JP2010112970A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複雑な回路設計をしたり、部品点数を増したりすることなく、クリープ現象による不可逆的な塑性変形を防止しつつ、不必要な接離動作を削減してプリント速度を向上させると共に、安価な部品から構成した場合でも所望の耐久性を得ることができ、延いてはコスト削減を図ることができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 温度検知手段（温度計測センサ５３）で検知した定着装置（定着部５）の温度から画像形成動作（プリントＪＯＢ）が長時間されていない放置状態か否かを判断する放置状態判断手段を設け、放置状態判断手段で放置状態と判断した場合は、接離機構（接離機構９，ブレードホルダー８１＋接離カム８２）で圧接部材（２次転写ローラ４７，クリーンブグブレード８０）を無端ベルト（中間転写ベルト４０）から離間させる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、これらの複合機などの電子写真方式による画像形成装置に関し、より詳しくは、無端ベルトに接離可能に構成された圧接部材の離間動作のタイミングを改良した画像形成装置に関するものである。

電子写真方式のカラー画像形成装置には、中間転写ベルト、転写搬送ベルト（感光体ドラムと接触する直接転写方式の搬送ベルト）、感光体ベルト、定着ベルトなどの無端ベルトの表面に付勢手段で付勢されて所定圧で圧接する１次転写ローラ、直接転写方式の転写ローラ、２次転写ローラ、加圧ローラ、クリーニングブレード、クリーニングローラなどの様々な圧接部材が設けられている。これらの圧接部材が長時間無端ベルトに圧接した状態が継続されるとクリープ現象により不可逆的な塑性変形が生じ、無端ベルトにカール癖が付いたり、圧接部材が撓んだり、へたったり（所謂ヘタリを生じること）して、無端ベルトと圧接部材との密着性が損なわれ、様々な不具合が生じる。例えば、無端ベルトにカール癖が付くと無端ベルトの安定回転に支障が出ると共に、転写バイアスが印加される転写ベルトなどの無端ベルトでは、密着不良により異常放電が起こり、白抜けや転写ムラなどの異常画像が発生するという問題がある。また、圧接部材であるクリーニングブレードにヘタリ変形が発生し、無端ベルトとブレードとの間に隙間が生じ、クリーニング性能が悪化して異常画像の要因となるという問題もある。このような問題を解決するべく、従来、前記圧接部材と無端ベルトとを接離する接離機構を設け、待機時などの無端ベルト停止時において、前記圧接部材を無端ベルトから離間するか、又は、別途タイマー等の時間測定手段を設け、一定時間毎に離間するようにしていた。

例えば、特許文献１には、中間転写体として無端ベルトからなる転写ベルト１１を備え、この転写ベルト１１内に、揺動して転写ベルト１１に張力付与又は解除可能な張力解除ローラ１２ａを有する張力可変手段１２を設けて、転写ベルト１１の停止時には、張力可変手段１２で転写ベルト１１の張力を解除して感光体４から転写ベルト１１を離間させることにより転写ベルト１１のカール癖の発生を防止する画像形成装置が開示されている（特許文献１の図４参照）。

また、特許文献２には、回動する像担持体４０と、潤滑剤４０ｂと、前記潤滑剤４０ｂを前記像担持体に塗布するブラシ４０ａと、塗布された潤滑剤をさらに前記像担持体４０にきれいに塗布する塗布ブレード７７と、前記像担持体４０上に残留するトナーを清掃するクリーニング部材７５と、を有する画像形成装置において、前記塗布ブレード７７と前記クリーニング部材７５が、画像形成動作後、像担持体４０に対し減圧もしくは離間することにより、常時加圧されるよりも磨耗、ヘタリが少なくなり、部品の寿命を伸ばすことができる画像形成装置が開示されている（特許文献２の図３参照）。

しかし、このような無端ベルトのカール癖や、クリーニングブレード（クリーニング部材）のヘタリなどの不可逆的な塑性変形が生じるのは、通常の使用環境においては、数日レベルの長期に亘って圧接状態が継続（放置）された場合のことであり、無端ベルトの停止毎や画像形成動作終了の度に離間させる必要性は乏しい。無端ベルトの停止毎や画像形成終了の度に無端ベルトから圧接部材を離間させるとすると、離間直後にプリントＪＯＢが発せられた場合、接離機構を駆動して無端ベルトに圧接部材を圧接するのに時間を要し、プリント速度（特に、ファーストプリント開始までの速度）が落ちてしまうという問題があり、更に、このように無端ベルト停止毎や画像形成終了の度に接離動作を繰り返した場合、接離動作の回数が著しく多くなることが予想され、接離機構も耐久性を考慮した繰り返し応力にも耐え得る強固な設計が必要となり、その分コストも高くなってしまうという問題もある。また、一定時間毎に離間させる場合でも、タイマーなどの時間測定手段などを別途設けなければならず、複雑な回路設計が必要であったり、部品点数が増えたりして、コストアップになってしまうという問題がある。

