JP2015145963A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第1実施形態に係る画像形成装置の一例を図1〜図5に従って説明する。なお、各図に示す矢印Hは鉛直方向であって装置上下方向を示し、矢印Wは、水平方向であって装置幅方向を示す。
図5は、画像形成装置10を正面側から見た全体構成を示す概略図である。この図に示される如く、画像形成装置10は、電子写真方式により記録媒体としてのシート部材Pに画像を形成する画像形成部12と、シート部材Pを搬送する媒体搬送装置50と、画像が形成されたシート部材Pに対する後処理等を行う後処理部60と、を含んで構成されている。
画像形成部12は、前述の通りトナー画像形成部20と、転写装置30と、定着装置40と、を含んで構成されている。トナー画像形成部20は、色ごとにトナー画像を形成するように複数備えられている。この実施形態では、特別色(V)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の計5色のトナー画像形成部20が設けられている。図5に示す(V)、(Y)、(M)、(C)、(K)は、上記各色を示している。転写装置30は、5色分のトナー画像が重畳して一次転写された転写ベルト31から、転写ニップNTにおいてシート部材Pに5色分のトナー画像を転写するようになっている(詳細は後述)。
各色のトナー画像形成部20は、用いるトナーを除き基本的に同様に構成されている。したがって、以下、各色の画像形成ユニット14について、特に区別することなく説明する。トナー画像形成部20の画像形成ユニット14は、図3に示されるように、像保持体の一例である感光体ドラム21と、帯電器22と、露光装置23と、現像器の一例である現像装置24と、清掃装置25と、除電装置26とを含んで構成されている。
感光体ドラム21は、円筒状に形成されて接地され、図示しない駆動手段によって自軸周りに回転駆動されるようになっている。感光体ドラム21の表面には、一例として負の帯電極性を呈する感光層が形成されている。図5に示される如く、各色の感光体ドラム21は、正面視で装置幅方向に沿って直線状に並べて配置されている。
帯電器22は、図3に示されるように、感光体ドラム21の表面(感光層)を負極性に帯電させるようになっている。この実施形態では、帯電器22は、コロナ放電方式(非接触帯電方式)のスコロトロン帯電器とされている。
露光装置23は、感光体ドラム21の表面に静電潜像を形成するようになっている。具体的には、制御部70を構成する画像信号処理部71(図5参照)から受け取った画像データに応じて、変調した露光光Lを帯電器22により帯電された感光体ドラム21の表面に照射するようになっている。この露光装置23による露光光Lの照射によって、感光体ドラム21の表面には静電潜像が形成される。
現像装置24は、トナーとキャリアを含む現像剤Gで感光体ドラム21の表面に形成された静電潜像をトナー画像として現像することで、感光体ドラム21の表面にトナー画像を形成するようになっている。そして、現像装置24は、トナーを保持するトナーカートリッジ27からトナーが供給されるようになっている。
清掃装置25は、転写装置30へのトナー画像の転写後に感光体ドラム21の表面に残留したトナーを感光体ドラム21の表面から掻き取るブレード状とされている。
除電装置26は、転写後の感光体ドラム21に光を照射して除電を行う。これにより、感光体ドラム21の表面の帯電履歴がキャンセルされるようになっている。
転写装置30は、各色の感光体ドラム21のトナー画像を転写体の一例としての転写ベルト31に重畳して一次転写し、該重畳されたトナー画像をシート部材Pに二次転写するようになっている。以下、具体的に説明する。
転写ベルト31は、図4に示されるように、無端状を成し、複数のロール32に巻き掛けられて姿勢が決められている。この実施形態では、転写ベルト31は、正面視で装置幅方向に長い逆鈍角三角形状の姿勢とされている。複数のロール32のうち、図4に示すロール32Dは、図示しないモータの動力により転写ベルト31を矢印A方向に周回させる駆動ロールとして機能する。
この転写ベルト31の内側には、各感光体ドラム21のトナー画像を転写ベルト31に転写させる一次転写ロール33が配置されている。各一次転写ロール33は、転写ベルト31を挟んで対応する色の感光体ドラム21に対して対向配置されている。また、一次転写ロール33は、トナー極性とは逆極性の転写バイアスが図示せぬ給電部から印加されるようになっている。この転写バイアスの印加により、一次転写ロール33から感光体ドラム21に向けて転写電流が流れることで、感光体ドラム21に形成されたトナー画像が転写ベルト31に転写されるようになっている。
また、転写装置30は、転写ベルト31に重畳されたトナー画像をシート部材Pに転写する媒体転写部の一例としての二次転写ロール34を備えている。二次転写ロール34は、ロール32Bとの間に転写ベルト31を挟むように配置され、転写ベルト31との間に転写ニップNTを形成している。この転写ニップNTには、媒体供給部52から適時にシート部材Pが供給されるようになっている。二次転写ロール34は、図示しない給電部によって、トナー極性とは逆極性の転写バイアスが印加されるようになっている。この転写バイアスの印加により、二次転写ロール34からロール32Bに向けて転写電流が流れることで、転写ニップNTを通過するシート部材Pに、転写ベルト31上のトナー画像が転写されるようになっている。
