JP6548429B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
いるときに、中間転写体からのトナー回収があると、クリーニング不良による縦黒スジが発生しやすかった。
回転可能な像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電する第1の帯電部材と、
前記第1の帯電部材によって帯電された前記像担持体の表面に現像剤像を形成するための正規極性の現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記像担持体と接触して接触部を形成し、前記接触部において前記像担持体の表面を清掃する清掃部材と、
前記像担持体と接触して転写部を形成し、前記転写部において前記現像剤担持体によって前記像担持体の表面に供給された前記現像剤像が転写される中間転写体と、
前記中間転写体の表面に転写された前記現像剤像を記録材に転写する転写部材と、
記録材に転写されずに前記中間転写体の表面に残った前記現像剤を帯電する第2の帯電部材と、
前記現像剤担持体を、前記像担持体と当接する当接位置と、前記像担持体から離間する離間位置と、に移動させる当接離間機構と、
前記第2の帯電部材に帯電電圧を印加する帯電電圧印加部と、
前記当接離間機構と前記帯電電圧印加部と、を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部が、前記第2の帯電部材をクリーニングするクリーニング動作を実行する画像形成装置において、
前記制御部は、前記クリーニング動作において、前記当接位置にある前記現像剤担持体と、前記像担持体と、前記中間転写体と、が回転している状態で前記第2の帯電部材に前記正規極性の帯電電圧を印加するように制御することを特徴とする。
本発明の実施例では、非画像形成時に中間転写体に取り付けられているトナー帯電ブラ
シからトナーを吐き出し、感光ドラムに回収するときに、現像ローラを感光ドラムに当接させることを特徴とする。このようにして、クリーニングブレードエッジ部にトナー外添剤を送り、阻止層を形成することでクリーニング不良の発生を防止することができる。
図1を参照して、本発明の実施例に係る電子写真画像形成装置(画像形成装置)の全体構成について説明する。図1は、本実施例の画像形成装置100の概略断面図である。本実施例の画像形成装置100は、インライン方式、中間転写方式を採用したフルカラーレーザープリンタである。画像形成装置100は、画像情報に従って、記録材(例えば、記録用紙)にフルカラー画像を形成することができる。画像情報は、画像形成装置本体に接続された画像読み取り装置、或いは画像形成装置本体に通信可能に接続されたパーンナルコンピュータ等のホスト機器から、画像形成装置本体に入力される。
される。これによって、各1次転写ニップN1において感光ドラム1上のトナー像が中間転写ベルト5上に転写される。又、中間転写ベルト5の外周面側において2次転写対向ローラ52に対向する位置には、2次転写手段としての2次転写ローラ9が配置され、中間転写ベルト5と2次転写ローラ9との接触部に2次転写ニップN2を形成している。そして、2次転写ローラ9に、図示しない2次転写バイアス電源から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、2次転写ニップN2において中間転写ベルト5上のトナー像が記録材12に転写される。
図2を参照して、本実施例の画像形成装置100に装着されるプロセスカートリッジ7の全体構成について説明する。図2は、感光ドラム1の長手方向(回転軸線方向)から見た本実施例のプロセスカートリッジ7の概略断面図である。尚、本実施例では、収容している現像剤の種類(色)を除いて、各色用のプロセスカートリッジ7の構成及び動作は同一である。プロセスカートリッジ7は、感光ドラム1等を備えた感光体ユニット13(第1ユニット)と、現像ローラ17(現像剤担持体)等を備えた現像ユニット4(第2ユニット)とを有する。
暗部電位(Vd)が形成される。前述のスキャナユニット3からのレーザー光によって画像データに対応して発光されるレーザー光のスポットパターンは、感光ドラムを露光し、露光された部位は、キャリア発生層からのキャリアにより表面の電荷が消失し、電位が低下する。この結果、露光部位は所定の明部電位(Vl)、未露光部位は所定の暗部電位(Vd)となる静電潜像が、感光ドラム1上に形成される。
図3は、本実施例のプロセスカートリッジ7の概略断面図であり、現像ローラ17を感光ドラム1から離間させた状態を示している。現像ローラ17は感光ドラム1と接離可能な構成になっており、画像形成時は当接し、非画像形成時は図3のように離間させて、現像ローラ駆動を停止するように制御している。ここで画像形成時とは、感光ドラム1に形成された静電潜像に従い現像ローラ17から現像剤を転移させることで、現像剤像を形成するときである。また非画像形成時とは、前述した現像剤像を形成していないときである。例えば、感光ドラム1に現像剤像形成後であり感光ドラム1が停止するまでの画像形成