特開平１１−３５２７９０号公報 特開２００８−０３３１９６号公報

そこで、本発明は、前記従来の問題を解決し、複雑な回路設計をしたり、部品点数を増したりすることなく、クリープ現象による不可逆的な塑性変形を防止しつつ、不必要な接離動作を削減してプリント速度を向上させると共に、安価な部品から構成した場合でも所望の耐久性を得ることができ、延いてはコスト削減を図ることができる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数の張架ローラに張架されて回転可能な無端ベルトと、該無端ベルトの表面に圧接する圧接部材と、該圧接部材と前記無端ベルトとを接離する接離機構と、記録媒体に画像を定着する定着装置と、該定着装置の温度を検知する温度検知手段と、を備えた画像形成装置において、前記温度検知手段で検知した定着装置の温度から画像形成動作が長時間されていない放置状態か否かを判断する放置状態判断手段を設け、該放置状態判断手段で放置状態と判断した場合に、前記接離機構が前記圧接部材を前記無端ベルトから離間させることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置おいて、放置状態判断手段は、温度検知手段で検知した画像形成終了後の定着装置の温度が所定温度以下となった場合に放置状態と判断することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置おいて、所定温度は、変更可能となっていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置おいて、接離機構駆動用の補助電源を設け、無端ベルトに圧接部材が圧接している状態で画像形成装置の主電源が切られた場合には、補助電源を用いて接離機構が圧接部材を無端ベルトから離間させることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置おいて、無端ベルトは、中間転写ベルトであり、圧接部材は、２次転写ローラであることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置おいて、無端ベルトは、中間転写ベルトであり、圧接部材は、クリーニングブレードであることを特徴とする。

この発明は、前記のようであって、請求項１に記載の発明によれば、温度検知手段で検知した定着装置の温度から画像形成動作が長時間されていない放置状態か否かを判断する放置状態判断手段を設け、放置状態判断手段で放置状態と判断した場合に、接離機構が圧接部材を無端ベルトから離間させるので、複雑な回路設計をしたり部品点数を増やしたりすることなく、クリープ現象による不可逆的な塑性変形を防止しつつ、不必要な接離機構の接離動作を削減することができる。そのため、待機状態からプリントＪＯＢを実行する際の接離機構の当接動作が減り、ユーザーの待ち時間を短縮することができる。また、繰り返し荷重等を考慮しなくてよくなるので、簡易で安価な構成で接離機構を構成することができ、設計に掛かる費用や製造コストを抑えることができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の画像形成装置おいて、放置状態判断手段は、温度検知手段で検知した画像形成終了後の定着装置の温度が所定温度以下となった場合に放置状態と判断するので、前記効果に加え、より的確に放置状態を判断することができ、誤作動の心配も少ない。

請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の画像形成装置おいて、所定温度は、変更可能となっているので、前記効果に加え、ユーザーやサービススタッフなどが画像形成装置の使用環境に応じて微調整することができる。また、特殊な使用環境下で使用する場合、所定温度を変更できないので基盤ごと交換するというような無駄を省くことができる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置おいて、接離機構駆動用の補助電源を設け、無端ベルトに圧接部材が圧接している状態で画像形成装置の主電源が切られた場合には、補助電源を用いて接離機構が圧接部材を無端ベルトから離間させるので、前記効果に加え、たとえ、圧接部材が無端ベルトに当接状態のときに、画像形成装置本体の主電源が切られても、圧接部材を確実に無端ベルトから離間させることができ、異常画像の発生を防止することができる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置おいて、無端ベルトは、中間転写ベルトであり、圧接部材は、２次転写ローラであるので、最もカール癖が付き易い２次転写ニップにおいて、前記効果を発揮することができる。

請求項６に記載の発明によれば、請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置おいて、無端ベルトは、中間転写ベルトであり、圧接部材は、クリーニングブレードであるので、クリーニングブレードがへたってクリーニング不良となり易い中間転写ベルトとクリーニングブレード間において、前記効果を発揮することができる。

以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態について説明する。

［実施の形態１］
（画像形成装置の全体構成）
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を正面から見た状態で示す構成説明図である。図中の符号１は、本発明の画像形成装置の一実施の形態として例示するカラープリンタであり、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（色材３原色＋黒色）の４色のトナーからフルカラー画像を形成可能な４連タンデム型中間転写方式の画像形成装置である。このカラープリンタ１は、筐体である装置本体１０と、この装置本体１０の下部に配置され、入力される画像情報に基づいて後述の感光体ドラムに静電潜像を書き込む光学ユニット２と、この光学ユニット２の上方に配置され、前記４色のトナーからフルカラーの画像を形成する画像形成部３と、この画像形成部３の上方に配置され、画像形成部３で形成された画像を記録媒体であるコピー用紙に転写する転写部４と、この転写部４の上方で装置本体１０の一側面寄りに配置され、転写部４でコピー用紙に転写された画像に熱と圧力を加えて定着させる定着装置である定着部５と、装置本体１０の下方に配置され、所定の大きさの記録媒体であるコピー用紙を収容し、後述の制御手段の指示に基づいてコピー用紙を１枚ずつ給紙（供給）する給紙部６と、定着部５で画像が定着されたコピー用紙が排紙される排紙部７などから構成されている。

光学ユニット２は、図示しない発光素子やポリゴンミラーなどを有し、後述の制御手段に入力される他の画像入力装置（ネットワークで接続されているパソコン等の周辺機器）からの画像情報に基づいてレーザ光線を照射して、照射した感光体ドラムの外周面上の帯電状態を変化（例えば、低下）させ静電潜像を形成するよう構成されている。

