JP2018010079A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クリーニング部材を用いて中間転写ベルト表面の残留トナーを除去する機構を備えた画像形成装置に関し、特に中間転写ベルトへのトナーの再付着を防止する方法に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus provided with a mechanism for removing residual toner on the surface of an intermediate transfer belt using a cleaning member, and more particularly to a method for preventing toner from reattaching to an intermediate transfer belt.
従来、所定方向に回動される無端状の中間転写ベルトと、この中間転写ベルトに沿って設けられた複数の画像形成部とを備え、各画像形成部により中間転写ベルト上に各色のトナー像を順次重ね合わせて一次転写した後、記録媒体上に二次転写する中間転写方式の画像形成装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an endless intermediate transfer belt that rotates in a predetermined direction and a plurality of image forming units provided along the intermediate transfer belt are provided, and toner images of each color are formed on the intermediate transfer belt by the image forming units. There is known an intermediate transfer type image forming apparatus that sequentially superimposes images and performs primary transfer and then secondary transfer onto a recording medium.
このような中間転写方式の画像形成装置においては、二次転写後に中間転写ベルト上に残存するトナーを除去するベルトクリーニング装置が設けられている。中間転写ベルトが弾性層を有しない場合は、クリーニングブレードを中間転写ベルトの表面に押し当ててトナーを掻き落とすブレード方式が採用される。 Such an intermediate transfer type image forming apparatus is provided with a belt cleaning device for removing toner remaining on the intermediate transfer belt after the secondary transfer. When the intermediate transfer belt does not have an elastic layer, a blade method is employed in which the cleaning blade is pressed against the surface of the intermediate transfer belt to scrape off the toner.
一方、中間転写ベルトが弾性層を有する場合は、中間転写ベルト表面に残存するトナーを機械的、電気的に回収するクリーニングブラシと、クリーニングブラシからトナーを回収する回収ローラーと、回収ローラー表面からトナーを掻き落とすブレードと、回収ローラー表面から掻き落とされたトナーを廃トナー回収容器へ搬送する搬送スパイラルと、をハウジング内に備えたクリーニング装置が用いられることが多い。 On the other hand, when the intermediate transfer belt has an elastic layer, a cleaning brush that mechanically and electrically recovers toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt, a recovery roller that recovers toner from the cleaning brush, and toner from the surface of the recovery roller In many cases, a cleaning device is used that has a blade that scrapes off the toner and a conveying spiral that conveys the toner scraped off from the surface of the collecting roller to a waste toner collecting container.
また、中間転写ベルトのクリーニング条件を調整する技術も種々提案されており、例えば特許文献1には、クリーニング部材と中間転写ベルトの当接条件の調整を行う調整機構を備え、モノクロモードとカラーモードとでクリーニング部材と中間転写ベルトの当接条件をクリーニングに適した条件となるように調整する技術が開示されている。
Various techniques for adjusting the cleaning conditions of the intermediate transfer belt have also been proposed. For example,
また、特許文献2には、記録材の裏汚れを防止するために、カラーモードからモノクロモードに切り替える際に、中間転写ベルトに対する各画像形成部の一次転写手段の圧着を一旦全部解除した後、画像形成が行われる画像形成部の一次転写手段を圧着させてモノクロモードに移行する技術が開示されている。
Further, in
ところで、クリーニング装置には、ハウジング内部をクリーニングブラシ側と搬送スパイラル側とに仕切るシール部材を有するものがある。シール部材は、回収ローラー表面からトナーを掻き落とすブレードの上流側において先端部を回収ローラーに当接させることにより、ブレードによって回収ローラー表面から掻き落とされたトナーを搬送スパイラル側に案内し、クリーニングブラシ側(ハウジングの外側)に向かわないようにするものである。そのため、シール部材は、回収ローラーの軸方向全域に亘って回収ローラーに付着しているトナーを掻き落とさない程度のほぼ一定の接触圧で接触している必要がある。 Incidentally, some cleaning devices have a seal member that partitions the inside of the housing into a cleaning brush side and a conveying spiral side. The seal member guides the toner scraped off from the surface of the collecting roller by the blade to the conveying spiral side by bringing the tip part into contact with the collecting roller on the upstream side of the blade that scrapes the toner from the surface of the collecting roller. It does not go to the side (outside of the housing). For this reason, the seal member needs to be in contact with the contact roller with a substantially constant contact pressure so as not to scrape off the toner adhering to the recovery roller over the entire axial direction of the recovery roller.
しかし、中間転写ベルト上に記録媒体(用紙)から発生する紙粉が付着し、さらにクリーニングブラシ、回収ローラーを介してシール部材に紙粉が付着することがある。その結果、回収ローラーとシール部材との間に隙間が生じてしまい、搬送スパイラル側のトナーが隙間からクリーニングブラシ側に逆流してシール部材に沿って堆積する。そして、堆積したトナーがクリーニングブラシに再付着し、クリーニングブラシに再付着したトナーが中間転写ベルト上に移行すると、いわゆるトナー落ちとなって画像不具合が発生するおそれがあった。 However, paper dust generated from the recording medium (paper) may adhere to the intermediate transfer belt, and paper dust may adhere to the seal member via a cleaning brush and a collection roller. As a result, a gap is generated between the collection roller and the seal member, and the toner on the conveyance spiral side flows backward from the gap toward the cleaning brush and accumulates along the seal member. Then, when the accumulated toner is reattached to the cleaning brush and the toner reattached to the cleaning brush is transferred onto the intermediate transfer belt, there is a possibility that a so-called toner drop occurs and an image defect occurs.
本発明は、上記問題点に鑑み、クリーニング部材を用いて中間転写ベルト表面から除去されたトナーの中間転写ベルトへの再付着を効果的に防止可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of effectively preventing re-deposition of toner removed from the surface of an intermediate transfer belt using a cleaning member to the intermediate transfer belt. .
上記目的を達成するために本発明の第1の構成は、異なる色の画像を形成する複数の画像形成部と、中間転写ユニットと、二次転写ローラーと、ベルトクリーニング装置と、制御部と、を備えた画像形成装置である。中間転写ユニットは、画像形成部に沿って移動する無端状の中間転写ベルトと、中間転写ベルトを挟んで各画像形成部に配置された像担持体に対向配置され、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写ベルト上に一次転写する複数の一次転写ローラーと、中間転写ベルトを回動する駆動ローラーと、中間転写ベルトに従動して回転するとともに中間転写ベルトに所定の張力を付与するテンションローラーと、一次転写ローラーを中間転写ベルトに対し接近または離間する方向に往復移動させるローラー接離機構と、を有する。二次転写ローラーは、中間転写ベルト上に一次転写されたトナー像を記録媒体上に二次転写する。ベルトクリーニング装置は、中間転写ベルト表面の残留トナーを除去する。制御部は、中間転写ユニット及びベルトクリーニング装置の駆動を制御する。ローラー接離機構は、全ての一次転写ローラーが中間転写ベルトを挟んで像担持体に圧接されるカラーモードと、1つの一次転写ローラーのみが中間転写ベルトを挟んでブラックの画像を形成する画像形成部に配置された像担持体に圧接されるモノクロモードと、を切り替え可能である。ベルトクリーニング装置は、中間転写ベルトに対向する開口部と、中間転写ベルト表面から除去されたトナーを貯留するトナー収容部と、が形成されたハウジングと、中間転写ベルトを挟んでテンションローラーに対向する位置に配置されるクリーニング部材と、クリーニング部材に付着したトナーを回収する回収ローラーと、回収ローラーの長手方向全域に亘って対向配置され、トナー収容部と開口部とを区画するシール部材と、を有する。クリーニング部材は、モノクロモードではテンションローラーの押圧力によってカラーモードに比べて開口部からハウジングの内側方向に移動した位置に配置される。制御部は、非画像形成時にモノクロモードで中間転写ベルト及びベルトクリーニング装置を駆動することでハウジングの開口部近傍に堆積したトナーをクリーニング部材及び回収ローラーを用いて回収する転写トナー回収モードを実行可能である。 In order to achieve the above object, the first configuration of the present invention includes a plurality of image forming units that form images of different colors, an intermediate transfer unit, a secondary transfer roller, a belt cleaning device, a control unit, An image forming apparatus. The intermediate transfer unit is disposed opposite to an endless intermediate transfer belt that moves along the image forming unit and an image carrier disposed in each image forming unit across the intermediate transfer belt, and is formed on the image carrier. A plurality of primary transfer rollers that primarily transfer the toner image onto the intermediate transfer belt, a drive roller that rotates the intermediate transfer belt, and a rotation that follows the intermediate transfer belt and applies a predetermined tension to the intermediate transfer belt. A tension roller and a roller contact / separation mechanism that reciprocates the primary transfer roller in a direction approaching or separating from the intermediate transfer belt. The secondary transfer roller secondarily transfers the toner image primarily transferred onto the intermediate transfer belt onto the recording medium. The belt cleaning device removes residual toner on the surface of the intermediate transfer belt. The control unit controls driving of the intermediate transfer unit and the belt cleaning device. The roller contact / separation mechanism includes a color mode in which all primary transfer rollers are pressed against the image carrier with the intermediate transfer belt interposed therebetween, and image formation in which only one primary transfer roller forms a black image with the intermediate transfer belt interposed therebetween. It is possible to switch between the monochrome mode pressed against the image carrier disposed in the section. The belt cleaning device opposes the tension roller with the intermediate transfer belt sandwiched between a housing formed with an opening facing the intermediate transfer belt, a toner accommodating portion for storing toner removed from the surface of the intermediate transfer belt. A cleaning member disposed at a position, a collection roller that collects toner adhering to the cleaning member, and a seal member that is disposed to face the entire length of the collection roller and that partitions the toner storage portion and the opening. Have. In the monochrome mode, the cleaning member is disposed at a position moved inward of the housing from the opening by the pressing force of the tension roller as compared with the color mode. The control unit can execute the transfer toner recovery mode in which the toner accumulated near the opening of the housing is recovered using the cleaning member and the recovery roller by driving the intermediate transfer belt and the belt cleaning device in monochrome mode during non-image formation. It is.
