JP4562147B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施例にかかる画像形成装置1の要部構成を説明する断面図である。尚、同図中のXYZ座標は、転写媒体である転写ベルト11の走行方向をX軸、X軸に対して鉛直方向をZ軸とし、X軸、Z軸に直交する方向をY軸として示している。また、後述する他の図において同様なXYZ座標が示される場合、これらの座標の軸方向は、共通する方向を示すものとする。
画像形成部15(Y),15(M)は、静電潜像が形成される感光体100と、感光体100の表面を帯電させる帯電ローラ2と、帯電ローラ2によって帯電した感光体100表面に静電潜像を形成するLight−Emitting−Diode(LED)ヘッド等から構成されるLEDヘッド3と、感光体100の表面上に形成された静電潜像にトナー4を付着させて静電潜像を現像する現像ローラ6と、現像ローラ6にトナーを供給するトナー供給ローラ7と、トナー供給ローラ7から供給されたトナー層を均一にする現像ブレード8と、感光体100の表面上に残存しているトナー及び静電潜像を除去するためのクリーニングブレード9と、現像器の外側を構成する樹脂製の筐体10とを備える。
感光体100の下方には、定着ベルト11を介して定着ローラ12が感光体100に当接するように配設されている。定着ローラ12は、感光体100と同方向に回転し、トナー4が帯電している電位とは逆極性の電圧を印加する。その結果、感光体100表面上の現像化されたトナー像は転写ベルト11に転写される。これらの各部材の回転動作、電圧印加動作等は、後述する図6の印刷制御部51によって制御される。
画像形成部15(C),15(K)の構成は、図2に示す画像形成部15(Y),15(M)と同一であるが、図3に示すように転写ベルト11、及び転写ローラ12がZ軸方向上方に位置する。また、トナー4は重力によりZ軸方向下方に蓄積するため、トナー供給ローラ7は現像ローラ6よりもZ軸方向下方に配設されている。したがって、トナー4の残量が少なくなった場合においても、トナー供給ローラ7の表面はなるべく多くのトナー4を搬送できるようになる。
このように、本実施例にかかる画像形成装置1は、X軸方向の長さが、従来の画像形成装置5000に比べて画像形成部2個分だけ短いことから、画像形成装置は小型化されている。
画像形成装置1の制御部は、印刷制御部51と、I/F制御部52と、受信メモリ53と、画像データ編集メモリ54と、操作部55と、センサ群56と、帯電ローラ用電源57と、現像ローラ用電源58と、供給ローラ用電源59と、転写ローラ用電源60と、ヘッド駆動制御部61と、定着制御部62と、搬送モータ駆動部63と、駆動制御部64と、二次転写ローラ用電源804と、テンションローラ用電源949とを備える。
印刷制御部51は、図示しない上位装置からI/F制御部52を介して印刷データを受信し、受信メモリ53に印刷データを一時的に記録する。次に、印刷制御部51は、記録した印刷データを編集処理することでイメージデータを形成する。形成されたイメージデータは、画像データ編集メモリ54に記録される。
以上の過程を経て、カラー画像が記録媒体上に形成される。
テンションローラ950による張架で、転写ベルト11が屈曲し、曲性が発生している部分では、転写ベルト11上に形成されたイエロー及びマゼンタのトナー画像が、その曲率部分で重力によって転写ベルトから落ち易くなっている。すなわち、転写ベルト11の屈曲部分では、転写ベルト11上に画像形成されたトナー4は、図7のようにトナー間が広がることになり、隣り合うトナー同士の相互作用が弱くなる。つまり、トナー同士がくっついていることで発生しているファンデルワールス力が無くなるため、転写ベルト11上の表層のトナーはその表面に保持される力が小さくなり、重力により容易にトナー像が欠損する。
これを防止するため、本発明では、トナー4を転写ベルト11側に引き付ける方であるトナー4に帯電している電位と逆極性の電圧をテンションローラ950に印加することによりトナー4を転写ベルト11上に保持する。
また、転写ベルトユニット910を交換する際には、カバー1600を開けて、ガイド部1300が画像形成装置1の内部に向かってレール状に伸びている部分に沿って、画像形成部外側を摺擦しながら図9のように引き出される。
その画像形成部を引き出す場合には、ハンドル1401を持ち、Y軸方向に引き出す。