画像形成部３は、前記４色のトナーに対応した４つの画像形成ユニット３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋからなり、それぞれの画像形成ユニット３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋは、静電潜像を担持する潜像担持体、且つ、可視化されたトナー像を担持する像担持体である４つの感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋを中心に、対応するトナーにより静電潜像を現像（可視化）する現像手段３Ｙａ，３Ｃａ，３Ｍａ，３Ｋａと、感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋの外周表面を一様に帯電させる帯電手段３Ｙｂ，３Ｃｂ，３Ｍｂ，３Ｋｂと、１次転写後も感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ表面に付着する転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段３Ｙｃ，３Ｃｃ，３Ｍｃ，３Ｋｃなどから構成されている。各画像形成ユニット３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋでそれぞれの感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋに形成した単色トナー像を後述の中間転写ベルト４０上に転写して重畳することによりフルカラーのトナー像を形成する。

転写部４は、像担持体、且つ、表面にトナー像が転写される中間転写体である無端ベルトからなる中間転写ベルト４０と、この中間転写ベルト４０を張架する４つの張架ローラ４１，４２，４３，４４を備え、これらの張架ローラのうち張架ローラ４１は、図示しない駆動手段の駆動力が図示しないクラッチ等の駆動伝達手段で伝達可能に構成された駆動ローラとなっており、この駆動ローラ４１で中間転写ベルト４０を図の矢印方向に回転駆動するよう構成されている。勿論、駆動ローラは、張架ローラ４１，４２，４３，４４のいずれであっても構わない。

この中間転写ベルト４０は、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）シートなどのフッ素樹脂をはじめ、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）等の筒状フィルムから単層又は複数層に成形され、カーボンブラック等の導電性材料を分散させ、所望の体積抵抗率や表面抵抗率となるように調整されている。なお、必要に応じて、表面（外周面）に離型層をコートしてもよい。離型層に用いる材料としては、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＰＥＡ（パ−フルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体）、ＰＶＦ（フッ化ビニル）等のフッ素樹脂が好ましい。

この中間転写ベルト４０の内側には、付勢手段である押圧バネ４５Ｙ，４５Ｃ，４５Ｍ，４５Ｋにより所定の力で押圧されて中間転写ベルト４０に圧接する圧接部材でもある１次転写ローラ４６Ｙ，４６Ｃ，４６Ｍ，４６Ｋが設けられており、この１次転写ローラ４６Ｙ，４６Ｃ，４６Ｍ，４６Ｋは、それぞれ図示しない接離機構により接離可能となっている。また、この１次転写ローラ４６Ｙ，４６Ｃ，４６Ｍ，４６Ｋは、バイアス電源Ｄ１が電気的に接続され、中間転写ベルト４０の内周面（裏面）に接触して１次転写バイアスを印加する接触式の転写バイアス印加部材であり、転写バイアスを印加することにより１次転写ニップに転写電界を形成し、各色のトナー像を担持する各感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋの外周面（表面）から静電引力により中間転写ベルト４０に各トナー像を転写する仕組みとなっている。なお、１次転写ローラ４６Ｙ，４６Ｃ，４６Ｍ，４６Ｋの接離機構は、複数の１次転写ローラが１つのレバーなどに支持され同時に中間転写ベルト４０に圧接する構成（例えば、カラー用の１次転写ローラ４６Ｙ，４６Ｃ，４６Ｍがセット）でもよく、接離可能であれば各１次転写ローラが個別に動作する構成でなくても構わない。

また、後述の付勢手段で両軸端付近を押圧されて駆動ローラ４１の外縁上（ローラの外周面付近）で中間転写ベルト４０と所定圧で圧接し、後述の接離機構で中間転写ベルト４０と接離可能な圧接部材である２次転写ローラ４７が設けられており、この２次転写ローラ４７は、前記バイアス電源Ｄ１とは別のバイアス電源Ｄ２が接続された接触式の転写バイアス印加部材となっている。この２次転写ローラ４７と中間転写ベルト４０との接触部分が２次転写ニップとなっており、この２次転写ニップにおいて、中間転写ベルト４０に担持されているトナー像と逆極性の２次転写バイアスを２次転写ローラ４７から後述の給紙部６から搬送されてきたコピー用紙に印加して、静電引力によりトナー像をコピー用紙へ転写する仕組みとなっている。なお、２次転写ローラ４７の接離機構と付勢手段については後で詳述する。

更に、張架ローラ４２の外縁には、中間転写ベルト４０の外周面に２次転写後も残留付着する残留トナーをクリーニングするクリーニングユニット８が設けられ、このクリーニングユニット８は、中間転写ベルト４０の移動方向に対してカウンター方向にクリーニングブレード８０を当接させて表面に付着した残留トナーを掻き取るブレード方式のクリーニング装置である。また、張架ローラ４３は、中間転写ベルト４０の外側に向けて図示しない付勢手段で軸端付近を押圧され、中間転写ベルト４０に所定のテンションを付与するテンションローラとなっている。なお、クリーニングユニット８については後で詳述する。

