JP2021076808A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021076808A JP2021076808A JP2019205594A JP2019205594A JP2021076808A JP 2021076808 A JP2021076808 A JP 2021076808A JP 2019205594 A JP2019205594 A JP 2019205594A JP 2019205594 A JP2019205594 A JP 2019205594A JP 2021076808 A JP2021076808 A JP 2021076808A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- belt
- forming apparatus
- image forming
- image
- image carrier
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/14—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for transferring a pattern to a second base
- G03G15/16—Apparatus 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
- G03G15/1605—Apparatus 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
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G21/00—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
- G03G21/0005—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G21/00—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
- G03G21/20—Humidity or temperature control also ozone evacuation; Internal apparatus environment control
- G03G21/203—Humidity
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G21/00—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
- G03G21/0005—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium
- G03G21/0041—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium using a band; Details of cleaning bands, e.g. band winding
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Atmospheric Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Ecology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Cleaning In Electrography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
Abstract
【課題】 ドラムクリーナレス方式の画像形成装置では、結露発生時に、結露による画像不良を抑制するため、早期に感光ドラム表面に付着した水分を除去させる必要がある。【解決手段】 感光ドラム1から中間転写ベルト20にトナー像を転写した後に感光ドラム1に残留したトナーを、現像手段4で回収することが可能なクリーナレス構成を有する画像形成装置100において、コントローラ101は、結露除去制御を実行することが可能である。コントローラ101は、装置内部において結露が発生していると判断された場合に、感光ドラム1から現像ローラ41を離間させ、感光ドラム1の表面速度と中間転写ベルト20の表面速度との間に速度差を設けて回転駆動を行う結露除去制御を実行する。【選択図】 図5
Description
本発明は、電子写真プロセス等を利用したカラー画像形成装置に関するものである。
電子写真方式の画像形成装置として、中間転写ベルトなどの中間転写体や、転写材を担持して搬送する搬送ベルト等の移動方向に関して複数の画像形成部をそれぞれ配置したタンデム型の画像形成装置の構成が知られている。各色の画像形成部は、それぞれ像担持体としてのドラム状の感光体(以下、感光ドラムと称する)を有している。各色の感光ドラムに担持された各色のトナー像は、転写材搬送ベルトによって搬送される紙やOHPシートなどの転写材に転写されるか、または、中間転写ベルトに1度転写された後に転写材に転写された後に、定着手段によって転写材に定着される。
ここで、画像形成装置は、設置されるオフィス環境の変化により、装置内に結露が生じることがある。例えば、寒冷な条件下にあるオフィスに装置が設置される場合に、空調の稼働により周囲の温度が温かくなると、画像形成装置は、機内の温度は外部温度の変化に対して数十分〜数時間程度の時間差をもって追従する。この間、画像形成装置の内部温度と機外温度の間で大きな温度差が発生する。画像形成装置の内外の温度差が激しい場合に、機外の空気がファン等によって機内に取り込まれると、画像形成装置内部との温度差により、露光装置や感光体ドラム、中間転写体に結露を発生させることがある。結露が発生すると、画像の抜け、かぶり等の画像不良が発生する可能性がある。
特許文献1には、装置内に結露が発生していると判断した場合に、結露を解消するための動作を実行することが可能な画像形成装置の構成が開示されている。より詳細には、トナー像を形成するための現像手段から感光ドラムにトナーを供給し、該トナーによって感光ドラムの表面に付着した水分を吸着した後に、感光ドラムに当接するクリーニング手段によって該トナーを回収する制御を実行する構成が開示されている。特許文献1においては、このような制御を実行することによって、結露を解消することが可能である。
しかしながら、感光ドラムに当接するクリーニング手段を設けない構成、所謂、クリーナレス構成を採用した画像形成装置においては、特許文献1の制御を実行して結露を解消することは困難である。具体的には、クリーナレス構成において特許文献1に記載の制御を実行した場合、現像手段から感光ドラムに供給された後に感光ドラムの表面に付着した水分を吸着したトナーは、クリーニング手段が設けられていないことから感光ドラム上に残り続けてしまう。そして、水分を吸着した状態で感光ドラム上に残ったトナーは、感光ドラムから、搬送ベルトによって搬送される転写材や中間転写ベルト等に向かって移動してしまうことで、画像不良として顕在化してしまうおそれがある。
そこで、本発明は、クリーナレス構成を有する画像形成装置において、結露による画像不良の発生を抑制することを目的とする。
本発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に当接する現像部材を有し、前記像担持体に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像手段と、前記像担持体と当接して転写部を形成する移動可能なベルトと、前記ベルトの移動方向に関して、前記像担持体と前記ベルトとが当接する位置よりも下流側に配置され、前記ベルトに当接する当接部材を有し、前記ベルトに残留したトナーを前記当接部材によって回収する回収手段と、を備え、前記転写部が形成される位置において前記像担持体に担持されたトナーを前記ベルトに向かって転写し、前記転写部が形成される位置を通過した後に前記像担持体に残留したトナーを、前記現像手段で回収することが可能な画像形成装置において、前記画像形成装置の装置内部の環境及び前記画像形成装置が配置された周囲の環境の少なくとも一方を検知することが可能な検知手段と、前記検知手段の検知結果に基づいて前記画像形成装置の装置内部において結露が発生していると判断された場合に、前記像担持体から前記現像部材を離間させ、且つ、前記像担持体を前記ベルトに当接させた状態で、前記像担持体が第1の表面速度で回転するように前記像担持体を駆動させ、前記ベルトが前記第1の表面速度とは異なる第2の表面速度で移動するように前記ベルトを駆動させる結露除去制御を実行することが可能な制御手段と、を備えることを特徴とする。
以上説明したように、本発明によれば、クリーナレス構成を有する画像形成装置において、結露による画像不良の発生を抑制することが可能である。