さらに、転写装置30は、二次転写後に転写ベルト31を清掃する清掃装置35を備えている。清掃装置35は、転写ベルト31の周回方向において、二次転写が行われる部分(転写ニップNT)の下流側で、かつ一次転写が行われる部分の上流側に配置されている。清掃装置35は、転写ベルト31の表面に残留したトナーを転写ベルト31の表面から掻き取るブレード351を備えている。
定着装置40は、転写装置30においてトナー画像が転写されたシート部材Pに、該トナー画像を定着させるようになっている。この実施形態では、定着装置40は、複数のロール413に巻き掛けられた定着ベルト411と加圧ロール42とで形成される定着ニップNFにおいてトナー画像を加熱しつつ加圧することで、トナー画像をシート部材Pに定着する構成とされている。なお、ロール413Hは、内部に例えばヒータを備えると共に図示せぬモータから伝達される駆動力により回転する加熱ロールとされている。これにより、定着ベルト411が矢印R方向に周回するようになっている。
図5に示されるように、媒体搬送装置50は、媒体供給部52と、媒体排出部54と、媒体戻し部56と、中間搬送部58と、を含んで構成されている。
媒体供給部52は、シート部材Pが積載して収容される収容器521を備えている。この実施形態では、収容器521は、転写装置30に対して下方で装置幅方向に沿って2つ並べて配置されている。
図4に示されるように、中間搬送部58は、転写装置30の転写ニップNTから定着装置40の定着ニップNFまでの間に配置され、ロールに巻き掛けられた無端状の搬送ベルトを備えたベルト搬送部材581を複数備えている。
図5に示されるように、媒体排出部54は、画像形成部12の定着装置40でトナー画像が定着されたシート部材Pを、第2筐体92における第1筐体91側とは反対側の端部に形成された排出口92Wから筐体90の外部に排出するようになっている。
媒体戻し部56は、複数のロール対561を備えている。複数のロール対561は、両面に画像を形成する要求がある場合に、画像検査部66を通過したシート部材Pが送り込まれる反転経路56Pを形成している。反転経路56Pは、分岐パス56P1と、搬送パス56P2と、反転パス56P3とを有する。分岐パス56P1は、媒体排出経路54Pから分岐されている。搬送パス56P2は、分岐パス56P1から受け取ったシート部材Pを媒体供給経路52Pに送り込むようになっている。反転パス56P3は、搬送パス56P2の途中に設けられ、搬送パス56P2を搬送されるシート部材Pの搬送方向を逆向きに折り返すことで(スイッチバック搬送させて)表裏を反転させるようになっている。
後処理部60を構成する媒体冷却部62、矯正装置64、及び画像検査部66は、媒体排出部54の媒体排出経路54P上において分岐パス56P1の分岐部分に対するシート部材Pの排出方向の上流側に、排出方向の上流側からこの順で配置されている。
媒体冷却部62は、シート部材Pの熱を吸収する吸熱装置621と、シート部材Pを吸熱装置621に押し付ける押付装置622とを備えている。吸熱装置621は、媒体排出経路54Pに対する上側に配置され、押付装置622は、媒体排出経路54Pに対する下側に配置されている。
媒体排出部54における媒体冷却部62の下流側には、矯正装置64が設けられている。矯正装置64は、媒体冷却部62から受け取ったシート部材Pの湾曲(カール)を矯正するようになっている。
媒体排出部54における矯正装置64の下流側には、画像検査部66の主要部を成すインラインセンサ661が配置されている。インラインセンサ661は、シート部材Pに照射しシート部材Pから反射された光に基づいて、定着されたトナー画像のトナー濃度欠陥、画像欠陥、画像位置欠陥等の有無や程度を検出するようになっている。
次に、画像形成装置10によるシート部材Pへの画像形成工程、及び、その後処理工程の概要を説明する。
次に、特別色(V)の画像形成ユニット14Vが配置される位置、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)(以下単に「普通色」と記載することがある)の各画像形成ユニット14が配置される位置、及び感光体ドラム21に形成されたトナー画像を転写ベルト31に転写する際の制御部70による制御等について説明する。
転写ベルト31の周回方向において、特別色(V)の画像形成ユニット14Vは、図4に示されるように、普通色の全ての画像形成ユニット14に対して下流側で、転写ニップNTに対して上流側に配置されている。さらに、普通色の各画像形成ユニット14については、転写ベルト31の周回方向において、画像形成ユニット14Y、14M、14C、14Kの順番に配置されている。
制御部70は、特別色(V)のトナー画像を形成せず、特別色(V)のトナー画像を転写ベルト31に転写しない場合にも、図示せぬ給電部材を制御して、一次転写ロール33Vに電圧(本実施形態では正極の電圧)を印加し、一次転写ロール33Vから感光体ドラム21Vに向かう電流を流すようになっている。
