JP5034050B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
これは、2次転写機構と、二次転写部材をバイアスクリーニングするクリーニングモードを有し、紙詰まりの非常停止時には、停止後の再立ち上げ時にクリーニングモードを行う技術である。つまり、紙詰まりの非常停止時に、停止後の再立ち上げ時にクリーニングモードを行う技術であり、通常の画像形成時におけるクリーニングモードではない。
つまり、転写紙がない領域で転写部材にかかるバイアスの極性を切換え、かつ両極性のバイアスとも転写部材全周に対して印加し画像部転写バイアスと同極性にしてから画像転写に移ることを特徴としている。しかし、ファーストタイムプリント短縮のために帯電オン横帯(後述)が画像部直前にきた場合には、転写部材にトナーが付着して裏汚れとなってしまうおそれがある。
請求項2に係る発明は、トナー像を作像する複数の第一像担持体と、転写部においてこれら第一像担持体上のトナー像が重ね合わせ転写され保持される一つ、もしくは複数の第二像担持体と、該第二像担持体上のトナー像をシート状媒体に転写するための電界を形成するのに用いられる回転転写部材と、前記第二像担持体から前記回転転写部材へ向かう電界と、前記回転転写部材から前記第二像担持体へ向かう電界、の何れの電界をも選択的に生じさせることができる電源部と、前記転写部にシート状媒体がない状態のもとで、前記異なる向きの電界を順に印加して前記回転転写部材をクリーニングするクリーニングモードを有する画像形成装置であって、前記クリーニングモードにおける前記異なる向きの電界の形成順序は画像出力モードによって異なるようにした。
請求項3に係る発明は、請求項2に記載の画像形成装置において、前記画像出力モードは、1色のみのトナーを用いて画像を形成する第一のモードと、複数色のトナーを用いて画像を形成する第二のモードであり、前記第一のモードと第二のモードで前記クリーニングモードにおける前記異なる向きの電界の形成順序を異ならせることとした。
請求項4に係る発明は、請求項3に記載の画像形成装置において、前記第一のモードでは、先に前記第二像担持体と前記回転転写部材との間で画像転写時と同方向の電界を印加してから次に画像転写時と逆方向の電界を印加し、前記第二のモードでは前記第一のモードとは逆の順序で電界を印加してクリーニングを行うこととした。
請求項5に係る発明は、請求項1乃至4の何れかに記載の画像形成装置において、前記クリーニングモードを、第二像担持体上のトナー像をシート状媒体に転写する画像転写前に行うこととした。
請求項6に係る発明は、請求項1乃至5の何れかに記載の画像形成装置において、前記クリーニングモードに用いる電源は定電流制御の電源とした。
請求項7に係る発明は、請求項2乃至6の何れかに記載の画像形成装置において、複数の第一像担持体の中で第二像担持体に作像開始から当接しているのは一つのみであり、他の第一像担持体は作像開始後、帯電オンの横帯が第二像担持体への転写位置を通過した後に第二像担持体と第一像担持体が当接することとした。
請求項8に係る発明は、請求項7に記載の画像形成装置において、作像開始から第二像担持体と当接している第一像担持体は、前記第二像担持体の移動方向に沿って配置された複数の第一像担持体のうち、最下流に位置していることとした。
請求項9に係る発明は、請求項2乃至8の何れかに記載の画像形成装置において、第一のモードと第二のモードとで、画像転写時の電界方向と逆向きの電界を形成する転写バイアスの大きさが異なることとした。
請求項10に係る発明は、請求項9に記載の画像形成装置において、第二のモードで印加する逆極性の転写バイアスの方が、第一のモードで印加する逆極性のバイアスよりも大きいこととした。
請求項11に係る発明は、請求項1乃至10の何れかに記載の画像形成装置において、前記回転転写部材はローラ形状の部材とした。
請求項12に係る発明は、請求項1乃至10の何れかに記載の画像形成装置において、前記回転転写部材はベルト状の部材とした。
[1] 画像形成装置の概要
図1を用いて、本発明の実施例に係る画像形成装置を説明する。この画像形成装置は、フルカラー画像と白黒単色画像を選択することができる。画像形成装置1は、像担持体ユニットであるところの4色分の作像装置10Y(イエロー)、10C(シアン)、10M(マゼンタ)、10K(黒)が、対応する画像形成ステーションで着脱自在である。
第二のモード、例えば、フルカラーモードでは、各作像装置10Y、10C、10M、10Kを機能させて、作像装置10Y、作像装置10C、作像装置10M、作像装置10Kの順に各色のトナー像を中間転写ベルト31上に重ね転写した後、転写紙P上に二次転写する。
(2.1) クリーニングの概要