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲を限定する趣旨のものではない。
(実施例1)
[画像形成装置の構成]
図1は、本実施例の画像形成装置100の構成を説明する概略断面図である。図1に示すように、本実施例の画像形成装置100は、Sa〜Sdの複数の画像形成部を設けている所謂タンデム型の画像形成装置である。第1の画像形成部Saはイエロー(Y)、第2の画像形成部Sbはマゼンタ(M)、第3の画像形成部Scはシアン(C)、第4の画像形成部Sdはブラック(Bk)の各色のトナーによって画像を形成する。これら4つの画像形成部は一定の間隔をおいて一列に配置されており、各画像形成部の構成は収容するトナーの色を除いて実質的に共通である部分が多い。したがって、以下、第1の画像形成部Saを用いて本実施例の画像形成装置を説明する。
[画像形成装置の構成]
図1は、本実施例の画像形成装置100の構成を説明する概略断面図である。図1に示すように、本実施例の画像形成装置100は、Sa〜Sdの複数の画像形成部を設けている所謂タンデム型の画像形成装置である。第1の画像形成部Saはイエロー(Y)、第2の画像形成部Sbはマゼンタ(M)、第3の画像形成部Scはシアン(C)、第4の画像形成部Sdはブラック(Bk)の各色のトナーによって画像を形成する。これら4つの画像形成部は一定の間隔をおいて一列に配置されており、各画像形成部の構成は収容するトナーの色を除いて実質的に共通である部分が多い。したがって、以下、第1の画像形成部Saを用いて本実施例の画像形成装置を説明する。
第1の画像形成部Saは、ドラム状の感光体である感光ドラム1aと、帯電部材である帯電ローラ2aと、露光手段3aと、現像手段4aと、を有する。感光ドラム1aは、トナー像を担持する像担持体であり、駆動源(不図示)からの駆動力を受けて図示矢印R1方向(反時計回り)に所定の周速度(プロセススピード)で回転駆動される。なお、本実施例における画像形成部Sa〜Sdは、感光ドラム1a〜1dに当接するクリーニング部材が設けられていない、所謂クリーナレスの構成を有する。
制御手段としてのコントローラ101が画像信号を受信すると、コントローラ101が各種手段を制御することによって画像形成動作が開始される。感光ドラム1aは、駆動源(不図示)からの駆動力を受けて回転駆動される。感光ドラム1aは回転過程で、帯電ローラ2aにより所定の極性(本実施例では負極性)で所定の電位に一様に帯電処理され、露光手段3aにより画像信号に応じた露光を受ける。これにより、目的のカラー画像のイエロー色成分像に対応した静電潜像が形成される。次いで、その静電潜像は現像位置において現像手段4aにより現像され、感光ドラム1aにイエロートナー像として可視化される。
本実施例においては、現像手段4aに収容されたトナーの正規の帯電極性は負極性であり、帯電ローラ2aによる感光ドラム1aの帯電極性と同極性に帯電したトナーにより静電潜像を反転現像している。しかし、これに限らず、感光ドラム1aの帯電極性とは逆極性である正極性に帯電したトナーにより静電潜像を正現像する画像形成装置にも本発明を適用できる。
帯電部材としての帯電ローラ2aは、感光ドラム1aの表面に当接しており、感光ドラム1a表面との摩擦により感光ドラム1aの回転に従動して回転する。また、帯電ローラ2aは、直径5.5mmの芯金に、厚さが1.5mmで体積抵抗率が1×106Ωcm程度の導電性弾性体からなる弾性層が設けられたローラ部材である。帯電ローラ2aは、不図示の帯電電源から、画像形成動作に応じて所定の電圧を印加される。なお、不図示の帯電電源から帯電ローラ2aに−1100[V]の電圧を印加したときの感光ドラム1aの表面電位は−500[V]程度(トレック社製の表面電位計Model344で測定)であった。
露光手段3aは、レーザドライバ、レーザダイオード、ポリゴンミラー、光学系レンズ等を備えており、ホストコンピュータ(不図示)から入力される画像情報に基づいてレーザ光を照射し、感光ドラム1aの表面に静電潜像を形成する。本実施例では、露光手段3aから感光ドラム1aに最大光量で露光した際の感光ドラム1aの表面電位Vlが−100[V]となるように、露光手段3aの光量を調整した。
現像手段4aは、現像部材としての現像ローラ41aと、イエロートナーと、を有し、感光ドラム1aにトナーを供給することで感光ドラム1aに形成された静電潜像をトナー像として現像する。現像ローラ41aは、感光ドラム1aに対して当接及び離間が可能であり、感光ドラム1aと所定の当接幅を持って当接した状態でトナーを供給する。現像ローラ41aは、感光ドラム1aの周速度よりも早い周速度で図示矢印R1方向と反対の方向(時計回り)に回転する。現像ローラ41aには現像電源(不図示)が接続されており、現像ローラ41aは、画像形成動作に応じて所定の電圧(本実施例においては−300[V])を印加される。
本実施例におけるトナーは、懸濁重合法で製造した非磁性一成分トナーであり、正規帯電極性が負極性で、ベックマン・コールター株式会社製のレーザ回折式粒度分布測定器LS−230で測定した体積平均粒径は6.0μm程度である。また、表面性を改質するために、外添剤として、トナーの重量に対して1.5%程度の酸化ケイ素粒子をトナーの表面に付着させており、酸化ケイ素粒子の体積平均粒径は20nm程度である。本実施例においては、懸濁重合法で製造したトナーを用いたが、これに限定されるものではなく、例えば、粉砕法や、乳化重合法等の他の重合法を用いて製造されたトナーであってもよい。
中間転写体としての中間転写ベルト20は、樹脂材料に導電剤を添加して導電性を付与した無端状で移動可能なベルトであり、張架ローラ11、12、13の3軸で張架され、各感光ドラム1a〜1dと略同一の周速度で回転駆動される。中間転写ベルト20は、感光ドラム1aと当接して1次転写部N1aを形成し、感光ドラム1aに形成されたイエロートナー像は、1次転写部N1aを通過する過程で感光ドラム1aから中間転写ベルト20に1次転写される。
図2は、中間転写ベルト20の構成を説明する模式図である。図2に示すように、中間転写ベルト20は、中間転写ベルト20の移動方向と直交する中間転写ベルト20の厚さ方向に関して、表層21と基層22の2層を有する。表層21は、中間転写ベルト20の外周面側に露出した層であって、中間転写ベルト20の厚さ方向に関して、基層22よりも感光ドラム1a〜1dに近い位置に設けられた層である。また、中間転写ベルト20の移動方向に関する長さである周長は700mmである。
表層21は、基層22の表面に厚さ約2μmのアクリル樹脂塗料を塗布することで形成され、基層22と比較するとより平滑度が高い。表層21の厚さは、平滑性及び製造上の観点から、0.5〜4.0μmの範囲に設定することが好ましい。基層22は、ポリエステルを主成分とする材料から構成された、厚さが約100μmの層である。上述した表層21は、基層22に比べて厚さ(膜厚)が薄いため、中間転写ベルト20の抵抗値に与える影響は小さいものの、必要に応じて、カーボンブラック等の導電剤を表層21に添加することで所望の抵抗値になるように抵抗調整を行ってもよい。
なお、表層21を形成するために基層22に塗布する樹脂の材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、ポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネート、ポリアリレート、ウレタン、シリコーン、フッ素樹脂等の材料を使用することが可能である。また、基層22を構成する材料に関しては、熱可塑性樹脂であれば、ポリエステルに限らず他の材料を使用してもよい。例えば、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリロ二トリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)等の材料及びこれらの混合樹脂を使用することが可能である。
中間転写ベルト20の内周面側には、中間転写ベルト20を介して感光ドラム1aと対向する位置に転写部材としての1次転写ローラ14aが設けられており、1次転写ローラ14aには1次転写電源16が接続されている。1次転写ローラ14aは、外径6mmのストレート形状のニッケルメッキされたSUS丸棒で構成され、中間転写ベルト20の移動方向と交差する長手方向の所定領域に亘って中間転写ベルト20と接触し、中間転写ベルト20の回転に伴って従動回転する。
ここで、本実施例においては、中間転写ベルト20の移動方向に関して、各1次転写ローラ14a〜14dと中間転写ベルト20とが接触する位置が各1次転写部N1a〜N1dよりも下流側となるように、各1次転写ローラ14a〜14dを配置している。しかし、これに限らず、各1次転写ローラ14a〜14dを各1次転写部N1a〜N1dよりも上流側に配置してもよい。また、1次転写部材として、ゴムやスポンジを被覆したローラや、樹脂などから構成される回転しない固定部材を用いる場合、各1次転写部材の直下、即ち、中間転写ベルト20を介して各感光ドラム1a〜1dを付勢する位置に1次転写部材を配置してもよい。
