半導電性を有する発泡体であり、たとえば、ウレタン、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）、または、ＥＣＯ（エピクロルヒドリンゴム）などで形成されている。

各像形成部１８（図１）は、トナー排出モードの場合には、制御部６６の制御に基づいて、シートではなく、搬送ベルト４６の表面に直接トナーを供給する。
このトナー排出モードとは、各像形成部１８のトナーカートリッジ３４に格納されたトナーが長い間消費されないで滞留すると、このトナーが劣化して画質不良を起こす原因となるので、所定期間滞留したトナーをトナーカートリッジ３４の外に排出させる処理のことである。
ここで、清掃装置１００の清掃装置本体１０２の容量の方が排トナーボックス３６の容量よりも大きいので、トナー排出モードの場合に排出するトナーは、搬送ベルト４６の表面に付着して、清掃装置１００に回収されるようになっている。

図３には、トナー排出モードの場合に、各像形成部１８が搬送ベルト４６に排出するトナーで形成するトナー像が示されている。
図３に示されるように、トナー像９０は、搬送ベルト４６の表側面４７に、長さ（搬送ベルト移動方向）がＬ１、幅（搬送ベルト移動方向と垂直方向）がＷ１の寸法で形成される。

幅Ｗ１は、搬送されるシートの幅とほぼ同じであり、長さＬ１は、吸着ロール４８の周長Ｃ１よりも短い。また、トナー像９０の間隔Ｌ２は、Ｌ１よりも長い。
なお、間隔Ｌ２は一定ではなく、制御部６６の制御に基づいて、トナー排出処理の度に設定される。

図４において、搬送ベルト４６、吸着ロール４８及びその周辺の詳細が示されている。
吸着ロール４８には、この吸着ロール４８にバイアス電圧を印加する印加装置１１０が接続されている。
印加装置１１０は、電源１１２およびスイッチ１１４を有する。
電源１１２は正の電位を有し、電源ユニット６４によって供給されうる。
スイッチ１１４は、制御部６６の制御に基づいて、吸着ロール４８にバイアス電圧を印加するか否かを切り替える。

制御部６６は、画像形成装置１０の各部を制御する全体制御部７０と、トナー排出モード処理部７２と、印加装置１１０を制御する印加制御部１３０とを有する。
トナー排出モード処理部７２は、全体制御部７０の制御に応じて、トナー排出モードの場合に必要な処理を行う。
また、トナー排出モード処理部７２は、トナー排出モードである場合に、その旨を通知するための信号を印加制御部１３０に対して送信する。

印加制御部１３０は、トナー排出モード処理部７２から信号を受信すると、印加装置１１０の制御を開始する。
印加制御部１３０は、全体制御部７０からの搬送ベルト４６上に排出されるトナーの排出タイミングの信号（トナー排出タイミング信号）に基づいて、搬送ベルト４６の表面に描かれるトナー像が吸着ロール４８を通過しているタイミングの場合は、吸着ロール４８にバイアス電圧を印加させないように制御する。

また、印加制御部１３０は、レジストロール６２のシート搬送タイミングから搬送ベルト４６に搬送されてシートが吸着ロール４８を通過しているタイミングでは、吸着ロール４８にバイアス電圧を印加させるように制御する。シートが吸着ロール４８を抜けるタイミングで、印加制御部１３０は吸着ロール４８への印加をやめるように制御を行う。

また、印加制御部１３０は、シート搬送タイミング信号に基づいて、レジストロール６２のシート搬送タイミングから搬送ベルト４６に搬送されたシートが吸着ロール４８を通過している間のタイミングでは、吸着ロール４８にバイアス電圧を印加させるように制御する。
印加制御部１３０は、シートが吸着ロール４８を抜けるタイミングで、吸着ロール４８にバイアス電圧を印加させないように制御する。

図５には、印加制御部１３０の処理を示すフローチャート（Ｓ１０）が示されている。
ステップ１００（Ｓ１００）において、印加制御部１３０は、トナー排出モード処理部７２からの信号に基づいて、トナー排出モードであるか否かを判断する。
印加制御部１３０がトナー排出モード処理部７２から信号を受信してトナー排出モードであると判断した場合はＳ１０６に進み、トナー排出モード処理部７２から信号を受信せず、したがってトナー排出モードでないと判断した場合は、Ｓ１０２に進む。
ステップ１０２（Ｓ１０２）において、トナー排出モードでないと判断した印加制御部１３０は、通常のプロセスコントロール処理を実行するべく、印加装置１１０が吸着ロール４８にバイアス電圧を印加する様に制御し、処理を終了する。

ステップ１０６（Ｓ１０６）において、印加制御部１３０は、ベルト上にトナーを作像しているタイミングでは印加装置１１０は吸着ロール４８にバイアス電圧を印加しないように制御して、Ｓ１０８に進む。
ステップ１０８（Ｓ１０８）において、印加制御部１３０は、吸着ロール４８上に搬送ベルト４６上で作像されたトナー像が無いタイミングであれば、ステップ１１０（Ｓ１１０）に進み、印加制御部１３０は、印加装置１１０が吸着ロール４８にバイアス電圧を印加するように制御して、Ｓ１００へ戻る。
ステップ１０８（Ｓ１０８）で吸着ロール４８上に搬送ベルト４６で作像されたトナー像があるタイミングであれば、印加制御部１３０は吸着ロール４８にバイアス電圧を印加しないようにステップ１０６（Ｓ１０６）に戻るように制御する。

なお、上述した処理の順序等は、設計条件などに応じて、適宜、変更可能である。
また、たとえば、トナー排出モードの場合あるいはシートが吸着ロール４８を通過しない場合においては、吸着ロール４８にトナーが通過するか否かに関わらず、吸着ロール４８にバイアス電圧を印加しないように制御するようにしてもよい。