二次転写領域Qでは、二次転写プロセスで記録紙Pが通過する状態にある場合以外では、ローラ32に支持された中間転写ベルト31が二次転写ローラ36に直接接触している。このため、中間転写ベルト31が各作像装置10Y、10C、10M、10Kを通過中に該中間転写ベルト31上の画像領域外に不要なトナーが汚れとして付着すると、記録紙Pがない状態のもとでこの汚れが、二次転写ローラ36に転移し、さらに記録紙Pの裏面(トナー画像転写面の反対側の面)に再転移して裏汚れとなる。そこで、クリーニングモードを設定し、二次転写ローラ36に付着したトナーなどの汚れを、二次転写による画像転写前に、静電力など電気的な力を利用して中間転写ベルト31に転移させてクリーニングするようにしている。
二次転写ローラ36周りのクリーニングバイアス印加方法は、二次転写ローラ36に電源を接続する方法と、ローラ32に電源を接続する方法の2通りがある。
図3は二次転写ローラ36にバイアスを印加する手段を示した説明図である。図3において、二次転写ローラ36には電源部45aが接続されている。電源部45aは、切換えスイッチ42aと、該切換えスイッチ42aに正極性側を接続された電源43aと、該切換えスイッチ42aに負極性側を接続された電源44aとからなる。電源部45aは、画像形成装置の制御手段により、画像形成プログラムに従い制御される。
図4はバックアップローラとしても機能するローラ32にバイアスを印加する手段を示した説明図である。図4において、ローラ32には電源部45bが接続されている。電源部45bは、切換えスイッチ42bと、該切換えスイッチ42bに正極性側を接続された電源43bと、該切換えスイッチ42bに負極性側を接続された電源44bとからなる。電源部45bは、画像形成装置の制御手段により、画像形成プログラムに従い制御される。
単色モード時の帯電および二次転写バイアス電流のタイミング制御について説明する。
(2.3-1) 帯電オン横帯の発生
図5でブラック単色モードにおける帯電バイアス及び二次転写電流のタイミング制御について説明する。画像形成装置のスタートボタンが時点t1でオンされることにより、作像装置10Kにおいて、感光体ドラム12Kが時計回りの向きに回転を始める。
この帯電オン横帯は、(1)感光体ドラム12K、(2)中間転写ベルト31、(3)二次転写領域Qの順に転移し移動する。この帯電オン横帯が二次転写領域Qに到達する時に、該二次転写領域Qにおいて記録紙Pがなく、中間転写ベルト31から二次転写ローラ36へ向かう電気的な力を生じさせる電界(画像部の二次転写時と同極性の電源によるバイアス印加)状態、つまり、図4の例で電源部45bの切換えスイッチ42bが電源44bを選択した状態であると、中間転写ベルト31上で帯電オン横帯を構成するトナー(負帯電)は、電界による反発する向きの電気的な力の作用で二次転写ローラ36へ移り、記録紙Pが到来したときに、該記録紙Pの裏面に転写されて裏汚れを生じてしまう。
二次転写ローラ35に付着しているクリーニング対象となるトナーは全てが同じ極性ではないので、裏汚れの防止をより確実にするには、帯電オン横帯(本例では負帯電)だけでなく、帯電オン横帯と反対極性のトナーも中間転写ベルト31側に転移させて、クリーニングする必要がある。よって、正、負両極性のクリーニングバイアスをかけることが必要である。
カラーモード時の帯電および二次転写バイアス電流のタイミング制御について説明する。カラー画像作像時は作像開始後、全色(Y、C、M)同時に帯電装置において帯電バイアス、および現像装置において現像バイアスをオンする。この理由として中間転写ベルト31が全色の感光体ドラム12Y、12C、12Mと接している状態で順次帯電バイアスをオンすると、各感光体上に出来る電位差により中間転写ベルト31と感光体間の付着力が変わり、中間転写ベルト31の駆動に揺らぎが生じるからである。
図8は、上述した各クリーニングモードで用いる、画像部と逆極性バイアスの大小と、二次転写ローラ36から中間転写ベルト31へのトナー(クリーニング対象)移動量の関係を示す。
画像の二次転写前での二次転写ローラ36のクリーニングとしては先ず、二次転写時バイアス(仮に−)と逆極性(仮に+)のバイアスをローラ32印加して中間転写ベルト31にトナーを移し、その後、二次転写時バイアスと同極性(−)に切換えてから、二次転写にかかる画像出力バイアスに切換える方がクリーニング効果が大きい。しかし近年ファーストタイムプリントが短くなってきており、作像時の時間は短い。そのため、帯電バイアスオンと現像バイアスオンのタイミングズレで発生する帯電オン横帯は画像位置から近い位置に発生する。
正帯電トナーで現像する場合、つまり、帯電オン横帯を構成するトナーが負帯電の場合における中間転写ローラのクリーニングについては、以上の実施形態における電界の向きと逆向きに設定することにより同等の作用効果を得ることができる。
12Y、12C、12M、12K 感光体ドラム(第一像担持体)
13Y、13C、13M、13K 帯電装置
15Y、15C、15M、15K 現像装置
31 中間転写ベルト(第二像担持体)
36 二次転写ローラ(回転転写部材)36
37 支持部材37