画像形成動作に応じて、1次転写電源16は1次転写ローラ14aに500[V]電圧を印加する。これにより、導電性の中間転写ベルト20に電位が形成され、感光ドラム1aから中間転写ベルト20にイエロートナー像が1次転写される。なお、本実施例においては、1次転写ローラ14a〜14dに共通の1次転写電源16から電圧を印加する構成を用いた。しかし、これに限らず、1次転写ローラ14a〜14dに電圧を印加する転写電源をそれぞれ個々に設けても良く、若しくは一部だけ共通化しても良い。
以下、同様にして、第2,3,4の画像形成部Sb、Sc、Sdによって第2色のマゼンタトナー像、第3色のシアントナー像、第4色のブラックトナー像が形成され、中間転写ベルト20上に順次重ねて1次転写される。これにより、中間転写ベルト20には、目的のカラー画像に対応した4色のトナー像が形成される。その後、中間転写ベルト20に担持された4色のトナー像は、2次転写ローラ15と中間転写ベルト20が接触して形成する2次転写部N2を通過する過程で、給送手段60により給送された紙やOHTなどの転写材Pの表面に一括で2次転写される。なお、転写材Pは、給紙カセット50に収容されており、給送手段60の回転によって2次転写部N2に向けて給送される。
2次転写部材としての2次転写ローラ15は、外径6mmのニッケルメッキ鋼棒に、体積抵抗率108Ω・cm、厚み6mmに調整したNBRとエピクロルヒドリンゴムを主成分とする発泡スポンジ体で覆った外径18mmのものを用いている。なお、発泡スポンジ体のゴム硬度は30°(アスカー硬度計C型)である。2次転写ローラ15は、中間転写ベルト20の外周面に接触しており、中間転写ベルト20を介して対向部材としての対向ローラ13に約50Nの加圧力で押圧して2次転写部N2を形成している。
2次転写ローラ15には、2次転写電源18が接続されており、2次転写電源18が2次転写ローラ15に電圧を印加することで、2次転写部N2において中間転写ベルト20から転写材Pにトナー像が2次転写される。なお、2次転写電源18は、100〜4000[V]の範囲の電圧を出力することが可能であり、本実施例においては、2500[V]の電圧を印加することで2次転写部N2において中間転写ベルト20から転写材Pにトナー像を2次転写した。
ここで、本実施例の中間転写ベルト20は、上述した平滑度の高い表層21によって、転写材Pの表面との間に発生する微小空間を小さくすることができる。これにより、2次転写部N2内における電界の乱れを抑制することができ、2次転写効率を向上させることができる。
2次転写部N2において中間転写ベルト20に担持されていた4色のトナー像を転写された転写材Pは、その後、定着手段30に導入され、加熱および加圧されることにより4色のトナーが溶融混色して転写材Pに固定される。2次転写後に中間転写ベルト20に残ったトナーは、回収手段としてのクリーニング手段5により清掃、除去される。クリーニング手段5は、中間転写ベルト20の移動方向に関して2次転写部N2よりも下流側であって1次転写部N1aよりも上流側において、中間転写ベルト20を介して対向ローラ13に対向して設けられている。また、クリーニング手段5は、中間転写ベルト20の外周面に接触するクリーニングブレード51と、クリーニングブレード51によって中間転写ベルト20から除去されたトナーなどを収容する収容部17bと、を有する。
クリーニングブレード51は、中間転写ベルト20の移動方向と略直交する方向に沿って配置される長手方向と、該長手方向と略直交する短手方向と、にそれぞれ所定の長さを有し、所定の厚さを有する、弾性材料で形成された板状(ブレード状)の部材である。クリーニングブレード51は、長手方向の全域における短手方向の一方(自由端側)の端部を、中間転写ベルト20の移動方向に対しカウンター方向になるようにして中間転写ベルト20に当接される。つまり、クリーニングブレード51は、自由端側の端部が中間転写ベルト20の移動方向の上流側を向くようにして、中間転写ベルト20に当接される。
本実施例の画像形成装置100は、1次転写部N1aを通過した後に感光ドラム1aに残留したトナーが、帯電ローラ2aと感光ドラム1aとが接触する帯電部に到達するまでの間に、感光ドラム1aに当接してトナーを回収する当接部材を有さない。より詳細には、感光ドラム1aの回転方向に関して、1次転写部N1aから帯電部までの間に、感光ドラム1aに当接するクリーニングブレードなどの回収部材を有していない、所謂クリーナレスの構成を有している。したがって、感光ドラム1aから中間転写ベルト20にトナー像を1次転写した後に感光ドラム1aに残った転写残トナーは、帯電部を通過した後に現像手段4aに回収される。
本実施例の画像形成装置においては、以上の動作により、フルカラーのプリント画像が形成される。
[クリーナレス構成]
以下、クリーナレス構成における感光ドラム1a、1b、1c、1d上に残ったトナーの回収方法について、画像形成部Sdを例に用いて詳細に説明する。
以下、クリーナレス構成における感光ドラム1a、1b、1c、1d上に残ったトナーの回収方法について、画像形成部Sdを例に用いて詳細に説明する。
回転に伴って1次転写部N1dを通過した後の感光ドラム1aには、転写残トナーと再転写トナーの2種類のトナーが残留する場合がある。ここで、転写残トナーとは、現像手段4dによってトナー像として現像されたものの中間転写ベルト20に転写されずに感光ドラム1dに残留したトナーのことである。転写残トナーは、トナーの正規の帯電極性と同極性に帯電していることが多く、本実施例においては負極性に帯電した状態で感光ドラム1dに残留することが多い。
そして、再転写トナーとは、中間転写ベルト20に担持されたトナーのうち、1次転写部N1dを通過する際に放電などの影響をうけることで中間転写ベルト20から感光ドラム1dに移動してしまい、感光ドラム1aに残留したトナーのことである。再転写トナーは、中間転写ベルト20の移動方向に関して画像形成部Sdよりも上流側に配置された画像形成部において中間転写ベルト20に転写されたトナーであって、中間転写ベルト20から感光ドラム1dに再び転写されてしまったトナーである。再転写トナーは、放電などの影響を受けることによってトナーの極性が反転しやすく、本実施例においては正極性に帯電した状態で感光ドラム1dに残留することが多い。
感光ドラム1dに残留したトナーのうち、トナーの正規の帯電極性とは逆極性(本実施例においては正極性)に帯電しているトナーは、感光ドラム1dの回転に伴って移動した後に、負極性の電圧を印加された帯電ローラ2dに付着する。一方で、負極性に帯電したトナーは、感光ドラム1dの回転に伴って帯電ローラ2dと感光ドラム1dとが接触する位置を通過した後に、現像手段4dと感光ドラム1dとが接触する位置に到達する。
このとき、帯電ローラ2及び露光手段3dによって感光ドラム1dの表面は再び帯電・露光が行われ、画像情報に従った静電潜像が形成されている。そして、現像手段4dと感光ドラム1dの対向部には、感光ドラム1dの表面電位(非露光部が−500V、露光部が−100V)と現像ローラ41dに印加される電圧(−300V)との電位差によって電界が形成されている。この状態において、感光ドラム1dの回転に伴って現像手段4dとの対向部に到達した負極性のトナーの一部は、前述の電界によって感光ドラム1dの表面から現像手段4dに回収される。
即ち、非露光部においては、電界の向きが負極性のトナーを感光ドラム1dから現像ローラ41d上に移動させる方向の電界が形成されているため、感光ドラム1dに残留した負極性のトナーが現像ローラ41d上に移動した後に現像手段4dに回収される。一方で、露光部においては、負極性のトナーを現像ローラ41dから感光ドラム1dに移動させる方向の電界が形成されているため、現像ローラ41dに担持された負極性のトナーが感光ドラム1dに移動して感光ドラム1d上の静電潜像を現像する。このとき、感光ドラム1dに残留したトナーも静電潜像の現像に使用される。
このように、本実施例における現像手段4dは、トナーによって感光ドラム1dに形成された静電潜像をトナー像として現像すると共に、感光ドラム1dに残留しているトナーを回収可能に構成されている。以上の動作により、クリーナレス構成における、感光ドラム1dに残留したトナーの回収が行われる。なお、ここでは画像形成部Sdにおける残留トナーの回収について説明したが、画像形成部Sa〜Scにおいても同様の動作が行われる。
[結露除去制御]
次に、本実施例の特徴である結露発生時の感光ドラム表面に付着した水分の除去制御について説明する。図3は、画像形成装置100において結露が発生する条件を説明するためのグラフであり、画像形成装置100の外部環境湿度と外部環境温度から算出される空気中の水分量を示すグラフである。