従来、トナー排出モードにおいては、通常のシートに像を形成する処理と比較して、大量のトナーが搬送ベルト４６の表面に付着するので、この付着したトナーを清掃装置１００が除去しきれず、したがって下流に配置されている吸着ロール４８の表面にトナーが大量に付着してしまうことがあった。
さらに、表面にトナーが付着した吸着ロール４８をシートが通過すると、付着したトナーによってシートが汚れることもあった。
本実施形態にかかる印加装置１１０および制御部６６は、吸着ロール４８に印加するバイアス電圧のオン−オフを制御するようにしたので、吸着ロール４８に印加するバイアス電圧をオフすることによって、吸着ロール４８の表面に付着するトナーを低減できる。

また、本実施形態にかかる吸着ロール４８は、表面を発泡体で形成されているので、たとえ吸着ロール４８の表面にトナーが付着しても、発泡体の孔にトナーを溜め込むようにでき、吸着ロール４８に付着したトナーが、直接、シートに接することを抑制できるので、シートがトナーで汚れることを抑制できる。
さらに、トナー排出モードにおいて搬送ベルト４６の表面に形成されるトナー像の長さは吸着ロール４８の円筒周の長さよりも短いので、一度に発泡体の孔に溜め込むトナー量を、吸着ロール４８が１回転する間のみに溜め込むトナーの量に抑えることができ、したがって、次に吸着ロール４８をトナーが通過する場合に、再度、効率的に、発泡体の孔にトナーを溜め込むことができる。
また、搬送ベルト４６上の大量のトナーを一度に回収することがなくなり、清掃装置１００の清掃部材１０４のトナー掻きとり時の負担が軽減するので、清掃装置１００によって効率的にトナーを回収できる。

また、各像形成部１８が搬送ベルト４６の表面にトナーを排出する場合に、搬送ベルト４６の表面がトナーに帯電された電荷と逆極性の帯電がされていないので、トナー排出モードにおいて搬送ベルト４６の表面に排出されたトナーを清掃装置１００が回収しやすくなる。
さらに、本実施形態における吸着ロール４８においては、トナーと同極性のバイアス電圧を印加するようにしなくても吸着ロール４８の表面の汚れを抑制できるので、トランス等の部品点数を削減できる。

本実施形態においては、トナーに負極性の電荷を帯電させ、吸着ロール４８に正極性のバイアス電圧を印加させるようにしたが、トナーに正極性の電荷を帯電させ、吸着ロール４８に負極性のバイアス電圧を印加させるようにしてもよい。
また、吸着ロール４８をシートが通過しない場合には、トナー排出モードであるか否かに関わらず、吸着ロール４８にバイアス電圧を印加させないようにしてもよい。

本発明は、画像形成装置などに利用可能である。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置に用いられる吸着ロール４８の詳細を示す断面図である。 トナー排出モードの場合に、各像形成部が搬送ベルトに排出するトナーで形成するトナー像を示す図である。 搬送ベルト、吸着ロール及びその周辺の詳細を示す図である。 印加制御部の処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１８ 像形成部
４６ 搬送ベルト
４８ 吸着ロール
６６ 制御部
７２ トナー排出モード処理部
１００ 清掃装置
１０２ 清掃装置本体
１０４ 清掃部材
１１０ 印加装置
１１２ 電源
１１４ スイッチ
１３０ 印加制御部

Claims (7)

1. シートを搬送する搬送ベルトと、
   この搬送ベルトまたは前記搬送ベルトにより搬送されるシートに現像剤を供給する現像手段と、
   この現像手段よりもシート搬送方向の上流側で前記搬送ベルトに接触し、シートを前記搬送ベルトに吸着させる吸着部材と、
   この吸着部材に、現像剤の帯電極性とは逆極性のバイアス電圧を印加する印加手段と、
   前記印加手段による前記吸着部材へのバイアス電圧の印加を制御する制御手段と
   を有し、
   前記制御手段は、前記搬送ベルトによりシートが搬送される場合は、前記印加手段による前記吸着部材へのバイアス電圧の印加を許容するように制御し、前記搬送ベルトにシ−トが搬送されていない状態であって前記現像手段が前記搬送ベルト上に現像剤を供給する場合は、前記印加手段による前記吸着部材へのバイアス電圧の印加を禁止するように制御する
   画像形成装置。
2. 前記搬送ベルト上であって現像剤が供給された区間が前記吸着部材を通過する間、前記制御手段は、前記印加手段による前記吸着部材へのバイアス電圧の印加を禁止するように制御する
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記現像手段が前記搬送ベルトに供給した現像剤によって形成される像は、前記搬送ベルトの移動方向に所定の間隔に分割されて形成される
   請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記現像手段が前記搬送ベルトに供給した現像剤によって形成される像は、その像の前記搬送ベルトの移動方向の長さが前記吸着部材の周長よりも短く形成される
   請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. シートが前記吸着部材を通過する間、前記制御手段は、前記印加手段による前記吸着部材へのバイアス電圧の印加を許容するように制御し、
   シートが前記吸着部材を通過しない間、前記制御手段は、前記印加手段による前記吸着部材へのバイアス電圧の印加を禁止するように制御する
   請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記現像手段よりも前記搬送ベルトの移動方向の下流側であって前記吸着部材よりも前記搬送ベルトの移動方向の上流側に配置され、前記搬送ベルトを清掃する清掃手段
   をさらに有する請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記吸着部材の前記搬送ベルトに接する面は発泡体によって形成されている
   請求項１から６のいずれかに記載の画像形成装置。

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