定着部５は、断熱材から構成され、定着部５と他の部位とを区画するハウジング５０と、内部に発熱体５１ａを有する定着ローラ５１と、この定着ローラ５１に図示しない付勢手段で付勢されて所定圧で圧接する圧接部材である加圧ローラ５２と、から主に構成され、定着ローラ５１と加圧ローラ５２との接触部分が定着ニップとなっており、この定着ニップを通過する転写部４においてトナー像が転写されたコピー用紙に熱と圧力を加えて、そのトナー像を溶解しながらコピー用紙に圧着させる仕組みとなっている。また、ハウジング５０内には、定着部５（定着装置）の温度検知手段として定着ローラ５１の表面温度（表面付近の温度を含む）を計測するサーミスタからなる温度計測センサ５３が設けられ、この温度計測センサ５３は、計測した温度情報を後述の制御手段に送信する。そして、制御手段は、温度計測センサ５３から送られてきた定着ローラ５１の温度情報を基に発熱体５１ａへの電源供給のＯＮ／ＯＦＦをＤｕｔｙ制御して、定着ローラ５１の表面温度を記録媒体の種類や大きさに応じた一定範囲（定着温度制御の目標範囲）内に維持するようになっている。なお、発熱体５１ａは、ハロゲンランプや抵抗発熱体などの一般的な発熱体であればよいが、誘導加熱方式のものであっても構わないし、定着ローラ５１だけでなく、加圧ローラ５２内に設けても構わない。

給紙部６は、所定の大きさのコピー用紙が収容されている給紙カセット６０と、この給紙カセット６０に積載されたにコピー用紙の最上部からピックアップして送り出すピックアップローラ６１などからなり、後述の制御手段の指示に基づいてピックアップローラ６１を回転させて破線で示す用紙搬送路Ａに１枚ずつコピー用紙を給紙するよう構成されている。

用紙搬送路Ａには、搬送ローラ対６２と、レジストローラ対６３などが設けられ、給紙カセット６０から１枚ずつ繰り出されたコピー用紙は、搬送ローラ対６２で中継されて、レジストローラ対６３まで搬送される。そして、レジストローラ対６３に突き当たって止まり、このレジストローラ対６３の駆動のタイミングで給紙と転写のタイミングを調整して、２次転写ニップに送られる。

排紙部７は、排紙ローラ対７０と排紙トレイ７１とから主に構成され、前記定着部５でトナー像が定着されたコピー用紙を用紙搬送路Ａから排紙ローラ対７０で排紙して、排紙トレイ７１上にスタックする機能を有する。

（画像形成動作）
次に、カラープリンタ１の画像形成動作について図１を用いて説明する。カラープリンタ１において画像形成動作が開始されると、各画像形成ユニット３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋの各感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋが回転駆動されると共に、帯電手段３Ｙｂ，３Ｃｂ，３Ｍｂ，３Ｋｂによって各感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋの外周面が所定の極性（例えば、マイナス）に一様に帯電される。次いで、その帯電面に色分解された画像情報に基づいてトナー色毎に、光学ユニット２から光変調されたレーザ光が照射され、照射により帯電面の帯電極性を変化（例えば、低下）させることにより、各感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋの外周面上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、各現像手段３Ｙａ，３Ｃａ，３Ｍａ，３Ｋａで現像バイアスを印加して各トナーを転移させることにより単色のトナー像として可視像化され、各色のトナー像はそれぞれ対応する１次転写ローラ４６Ｙ，４６Ｃ，４６Ｍ，４６Ｋから１次転写バイアスが印加され、中間転写ベルト４０上に順次重畳されてカラートナー像が形成される。尚、ブラック単色の画像を形成する場合には、ブラックの画像形成ユニット３Ｋのみで前記動作が行われる。

一方、給紙部６から用紙搬送路Ａを搬送ローラ対６２により搬送されてきたコピー用紙がレジストローラ対６３により転写とのタイミングを調整されて２次転写ニップに送られる。そこで、２次転写ローラ４７から２次転写バイアスが印加され、静電気力（クーロン力）により中間転写ベルト４０上の前記フルカラーのトナー像がコピー用紙に転写される。次に、このフルカラーのトナー像を担持したコピー用紙が定着部５の定着ローラ５１と、加圧ローラ５２間の定着ニップに送られて熱と圧力が加えられ、コピー用紙に担持された未定着のトナー像がコピー用紙に定着される。このように、トナー像が定着された後、排紙部７の排紙ローラ対７０で排紙トレイ７１上に排紙されてスタックされる。また、２次転写後の中間転写ベルト４０の表面に付着する残留トナーは、クリーニングユニット８で除去され、各感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋに１次転写後も付着する残留トナーは、クリーニング手段３Ｙｃ，３Ｃｃ，３Ｍｃ，３Ｋｃで除去され、再度の画像形成動作に備えられる。そして、ベルトクリーニングユニット８及びクリーニング手段３Ｙｃ，３Ｃｃ，３Ｍｃ，３Ｋｃで除去された転写残トナーは、図示しない廃トナー収容ボトルに運ばれ、満杯になった時点でユーザー又はサービススタッフなどにより交換・廃棄される。

（２次転写手段の接離機構及び付勢手段）
次に、本発明に係る無端ベルト及び圧接部材の一例である中間転写ベルトと２次転写ローラ、及びその接離機構と付勢手段について図２を用いて説明する。図２は、図１に示したカラープリンタ１の２次転写ローラ付近の部分拡大図であり、２次転写手段の接離機構の動作を主に示し、（Ａ）は、当接時を、（Ｂ）は、離間時を示している。図中の符号４０は、本発明の無端ベルトの一例として挙げる前述の中間転写ベルト４０であり、符号４７は、本発明の圧接部材の一例として挙げる前述の２次転写ローラ４７である。２次転写ローラ４７は、付勢手段である押圧バネ４７ａで両軸端付近を略同一の力で押圧されて、中間転写ベルト４０に駆動ローラ４１のローラ外縁上で圧接し、２次転写ニップを形成している。また、この２次転写ローラ４７と中間転写ベルト４０とを接離する接離機構９が設けられ、必要に応じて接離可能となっている。この接離機構９は、外周縁が略楕円形に形成され、ステッピングモータなどの駆動手段で軸９０ａを中心に所定角度だけ回転駆動可能な接離カム９０と、支点９１ａで回転可能に軸支され、くの字状にやや屈折した略棒状の接離レバー９１とから主に構成されている。