本発明の第1の構成によれば、転写トナー回収モードを実行することによりシール部材及びハウジングの底面に堆積したトナー等がクリーニング部材及び回収ローラーによって回収される。これにより、シール部材やハウジングの底面に堆積したトナーがクリーニング部材に再付着し、さらに中間転写ベルト上に移行することによるトナー落ちの発生を効果的に抑制することができる。 According to the first configuration of the present invention, the toner or the like accumulated on the bottom surface of the seal member and the housing is collected by the cleaning member and the collection roller by executing the transfer toner collection mode. Accordingly, it is possible to effectively suppress the occurrence of toner drop due to the toner deposited on the bottom surface of the seal member or the housing being reattached to the cleaning member and further transferred onto the intermediate transfer belt.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置100の構成を示す概略図であり、図2は、図1における画像形成部Pa付近の拡大図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an
図1に示す画像形成装置100は、いわゆるタンデム方式のカラープリンターであり、以下のような構成になっている。画像形成装置100本体内には4つの画像形成部Pa、Pb、Pc及びPdが、搬送方向上流側(図1では右側)から順に配設されている。これらの画像形成部Pa〜Pdは、異なる4色(シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック)の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。
An
これらの画像形成部Pa〜Pdには、各色の可視像(トナー像)を担持する感光体ドラム1a、1b、1c及び1dが配設されており、さらに図1において時計回り方向に回転する中間転写ベルト8が各画像形成部Pa〜Pdに隣接して設けられている。
These image forming portions Pa to Pd are provided with
感光体ドラム1a〜1dは、支持体(導電性基体)である素管と、素管の表面に形成される感光層とで構成される。本実施形態では、アルミニウム製の素管の表面に有機感光層(OPC)が形成された感光体ドラム1a〜1dを用いている。トナー像が転写される転写紙Pは、画像形成装置100本体下部の用紙カセット16内に収容されており、給紙ローラー12a及びレジストローラー対12bを介して二次転写ローラー9へと搬送される。中間転写ベルト8には継ぎ目を有しない(シームレス)ベルトが主に用いられる。
Each of the
次に、画像形成部Pa〜Pdについて説明する。以下、画像形成部Paについて詳細に説明するが、画像形成部Pb〜Pdについても基本的に同様の構成であるため説明を省略する。図2に示すように、感光体ドラム1aの周囲には、ドラム回転方向(図2の反時計回り方向)に沿って帯電装置2a、現像装置3a、クリーニング装置7aが配設され、中間転写ベルト8を挟んで一次転写ローラー6aが配置されている。また、感光体ドラム1aに対し中間転写ベルト8の回転方向上流側には中間転写ベルト8を挟んでテンションローラー11に対向するベルトクリーニングユニット19が配置されている。
Next, the image forming units Pa to Pd will be described. Hereinafter, the image forming unit Pa will be described in detail. However, the image forming units Pb to Pd have basically the same configuration, and thus the description thereof is omitted. As shown in FIG. 2, a
次に、画像形成装置100における画像形成手順について説明する。ユーザーにより画像形成開始が入力されると、先ず、帯電装置2a〜2dによって感光体ドラム1a〜1dの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置5の光出射窓5aから出射されたビーム光(レーザー光)によって感光体ドラム1a〜1dの表面を光照射し、各感光体ドラム1a〜1d上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像装置3a〜3dには、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーが所定量充填されている。なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置3a〜3d内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ4a〜4dから各現像装置3a〜3dにトナーが補給される。この現像剤中のトナーは、現像装置3a〜3dにより感光体ドラム1a〜1d上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置5からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
Next, an image forming procedure in the
そして、一次転写ローラー6a〜6dにより一次転写ローラー6a〜6dと感光体ドラム1a〜1dとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム1a〜1d上のシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナー像が中間転写ベルト8上に一次転写される。一次転写後に感光体ドラム1a〜1dの表面に残留したトナーがクリーニング装置7a〜7dのクリーニングブレード32及び摺擦ローラー33により除去される。
The
ベルト駆動モーター(図示せず)による駆動ローラー10の回転に伴い中間転写ベルト8が時計回り方向に回転を開始すると、転写紙Pがレジストローラー12bから所定のタイミングで中間転写ベルト8に隣接して設けられた二次転写ローラー9へ搬送され、フルカラー画像が転写される。トナー像が転写された転写紙Pは定着部13へと搬送される。中間転写ベルト8表面に残存したトナーはベルトクリーニングユニット19によって除去される。
When the
定着部13に搬送された転写紙Pは、定着ローラー対13aにより加熱及び加圧されてトナー像が転写紙Pの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Pは、そのまま(或いは分岐部14によって反転搬送路18に振り分けられ、両面に画像が形成された後)排出ローラー対15によって排出トレイ17に排出される。
The transfer paper P conveyed to the fixing
図3は、第1実施形態の画像形成装置100に搭載される現像装置3aの側面断面図である。なお、図3は図1、図2の背面側から見た状態を示しており、現像装置3a内の各部材の配置は図1、図2と左右が逆になっている。また、以下の説明では画像形成部Paに配置される現像装置3aを例示するが、画像形成部Pb〜Pdに配置される現像装置3b〜3dの構成についても基本的に同様であるため説明を省略する。
FIG. 3 is a side sectional view of the developing
図3に示すように、現像装置3aは、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤(以下、単に現像剤と呼ぶ)が収納される現像容器(ケーシング)20を備えており、現像容器20は仕切壁20aによって攪拌搬送室21、供給搬送室22に区画されている。攪拌搬送室21及び供給搬送室22には、トナーコンテナ4a(図1参照)から供給されるトナー(正帯電トナー)をキャリアと混合して攪拌し、帯電させるための攪拌搬送スクリュー23a及び供給搬送スクリュー23bがそれぞれ回転可能に配設されている。
As shown in FIG. 3, the developing
現像容器20内において供給搬送スクリュー23bの上方にはトナー供給ローラー24(現像剤担持体)が配置され、トナー供給ローラー24の右斜め上方には現像ローラー25が対向配置されている。そして、現像ローラー25は現像容器20の開口側(図3の右側)において感光体ドラム1a(図2参照)に対向しており、トナー供給ローラー24、現像ローラー25は図3において反時計回り方向に回転する。また、現像容器20には穂切りブレード26がトナー供給ローラー24の長手方向(図3の紙面と垂直な方向)に沿って取り付けられている。
In the developing
攪拌搬送スクリュー23a及び供給搬送スクリュー23bによって、現像剤が攪拌されつつ現像容器20内の攪拌搬送室21及び供給搬送室22を循環してトナーを帯電させ、供給搬送スクリュー23bによって現像剤がトナー供給ローラー24に搬送される。そして、トナー供給ローラー24上に磁気ブラシ(図示せず)を形成し、トナー供給ローラー24上の磁気ブラシは穂切りブレード26によって層厚規制された後、トナー供給ローラー24と現像ローラー25との対向部分に搬送され、トナー供給ローラー24に印加されるVmag(DC)と現像ローラー25に印加されるVslv(DC)との電位差ΔV、及び磁界によって現像ローラー25上にトナー薄層を形成する。