42a、42b 切換えスイッチ
43a、43b、44a、44b 電源
45a、45b 電源部
57 矢印
P 記録紙
Q 二次転写領域
t1、t2、t3、t4 時点
Claims (12)
- トナー像を保持する像担持体と、転写部においてこの像担持体上のトナー像をシート状媒体に転写するための電界を形成するのに用いられる回転転写部材と、前記像担持体から前記回転転写部材へ向かう電界と、前記回転転写部材から前記像担持体へ向かう電界、の何れの電界をも選択的に生じさせる電源部とを有し、前記転写部にシート状媒体がない状態のもとで、前記異なる向きの電界を順に印加して前記回転転写部材をクリーニングするクリーニングモードを実行することができる画像形成装置であって、
前記クリーニングモードにおける前記異なる向きの電界の形成順序は画像出力モードによって異なることを特徴とする画像形成装置。 - トナー像を作像する複数の第一像担持体と、転写部においてこれら第一像担持体上のトナー像が重ね合わせ転写され保持される一つ、もしくは複数の第二像担持体と、該第二像担持体上のトナー像をシート状媒体に転写するための電界を形成するのに用いられる回転転写部材と、前記第二像担持体から前記回転転写部材へ向かう電界と、前記回転転写部材から前記第二像担持体へ向かう電界、の何れの電界をも選択的に生じさせることができる電源部と、前記転写部にシート状媒体がない状態のもとで、前記異なる向きの電界を順に印加して前記回転転写部材をクリーニングするクリーニングモードを有する画像形成装置であって、
前記クリーニングモードにおける前記異なる向きの電界の形成順序は画像出力モードによって異なることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2に記載の画像形成装置において、
前記画像出力モードは、1色のみのトナーを用いて画像を形成する第一のモードと、複数色のトナーを用いて画像を形成する第二のモードであり、前記第一のモードと第二のモードで前記クリーニングモードにおける前記異なる向きの電界の形成順序を異ならせることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3に記載の画像形成装置において、
前記第一のモードでは、先に前記第二像担持体と前記回転転写部材との間で画像転写時と同方向の電界を印加してから次に画像転写時と逆方向の電界を印加し、前記第二のモードでは前記第一のモードとは逆の順序で電界を印加してクリーニングを行うことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至4の何れかに記載の画像形成装置において、
前記クリーニングモードを、第二像担持体上のトナー像をシート状媒体に転写する画像転写前に行うことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至5の何れかに記載の画像形成装置において、
前記クリーニングモードに用いる電源は定電流制御の電源であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2乃至6の何れかに記載の画像形成装置において、
複数の第一像担持体の中で第二像担持体に作像開始から当接しているのは一つのみであり、他の第一像担持体は作像開始後、帯電オンの横帯が第二像担持体への転写位置を通過した後に第二像担持体と第一像担持体が当接することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項7に記載の画像形成装置において、
作像開始から第二像担持体と当接している第一像担持体は、前記第二像担持体の移動方向に沿って配置された複数の第一像担持体のうち、最下流に位置していることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2乃至8の何れかに記載の画像形成装置において、
第一のモードと第二のモードとで、画像転写時の電界方向と逆向きの電界を形成する転写バイアスの大きさが異なることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項9に記載の画像形成装置において、
第二のモードで印加する逆極性の転写バイアスの方が、第一のモードで印加する逆極性のバイアスよりも大きいことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至10の何れかに記載の画像形成装置において、
前記回転転写部材はローラ形状の部材であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至10の何れかに記載の画像形成装置において、
前記回転転写部材はベルト状の部材であることを特徴とする画像形成装置。
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