この接離機構９は、接離カム９０が図２の（Ａ）に示す状態では、２次転写ローラ４７が、付勢手段である押圧バネ４７ａにより駆動ローラ４１側へ押圧されて所定圧で中間転写ベルト４０に圧接している。そして、接離カム９０が軸９０ａを中心に約１８０度回転して図２の（Ｂ）に示す状態になると、接離レバー９１の接離カム９０側の一端付近と当接する接離カム９０の楕円状の外周縁の軸９０ａからの距離が（Ａ）の状態より長くなるため、接離カム９０に押されて接離レバー９１が支点９１ａを中心に回動する。このとき、接離レバー９１の他端で２次転写ローラ４７の軸を押圧バネ４７ａの付勢力に抗して押すことになり、そのため、２次転写ローラ４７が揺動して中間転写ベルト４０から離間する仕組みとなっている。なお、当接させる際は、接離カム９０を更に１８０度回転させるか又は逆回転させて、接離カム９０が（Ａ）の状態になるようにすると、押圧バネ４７ａの付勢力により２次転写ローラ４７が中間転写ベルト４０に当接する。

また、接離カム９０の駆動手段の電源供給は、主電源装置（交流商用電源を所定の直流電流に変換する定電圧電源回路など）から直接電源供給を受けるルートに加え、充電器やキャパシタなどからなり、交流商用電源から所定の直流電流に変換して充電可能な補助電源装置から電源供給を受けるルートを更に備えて、主電源装置から電源供給がない場合は、補助電源装置から電源供給するよう構成されていることが望ましい。このような補助電源装置から電源供給可能とすることで、圧接部材である２次転写ローラ４７が無端ベルトである中間転写ベルト４０と圧接状態のときに、カラープリンタ１本体の主電源が切られた場合でも、その補助電源装置に蓄えられている電力を利用して接離機構により圧接部材を無端ベルトから離間させることができ、圧接部材が無端ベルトに長時間圧接したままになって、無端ベルトや圧接部材に不可逆的な塑性変形が生じてしまうことによる異常画像の発生を防止することができる。

ところで、このような２次転写ニップでは、コピー用紙などの電気を通し難いものに転写電界を形成するため比較的高い電圧（転写バイアス）を印加する必要があり、小さな間隙があると異常放電が発生するため、記録媒体であるコピー用紙と転写バイアス印加部材である２次転写ローラ４７との密着性を良くしなければならない。そのため、付勢手段である押圧バネ４７ａは、一般的にかなり強い力（例えば、１００Ｎ程度）に設定されている。従って、無端ベルトである中間転写ベルト４０にカール癖が付き易く、また、圧接部材である２次転写ローラに撓み（ヘタリ）が発生し易い箇所と云える。

図３は、２次転写ニップ付近を主に示す概略構成図であり、一般的な画像形成装置における２次転写ニップでの問題点を説明するための説明図である。図３に示す２次転写ニップのように、比較的高電圧の転写バイアスを印加してコピー用紙などの電気を通し難いものに転写する紙転写ニップ（その他、直接転写方式の各トナー色の転写部やモノクロ画像形成装置の転写部などを含む）では、一般に、プレ放電を防止するためプレニップと呼ばれる領域を設けることが行われており、当然使用環境にもよるが（高温高湿環境下が不利である）、このようなプレニップ部分が高圧の圧接状態で長期間放置された場合には、無端ベルトや圧接部材に背景技術で述べた不可逆的な塑性変形が生じて異常画像の原因となってしまう。特に、中間転写ベルトの外側に向けて凹のカール癖は、１次転写ニップでの感光体ドラムと中間転写ベルトとの密着性が損なわれ、異常画像となり易い。これを防ぐため、前記のような接離機構で２次転写ローラを離間させる必要がある。

しかし、背景技術で述べたように、このようなクリープ現象により塑性変形を生ずるのは、２４時間以上放置したような長期間に亘って放置した場合のことであり、通常のオフィス環境であれば、終業時間になって画像形成装置を使用しなくなってから離間させれば先ず問題ないものと考えられる。つまり、従来の画像形成装置のように、プリントＪＯＢ毎や一定時間毎に離間させることは、不必要な離間動作であり、立ち上がり時間の遅延、プリント速度の低下に繋がるだけでなく、接離機構も大きな負荷を掛けた状態で接離を繰り返すこととなるため、接離カムを回転させる駆動手段（ステッピングモータなど）の耐久性を向上させたり、カムの摩耗やギヤの耐久を考慮し、接離レバーの強度、レバー回転支点の倒れ等繰り返し応力にも耐え得るべく強固な設計が必要となったりして、装置の大型化やコストアップに繋がってしまう。そこで、本願発明者らは、接離機構の離間動作のタイミングを定着部の温度により判断すれば不必要な接離動作を削減できるのではないかと想到するに至った。