The developer is agitated by the agitating / conveying
トナー供給ローラー24上の磁気ブラシとの接触によって現像ローラー25上に形成されたトナー薄層は、現像ローラー25の回転によって感光体ドラム1aと現像ローラー25との対向部分(対向領域)に搬送される。現像ローラー25にはVslv(DC)及びVslv(AC)が印加されているため、感光体ドラム1aとの間の電位差によってトナーが飛翔し、感光体ドラム1a上の静電潜像が現像される。
The toner thin layer formed on the developing
現像容器20における図3の右側壁において現像ローラー25の近傍には、現像容器20の内側に突出する断面三角形状のトナー受け支持部材27が設けられている。図3に示すように、トナー受け支持部材27は現像容器20の長手方向(図3の紙面と垂直な方向)に沿って配置されており、トナー受け支持部材27の上面はトナー供給ローラー24及び現像ローラー25に対向するとともに、現像ローラー25からトナー供給ローラー24方向に向かって下方に傾斜する壁部を構成している。トナー受け支持部材27の上面には長手方向に沿って、現像ローラー25から引き剥がされて落下するトナーを受けるトナー受け部材28が取り付けられている。トナー受け部材28の長手方向の略中央部には振動発生装置29が付設されている。振動発生装置29の内部には振動モーター(図示せず)が配置されており、振動モーターの駆動によって振動を発生させる。振動発生装置29により発生した振動はトナー受け部材28に伝達される。
In the right side wall of the developing
穂切りブレード26やトナー受け支持部材27周辺に堆積したトナーが凝集して現像ローラー25に付着すると、凝集トナーが感光体ドラム1aに移行して画像不具合が発生するおそれがある。そこで、本実施形態の画像形成装置100は、非画像形成時に振動発生装置29により現像装置3a〜3d内のトナー受け部材28を振動させてトナー受け部材28に堆積したトナーを振るい落として供給搬送室22に回収する現像トナー回収モードを実行可能である。
If the toner accumulated around the
図4は、第1実施形態の画像形成装置100に搭載される中間転写ユニット30の側面断面図である。なお、図4では中間転写ユニット30を図1の背面側から見た状態を示している。図4に示すように、中間転写ユニット30は、下流側の駆動ローラー10と上流側のテンションローラー11とに掛け渡された中間転写ベルト8と、中間転写ベルト8を介して感光体ドラム1a〜1dに接触する一次転写ローラー6a〜6dと、押圧切換ローラー34と、を有する。また、テンションローラー11に対向する位置には、中間転写ベルト8表面に残存するトナーを除去するためのベルトクリーニングユニット19が配置されている。ベルトクリーニングユニット19の詳細な構成については後述する。
FIG. 4 is a side sectional view of the
中間転写ユニット30は、一次転写ローラー6a〜6d及び押圧切換ローラー34の回転軸の両端部を回転可能、且つ中間転写ベルト8の進行方向に対し垂直(図4の上下方向)に移動可能に支持する一対の支持部材(図示せず)と、押圧切換ローラー34を上下方向に往復移動させる駆動手段(図示せず)と、を有するローラー接離機構60を備えている。ローラー接離機構60は、4本の一次転写ローラー6a〜6dを、それぞれ中間転写ベルト8を介して感光体ドラム1a〜1d(図1参照)に圧接するカラーモードと、一次転写ローラー6dのみを中間転写ベルト8を介して感光体ドラム1dに圧接するモノクロモードとに切り替え可能である。
The
具体的には、ローラー接離機構60は押圧切換ローラー34を上方に移動させることで中間転写ベルト8と共に一次転写ローラー6a〜6dも上方に移動し、一次転写ローラー6a〜6cが感光体ドラム1a〜1cから離間する。ここで、押圧切換ローラー34は一次転写ローラー6aよりもテンションローラー11側に配置されているため、中間転写ベルト8の下面(感光体ドラム1a〜1dとの接触面)は駆動ローラー10側を支点として上下に揺動する。そのため、中間転写ベルト8と感光体ドラム1a〜1dとの距離は感光体ドラム1a側で最大となり、感光体ドラム1d側で最小となる。
Specifically, the roller contact /
図5は、図4に示したベルトクリーニングユニット19の外観斜視図、図5は、ベルトクリーニングユニット19の内部構成を示す側面断面図である。ベルトクリーニングユニット19は、ハウジング40内に、ファーブラシ41、回収ローラー43、ブレード45、搬送スパイラル47を備えており、ハウジング40の一端にはファーブラシ41、回収ローラー43、及び搬送スパイラル47にクリーニング駆動モーター(図示せず)からの駆動力を入力する駆動入力ギア列48が配置されている。
5 is an external perspective view of the
ファーブラシ41は、ハウジング40の開口部40a側において、中間転写ベルト8を介してテンションローラー11と対向配置されている。ファーブラシ41は、中間転写ベルト8の移動方向に対しカウンター方向(図6の反時計回り方向)に回転することにより、中間転写ベルト8上に残存するトナーや紙粉等の異物(以下、トナー等という)を掻き取る。回収ローラー43に接触するファーブラシ41のブラシ部分は抵抗値1〜900MΩ程度の導電性の繊維で形成されている。
The
回収ローラー43は、ファーブラシ41の表面に接触しながらファーブラシ41と逆方向(図6の時計回り方向)に回転することにより、ファーブラシ41に付着したトナー等を回収する。回収ローラー43にはクリーニングバイアス電源65(図8参照)が接続されており、中間転写ベルト8のクリーニング時にトナーと逆極性(ここでは負極性)のクリーニングバイアスが印加される。また、テンションローラー11はグランドに接地(アース)されている。その結果、中間転写ベルト8から掻き取られたトナー等はファーブラシ41のブラシ部分に電気的及び機械的に回収され、さらに回収ローラー43に電気的に移動する。
The
ファーブラシ41、回収ローラー43の各回転軸41a、43aは、軸受部材51によって回転可能に支持されており、ファーブラシ41は回収ローラー43の回転軸43aを中心として揺動可能となっている。また、軸受部材51の揺動端側(回転軸41a側)は圧縮バネ49によって図6の右上方向に付勢されている。
The
ブレード45は、回収ローラー43の回転方向に対し上流側(回収ローラー43の表面の移動方向に対しカウンター方向)から回収ローラー43に接触して回収ローラー43によって回収されたトナー等を掻き落として回収ローラー43を清掃する。搬送スパイラル47は、ハウジング40のトナー収容部40b内に配置されており、ブレード45によって回収ローラー43から掻き落とされたトナー等をハウジング40の外部の廃トナー回収容器(図示せず)へ搬送する。
The
図6に示すように、ハウジング40内には回収ローラー43の長手方向(図6の紙面と垂直な方向)全域に亘ってシール部材50が対向配置されている。シール部材50は、例えばポリウレタン等で形成されたシート状の部材であり、所定の接触圧で回収ローラー43に接触している。このシール部材50の接触圧は、回収ローラー43に付着しているトナーは掻き落とさずに、ブレード45で掻き落としたトナー等が再び回収ローラー43側に向かわないように設定する必要がある。
As shown in FIG. 6, the
前述したように、中間転写ベルト8上に付着した紙粉が、ファーブラシ41、回収ローラー43を介してシール部材50に付着すると、回収ローラー43とシール部材50との間に隙間が生じてしまい、トナー収容部40bのトナー等が開口部40a側に逆流してシール部材50やハウジング40の底面40cに堆積する。そして、堆積したトナー等がファーブラシ41に再付着し、中間転写ベルト8上に移行するとトナー落ちが発生するおそれがある。
As described above, when the paper dust adhered on the
そこで、本実施形態の画像形成装置100では、ファーブラシ41を用いてシール部材50及びハウジング40の底面40cに堆積したトナー等を回収する転写トナー回収モードを実行可能としている。
Therefore, in the
具体的には、ローラー接離機構60により一次転写ローラー6a〜6cを感光体ドラム1a〜1cから離間させるモノクロモードに切り替える。これにより、一次転写ローラー6a〜6d、押圧切換ローラー34から中間転写ベルト8に加わる張力が若干開放されるため、図7に示すように、テンションローラー11がファーブラシ41に接近する方向(図7の黒矢印方向)に移動する。これに伴い、ファーブラシ41がテンションローラー11に押圧され、ファーブラシ41は圧縮バネ49の付勢力に抗してシール部材50及びハウジング40の底面40cに接近する方向(図7の白矢印方向)に移動するため、シール部材50及びハウジング40の底面40cに堆積したトナー等がファーブラシ41によって回収される。
Specifically, the
図8は、第1実施形態の画像形成装置100の制御経路を示すブロック図である。なお、画像形成装置100を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置100全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a control path of the