次に、本実施例の特徴である結露発生時の感光ドラム表面に付着した水分の除去制御について説明する。図3は、画像形成装置100において結露が発生する条件を説明するためのグラフであり、画像形成装置100の外部環境湿度と外部環境温度から算出される空気中の水分量を示すグラフである。
図3に示すように、例えば、温度25℃、湿度60%のオフィス環境300aでは、温度が16℃に低下してオフィス環境300bとなった際に湿度が100%となり、結露が発生することが分かる。すなわち、温度25℃、湿度60%のオフィス環境300aにおいて、画像形成装置100の装置内に結露が発生する条件とは、画像形成装置100の装置内部の温度が16℃以下となる場合である。したがって、オフィス環境300bにおける結露が発生し始める温度(以下、単に結露温度と称する)は16℃となる。
このように、画像形成装置100の装置外部と装置内部との間で温度差が生じる現象は、装置外部の環境温度が空調稼動などによって急速に上昇し、一方で画像形成装置100の装置内部は冷えたままの状態を維持する場合に発生し得る。
図4は、画像形成装置100の外部環境温度(以下、外気温度)と、測定前に画像形成動作を実行していないときの画像形成装置100の装置内部温度(以下、機内温度)と、画像形成動作を実行後に測定した機内温度と、の関係を示すグラフである。空調等を稼働させて外気温度を上昇させる場合、図4に示すように、外気温度は約60分で5℃から25℃に上昇するのに対し、機内温度は120分程度かけて緩やかに上昇する。
このような場合、図4に示すように、外気温度と機内温度では9℃程度の温度差が発生する区間400aがある。この区間400aにおいて画像形成動作が開始され、画像形成装置100の外部の空気が画像形成装置100の装置内部に流入すると、温かい空気が装置内部で冷却される。その結果、特に感光ドラム1a〜1dのように熱容量の大きな部材は、温度がすぐに上昇しないため結露が発生し、感光ドラム1a〜1dの表面に水分が付着してしまう。そして、一度結露によって水分が付着した部材は、部材の温度と外気温度との温度差が、結露が発生する温度差以下になったとしても、すぐには部材の表面の水分が無くならず、暫く残り続けてしまう。そのため、特別な制御を実行することなく結露の解消を待つ場合、ある程度の時間が必要となる。
そこで、本実施例においては、コントローラ101によって結露除去制御を実施することで、従来よりも早く結露の解消を行い感光ドラム1a〜1dに付着した水分を取り除くことができる。以下、詳細に説明する。
まず、本実施例の結露除去制御における、コントローラ101による結露発生の判断処理について説明を行う。コントローラ101は、画像形成装置100に設けられた環境センサ102(第1の検知手段)及び環境センサ103(第2の検知手段)の値を定期的に監視している。具体的には、短時間の温度上昇を監視するため、コントローラ101は、画像形成動作を行っていない待機状態においては1分毎に外気温度を取得している。
ここで、環境センサ102及び環境センサ103は、温度及び湿度の少なくとも一方を検知することが可能な検知手段であればよく、本実施例においては、環境センサ102及び環境センサ103は、温度と湿度の両方を検知することが可能である。なお、環境センサ102及び環境センサ103は外気温度と機内温度を取得できる場所であれば、画像形成装置100のどこに設置されていてもよい。
図3に示されるように、外気温度と機内温度の温度差が大きいほど、また、低温環境であるほど結露は発生しやすい。そして、図4に示すように、結露は、外気温度と機内温度との差で発生するものである。従って、結露発生の有無判断においては、外気温度と機内温度との差分を比較することが望ましい。本実施例の結露除去制御においては、コントローラ101によって結露が発生していると判断する条件を、環境センサ102、103によって検知される外気温度と機内温度との差(温度差)が9℃以上である場合としている。
次に、本実施例の結露除去制御の実行動作について図5を用いて説明をする。図5は、本実施例における結露除去制御の実行動作について説明するための画像形成装置100の概略的な断面図であり、感光ドラム1a〜1dの表面に付着した水分を除去する工程を示している。図5における破線は、感光ドラム1a〜1dの表面に付着した水分の移動経路を表している。
上述した外気温度と機内温度の差分による結露発生の有無判断に基づき、結露が発生していると判断されると、まず、コントローラ101は、現像ローラ41a〜41dを感光ドラム1a〜1dから離間させる。そして、感光ドラム1a〜1dと中間転写ベルト20を駆動させ、画像形成を行っていない状態で感光ドラム1a〜1dと中間転写ベルト20の回転駆動を所定時間実行する。その際、帯電ローラ2a〜2dに印加する電圧、及び1次転写ローラ14a〜14dに印加する電圧はOFF状態とし、感光ドラム1a〜1dの回転速度と中間転写ベルト20の回転速度との間には所定の速度差をつけて回転動作を実行する。ここで、感光ドラム1a〜1dの回転速度とは、感光ドラム1a〜1dの表面の移動速度(第1の表面速度)のことであり、中間転写ベルト20の回転速度とは、中間転写ベルト20の表面の移動速度(第2の表面速度)のことである。
これにより、図5に示すように、結露の発生によって感光ドラム1a〜1dの表面に付着した水分は、感光ドラム1a〜1dと中間転写ベルト20と間の表面速度の速度差によって感光ドラム1a〜1dから中間転写ベルト20側に移動する。そして、中間転写ベルト20に移動した水分は、中間転写ベルト20の回転移動に伴ってクリーニング手段5に到達し、中間転写ベルト20に当接しているクリーニングブレード51で掻き取られ、クリーニング容器52に回収される。
なお、本実施例の構成における結露除去制御の実行時の、感光ドラム1a〜1dの表面速度と中間転写ベルト20の表面速度の速度差は、画像形成動作時と同一となるように設定している。より詳細には、感光ドラム1a〜1dの第1の表面速度に対して、中間転写ベルト20の第2の表面速度の比率が105%となるよう設定した。以下の説明においては、この、感光ドラム1a〜1dの表面速度(100%)に対する中間転写ベルト20の表面速度の比率(105%)を周速差と称する。また、本実施例においては、結露除去制御を実行する時間(上述の所定時間)を60秒に設定した。即ち、コントローラ101は、結露が発生していると判断した場合、画像形成を行っていない状態で、105%の周速差で感光ドラム1a〜1dと中間転写ベルト20とを約60秒の所定時間の間回転駆動させる。
本実施例の構成では、クリーニングブレード51と中間転写ベルト20の当接部を通過した中間転写ベルト20の表面は、クリーニングブレード51によって水分が除去された状態となる。即ち、本実施例の結露除去制御を実行することによって、図5に示すように、クリーニング手段5を通過した後の中間転写ベルト20は、水分の付着していない外周面が感光ドラム1a〜1dの表面と接触する。さらに、ここで、中間転写ベルト20は感光ドラム1a〜1dと比べて膜厚が薄く、熱容量が小さいため、画像形成装置100の装置外部の空気が装置内部に流入しても、中間転写ベルト20の部材の温度は早期に外部気温と馴染みやすい。したがって、中間転写ベルト20の表面においては結露自体が発生しづらい。
<作用と効果>
本実施例の構成の効果を説明するため、中間転写ベルト20の表面速度と感光ドラム1a〜1dの表面速度の周速差を変えた構成における、結露除去制御に要する時間について評価を行った。
本実施例の構成の効果を説明するため、中間転写ベルト20の表面速度と感光ドラム1a〜1dの表面速度の周速差を変えた構成における、結露除去制御に要する時間について評価を行った。
以下、評価方法について説明する。まず、画像形成装置100が設置されている環境の温度を5℃から25℃に60分かけて上昇させた後、画像形成を開始した。即ち、図4に示される外気温度と機内温度と温度差が9℃程度となる区間400aにおいて画像形成動作を行い、暖かい外気を画像形成装置100の装置内部に流入させることで結露を発生させた。そして、結露が発生した状況において、画像形成動作を行わない状態において(非画像形成時において)各周速差の条件下で上述した結露除去制御を実行し、水分が除去されるまでにかかる時間を測定した。
本実施例での結露除去制御においては、感光ドラム1a〜1dと中間転写ベルト20の周速差が画像形成動作を実行する時の周速差と同一となるように、周速差を105%に設定した。なお、ここにおける105%の周速差とは、感光ドラム1a〜1dの表面速度に対する中間転写ベルト20の表面速度の比率のことである。
本実施例の変形例においては、結露除去制御を実行する時の周速差を、画像形成動作を実行する時の周速差よりも大きい値である120%に設定した。即ち、変形例においては、感光ドラム1a〜1dの表面速度に対して中間転写ベルト20の表面速度が120%となるように中間転写ベルト20を回転駆動している。なお、画像形成時については、周速差を大きくしすぎてしまうと、感光ドラム1a〜1dに担持されたトナー像が中間転写ベルト20に転写される際に、トナー像にブレが生じてしまう。そのため、変形例においては、画像形成動作を実行する際の周速差を、本実施例における画像形成動作を実行する際の周速差と同じ値である105%に設定した。また、変形例においては、結露除去制御を実行する時の周速差が本実施例と異なることを除き、その他の構成は本実施例と同様である。