仮に、画像形成部15(C),15(K)をZ軸方向に抜差しする場合には、画像形成部15(C),15(K)は画像形成部15(Y),15(M)及び転写ユニット910を取り外す必要がある。また、画像形成部15(M),15(C)をX軸方向に抜差しする場合、それぞれ画像形成部15(Y),15(K)を取り外さないと抜差しできない。したがって、抜差しが最も容易なY軸方向に画像形成部15(Y),15(M),15(C),15(K)を抜差しするのが好ましい。
さらに、本実施例のテンションローラ950を用いることで、転写ローラ11の屈曲部においてトナー4同士の相互作用が小さくなったとしても、転写ベルト11表層のトナー4を保持し続けることができるため、画像劣化を防止することが可能となる。
第2の実施例にかかる画像形成装置2650では、転写ベルト11をテンションローラ951、第1の実施例で述べた電圧が印加されるテンションローラ950、及びドライブローラ13の3つの張架部材で張架し、これらの張架部材で形成される3箇所の転写領域の内、最も定着装置900に近接する転写領域以外の残りの2箇所の転写領域に画像形成部が配設される(図10)。
また、画像形成装置2650は、転写ベルト11上に残存したトナー4をかき取るためのクリーニングブレード1000を定着装置900に最も近接した転写領域に備える。
その他の装置構成は実施例1にかかる画像形成装置1と略同様である。また、印刷にかかる動作も略同様であるため、同様な箇所の説明は省略し、異なる箇所について説明する。
定着装置900においてトナー像が定着された記録媒体5は、トレイ851にスタックされる。
第3の実施例にかかる画像形成装置2675の構成は、第2の実施形態にかかる画像形成装置2650の構成と略同様であるが、図11に示すようにブラックの画像形成部である画像形成部15(K)は、記録媒体5の搬送経路上流に配設される。
また、画像形成部15(C)以降の印刷方向下流側の屈曲部分を構成し、二次転写部802であるドライブローラ2100には、画像形成部15(K)が備えるブラックのトナー4が帯電する電位とは同極性の電圧が印加される。また、同二次転写部802を構成する二次転写ローラ803には転写ベルト部材上の可視像を記録媒体側に引き付けるための、ブラックのトナーが帯電している電位とは逆極性の電圧が印加される。
印刷データを受信した後、印刷制御部51は、受信メモリ53に記録したブラックのトナーにかかる印刷データを編集処理することでイメージデータを形成する。形成されたイメージデータは、画像データ編集メモリ65に記録される。次に、印刷制御部51は、画像データ編集メモリ65に記録されているイメージデータを基に、ヘッド駆動部61に対して指示を供給する。指示を受けたヘッド駆動部61は画像形成部15(K)内のLEDヘッド3を駆動し、LEDヘッド3は、帯電した感光体100表面上で露光することで静電潜像が形成される。
アクチュエータによって転写ベルト11と接触する位置に位置しているクリーニングブレード1001によって、転写ベルト表面はクリーニングされ、そのクリーニングされた転写ベルト表面は二次転写ローラ803で記録媒体5に接触する。
これは、印刷動作を繰り返すことにより、画像形成部15(Y),15(M),15(C),15(K)内のトナーが、画像形成のプロセス時に現像ブレード8と現像ローラ6との接触部や、現像ローラ6とトナー供給ローラ7との接触部において、メカニカルなダメージを受け続け、帯電特性が悪化し、逆の電位に帯電するためである(逆電位トナー)。
これらの逆電位トナーは、静電潜像によらず感光体100上に移動してしまい、またファンデルワールス力により転写ベルト11上にも移動する。よって、クリーニングブレード1001が設けられていない場合、転写ベルト11上にトナー像が形成されていなくとも、逆帯電トナーは転写ベルト11上に存在し、二次転写部802で逆帯電トナーは記録媒体5上に移動するため、結果的に印刷品位が低下することになる。
そのため、ブラックのトナーによる画像形成時に記録媒体5上に現像されたプラスに帯電している逆帯電トナーは、ドライブローラ2100に印加されたマイナス電圧によって転写ベルト11側に移動し、正規帯電トナーである画像を形成しているトナーは、そのまま記録媒体5上に保持されることになる。つまり、画像形成部で記録媒体5に付着してしまった逆帯電トナーを二次転写部802で回収することができる。