バイアス制御回路61は、帯電バイアス電源62、現像バイアス電源63、転写バイアス電源64、及びクリーニングバイアス電源65と接続され、制御部90からの出力信号によりこれらの各電源を作動させるものであり、これらの各電源はバイアス制御回路61からの制御信号によって、帯電バイアス電源62は帯電装置2a〜2d内の帯電ローラーに、現像バイアス電源63は現像装置3a〜3d内のトナー供給ローラー24及び現像ローラー25に、転写バイアス電源64は一次転写ローラー6a〜6d及び二次転写ローラー9に、クリーニングバイアス電源65はベルトクリーニングユニット19内の回収ローラー43にそれぞれ所定のバイアスを印加する。
The bias control circuit 61 is connected to the charging
画像入力部66は、画像形成装置100にパソコン等から送信される画像データを受信する受信部である。画像入力部66より入力された画像信号はデジタル信号に変換された後、一時記憶部94に送出される。
The
操作部70には、液晶表示部71、各種の状態を示すLED72が設けられており、画像形成装置100の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。画像形成装置100の各種設定はパソコンのプリンタードライバーから行われる。
The
その他、操作部70には、画像形成を開始するようにユーザーが指示するスタートボタン、画像形成を中止する際等に使用するストップ/クリアボタン、画像形成装置100の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン等が設けられている。
In addition, the
制御部90は、中央演算処理装置としてのCPU(Central Processing Unit)91、読み出し専用の記憶部であるROM(Read Only Memory)92、読み書き可能な記憶部であるRAM(Random Access Memory)93、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部94、カウンター95、画像形成装置100内の各装置に制御信号を送信したり操作部70からの入力信号を受信したりする複数(ここでは2つ)のI/F(インターフェイス)96を少なくとも備えている。
The
ROM92には、画像形成装置100の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、画像形成装置100の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。RAM93には、画像形成装置100の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置100の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。また、RAM93(或いはROM92)には、後述するトナー回収モードの実行時間を決定するための印字枚数の閾値も記憶される。一時記憶部94は、画像入力部66より入力され、デジタル信号に変換された画像信号を一時的に記憶する。カウンター95は、印字枚数を累積してカウントする。
The
また、制御部90は、画像形成装置100における各部分、装置に対し、CPU91からI/F96を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号がI/F96を通じてCPU91に送信される。制御部90が制御する各部分、装置としては、例えば、画像形成部Pa〜Pd、露光装置5、ベルトクリーニングユニット19、ローラー接離機構60、バイアス制御回路61、画像入力部66、操作部70等が挙げられる。
In addition, the
図9は、第1実施形態の画像形成装置100における現像トナー回収モード、転写トナー回収モードの動作を示すタイミングチャートである。なお、試験機として図1に示したようなカラープリンター(Ecosys P6040、京セラドキュメントソリューションズ社製)を用い、中間転写ベルト8としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)製の基材層にウレタン弾性層を積層し、さらにポリテトラフルオロエチレン(PTFE)製のコート層を積層した弾性ベルト(大倉工業社製)を用いた。
FIG. 9 is a timing chart showing operations in the developing toner recovery mode and the transfer toner recovery mode in the
ベルトクリーニングユニット19は、導電性アクリルで形成されたファーブラシ41(SA−7、東英産業社製)、表面にアルマイト処理が施された回収ローラー43、ポリウレタンゴム(1577E、バンドー化学社製)のブレード45、0.3mmのステンレス箔で裏打ちした厚さ0.05mmの熱可塑性ポリウレタン(シーダム社製)のシール部材50を用いて構成した。また、中間転写ベルト8のクリーニング時に回収ローラー43に流れる電流が30μAとなるように定電流制御して回収ローラー43にクリーニングバイアスを印加した。
The
現像トナー回収モードを実行する場合、先ずカラーの現像装置3a〜3c、及びブラックの現像装置3dの駆動を開始する。本実施形態では、振動発生装置29の駆動時にトナー供給ローラー24および現像ローラー25を画像形成時と逆方向(図3の時計回り方向)に回転(逆回転)させる。
When the developing toner collecting mode is executed, first, driving of the
次に、現像装置3a〜3dの駆動開始から時間t1(ここでは0.4秒)後に振動発生装置29を作動させることにより、トナー受け部材37上に堆積したトナーを振るい落とす。振動発生装置29の作動パターンは、振動発生装置29を時間t2(駆動期間)だけ駆動し、時間t3(停止期間)だけ停止させる動作を1サイクルとして、所定サイクル数だけ繰り返す。本実施形態では、t2=0.6秒、t3=0.2秒とし、1サイクルの時間(t2+t3)を0.8秒として6サイクル繰り返している。
Next, the toner generated on the toner receiving member 37 is shaken off by operating the
トナー受け部材28の振動により、トナー受け部材28に堆積したトナーはトナー受け部材28の傾斜に沿って下方に滑り落ち、トナー受け支持部材27とトナー供給ローラー24とで挟まれた領域に自由落下する。トナー受け部材28から落下したトナーの一部は、トナー供給ローラー24上の磁気ブラシに付着する。トナー供給ローラー24上の磁気ブラシに付着しなかった残りのトナーの一部は穂切りブレード26の先端に堆積するが、逆回転するトナー供給ローラー24の磁気ブラシによって掻き取られる。このとき、トナー供給ローラー24に形成される磁気ブラシの穂が長くなるように穂切りブレード26と対向する固定マグネット体の磁極(規制極)の磁力や配置を調整することで、穂切りブレード26の先端に堆積したトナーの掻き取り効果が高くなる。
Due to the vibration of the
トナー供給ローラー24上の磁気ブラシに付着したトナーはトナー供給ローラー24の表面に連れ回りしてトナー供給ローラー24と穂切りブレード26との隙間を通過し、固定マグネット体の同極部分でトナー供給ローラー24から引き剥がされた後、供給搬送室22へ強制的に戻される。
The toner adhering to the magnetic brush on the
現像ローラー25およびトナー供給ローラー24を逆回転させると、現像容器20内の現像剤がトナー補給口から溢出したり、現像容器20内で現像剤の偏りが発生してトナー濃度検知センサーのノイズが発生したりするおそれがある。そのため、現像ローラー25およびトナー供給ローラー24を逆回転させた後は、現像ローラー25およびトナー供給ローラー24を一定時間継続して画像形成時と同方向(図3の反時計回り方向)に回転(順回転)させることが好ましい。
When the developing
本実施形態では、振動発生装置29の最終サイクル(ここでは6サイクル目)の駆動が終了した後、現像ローラー25およびトナー供給ローラー24を時間t4(=0.5秒+トナー供給ローラー24の8周分の回転時間)だけ継続して順回転させている。
In this embodiment, after the driving of the
転写トナー回収モードを実行する場合、4本(4色)の一次転写ローラー6a〜6dが感光体ドラム1a〜1dに押圧された状態(カラーモード)から、押圧切換ローラー34を上方に移動させて一次転写ローラー6a〜6cの離間動作を行う。この離間動作により、中間転写ベルト8の張力が開放されてテンションローラー11がファーブラシ41に接近する方向(図7の黒矢印方向)に移動するため、ファーブラシ41がテンションローラー11に押圧されてシール部材50及びハウジング40の底面40cに接近する方向(図7の白矢印方向)に移動する。本試験機の場合、一次転写ローラー6a〜6cの離間動作に要する時間t5は2秒である。
When the transfer toner collection mode is executed, the
次に、3本の一次転写ローラー6a〜6cを離間させた状態(モノクロモード)で時間t6だけ中間転写ベルト8及びベルトクリーニングユニット19の駆動を継続する。回収ローラー43に印加されるクリーニングバイアスがONであるため、シール部材50及びハウジング40の底面40cに堆積したトナーがファーブラシ41に付着し、さらにファーブラシ41から回収ローラー43に回収される。このとき、中間転写ベルト8に印加する中間転写バイアス、二次転写ローラー9に印加する二次転写バイアスを画像形成時と逆極性(トナーと同極性)としておくことで、中間転写ベルト8及び二次転写ローラー9へのトナーの付着を抑制することができる。本試験機の場合、時間t6は約3.5秒である。