一方で、本実施例の比較例においては、各感光ドラムと中間転写ベルトの周速差を常に100%に設定し、画像形成動作を行わない状態で各部材を回転駆動させて各感光ドラムの表面から水分が除去されるのにかかった時間を測定した。即ち、比較例では、画像形成時であっても画像形成を行っていないで各部材を回転駆動させる時であっても、各感光ドラムの表面速度と中間転写ベルトの表面速度が同一の速度となるように各部材を回転駆動している。また、比較例においては、結露を除去するために各部材を回転させる動作を実行する時及び画像形成動作を実行する時の周速差が本実施例と異なることを除き、その他の構成は本実施例と同様である。
次に、評価結果について説明する。表1は、本実施例、変形例、比較例における、周速差の設定値と、結露の除去にかかった時間との関係を説明する表である。
上述したように、本実施例の構成においては、感光ドラム1a〜1dに付着した水分は、感光ドラム1a〜1dと中間転写ベルト20との周速差によって感光ドラム1a〜1dから中間転写ベルト20に移動する。その後、中間転写ベルト20に移動した水分は、中間転写ベルト20に当接しているクリーニングブレード51によって掻き取られ、クリーニング容器52に回収される。このように、本実施例の構成では、感光ドラム1a〜1dに対して中間転写ベルト20を105%の周速差で駆動しているため、中間転写ベルト20の周速差によって機械的に感光ドラム1a〜1dに付着した水分を掻き取ることができる。表1に示すように、本実施例の結露除去制御によれば、60秒で感光ドラム1a〜1dに付着した水分を回収し、結露を除去することができた。
変形例の結露除去制御においては、感光ドラム1a〜1dの表面速度に対して中間転写ベルト20を120%の周速差で駆動しているため、表1に示すように、結露を除去するのに要した時間が本実施例の構成よりも短縮され、45秒となった。ここで、変形例においては、転写時のトナー像のブレ対策として、画像形成時における周速差を105%に設定しているため、感光ドラム1a〜1dと中間転写ベルト20の周速差を可変にするための機構を別途設ける必要がある。
変形例においては、具体的には、感光ドラム1a〜1dを回転駆動させる駆動源(不図示)と、中間転写ベルト20を回転駆動させる駆動源(不図示)とを別々に設けることで、画像形成時と結露除去制御時の周速差の切り替えを行っている。これに対し、本実施例の構成においては、画像形成時と結露除去制御時の周速差を同一の値に設定していることから、変形例のように周速差を切り替えるための手段を別途設ける必要がない。即ち、本実施例の構成によれば、駆動のギアの比率の調整などの簡易的な構成を採用して、同一の駆動源(不図示)で感光ドラム1a〜1dと中間転写ベルト20とを回転駆動させることが可能である。
比較例においては、各感光ドラムの結露を除去するために、画像を形成していない状態で、各感光ドラムと中間転写ベルトとを同一の速度(表面の移動速度)で回転駆動している。その結果、本実施例及び変形例とは異なり、各感光ドラムに付着した水分を機械的に掻き取ることができず、表1に示すように、結露の除去に掛かる時間が大幅に伸びてしまい、300秒となった。
以上説明したように、本実施例によれば、クリーナレス構成において、結露発生時に、現像部材を像担持体から離間状態にし、像担持体の表面速度とベルトの表面速度との間に速度差を設けて回転駆動を行う結露除去制御を制御手段によって実行する。これにより、簡易な構成で結露によって像担持体の表面に付着した水分を除去することができる。また、像担持体とベルトとの間に速度差をつけて回転駆動を行うことで、結露の除去にかかる時間が長くなることを抑制することができる。その結果、クリーナレス構成を有する画像形成装置において、結露による画像不良の発生を抑制することができる。
ここで、感光ドラム1a〜1dの表面速度に対する中間転写ベルト20の表面速度の比率である周速差は、効率よく結露を除去する観点から100.5%以上、より好ましくは101%以上に設定することが望ましい。また、画像形成動作を行う際の画像ブレを抑制する観点から、105%以下、より好ましくは104%以下に設定することが望ましい。
本実施例においては、コントローラ101によって結露が発生したと判断する条件を、外気温度と機内温度の温度差が所定値以上になった場合に設定したが、これに限らない。例えば、環境センサ102及び環境センサ103によって検知した外気湿度と機内湿度の湿度差に基づいて結露が発生したと判断してもよく、環境センサ103による外気温度の検知結果のみに基づいて結露の発生を判断してもよい。また、画像形成装置100の装置内部における温度及び湿度を検知可能な環境センサ102によって検知された湿度が所定の閾値(例えば95%)を超えた場合に結露が発生したと判断してもよい。ここで、画像形成装置100の装置内部の湿度が所定の閾値を超えた際に結露が発生していると判断する場合においては、画像形成装置100に設ける検知手段としては、装置内部の湿度のみを検知可能な検知手段を用いてもよい。
結露発生の判断を外気温度の検知結果のみに基づいて行う場合、外気温度に対する機内温度の追従性を予めデータとして得ることで、外気温度に対する機内温度の変化を予測して、結露発生の判断を行う条件を設定することが可能となる。より具体的には、例えば、結露と判断する条件を、外部温度が15℃以下の状態から、10℃以上変動したこと30分以内に検知した場合に設定する。これよりも緩やかな温度変化では、仮に結露が発生したとしても瞬時に乾くため、本実施例では画像不良として顕在化する可能性は低いものと考える。このように、予めデータを得たうえで結露発生の判断を行う条件を設定することも可能であり、この方法によれば、単一の環境センサでの結露の発生の判断が可能になるため、構成の簡略化にもつながる。
また、別の方法として、画像形成装置100における結露の発生有無を、帯電ローラから感光ドラムに向かって流れる直流電流の値を検知し、その検知した直流電流の値に基づいて判定することも可能である。この方法は、帯電ローラと感光ドラムとの間に水分を含んだ放電生成物が存在すると、注入帯電状態となるために、放電開始電圧が低下するといった原理を利用するものである。つまり、放電開始電圧の近傍において、一定の直流電圧を印加したときに流れる直流電流の値を検知することにより、注入帯電状態であると判定し、感光ドラムの表面に水分が付着していることを判断することが可能となる。
なお、上記の電流検知による方法は、感光ドラムと一次転写ローラの間に流れる電流の検知結果、及び、中間転写ベルトと二次転写ローラの間に流れる電流の検知結果を用いても、同様に結露の発生の有無を判断することが可能である。
更に、別の方法として、画像濃度を調整するのに使用するトナー検知センサによって、感光ドラムや中間転写ベルトの結露状態を検知してもよい。この方法は、感光ドラムや中間転写ベルトに水分が付着した際に起こる部材の表面性の変化を、該トナー検知センサを使用して検知する方法である。
(実施例2)
実施例1では、表層21と基層22とを有する中間転写ベルト20を用いて結露除去制御を実行する構成について説明した。これに対し、実施例2では、中間転写ベルト220の外周面側の表面に、中間転写ベルト220の移動方向と角度θをなす溝20aが形成された中間転写ベルト220を用いて結露除去制御を実行する構成について説明する。なお、実施例2の構成は、中間転写ベルト220の表面に溝筋状の凸部20bを設けた中間転写ベルト220を用いる点を除いて、実施例1と実質同一である。したがって、以下の説明において、実施例1と同一の構成及び制御に関しては、同一の符号を付して説明を省略する。
実施例1では、表層21と基層22とを有する中間転写ベルト20を用いて結露除去制御を実行する構成について説明した。これに対し、実施例2では、中間転写ベルト220の外周面側の表面に、中間転写ベルト220の移動方向と角度θをなす溝20aが形成された中間転写ベルト220を用いて結露除去制御を実行する構成について説明する。なお、実施例2の構成は、中間転写ベルト220の表面に溝筋状の凸部20bを設けた中間転写ベルト220を用いる点を除いて、実施例1と実質同一である。したがって、以下の説明において、実施例1と同一の構成及び制御に関しては、同一の符号を付して説明を省略する。
図6は、本実施例における中間転写ベルト220の構成を説明するための模式図である。図6に示すように、中間転写ベルト220は、中間転写ベルト220の表面(表層)に、中間転写ベルト220の移動方向に関して引いた仮想線VLに対して角度θをなし、中間転写ベルト220の移動方向に沿って延在する溝20aが複数設けられている。ここでθ=1.5°であり、さらに中間転写ベルト220の移動方向と交差する幅方向において、溝20aは18mmの間隔Iで形成されている。なお、本実施例においては、この、隣り合う溝の間隔Iは、中間転写ベルト20の周長Lと、角度θを用いて、下記式1を満たすように設定している。