第4の実施例にかかる画像形成装置2700は、図13に示すようにブラックのトナー4を備える画像形成部151(K)のみが他の画像形成部と対峙する向きに配設されている。さらに、画像形成部151(K)は、トナー搬送部材2500を備える。その他の構成は、第1の実施例にかかる画像形成装置1の構成と略同様である。また、印刷動作も第1の実施例にかかる画像形成装置1と略同様であるため、同様な箇所の説明は省略し、異なる箇所について説明する。
2 帯電ローラ
3 LEDヘッド
4 トナー
5 記録媒体
6 現像ローラ
7 トナー供給ローラ
8 現像ブレード
9 クリーニングブレード
10 筐体
11 転写ベルト
12 転写ローラ
13 ドライブローラ
15 画像形成部
30 用紙カセット
31 ホッピングローラ
32 レジストローラ
33 ピンチローラ
41 用紙トレイ
51 印刷制御部
51a タイマ
52 I/F制御部
53 受信メモリ
54 画像データ編集メモリ
55 操作部
56 センサ群
57 帯電ローラ用電源
58 現像ローラ用電源
59 供給ローラ用電源
60 転写ローラ用電源
61 ヘッド駆動部制御部
62 定着制御部
63 搬送モータ駆動部
64 駆動制御部
65 画像データ編集メモリ
100 感光体
800 排出ローラ
801 記録媒体スタッカ部
802 二次転写部材
803 二次転写ローラ
804 二次転写ローラ用電源
851 トレイ
900 定着装置
902 バックアップローラ
903 加熱ローラ
910 転写ベルトユニット
949 テンションローラ用電源
950 テンションローラ
951 テンションローラ
1000クリーニングブレード
1001クリーニングブレード
1200温度センサ
1300ガイド部
1401ハンドル
1600カバー
1700クリーニングブレード
2100ドライブローラ
2500トナー搬送部材
2501シャフト
2502樹脂フィルム
2503樹脂フィルム
2600トナー搬送部材
2650画像形成装置
2675画像形成装置
5000画像形成装置
5015画像形成部
Claims (3)
- 静電潜像に帯電した現像剤が付着されることにより可視像を形成する複数の画像形成部と、
複数の前記画像形成部の各々が形成した前記可視像が転写される転写ベルト部材と、
前記転写ベルト部材を張架する複数の張架部材と、
前記転写ベルト部材を複数の前記張架部材で区分することで形成された2箇所以上の転写領域に前記画像形成部が配設され、転写ベルト部材駆動方向最上流側に位置する前記画像形成部と転写ベルト部材駆動方向最下流側に位置する前記画像形成部との間に配設された複数の前記張架部材において、前記転写ベルト部材の張架部分を屈曲させる少なくとも一つの張架部材に正規帯電現像剤とは逆極性の電圧を印加する電圧印加部と、
前記画像形成部で形成された前記可視像を前記転写ベルト部材に転写する一次転写部材と、
前記一次転写部材により前記転写ベルト部材に転写された前記可視像を記録媒体に転写する二次転写部材と、
黒色の現像剤を備える黒色画像形成部と、
前記黒色画像形成部により形成された黒色の可視像を記録媒体に直接転写する直接転写部材と、
前記可視像が転写された前記記録媒体を定着させる定着部とを備え、
前記電圧印加部は、さらに、前記黒色の現像剤のみを用いた画像形成の際には、複数の張架部材の前記二次転写部材に対向する位置の張架部材に正規帯電現像剤と同極性の電圧を印加し、複数色の現像剤を用いた画像形成の際には、正規帯電現像剤と同極性の電圧を該張架部材に印加するとともに、前記二次転写部材に所定の電圧を印加し、前記転写ベルト部材上の前記可視像を前記記録媒体側に引き付けるための電位を形成すること
を特徴とする画像形成装置。 - 転写ベルト部材駆動方向最下流側における前記画像形成部の位置と前記二次転写部材に対向する転写ベルト部材上の位置との間にクリーニング部材を設けたこと
を特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 転写ベルト部材駆動方向最上流側における前記画像形成部の位置と前記二次転写部材に対向する転写ベルト部材上の位置との間にクリーニング部材を設けたこと
を特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。
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