Next, the driving of the
その後、形成される画像がカラーである場合は、次の画像形成に備えて一次転写ローラー6a〜6cを感光体ドラム1a〜1dに押圧する押圧動作を行う。一方、形成される画像がモノクロである場合は押圧動作は不要である。
Thereafter, when the image to be formed is color, a pressing operation is performed to press the
なお、中間転写バイアスをトナーと同極性としても、トナーが中間転写ベルト8に物理的に付着したり、逆帯電トナーが電気的に付着したりすることがある。そのため、中間転写ベルト8に付着したトナーが押圧動作直後の印字に影響を及ぼさないように、押圧動作時間t7は、中間転写ベルト8の所定位置がベルトクリーニングユニット19から二次転写ローラー9まで移動する時間よりも長くしておく必要がある。本試験機の場合、ベルトクリーニングユニット19から二次転写ローラー9までの距離が438.8mm、プロセス速度が30枚/分であるため、ベルトクリーニングユニット19から二次転写ローラー9までの中間転写ベルト8の移動時間は2.37秒となる。そこで、時間t7は若干の余裕をみて約2.5秒としている。また、形成される画像がモノクロであって押圧動作を行わない場合は時間t7(約2.5秒)経過後に印字を開始すればよい。
Even if the intermediate transfer bias has the same polarity as the toner, the toner may physically adhere to the
上記のように転写トナー回収モードを実行することで、底面40cやシール部材50に堆積したトナーの中間転写ベルト8への再付着によるトナー落ちの発生は改善される反面、転写トナー回収モードの実行中にクリーニング装置7dのクリーニングブレード32(図2参照)が押圧される感光体ドラム1dの駆動時間が増加する。その結果、感光体ドラム1d表面の感光層の摩耗が感光体ドラム1a〜1cに比べて大きくなり、感光体ドラム1dの耐用時間のみが短くなる。そこで、感光体ドラム1dの耐用時間を延長するために、使用開始時における感光体ドラム1dの感光層の層厚(初期層厚)を感光体ドラム1a〜1cに比べて厚くしておくことが好ましい。
By executing the transfer toner recovery mode as described above, the occurrence of toner drop due to the reattachment of toner deposited on the
感光体ドラム1dの感光層をどの程度厚くするかは、以下のようにして決定することができる。例えば、転写トナー回収モードの実行時間を6.8秒、転写トナー回収モードの実行タイミングをカラー印字100枚毎、感光体ドラム1a〜1dの耐用時間(ドラム寿命)を200k(200,000枚)とすると、耐用時間を通じた転写トナー回収モードの実行回数は200,000/100=2,000(回)、転写トナー回収モードの累積実行時間は6.8×2,000=13,600(秒)となる。
The thickness of the photosensitive layer of the
また、耐用時間を通じた感光体ドラム1a〜1cの累積駆動時間を342,800秒とすると、感光体ドラム1dの累積駆動時間は342,800+13,600=356,400(秒)となり、感光体ドラム1dが余分に駆動する割合は13,600/342,800×100≒3.96(%)である。
Further, if the cumulative driving time of the
以上の結果より、感光体ドラム1dの感光層の初期層厚を感光体ドラム1a〜1cに比べて3.96%厚くしておけばよい。例えば、感光体ドラム1a〜1cの感光層の初期層厚を36μmとすると、感光体ドラム1dの感光層の初期層厚は36×1.0396=37.428μmとなる。なお、上記の計算方法は印字以外での感光体ドラム1dの余剰駆動による摩耗のみを考慮したものであり、モノクロモードでの印字(モノクロ印字)の割合が多い場合の感光体ドラム1dの感光層の摩耗は考慮していない。
From the above results, the initial thickness of the photosensitive layer of the
また、モノクロモードでの印字(モノクロ印字)が実行された場合、中間転写ベルト8の張力が開放されてファーブラシ41がテンションローラー11に押圧され、シール部材50及びハウジング40の底面40cに堆積したトナーを回収する。そのため、モノクロ印字が実行された直後に転写トナー回収モードを実行するのは効率的でない上に、感光体ドラム1dの感光層の摩耗を助長してしまう。そこで、カウンター95によりカウントされた累積印字枚数に応じて転写トナー回収モードを実行する場合は、モノクロ印字の実行によりカウンター95のカウント値をリセットして、モノクロ印字が実行されてから所定期間は転写トナー回収モードが実行されないようにすることが好ましい。
Further, when printing in monochrome mode (monochrome printing) is executed, the tension of the
図10は、第1実施形態の画像形成装置100における現像トナー回収モード、転写トナー回収モードの実行手順を示すフローチャートである。必要に応じて図1〜図9を参照しながら、本実施形態の画像形成装置100における転写トナー回収モード、現像トナー回収モードの実行手順について説明する。
FIG. 10 is a flowchart illustrating an execution procedure of the developing toner recovery mode and the transfer toner recovery mode in the
パソコンからの印字命令を受信することにより印字動作が開始されると(ステップS1)、制御部90はカウンター95により印字枚数のカウントアップを開始する(ステップS2)。より具体的には、振動制御カウンターとベルト離間制御カウンターの両方のカウントアップを行う。
When the printing operation is started by receiving a printing command from the personal computer (step S1), the
次に、制御部90はモノクロ印字が実行されたか否かを判断し(ステップS3)、モノクロ印字が実行された場合は(ステップS3でYes)ベルト離間制御カウンターのカウント値をリセットする(ステップS4)。なお、振動制御カウンターのカウントアップは継続する。
Next, the
次に、制御部90は印字が終了したか否かを判断し(ステップS5)、印字が継続している場合は(ステップS5でNo)ステップS2に戻ってカウントアップを継続する。印字が終了している場合は(ステップS5でYes)、ベルト離間制御カウンターが閾値T(ここでは300枚)に到達したか否かを判断する(ステップS6)。閾値Tに到達している場合は(ステップS6でYes)、制御部90から振動発生装置29、ローラー接離機構50に制御信号が送信され、図9に示した現像トナー回収モードと転写トナー回収モードとを同時に実行する(ステップS7)。その後、振動制御カウンター及びベルト離間制御カウンターをリセットし(ステップS8)、処理を終了する。
Next, the
一方、ステップS6において閾値Tに到達していない場合は(ステップS6でNo)、振動制御カウンターが閾値S(ここでは100枚)に到達したか否かを判断する(ステップS9)。閾値Sに到達している場合は(ステップS9でYes)、制御部90から振動発生装置29に制御信号が送信され、図9に示した現像トナー回収モードのみを実行する(ステップS10)。なお、現像トナー回収モードのみを実行する場合は現像装置3a〜3dの駆動のみでよく、中間転写ベルト8、ベルトクリーニングユニット19の駆動や中間転写バイアス、二次転写バイアスの印加は不要となる。
On the other hand, if the threshold value T has not been reached in step S6 (No in step S6), it is determined whether or not the vibration control counter has reached the threshold value S (100 sheets here) (step S9). When the threshold value S is reached (Yes in step S9), a control signal is transmitted from the
その後、振動制御カウンターをリセットし(ステップS11)、処理を終了する。なお、ステップS7において閾値Sに到達していない場合は(ステップS9でNo)、現像トナー回収モード、転写トナー回収モードのいずれも実行せずに処理を終了する。 Thereafter, the vibration control counter is reset (step S11), and the process ends. If the threshold value S has not been reached in step S7 (No in step S9), the process is terminated without executing any of the development toner collection mode and the transfer toner collection mode.