特別色(V)を用いず、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、及びブラック(K)によってトナー画像を形成する場合について説明する。
次に、本実施形態と、特別色(V)のトナー画像を形成しない際には、特別色(V)の感光体ドラム21Vと一次転写ロール33Vとの間を通過する場合に、転写ベルト31上の普通色で構成されるトナー画像に電流が流れない比較形態とについて説明する。
総合転写効率(%)=100×(シート部材Pに転写されたトナー質量)/(転写前の感光体ドラム上のトナー質量)・・・・・式(2)
トナー質量については、例えば、トナーを粘着テープ等に付着させ、このトナーが付着した粘着テープの質量を測定することで得られる。
比較形態では、図1(B)に示すグラフから分かるように、ブラック(K)のトナー画像の総合転写効率は、他の色のトナー画像の総合転写効率に比して低くなっている。これは、転写ベルト31上に転写されたブラック(K)のトナー画像は、転写ベルト31の周回方向において最も下流側で転写ベルト31に転写されるため、他の普通色の一次転写ロール33から感光体ドラム21へ向かう電流が流れない。これにより、ブラック(K)のトナー画像を構成するトナーの帯電量が増加することがない。このため、ブラック(K)のトナー画像の総合転写効率は、他の普通色のトナー画像の総合転写効率より低くなる。
一方、図1(A)(B)に示すグラフから分かるように、本実施形態のブラック(K)のトナー画像の総合転写効率は、比較形態のブラック(K)のトナー画像の総合転写効率より高い。また、本実施形態では、図1(A)に示すグラフから分かるように、ブラック(K)のトナー画像の総合転写効率は、イエロー(Y)のトナー画像、及びマゼンタ(M)のトナー画像の総合転写効率より高い。これは、転写ベルト31上に転写されたブラック(K)のトナー画像には、特別色(V)の一次転写ロール33Vから感光体ドラム21Vへ向かう電流が流れる。これにより、ブラック(K)のトナー画像を構成するトナーの帯電量が増加するためである。
本実施形態では、特別色(V)のトナー画像を形成しない場合に、特別色(V)の一次転写ロール33Vから感光体ドラム21Vに向けて電流が流れるようになっている。この構成により、以上の評価結果からも分かるように、転写ベルト31の周回方向において、最も下流側に配置されるブラック(K)の一次転写ロール33Vによって転写されるトナー画像のシート部材Pに対する転写欠陥が抑制される(転写効率(総合転写効率)が低下するのが抑制される)。
次に、本発明の第2実施形態に係る画像形成装置の一例について図6、図7に従って説明する。なお、第1実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略し、第1実施形態と異なる部分を主に説明する。
次に、本発明の第3実施形態に係る画像形成装置の一例について図8、図9に従って説明する。なお、第2実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略し、第2実施形態と異なる部分を主に説明する。
31 転写ベルト(転写体の一例)
33V 一次転写ロール(最下流転写部の一例)
33Y 一次転写ロール(転写部の一例)
33M 一次転写ロール(転写部の一例)
33C 一次転写ロール(転写部の一例)
33K 一次転写ロール(転写部の一例)
34 二次転写ロール(媒体転写部の一例)
76 湿度検出部
78 温度検出部
100 画像形成装置
104 制御部(入手部の一例)
Claims (4)
- 無端状で、周回しながら画像が転写される転写体と、
画像を転写電流によって前記転写体の表面に転写すると共に、前記転写体の周回方向における最も下流側の最下流転写部を含む複数の転写部と、
前記転写体に転写された画像を転写電流によって記録媒体に転写する媒体転写部と、を備え、
前記最下流転写部を除く少なくとも一つの前記転写部によって画像が前記転写体に転写され、前記最下流転写部で画像が前記転写体に転写されない場合にも、前記最下流転写部に電流が流れる画像形成装置。 - 前記最下流転写部で画像が前記転写体に転写されない場合に前記最下流転写部を流れる電流は、前記転写電流に比して小さい請求項1に記載の画像形成装置。
- 装置内の湿度が予め定められた閾値以上で、かつ、装置内の温度が予め定められた閾値以上の場合に、装置内の湿度が閾値未満又は装置内の温度が閾値未満の場合に比して、前記最下流転写部で画像が前記転写体に転写されない場合の前記最下流転写部を流れる電流が大きい請求項1又は2に記載の画像形成装置。
- 前記最下流転写部の隣りに配置される前記転写体に転写される画像の画像情報を入手する入手部を備え、
装置内の湿度が予め定められた閾値以上で、装置内の温度が予め定められた閾値以上で、かつ、前記入手部が入手した画像情報に前記転写体の幅方向に延びる線画像が含まれる場合に、装置内の湿度が予め定められた閾値以上で、装置内の温度が予め定められた閾値以上で、かつ、前記入手部が入手した画像情報に線画像が含まれない場合に比して、前記最下流転写部で画像が前記転写体に転写されない場合の前記最下流転写部を流れる電流が大きい請求項1〜3の何れか1項に記載の画像形成装置。
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