（定着部の温度と放置時間との関係）
次に、定着部（定着装置）の温度と放置時間との関係について考察する。図４は、定着部の温度の時間的推移を表すグラフである。グラフの縦軸は、温度センサで定着ローラの表面温度を計測した計測温度であり、グラフの横軸は、時間（秒）である。このグラフは、一般的な従来の画像形成装置において、一般的なトナーを使用し、市販のコピー用紙を記録媒体として通紙する場合の定着部の温度を前述の温度計測センサ５３と同様の温度センサで測定したものであり、図中の太線は、定着温度の制御目標値である１５０℃〜１７０℃の範囲を表している。このグラフは、時間０秒に当該画像形成装置の主電源を入れ、直ぐに定着ローラの表面温度は目標値である１５０℃に達し、その後暫く定着温度の制御目標である１５０℃〜１７０℃内を上下し、８０秒程経過した時点でプリントＪＯＢを終了し、発熱体への通電をＯＦＦにして放置状態に入ったことを示している。そしてその後、定着部の温度は勾配を緩めながら徐々に下降して行き、１５００秒（２５分）経過時点で、５０℃以下まで下がっていることが分かる。このように、実験等で対象とする画像形成装置における定着部の温度と放置時間との関係をグラフ化するなどして予め把握することが可能である。なお、ここで云う「放置状態」とは、長時間（一定時間）プリントＪＯＢの指示がなく画像形成動作を行っていない状態を指すものとする。

次に、オフィスでの画像形成装置の稼動状況について考察する。１台の画像形成装置の平均的な出力枚数が月に３０００枚程だとすれば、月に２０日営業するとして、１５０枚／日となり、営業時間が１日８（ｈ）時間だとすれば、約２０枚／ｈとなる。つまり、計算上３分に１枚程度出力していることになる。このように考えると、２５分間プリントＪＯＢの指示がない場合は放置状態と考えて差し支えないものと思われる。そこで、本考察と、図４のグラフから導き出した定着部の温度と放置時間との関係と、を考え併せて、本実施の形態に係る画像形成装置であるカラープリンタ１では、プリントＪＯＢ終了後に温度計測センサ５３で検出される温度が５０℃以下となった場合には、放置状態と判断して接離機構９により２次転写ローラ４７を中間転写ベルト４０から離間させることとしている。

（放置状態判断手段）
次に、この放置状態の判断を具体的に実行している本発明の特徴部分である放置状態判断手段について図５、６を用いて説明する。図５は、カラープリンタ１の制御系の概略構成を主に示すブロック図で、図６は、放置状態判断手段が放置状態を判断して２次転写ローラの離間動作を指示するまでのフロー図である。図５に示すように、符号１００は、ＣＰＵ１０１を中心とし、このＣＰＵ１０１と相互通信可能でＣＰＵ１０１のワークエリアであるＲＡＭ１０２、同じくＣＰＵ１０１と相互通信可能で各種のアプリケーションプログラム等が記憶されているＲＯＭ１０３、同じくＣＰＵ１０１と相互通信可能で各種の設定数値やユーザー情報などの情報を書き換え可能に記憶するＥＥＰＲＯＭ１０４などの記憶手段と、これらの記憶手段及びＣＰＵの入出力ポートである入出力ポートバッファアンプ１０５，１０６などからなる制御手段としてのマイクロコンピュータであり、図に示すように、カラープリンタ１内に設けられた前記温度計測センサ５３（図１参照）などの各種センサ１０７からの電磁情報や、バッファを介して入力される操作表示部のキーＳＷ（スイッチ）群１０８からの入力情報などを基に各ドライバを介してＣＰＵ１０１の指令により接離機構の駆動系、定着系、転写部の駆動系、給紙・排紙の駆動系、その他露光・帯電・現像系、周辺機器などをそれぞれのアプリケーションプログラムに従って制御するよう構成されている。

図６に示すように、先ず、カラープリンタ１の主電源がＯＮになると、放置状態判断手段が放置状態判断のフローを開始して、Ｓｔｅｐ１において、制御手段であるマイクロコンピュータ１００のＣＰＵ１０１でプリントＪＯＢが完了したか否かを判断し、完了していなければこの動作を繰り返し、完了していれば次のステップに進む。Ｓｔｅｐ２では、ＣＰＵ１０１で温度計測センサ５３から送信される定着ローラ５１の計測温度ｔとＥＥＰＲＯＭ等の記憶手段に格納されている放置状態を判断する所定温度となる基準値Ｔ１とを比較し、計測温度ｔがこの基準値Ｔ１より高ければこの動作を繰り返し、計測温度ｔが基準値Ｔ１以下となれば次のステップへ進む。Ｓｔｅｐ３では、接離機構９の駆動系を駆動させて接離カム９０を所定角度回転させ、接離レバー９１で２次転写ローラ４７の軸を押圧バネ４７ａの付勢力に抗して押圧し、２次転写ローラ４７を中間転写ベルト４０から離間させて（Ｓｔｅｐ４）、終了する。

このように、放置状態判断手段を設けて長時間（一定時間）プリントＪＯＢの指示がなく画像形成動作を行っていない放置状態を判断するようにすれば、複雑な回路設計をしたり、専用タイマーを設けるなど部品点数を増やしたりすることなく、クリープ現象による不可逆的な塑性変形を防止しつつ、不必要な接離機構の接離動作を確実に削減することができる。そのため、待機状態（予熱モード、省エネモード、低電力モードなどを含み、発熱体への通電を停止又は抑制している状態）からプリントＪＯＢを実行する際の接離機構の当接動作に掛かる時間が節約でき、ユーザーの待ち時間を短縮することができる。その上、繰り返し荷重等を考慮しなくてよくなるので、簡易で安価な構成で接離機構を構成することができ、設計に掛かる費用や製造コストを抑えることができる。