上記制御によれば、所定の印字枚数毎に一次転写ローラー6a〜6cの押圧を解除して転写トナー回収モードを実行することにより、ハウジング40の底面40cやシール部材50に堆積したトナーがファーブラシ41を介して回収ローラー43によって回収される。従って、底面40cやシール部材50に堆積したトナーの中間転写ベルト8上への移行が抑制され、トナー落ちの発生を効果的に抑制することができる。
According to the above control, the toner accumulated on the
また、転写トナー回収モードを行う場合は、現像装置3a〜3d内の堆積トナーを振るい落とす現像トナー回収モードも同時に行うことにより、印字待ち時間を短縮して画像形成効率を向上させることができる。ここで、転写トナー回収モードの実行タイミングを決定するベルト離間制御カウンターの閾値T(300枚)を、現像トナー回収モードの実行タイミングを決定する振動制御カウンターの閾値S(100枚)の整数倍(3倍)とすることにより、転写トナー回収モードは常に現像トナー回収モードと同時に実行されるため、印字待ち時間を短縮することができるとともに、感光体ドラム1a〜1dの駆動時間を短縮することができる。
When the transfer toner recovery mode is performed, the development toner recovery mode in which the accumulated toner in the developing
なお、ここではベルト離間制御カウンターの閾値Tを300枚、振動制御カウンターの閾値Sを100枚としたため、現像トナー回収モード3回毎に転写トナー回収モードが実行されることとなる。しかし、ベルト離間制御カウンターはモノクロモードでの印字動作によりリセットされ、現像トナー回収モードを実行する印字枚数の閾値Sは、画像形成装置100の機内温度や連続印字枚数等によって変動するため、転写トナー回収モードと現像トナー回収モードの実行タイミングが一致しない場合もある。その場合も、図10に示したようにベルト離間制御カウンターが閾値Tに到達した時点で現像トナー回収モードと転写トナー回収モードとを同時に実行し、振動制御カウンター及びベルト離間制御カウンターをリセットすればよい。
Here, since the threshold T of the belt separation control counter is 300 sheets and the threshold S of the vibration control counter is 100 sheets, the transfer toner collection mode is executed every three development toner collection modes. However, the belt separation control counter is reset by the printing operation in the monochrome mode, and the threshold S of the number of printed sheets for executing the developing toner collecting mode varies depending on the internal temperature of the
また、ベルト離間制御カウンターの閾値Tは印字率によって適正値が変化し、印字率が高くなるほどベルトクリーニングユニット19に回収されるトナー量も多くなるため閾値Tは小さくなる。操作部70から最も頻繁に使用する印字率に対応する閾値Tを入力することにより、使用状態に応じた最適な転写トナー回収モードの実行タイミングを設定できる。
In addition, the threshold value T of the belt separation control counter varies depending on the printing rate, and the higher the printing rate, the larger the amount of toner collected by the
図11は、本発明の第2実施形態に係る画像形成装置100の制御経路を示すブロック図である。本実施形態の画像形成装置100は、連続印字枚数をカウントする第1カウンター95aと、連続印字と単発印字を含む累積印字枚数をカウントする第2カウンター95bとを有する。第1カウンター95aは、振動発生装置29の駆動を制御する第1振動制御カウンターと、ローラー接離機構60による中間転写ベルト8の離間を制御する第1ベルト離間制御カウンターとを有する。第2カウンター95bは、振動発生装置29の駆動を制御する第2振動制御カウンターと、ローラー接離機構60による中間転写ベルト8の離間を制御する第2ベルト離間制御カウンターとを有する。各カウンターは印字枚数を別個にカウントアップおよびリセット可能である。制御部90は、第1カウンター95a及び第2カウンター95bによりカウントされた印字枚数に基づいて、連続印字中、または印字終了後に所定のタイミングで転写トナー回収モード、現像トナー回収モードを実行する。現像装置3a〜3dやベルトクリーニングユニット19等、画像形成装置100の他の部分の構成は第1実施形態と同様である。
FIG. 11 is a block diagram showing a control path of the
図12は、第2実施形態の画像形成装置100における現像トナー回収モード、転写トナー回収モードの実行手順を示すフローチャートである。必要に応じて図1〜図7、図9及び図11を参照しながら、本実施形態の画像形成装置100における転写トナー回収モード、現像トナー回収モードの実行手順について説明する。
FIG. 12 is a flowchart illustrating an execution procedure of the developing toner recovery mode and the transfer toner recovery mode in the
パソコンからの印字命令を受信することにより印字動作が開始されると(ステップS1)、制御部90はカウンター95により印字枚数のカウントアップを開始する(ステップS2)。より具体的には、第1カウンター95aにおいて第1振動制御カウンターと第1ベルト離間制御カウンターの両方のカウントアップを行い、第2カウンター95bにおいて第2振動制御カウンターと第2ベルト離間制御カウンターの両方のカウントアップを行う。
When the printing operation is started by receiving a printing command from the personal computer (step S1), the
次に、制御部90はモノクロ印字が実行されたか否かを判断し(ステップS3)、モノクロ印字が実行された場合は(ステップS3でYes)第1、第2ベルト離間制御カウンターのカウント値をリセットする(ステップS4)。なお、第1、第2振動制御カウンターのカウントアップは継続する。
Next, the
次に、制御部90は第1カウンター95aの第1ベルト離間制御カウンターが閾値T1(ここでは300枚)に到達したか否かを判断する(ステップS5)。閾値T1に到達している場合は(ステップS5でYes)、制御部90から振動発生装置29、ローラー接離機構50に制御信号が送信され、図9に示した現像トナー回収モードと転写トナー回収モードとを同時に実行する(ステップS6)。その後、第1振動制御カウンター及び第1ベルト離間制御カウンター、並びに第2振動制御カウンター及び第2ベルト離間制御カウンターをリセットする(ステップS7)。
Next, the
一方、ステップS5において閾値T1に到達していない場合は(ステップS5でNo)、第1振動制御カウンターが閾値S1(ここでは100枚)に到達したか否かを判断する(ステップS8)。閾値S1に到達している場合は(ステップS8でYes)、制御部90から振動発生装置29に制御信号が送信され、図9に示した現像トナー回収モードのみを実行する(ステップS9)。なお、現像トナー回収モードのみを実行する場合は現像装置3a〜3dの駆動のみでよく、中間転写ベルト8、ベルトクリーニングユニット19の駆動や中間転写バイアス、二次転写バイアスの印加は不要となる。その後、第1振動制御カウンター及び第2振動制御カウンターをリセットする(ステップS10)。
On the other hand, if the threshold value T1 has not been reached in step S5 (No in step S5), it is determined whether or not the first vibration control counter has reached the threshold value S1 (100 sheets here) (step S8). If the threshold value S1 has been reached (Yes in step S8), a control signal is transmitted from the
次に、制御部90は印字が終了したか否かを判断し(ステップS11)、印字が継続している場合は(ステップS11でNo)ステップS2に戻ってカウントアップを継続する。印字が終了している場合は(ステップS11でYes)、第2カウンター95bの第2ベルト離間制御カウンターが閾値T2(ここでは300枚)に到達したか否かを判断する(ステップS12)。
Next, the
閾値T2に到達している場合は(ステップS12でYes)、制御部90から振動発生装置29、ローラー接離機構50に制御信号が送信され、図9に示した現像トナー回収モードと転写トナー回収モードとを同時に実行する(ステップS13)。その後、第1振動制御カウンター及び第1ベルト離間制御カウンター、並びに第2振動制御カウンター及び第2ベルト離間制御カウンターをリセットする(ステップS14)。
If the threshold value T2 has been reached (Yes in step S12), a control signal is transmitted from the
一方、ステップS12において閾値T2に到達していない場合は(ステップS12でNo)、第2振動制御カウンターが閾値S2(ここでは100枚)に到達したか否かを判断する(ステップS15)。閾値S2に到達している場合は(ステップS15でYes)、制御部90から振動発生装置29に制御信号が送信され、図9に示した現像トナー回収モードのみを実行する(ステップS16)。なお、現像トナー回収モードのみを実行する場合は現像装置3a〜3dの駆動のみでよく、中間転写ベルト8、ベルトクリーニングユニット19の駆動や中間転写バイアス、二次転写バイアスの印加は不要となる。
On the other hand, if the threshold value T2 has not been reached in step S12 (No in step S12), it is determined whether or not the second vibration control counter has reached the threshold value S2 (here, 100 sheets) (step S15). If the threshold value S2 has been reached (Yes in step S15), a control signal is transmitted from the
その後、第1振動制御カウンター及び第2振動制御カウンターをリセットする(ステップS17)。なお、ステップS15において閾値S2に到達していない場合は(ステップS15でNo)、現像トナー回収モード、転写トナー回収モードのいずれも実行せずに処理を終了する。 Thereafter, the first vibration control counter and the second vibration control counter are reset (step S17). If the threshold value S2 has not been reached in step S15 (No in step S15), the process is terminated without executing any of the development toner collection mode and the transfer toner collection mode.