I≦L×tanθ・・・(式1)
I≦L×tanθ・・・(式1)
図7は、中間転写ベルト220の移動方向から見た時の、1次転写部N1aにおける感光ドラム1aと中間転写ベルト220の接触部の模式的な拡大断面図である。図7に示すように、本実施例においては、中間転写ベルト220の表面に、幅1μm、深さ2μmの溝20aを形成している。ここで、溝20aの幅と深さは本実施例の効果を得るに当たり前述した値に限るものでは無いが、トナーの1次転写性を考慮して、トナーの平均粒径以下に設定することがより好ましい。
次に本実施例の作用について説明をする。本実施例の作用については、実施例1と同様の評価を行った。
実施例1の構成と同様に、本実施例の構成では、感光ドラム1a〜1d上に付着した水分は、中間転写ベルト220との周速差によって感光ドラム1a〜1dから中間転写ベルト220に移動する。その後、中間転写ベルト220に移動した水分は、中間転写ベルト220に当接しているクリーニングブレード51で掻き取られ、クリーニング容器52に回収される。
ここで、より詳細には、感光ドラム1a〜1dと中間転写ベルト20とが接触する位置、及び溝20aの感光ドラム1a〜1d側の浅い部分に付着した水分は、実施例1と同様にクリーニングブレード51によって回収される。一方で、クリーニングブレード51が接触しない位置、即ち、中間転写ベルト20の厚さ方向に関する溝20aの深い位置に付着した水分は、クリーニングブレード51によって回収されないものの、中間転写ベルト20の回転に伴って水分が除去される。
更に本実施例の中間転写ベルト220は、表面に凹形状の溝20aを有し、この構成によってより効果的に感光ドラム1a〜1dに付着した水分を除去することができる。具体的には、図7に示すように、中間転写ベルト220上に形成した溝20aの端部が感光ドラム1a〜1d上に付着した水分を掻き取ることで感光ドラム1a〜1d上の水分をより除去し易い構成となっている。
さらに、図6に示すように、中間転写ベルト220の移動方向と直交する中間転写ベルト220の幅方向における溝20aの間隔Iを、式1を満たす値に設定している。これにより、中間転写ベルト220の周回を重ねるうちに、中間転写ベルト220の幅方向、即ち、感光ドラム1a〜1dの長手方向において、感光ドラム1a〜1dのどの位置においても溝20aがその表面を通過する。その結果、本実施例の構成によれば、感光ドラム1a〜1dの表面に付着した水分を、溝20aを設けた中間転写ベルト220によってより効果的に除去することが可能となる。
以上説明したように本実施例によれば、実施例1と同様の効果が得られることは勿論、溝20aを設けた中間転写ベルト220によって、結露除去制御を実行する際により効果的に結露の除去を行うことが可能である。
なお、本実施例では中間転写ベルト220の表面に溝20aを設ける構成について説明したが、これに限らず、例えば、図8の変形例のような構成の中間転写ベルト320を用いてもよい。図8は、本実施例の変形例としての中間転写ベルト320の表面に形成された凸部20bについて説明する模式図であり、無端状の中間転写ベルト320を疑似的に展開した模式図である。図8に示すように、中間転写ベルト320の表面に、中間転写ベルト320の移動方向に対して角度θをなす凸部20bを複数形成した構成であっても、本実施例と同様の効果を得ることが可能である。
本実施例の変形例においては、θ=1.5°であり、さらに中間転写ベルト320の幅方向において、凸部20bは18mmの間隔Iで形成されており、この間隔Iは、本実施例と同様に、式1を満たすように設定されている。また、凸部20bの幅と高さは、トナーの1次転写性を考慮してトナーの平均粒径以下に設定することがより好ましく、本変形例においては、幅1μm、高さ2μmに設定した。
(実施例3)
実施例3は、中間転写ベルト20に残留したトナーを回収するためのクリーニング手段35に、攪拌部材352aが設けられている点で実施例1と異なる。図9は、本実施例のクリーニング手段35の構成を説明する概略断面図である。以下、図9を用いて、実施例3の構成について詳細に説明する。なお、実施例3は、クリーニング手段35の構成が異なる点を除いて、実施例1と実質同一である。したがって、以下の説明において、実施例1と同一の構成及び制御に関しては、同一の符号を付して説明を省略する。
実施例3は、中間転写ベルト20に残留したトナーを回収するためのクリーニング手段35に、攪拌部材352aが設けられている点で実施例1と異なる。図9は、本実施例のクリーニング手段35の構成を説明する概略断面図である。以下、図9を用いて、実施例3の構成について詳細に説明する。なお、実施例3は、クリーニング手段35の構成が異なる点を除いて、実施例1と実質同一である。したがって、以下の説明において、実施例1と同一の構成及び制御に関しては、同一の符号を付して説明を省略する。
図9に示すように、クリーニング手段35は、クリーニングブレード351と、クリーニングブレード351によって除去されたトナーを一時的に収容するクリーニング容器352と、を有する。また、クリーニング容器352は、図示矢印R3方向に回転可能な攪拌部材352aと、回転することによってクリーニングブレード351の長手方向(中間転写ベルト20の幅方向)にトナーを搬送するスクリュー352b(搬送部材)と、を有する。
攪拌部材352aは、80μm程度の厚みを持ったPET等の可撓性を有するシート部材a1と、回転軸a2と、を有する。シート部材a1は、中間転写ベルト20の幅方向に関してクリーニング容器352の内部全域に延在して設けられる回転軸a2に対して固定され、回転軸a2で回転可能である。回転軸a2は、樹脂部材によって構成されており、回転軸a2の延在方向に関して平行な平面部Faを少なくとも一ヶ所有し、平面部Faには両面テープ等(不図示)によってシート部材a1の一端側が固定されている。回転軸a2の回転軸線方向から見た時に、シート部材a1は、シート部材a1の回転軌跡の半径方向に関して、一端側を平面部Faに固定されており、一端側とは反対の他端側が自由端となっている。
また、回転軸a2は、回転軸線方向に関する軸の一端側に回転駆動用の第三ギア(不図示)が配されている。回転軸a2は、回転する対向ローラ13の軸端部に配置された第一ギア(不図示)と、第一ギアと係合する第二ギア(不図示)から、順次駆動力を伝達されることで図9における図示矢印R3方向に回転する。更に、図9に示すように、回転軸a2の回転軸線方向から見た時に、回転軸a2の回転軸中心は、重力方向に関して、クリーニングブレード351よりも上側であって、且つ、スクリュー352bの回転軸中心よりも下側に配置されている。
2次転写部N2を通過した後にクリーニングブレード351によって中間転写ベルト20から除去されたトナーは、クリーニング容器352の内部に一時収容される。この時、クリーニング容器352の内部に一時収容されたトナーは、クリーニングブレード351と中間転写ベルト20とが接触するクリーニング部CLの周囲に堆積する。そして、クリーニング部CLの周囲に堆積したトナーは、回転する攪拌部材352aによって、攪拌されつつ、スクリュー352bに押し出されて供給される。
スクリュー352bは、攪拌部材352aの回転によって供給されたトナーを、スクリュー352bの回転軸線方向(長手方向)に関して搬送するための螺旋状の搬送部b1を有する。スクリュー352bは、回転軸線方向に関する非駆動側の端部に、駆動伝達用の第四ギア(不図示)を有している。第四ギア(不図示)83は、攪拌部材352aを駆動する第三ギア(不図示)と係合しており、不図示の第一ギア、第二ギア、第三ギアを介して伝達される駆動力によって回転することが可能である。
スクリュー352bによってクリーニング容器352の内部を長手方向へ移動したトナーは、中間転写ベルト20の幅方向に関するクリーニング容器352の一端側に設けられた不図示のトナー搬送路に到達する。トナー搬送路は、トナーが自重で落下する角度以上のスロープを有し、トナー搬送路まで搬送されたトナーはトナー自身の自重によって不図示の回収容器に自重搬送される。
次に本実施例の作用について説明をする。本実施例の作用については、実施例1と同様の評価方法を用いた。
本実施例の構成では、感光ドラム1a〜1d上に付着した水分は、中間転写ベルト20との周速差によって中間転写ベルト20側に移動し、中間転写ベルト20に当接しているクリーニングブレード351で掻き取られ、クリーニング容器352に回収される。攪拌部材352aは、回収した水分とともに堆積したトナーを攪拌しつつスクリュー352bへと搬送するため、クリーニングブレード351の周囲に水分を含んだトナーが堆積するのを抑制することが可能である。