また、この基準値Ｔ１は、ＥＥＰＲＯＭ１０４などの書き換え可能な記憶手段に格納し、ユーザー又はサービススタッフ等が操作表示部の表示器群１０９で確認しながら操作表示部のキーＳＷ群１０８を操作して、前述の実験等により導き出したデフォルト値（本実施の形態では図４の５０℃）から変更可能な構成にすることが望ましい。耐久性品質に余裕が有るのなら安全を見て高めに設定するなど、カラープリンタ１の装置内の気流の条件や使用環境に応じて微調整が可能となり、特殊な環境で使用する場合、基準値Ｔ１を変更できないので基盤ごと交換するというような無駄を省くことができ、どのような状況下でも最適な条件で接離動作を行え、２次転写ローラ４７の離間動作をより適切で無駄の無いタイミングで実現することができるからである。

（クリーニングユニット）
次に、本発明に係る無端ベルト及び圧接部材の別例について図７を用いて説明する。図７は、カラープリンタ１のクリーニングユニット８の接離動作を図１の部分拡大図で示す説明図である。（Ａ）は、当接時を、（Ｂ）は、離間時を示している。図示形態では、本発明に係る無端ベルトの一例が前述の中間転写ベルト４０であり、本発明に係る圧接部材の一例がクリーニングユニット８のクリーニングブレード８０となっている。前述のように、クリーニングユニット８は、中間転写ベルト４０の移動方向に対してカウンター方向にクリーニングブレード８０を当接させて残留トナーを掻き取るブレード方式のクリーニング装置である。図７に示すように、このクリーニングブレード８０は、くの字状にやや屈折した略棒状のブレードホルダー８１に支持され、このブレードホルダー８１は、支点８１ａで回転可能に軸支されている。また、クリーニングユニット８には、外周縁が略楕円形に形成され、ステッピングモータなどの駆動手段で軸８２ａを中心に回転駆動する接離カム８２が設けられ、このブレードホルダー８１と接離カム８２とで、本発明に係る接離機構を構成している。そして、ブレードホルダー８１のクリーニングブレード８０が取り付けられている側の先端付近に付勢手段であるスプリング８３が取り付けられている。なお、ここでは図示はしていないが、補助手段としてクリーニングブラシ、潤滑材塗布部材を設けてもよい。

（Ａ）に示す状態では、スプリング８３でブレードホルダー８１の一端が押圧されてクリーニングブレード８０が中間転写ベルト４０に当接している。この状態から、接離カム８２を回転させて（Ｂ）の状態にすると、接離カム８２の外周縁に沿ってブレードホルダー８１の一端が押されてスプリング８３の付勢力に抗して支点８１ａを中心にブレードホルダー８１が回動する。すると、ブレードホルダー８１の他端に取り付けられたクリーニングブレード８０が中間転写ベルト４０から離間する。一方当接させる際は、接離カム８２を更に１８０度回転させるか又は逆回転させて、接離カム８２が（Ａ）の状態になるようにすると、スプリング８３の付勢力によりクリーニングブレード８０が張架ローラ４２をバックアップローラとして中間転写ベルト４０に所定圧で圧接する。

背景技術で述べたように、クリーニングユニット８は、圧接部材であるクリーンニングブレード８０が比較的扁平な部材であるが故に中間転写ベルト４０に長時間当接した状態が続くと、クリーンニングブレード８０の長手方向中央付近で特にヘタリが発生し易い。このヘタリが発生すると、クリーンニングブレード８０が全長に亘って十分な圧で中間転写ベルト４０に当接しなくなる（長手中央付近の圧接圧が弱くなる）ので、クリーニング能力が低下し、クリーニング不良による異常画像の発生の危険性が高まる。したがって、そのような状態に陥るのを防止するため、従来の画像形成装置では画像形成動作終了の度に、クリーニングブレードを中間転写ベルトから離間していた。

しかし、前述のように、クリープ現象による塑性変形が生ずるのは、２４時間以上放置したような長期間に亘って放置した場合のことであり、本実施の形態に係るカラープリンタ１では、前述の放置状態判断手段でプリントＪＯＢ終了後に温度計測センサ５３で検出される温度ｔが基準値Ｔ１（５０℃）以下となった場合に放置状態と判断して、図６で示したフロー図と同様に、制御手段であるマイクロコンピュータ１００の指令により、Ｓｔｅｐ１及びＳｔｅｐ２に従ってＳｔｅｐ３に進み、Ｓｔｅｐ３では、接離カム９０ではなく接離カム８２を駆動してＳｔｅｐ４に進み、Ｓｔｅｐ４では、クリーニングブレード８０を中間転写ベルト４０から離間させることにより、不必要な接離機構の接離動作を削減している。そのため、待機状態からプリントＪＯＢを実行する際の接離機構の当接動作に掛かる時間が節約でき、ユーザーの待ち時間を短縮することができる。その上、繰り返し荷重等を考慮しなくてよくなるので、簡易で安価な構成で接離機構（ブレードホルダー８１と接離カム８２）を構成することができ、設計に掛かる費用や製造コストを抑えることができる。