上記制御によれば、印字動作の終了後に印字枚数が所定枚数を超えているとき転写トナー回収モードを実行するとともに、連続印字が所定枚数継続したときは、連続印字中であっても印字動作を中断して転写トナー回収モードを実行する。これにより、多数枚の連続印字が継続した場合には印字動作の終了を待たずに転写トナー回収モードが実行されるため、トナー落ちの発生をより効果的に抑制することができる。また、第1実施形態と同様に、転写トナー回収モードを行う場合は現像トナー回収モードも同時に行うことにより、印字待ち時間を短縮して画像形成効率を向上させることができる。 According to the above control, the transfer toner recovery mode is executed when the number of printed sheets exceeds the predetermined number after the completion of the printing operation, and when the predetermined number of continuous printing continues, the printing operation is performed even during continuous printing. Interrupt and execute the transfer toner recovery mode. As a result, when continuous printing of a large number of sheets continues, the transfer toner recovery mode is executed without waiting for the end of the printing operation, so that the occurrence of toner drop can be more effectively suppressed. Similarly to the first embodiment, when the transfer toner recovery mode is performed, the developing toner recovery mode is also performed at the same time, thereby shortening the printing waiting time and improving the image forming efficiency.
さらに、モノクロモードでの印字が実行され、シール部材50及びハウジング40の底面40cに堆積したトナーがファーブラシ41によって回収されたときはベルト離間制御カウンターのカウント値がリセットされ、転写トナー回収モードが実行されない。従って、不必要な転写トナー回収モードの実行が抑制されるため、印字待ち時間を短縮して画像形成効率を向上させるとともに、クリーニングブレード32、摺擦ローラー33(いずれも図2参照)との摩擦による感光体ドラム1dの感光層の摩耗も抑制することができる。
Further, when printing in the monochrome mode is executed and the toner accumulated on the
なお、ここでは第1、第2ベルト離間制御カウンターの閾値T1、T2を300枚、第1、第2振動制御カウンターの閾値S1、S2を100枚としたため、現像トナー回収モード3回毎に転写トナー回収モードが実行されることとなる。しかし、現像トナー回収モードを実行する印字枚数の閾値S1、S2は、画像形成装置100の機内温度や連続印字枚数等によって変動するため、転写トナー回収モードと現像トナー回収モードの実行タイミングが一致しない場合もある。その場合も、図12に示したように第1、第2ベルト離間制御カウンターが閾値T1、T2に到達した時点で現像トナー回収モードと転写トナー回収モードとを同時に実行し、第1、第2振動制御カウンター及び第1、第2ベルト離間制御カウンターをリセットすればよい。
Here, the threshold values T1 and T2 of the first and second belt separation control counters are set to 300 sheets, and the threshold values S1 and S2 of the first and second vibration control counters are set to 100 sheets. The toner recovery mode is executed. However, the threshold values S1 and S2 for the number of printed sheets for executing the developing toner collecting mode vary depending on the in-machine temperature of the
その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記各実施形態では、ファーブラシ41を備えたベルトクリーニングユニット19を例示しているが、ファーブラシ41に代えてクリーニングローラーを用いた構成においても同様に適用できる。
In addition, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in each of the above embodiments, the
また、上記各実施形態では、転写トナー回収モードを現像装置3a〜3dの現像トナー回収モードと同期させて行うようにしたが、これに限らず、画像形成装置100の他の制御と同期させて行うようにしてもよい。例えば、画像形成装置100が非画像形成時に実行する制御として、露光装置5の光出射窓5aを清掃する清掃モード、トナーコンテナ4a〜4dが空になる直前にトナーコンテナ4a〜4dから現像装置3a〜3dへ強制的にトナーを補給するトナー補給モード、現像装置3a〜3d内の現像ローラー25に担持されたトナーを感光体ドラム1a〜1d上に強制吐出するトナー吐出モードを有する場合、転写トナー回収モードを清掃モード、トナー補給モード、トナー吐出モードの少なくとも1つと同期させて行うことができる。また、用紙カセット16内の用紙が無くなった無給紙状態が発生したときに転写トナー回収モードを実行することもできる。
In each of the above embodiments, the transfer toner collection mode is performed in synchronization with the development toner collection mode of the developing
また、本発明は図1に示したようなタンデム型のカラープリンターに限らず、カラー複写機やカラー複合機等、中間転写ベルトとそのクリーニング装置とを用いる種々の画像形成装置に適用可能である。 The present invention is not limited to the tandem type color printer as shown in FIG. 1, and can be applied to various image forming apparatuses using an intermediate transfer belt and its cleaning device, such as a color copying machine and a color composite machine. .
本発明は、クリーニング部材を用いて中間転写ベルト表面の残留トナーを除去する機構を備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、クリーニング部材を用いて中間転写ベルト表面から除去されたトナーの中間転写ベルトへの再付着を効果的に防止可能な画像形成装置を提供することができる。 The present invention is applicable to an image forming apparatus having a mechanism for removing residual toner on the surface of an intermediate transfer belt using a cleaning member. By utilizing the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of effectively preventing the toner removed from the surface of the intermediate transfer belt using the cleaning member from being reattached to the intermediate transfer belt.