クリーニングブレード351の周囲に堆積したトナーに過剰な水分が混ざると、水分を含んだ粘性の高いトナーがクリーニング部CLの周囲に大量に存在してしまう場合がある。粘性の高いトナーは、中間転写ベルト20に対する付着力が高いことから、クリーニングブレード351によるクリーニング性を低下させてしまうおそれがある。このような現象は、特に、結露の状態が酷く、感光ドラム1a〜1dに過剰の水分が付着している場合や、クリーニングブレード351の周囲に堆積したトナーの量が多い場合に発生し易くなる。これに対し、本実施例の構成によれば、攪拌部材352aを設けることで、クリーニングブレード351の周囲に水分を含んだトナーが堆積するのを抑制し、クリーニングブレード351によるクリーニング性の低下を抑制することが可能である。
以上説明したように、本実施例によれば、実施例1と同様の効果が得られることは勿論、クリーニング手段35に攪拌部材352aを設けることによって、過剰な結露が発生した場合などの厳しい条件下においても、クリーニング性の低下を抑制することができる。
実施例1〜3においては、基層と表層の2層から構成される中間転写ベルトの構成について説明したが、中間転写ベルトの層構成はこれに限らず、例えば、基層のみを有する単層ベルトであっても良く、3層以上から構成される多層ベルトであってもよい。
なお、実施例1〜3においては、中間転写ベルトを用いた中間転写方式の画像形成装置100について説明したが、これに限らない。転写材Pを搬送する搬送ベルトを有する直接転写方式の画像形成装置であっても、実施例1〜3で説明した構成及び制御を採用することによって、実施例1〜3と同様の効果を得ることが可能である。
1 感光ドラム
4 現像手段
41 現像ローラ
5 クリーニング手段
51 クリーニングブレード
20 中間転写ベルト
101 コントローラ
102 環境センサ
103 環境センサ
4 現像手段
41 現像ローラ
5 クリーニング手段
51 クリーニングブレード
20 中間転写ベルト
101 コントローラ
102 環境センサ
103 環境センサ
Claims (18)
- トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体に当接する現像部材を有し、前記像担持体に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像手段と、
前記像担持体と当接して転写部を形成する移動可能なベルトと、
前記ベルトの移動方向に関して、前記像担持体と前記ベルトとが当接する位置よりも下流側に配置され、前記ベルトに当接する当接部材を有し、前記ベルトに残留したトナーを前記当接部材によって回収する回収手段と、を備え、前記転写部が形成される位置において前記像担持体に担持されたトナーを前記ベルトに向かって転写し、前記転写部が形成される位置を通過した後に前記像担持体に残留したトナーを、前記現像手段で回収することが可能な画像形成装置において、
前記画像形成装置の装置内部の環境及び前記画像形成装置が配置された周囲の環境の少なくとも一方を検知することが可能な検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて前記画像形成装置の装置内部において結露が発生していると判断された場合に、前記像担持体から前記現像部材を離間させ、且つ、前記像担持体を前記ベルトに当接させた状態で、前記像担持体が第1の表面速度で回転するように前記像担持体を駆動させ、前記ベルトが前記第1の表面速度とは異なる第2の表面速度で移動するように前記ベルトを駆動させる結露除去制御を実行することが可能な制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記現像手段によって前記像担持体にトナー像を現像しない非画像形成時に、前記結露除去制御を所定時間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。
- 前記検知手段は、前記画像形成装置の装置内部の温度及び湿度の少なくとも一方を検知する第1の検知手段と、前記画像形成装置が配置された周囲の温度及び湿度の少なくとも一方を検知する第2の検知手段と、を有することを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 前記第1の検知手段は前記装置内部の温度を検知し、前記第2の検知手段は前記周囲の温度を検知し、
前記制御手段は、前記第1の検知手段によって検知された温度と前記第2の検知手段によって検知された温度の差に基づいて、前記装置内部において結露が発生していると判断することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記検知手段は、前記画像形成装置が配置された周囲の温度を検知することが可能であって、前記制御手段は、前記検知手段によって検知される前記周囲の温度の変化に基づいて前記装置内部において結露が発生していると判断することを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 前記第2の表面速度は前記第1の表面速度よりも速く、前記第1の表面速度に対する前記第2の表面速度の比率は105%以下であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記ベルトは、前記像担持体と当接する表面に、前記移動方向に沿って形成された溝であって、前記移動方向と直交する前記ベルトの幅方向に関して複数設けられた前記溝を有しすることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 複数の前記溝は、前記移動方向に対し、前記移動方向に沿って角度θで斜めに形成されており、且つ、前記移動方向に関する長さである周長をLとしたときに、前記幅方向に関して、隣り合う前記溝の間隔Iが、下記式1を満たすことを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
I≦L×tanθ・・・(式1) - 前記ベルトは、前記像担持体と当接する表面に、前記移動方向に沿って形成された凸部であって、前記移動方向と直交する前記ベルトの幅方向に関して複数設けられた前記凸部を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記ベルトは、複数の層によって構成され、前記複数の層のうち最も厚い層である基層と、前記像担持体と当接する前記ベルトの表面に形成された表層と、を有することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記像担持体を帯電する帯電手段を備え、前記像担持体の回転方向に関して、前記転写部よりも下流側であって、且つ、前記帯電手段と前記像担持体とが対向する位置よりも上流側に、前記像担持体に当接して前記像担持体に残留したトナーを回収するための部材を備えないことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記当接部材は、前記ベルトの移動方向に対してカウンター方向で当接された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乃至11のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記回収手段は、回転可能であって前記当接部材によって回収されたトナーを攪拌する可撓性を有する攪拌部材を有することを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記検知手段の検知結果に基づいて前記画像形成装置の装置内部において結露が発生していると判断された場合に、前記制御手段は、前記像担持体から前記現像部材を離間させ、且つ、前記像担持体及び前記ベルトを回転駆動させることで、前記像担持体に付着した水分を、前記像担持体から前記ベルトに移動させた後に、前記当接部材によって前記ベルトから前記回収手段に回収する結露除去制御を実行することを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記ベルトは中間転写ベルトであり、前記像担持体に担持されたトナー像は、前記像担持体から前記中間転写ベルトに1次転写された後に前記中間転写ベルトから転写材に2次転写されることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記中間転写ベルトの外周面に当接する2次転写部材を備え、前記2次転写部材と前記中間転写ベルトとが当接する位置において、前記像担持体から前記中間転写ベルトに1次転写されたトナー像が転写材に2次転写され、