以上のように、本発明に係る無端ベルトと圧接部材を、中間転写ベルトと２次転写ローラ、中間転写ベルトとクリーニングブレードを例に挙げて説明したが、これらに限られるものではなく、例えば、無端ベルトは、特開２００６−１２６８８０号公報に記載された感光体ベルト１や、特開２００７−２４８８９７号公報に記載された定着ベルト１１４であってもよく、圧接部材は、特開２００１−３０５９０７号公報に記載された潤滑剤均しブレード８５や、特開平８−１５２７９３号公報に記載された転写ローラ６Ａであっても構わない。要するに、無端ベルトとその無端ベルトに圧接する圧接部材であれば前述の放置状態判断手段で画像形成装置の放置状態を判断して、放置状態と判断した場合にだけこれらを離間させることで、不必要な接離動作を削減できることは明らかである。また、画像形成装置内の１箇所の無端ベルトと圧接部材に適用するのではなく、放置状態判断手段で放置状態と判断した場合には、装置内にある全ての該当接離機構を作動させて圧接部材を無端ベルトから離間する構成とすることが好ましいことは勿論である。

また、補助電源装置を２次転写ローラ４７の接離機構９に設ける場合で説明したが、補助電源装置を設ける接離機構は、２次転写ローラ４７の接離機構に限られず、例えば、クリーンニングブレード８０の接離機構であっても構わない。要するに、本発明に係る圧接部材を接離する接離機構であればいずれにも適用することができる。更に、１つの圧接部材の接離機構に補助電源から電源供給可能とするだけでなく、画像形成装置内の全ての本発明に係る圧接部材の接離機構に対して補助電源から電源供給可能とする方が好ましいことは云うまでもない。

そして、この発明の実施の形態に係る画像形成装置として４連タンデム型の間接転写方式ものを例に挙げて説明したが、本発明が適用できるのは必ずしもこのような画像形成装置に限られず、例えば、各色の感光体ドラムから記憶媒体であるコピー用紙に直接転写する直接転写方式の画像形成装置であっても構わないし、また、モノクロ用の画像形成装置であっても適用可能である。即ち、無端ベルトと、該無端ベルトの表面に圧接する圧接部材と、該圧接部材と前記無端ベルトとを接離する接離機構と、記録媒体に画像を定着する定着装置と、該定着装置の温度を検知する温度検知手段と、を備えた画像形成装置であれば適用可能である。また、本実施の形態に係る画像形成装置として挙げたカラープリンタ１の光学ユニット、画像形成部、転写部、定着部、給紙部、排紙部などは、あくまでも一例を示したものであって、他の既知の装置・手段などの構成を採用することができる。その場合でも、前記課題に対して同様の効果を奏することは明らかである。なお、図面で示した各構成部材の形状や構造等も、あくまでも好ましい一例を示すものであり、特許請求の範囲内で適宜設計変更可能であることは云うまでもない。

本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を正面から見た状態で示す構成説明図である。 同上の画像形成装置の２次転写ローラ付近の部分拡大図である。（Ａ）は、当接時を、（Ｂ）は、離間時を示している。 従来の画像形成装置の２次転写ニップ付近を主に示す概略構成図である。 定着部の温度の時間的推移を表すグラフである。 図１の画像形成装置の制御系の概略構成を主に示すブロック図である。 図１の画像形成装置の放置状態判断手段が放置状態を判断して２次転写ローラの離間動作を指示するまでのフロー図である。 クリーニングユニットの接離動作を説明する図１の画像形成装置の部分拡大図である。（Ａ）は、当接時を、（Ｂ）は、離間時を示している。

符号の説明

１ カラープリンタ（画像形成装置）
３ 画像形成部
３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ 画像形成ユニット
４ 転写部
４０ 中間転写ベルト（無端ベルト）
４６Ｙ，４６Ｃ，４６Ｍ，４６Ｋ １次転写ローラ（圧接部材）
４７ ２次転写ローラ（圧接部材）
５ 定着部（定着装置）
５３ 温度計測センサ（温度検知手段）
８ クリーニングユニット
８０ クリーニングブレード（圧接部材）
８１ ブレードホルダー（接離機構）
８２ 接離カム（接離機構）
９ 接離機構
９０ 接離カム（接離機構）
９１ 接離レバー（接離機構）

Claims (6)

1. 複数の張架ローラに張架されて回転可能な無端ベルトと、該無端ベルトの表面に圧接する圧接部材と、該圧接部材と前記無端ベルトとを接離する接離機構と、記録媒体に画像を定着する定着装置と、該定着装置の温度を検知する温度検知手段と、を備えた画像形成装置において、
   前記温度検知手段で検知した定着装置の温度から画像形成動作が長時間されていない放置状態か否かを判断する放置状態判断手段を設け、該放置状態判断手段で放置状態と判断した場合に、前記接離機構が前記圧接部材を前記無端ベルトから離間させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記放置状態判断手段は、前記温度検知手段で検知した画像形成終了後の定着装置の温度が所定温度以下となった場合に放置状態と判断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. 前記所定温度は、変更可能となっていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記接離機構駆動用の補助電源を設け、前記無端ベルトに前記圧接部材が圧接している状態で画像形成装置の主電源が切られた場合には、前記補助電源を用いて前記接離機構が前記圧接部材を前記無端ベルトから離間させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記無端ベルトは、中間転写ベルトであり、前記圧接部材は、２次転写ローラであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記無端ベルトは、中間転写ベルトであり、前記圧接部材は、クリーニングブレードであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。

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