Pa〜Pd 画像形成部
1a〜1d 感光体ドラム(像担持体)
3a〜3d 現像装置
6a〜6d 一次転写ローラー
8 中間転写ベルト
9 二次転写ローラー
19 ベルトクリーニングユニット(ベルトクリーニング装置)
29 振動発生装置
30 中間転写ユニット
34 押圧切換ローラー
40 ハウジング
41 ファーブラシ(クリーニング部材)
43 回収ローラー
45 ブレード
47 搬送スパイラル
50 シール部材
51 軸受部材
60 ローラー接離機構
61 バイアス制御回路(バイアス印加装置)
64 転写バイアス電源(バイアス印加装置)
90 制御部
95 カウンター(印字枚数カウント部)
95a 第1カウンター(第1カウント部)
95b 第2カウンター(第2カウント部)
100 画像形成装置
Pa to Pd
3a to
29
43
64 Transfer bias power supply (bias application device)
90
95a First counter (first count section)
95b Second counter (second counter)
100 Image forming apparatus
Claims (11)
該画像形成部に沿って移動する無端状の中間転写ベルトと、該中間転写ベルトを挟んで前記各画像形成部に配置された像担持体に対向配置され、前記像担持体上に形成されたトナー像を前記中間転写ベルト上に一次転写する複数の一次転写ローラーと、前記中間転写ベルトを回動する駆動ローラーと、前記中間転写ベルトに従動して回転するとともに前記中間転写ベルトに所定の張力を付与するテンションローラーと、前記一次転写ローラーを前記中間転写ベルトに対し接近または離間する方向に往復移動させるローラー接離機構と、を有する中間転写ユニットと、
前記中間転写ベルト上に一次転写されたトナー像を記録媒体上に二次転写する二次転写ローラーと、
前記中間転写ベルト表面の残留トナーを除去するベルトクリーニング装置と、
前記中間転写ユニット及び前記ベルトクリーニング装置の駆動を制御する制御部と、
を備えた画像形成装置において、
前記ローラー接離機構は、全ての前記一次転写ローラーが前記中間転写ベルトを挟んで前記像担持体に圧接されるカラーモードと、1つの前記一次転写ローラーのみが前記中間転写ベルトを挟んでブラックの画像を形成する前記画像形成部に配置された前記像担持体に圧接されるモノクロモードと、を切り替え可能であり、
前記ベルトクリーニング装置は、
前記中間転写ベルトに対向する開口部と、前記中間転写ベルト表面から除去されたトナーを貯留するトナー収容部と、が形成されたハウジングと、
前記中間転写ベルトを挟んで前記テンションローラーに対向する位置に配置されるクリーニング部材と、
該クリーニング部材に付着したトナーを回収する回収ローラーと、
該回収ローラーの長手方向全域に亘って対向配置され、前記トナー収容部と前記開口部とを区画するシール部材と、
を有し、
前記クリーニング部材は、前記モノクロモードでは前記テンションローラーの押圧力によって前記カラーモードに比べて前記開口部から前記ハウジングの内側方向に移動した位置に配置され、
前記制御部は、非画像形成時に前記モノクロモードで前記中間転写ベルト及び前記ベルトクリーニング装置を駆動することで前記ハウジングの開口部近傍に堆積したトナーを前記クリーニング部材及び前記回収ローラーを用いて回収する転写トナー回収モードを実行可能であることを特徴とする画像形成装置。 A plurality of image forming units for forming images of different colors;
An endless intermediate transfer belt that moves along the image forming unit and an image carrier disposed in each of the image forming units with the intermediate transfer belt interposed therebetween are formed on the image carrier. A plurality of primary transfer rollers for primary transfer of a toner image onto the intermediate transfer belt, a driving roller for rotating the intermediate transfer belt, and rotation driven by the intermediate transfer belt and a predetermined tension on the intermediate transfer belt An intermediate transfer unit comprising: a tension roller for applying a roller; and a roller contact / separation mechanism for reciprocating the primary transfer roller in a direction approaching or separating from the intermediate transfer belt;
A secondary transfer roller for secondary transfer of the toner image primarily transferred onto the intermediate transfer belt onto a recording medium;
A belt cleaning device for removing residual toner on the surface of the intermediate transfer belt;
A control unit that controls driving of the intermediate transfer unit and the belt cleaning device;
In an image forming apparatus comprising:
The roller contact / separation mechanism includes a color mode in which all the primary transfer rollers are pressed against the image carrier with the intermediate transfer belt interposed therebetween, and only one primary transfer roller has a black color with the intermediate transfer belt interposed therebetween. It is possible to switch between a monochrome mode pressed against the image carrier disposed in the image forming unit that forms an image,
The belt cleaning device includes:
A housing in which an opening facing the intermediate transfer belt and a toner containing portion for storing toner removed from the surface of the intermediate transfer belt are formed;
A cleaning member disposed at a position facing the tension roller across the intermediate transfer belt;
A collection roller for collecting the toner adhering to the cleaning member;
A seal member disposed oppositely over the entire longitudinal direction of the collection roller, and partitioning the toner storage portion and the opening;
Have
In the monochrome mode, the cleaning member is disposed at a position moved from the opening to the inside of the housing by the pressing force of the tension roller compared to the color mode.
The control unit collects toner accumulated in the vicinity of the opening of the housing using the cleaning member and the collection roller by driving the intermediate transfer belt and the belt cleaning device in the monochrome mode during non-image formation. An image forming apparatus capable of executing a transfer toner recovery mode.
前記制御部は、前回の前記転写トナー回収モードの実行後、前記印字枚数カウント部でカウントされた前記カラーモードでの印字枚数が所定枚数Tに到達したとき前記転写トナー回収モードを実行することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 A print number counting unit for counting the number of prints in the color mode;
The control unit executes the transfer toner recovery mode when the number of prints in the color mode counted by the print number counting unit reaches a predetermined number T after the previous execution of the transfer toner recovery mode. The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
前記制御部は、前回の前記転写トナー回収モードの実行後、前記第1カウント部でカウントされた印字枚数が所定枚数T1に到達したとき、または前記第2カウント部でカウントされた印字枚数が所定枚数T2に到達したとき前記転写トナー回収モードを実行するとともに、前記転写トナー回収モードの実行後に、前記第1カウント部及び前記第2カウント部のカウント値をリセットすることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 The printed sheet count unit has a first count unit that counts the number of continuously printed sheets, and a second count unit that counts the cumulative number of printed sheets including continuous printing and single-shot printing,
The controller is configured such that when the number of printed sheets counted by the first counting unit reaches a predetermined number T1 after the previous execution of the transfer toner collecting mode, or the number of printed sheets counted by the second counting unit is predetermined. 3. The transfer toner recovery mode is executed when the number T2 is reached, and the count values of the first count unit and the second count unit are reset after the transfer toner recovery mode is executed. The image forming apparatus described in 1.
ブラックの画像を形成する前記画像形成部に配置された前記像担持体は、ブラック以外の画像を形成する前記画像形成部に配置された前記像担持体に比べて前記感光層の層厚が厚いことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の画像形成装置。 The image carrier has a support and a photosensitive layer laminated on the surface of the support,
The image carrier disposed in the image forming unit that forms a black image has a greater thickness of the photosensitive layer than the image carrier disposed in the image forming unit that forms an image other than black. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記像担持体と対向して配置され、前記像担持体との対向領域において前記像担持体にトナーを供給する現像ローラーと、該現像ローラーから落下するトナーを受けるトナー受け面を有するトナー受け部材と、該トナー受け部材を振動させる振動発生装置と、
を有し、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置を備え、
非画像形成時に前記振動発生装置により前記トナー受け部材を振動させて前記トナー受け面に堆積したトナーを振るい落とす現像トナー回収モードを実行可能であり、
前記制御部は、前記転写トナー回収モードを前記現像トナー回収モードと同時に実行することを特徴とする請求項2乃至請求項7のいずれかに記載の画像形成装置。 The image forming unit includes:
A toner receiving member that is disposed to face the image bearing member and has a developing roller that supplies toner to the image bearing member in a region facing the image bearing member, and a toner receiving surface that receives toner falling from the developing roller. A vibration generating device that vibrates the toner receiving member;
And a developing device for developing the electrostatic latent image formed on the image carrier,
A developing toner recovery mode in which the toner receiving member is vibrated by the vibration generating device during non-image formation to shake off the toner deposited on the toner receiving surface;
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the control unit executes the transfer toner collection mode simultaneously with the development toner collection mode.
前記現像装置に補給するトナーを収容するトナー収容容器と、
前記中間転写ベルト上のトナー像が二次転写される記録媒体を収容する記録媒体収容カセットと、
をさらに備え、
前記画像形成部は、前記像担持体と対向して配置され、前記像担持体との対向領域において前記像担持体にトナーを供給する現像ローラーを有し、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置を備え、
前記制御部は、前記転写トナー回収モードを前記露光装置の光出射窓を清掃する露光クリーニング、前記トナー収容容器から前記現像装置へのトナー補給、前記現像ローラーから前記像担持体へのトナーの強制吐出、前記記録媒体収容カセット内の記録媒体が無くなった記録媒体供給不能状態の発生のうちの少なくとも1つと同時に実行することを特徴とする請求項2乃至請求項8のいずれかに記載の画像形成装置。 An exposure apparatus for irradiating the image carrier with light to form an electrostatic latent image based on image information;
A toner storage container for storing toner to be replenished to the developing device;
A recording medium storage cassette for storing a recording medium on which the toner image on the intermediate transfer belt is secondarily transferred;
Further comprising
The image forming unit is disposed opposite to the image carrier, and includes a developing roller that supplies toner to the image carrier in a region facing the image carrier, and is formed on the image carrier. A developing device for developing an electrostatic latent image;
The control unit is configured to perform the transfer toner recovery mode, exposure cleaning for cleaning a light exit window of the exposure device, supply of toner from the toner container to the developing device, and forcing of toner from the developing roller to the image carrier. 9. The image formation according to claim 2, wherein the image forming is performed simultaneously with at least one of ejection and occurrence of a recording medium supply impossible state in which the recording medium in the recording medium accommodation cassette is exhausted. apparatus.
前記トナー回収モードの実行中は、前記バイアス印加装置により前記一次転写ローラー及び前記二次転写ローラーにトナーと同極性のバイアスを印加することを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれかに記載の画像形成装置。 A bias application device for applying a bias to the primary transfer roller and the secondary transfer roller;
10. The bias of the same polarity as the toner is applied to the primary transfer roller and the secondary transfer roller by the bias application device during execution of the toner recovery mode. The image forming apparatus described.
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