前記回収手段は、前記中間転写ベルトの移動方向に関して、前記2次転写部材と前記中間転写ベルトとが当接する位置よりも下流側であって、前記転写部よりも上流側に配置されていることを特徴とする請求項15に記載の画像形成装置。 - 前記ベルトは、転写材を搬送する搬送ベルトであり、前記像担持体に担持されたトナー像は、前記搬送ベルトによって搬送される転写材に順次重ねて転写されることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体に当接する現像部材を有し、前記像担持体に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像手段と、
前記像担持体と当接して転写部を形成する移動可能なベルトと、
前記ベルトの移動方向に関して、前記像担持体と前記ベルトとが当接する位置よりも下流側に配置され、前記ベルトに当接する当接部材を有し、前記ベルトに残留したトナーを前記当接部材によって回収する回収手段と、を備え、前記転写部が形成される位置において前記像担持体に担持されたトナーを前記ベルトに向かって転写し、前記転写部が形成される位置を通過した後に前記像担持体に残留したトナーを、前記現像手段で回収することが可能な画像形成装置において、
前記画像形成装置の装置内部の環境及び前記画像形成装置が配置された周囲の環境の少なくとも一方を検知することが可能な検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて前記画像形成装置の装置内部において結露が発生していると判断された場合に、前記像担持体から前記現像部材を離間させ、且つ、前記像担持体及び前記ベルトを回転駆動させることで、前記像担持体に付着した水分を、前記像担持体から前記ベルトに移動させた後に、前記当接部材によって前記ベルトから前記回収手段に回収する結露除去制御を実行することが可能な制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019205594A JP2021076808A (ja) | 2019-11-13 | 2019-11-13 | 画像形成装置 |
US17/086,021 US11599059B2 (en) | 2019-11-13 | 2020-10-30 | Image forming apparatus with condensation control |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019205594A JP2021076808A (ja) | 2019-11-13 | 2019-11-13 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021076808A true JP2021076808A (ja) | 2021-05-20 |
Family
ID=75846532
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019205594A Pending JP2021076808A (ja) | 2019-11-13 | 2019-11-13 | 画像形成装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11599059B2 (ja) |
JP (1) | JP2021076808A (ja) |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3839979B2 (ja) | 1998-11-18 | 2006-11-01 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
US8315537B2 (en) * | 2008-09-25 | 2012-11-20 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image-forming device having cleaning unit for removing developer |
JP5232612B2 (ja) | 2008-12-08 | 2013-07-10 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 画像形成装置 |
JP2013044878A (ja) * | 2011-08-23 | 2013-03-04 | Oki Data Corp | 回転体、転写ユニット、および画像形成装置 |
JP5686784B2 (ja) | 2012-10-16 | 2015-03-18 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 画像形成装置 |
JP2016031481A (ja) * | 2014-07-30 | 2016-03-07 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
JP2018060177A (ja) | 2016-09-29 | 2018-04-12 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
CN109471339B (zh) * | 2017-09-08 | 2021-08-27 | 京瓷办公信息系统株式会社 | 图像形成装置 |
-
2019
- 2019-11-13 JP JP2019205594A patent/JP2021076808A/ja active Pending
-
2020
- 2020-10-30 US US17/086,021 patent/US11599059B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11599059B2 (en) | 2023-03-07 |
US20210141337A1 (en) | 2021-05-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8095032B2 (en) | Image forming apparatus with cleaning member | |
JP2009258596A (ja) | 潤滑剤塗布装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
JP4955968B2 (ja) | 画像形成装置 | |
US10866533B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2006259305A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2011128345A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2006053213A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2013217987A (ja) | 画像形成装置 | |
US10496016B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP5103453B2 (ja) | 画像形成装置 | |
US20210373454A1 (en) | Image forming apparatus | |
JP2021076808A (ja) | 画像形成装置 | |
JP7027098B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP6250208B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2006030849A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2005266749A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2004037655A (ja) | 画像形成装置 | |
JP7242270B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2006343594A (ja) | 画像形成装置 | |
JP7166811B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP5032881B2 (ja) | 画像形成装置、画像形成装置の制御方法、プログラム、及び記録媒体 | |
JP2008225076A (ja) | 画像形成方法、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 | |
JP6910869B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2023090583A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2023026985A (ja) | 画像形成装置 |