後や(以下後回転と呼ぶ)や、次のプリントを開始し感光ドラム1が回転し始めてから現像剤像形成し始める画像形成前(以下前回転と呼ぶ)のことである。また、連続プリント中で記録材12を複数搬送するときの記録材同士の間の期間に相当する期間や、画像濃度調整するときに行う動作やトナー帯電ブラシの付着トナーを吐き出す動作等、特別に設けた期間で現像剤像を形成しないときも非画像形成時となる。
中間転写ベルト5としては、厚さが100μmで体積低効率を1011Ωcmに調整したポリフッ化ビニリデンのフィルムを用いた。また中間転写ベルト5は、駆動ローラ51、2次転写対向ローラ52、従動ローラ53の3軸で張架されている。
1次転写ローラ8として、体積抵抗率が105〜109Ωcm、ゴム硬度が30°(アスカーC硬度計)の弾性ローラを用いた。1次転写ローラ8は、中間転写ベルト5を介して感光ドラム1に対し、総圧約9.8Nで押圧される。又、1次転写ローラ8は、中間転写ベルト5の回転に伴い、従動して回転する。更に、1次転写ローラ8には、1次転写電源(不図示)から、−2.0〜3.5kVの電圧の印加が可能となっている。
トナー帯電ブラシ11としては、106〜109Ωcmの導電性を有するナイロン製の繊維が略密となるように構成されたブラシ部材を用い、固定配置されている。本実施例では、トナー帯電ブラシ11の先端位置は、中間転写ベルト5の表面に対して侵入量が1.0mmとなるように設定されている。このように、中間転写ベルト5の表面の移動方向において上流側に位置するトナー帯電ブラシ11は、中間転写ベルト5の移動に伴って中間転写ベルト5の表面を摺擦する。トナー帯電ブラシ11は、中間転写ベルト5の移動方向において、2次転写部よりも下流、かつ、第1画像形成部よりも上流に配置される。そして、トナー帯電ブラシ11には、トナー帯電ブラシ電圧供給手段としての高圧電源(不図示)から、−2.0〜+2.0kVの電圧の印加が可能となっている。
[2次転写残トナー回収方法]
プリント中に行うクリーニング動作としての2次転写残トナー回収方法について詳しく説明する。2次転写工程後に中間転写ベルト5上の2次転写残トナーが残留する。そこで、トナー帯電ブラシ11に、トナーの正規の帯電極性とは逆極性、即ち、本実施例では正極性の+1.5kVのバイアスを印加する。これにより、トナーがトナー帯電ブラシ11を通過する時に、正極性に帯電する。またこの時、正極性に帯電しきれなかった負極性トナーは、トナー帯電ブラシ11に一部保持される。そしてトナー帯電ブラシ11により正極性の電荷が付与されたトナーは、1次転写工程時に第1画像形成部の感光ドラム1Yに逆転写され、クリーニングブレード6で回収される。また、連続プリントの最終ページの2次転写残トナーは、非画像形成時に第1画像形成部の感光ドラム1Yに回収されるよう制御している。
クリーニング動作としてのトナー帯電ブラシ11からの吐き出し工程について詳しく説明する。前述のように、トナー帯電ブラシ11で正極性に帯電しきれなかった負極性トナーは、トナー帯電ブラシ11に一時的に保持される。そのため、画像形成が繰り返し行われると、トナー帯電ブラシ11にトナーが蓄積し、電気抵抗が上昇し、トナー帯電ブラシ11での帯電性能が低下してしまう。したがって、トナー帯電ブラシ11に保持されているトナーを中間転写ベルト5に吐き出す工程が必要となる。なお、本実施例では後回転中に吐き出し工程を行っているが、プリント時とは別に吐き出し工程を行う期間を設けて行っても良い。
本実施例では、前述した非画像形成時に行うトナー帯電ブラシ11からの吐き出し工程時に、現像ローラ17を感光ドラム1に当接させる事を特徴とする。実際に吐き出し工程を行った時のクリーニング性能の比較を行った。
収がありクリーニング不良が発生する可能性があるときは、現像ローラ17と感光ドラム1を当接させて良い。また、本実施例では、中間転写ベルト5の回転方向においてトナー帯電ブラシ11に最も近い第1画像形成部でトナー帯電ブラシ11の吐き出しトナーを回収するように構成したが、第1画像形成部以外の画像形成部で回収するように構成してもよい。
本発明の実施例2は、実施例1に対して非画像形成時に現像ローラ17を感光ドラム1に当接させる時期がさらに追加されていることを特徴とする。本実施例では、画像形成前と画像形成後にも現像ローラ17を感光ドラム1に当接させるようにして、現像ローラ当接時間を延長している。具体的には、画像形成直前の非画像形成時に、現像ローラ17と感光ドラム1を接触させる接触タイミングが遅いモード(第1のタイミング、第3モード)と、接触タイミングが早いモード(第2のタイミング、第4モード)を選択的に実行可能に構成している。本実施例では、画像形成直後の非画像形成時にトナー帯電ブラシ11の吐き出し工程を実行しているが、画像形成直前の非画像形成時に実行してもよい。その場合、接触タイミングを早めるモードにおける接触タイミングは、吐き出し工程が実行さ
れる前に到達するように設定される。また、画像形成直後の非画像形成時に、現像ローラ17と感光ドラム1を離間させる離間タイミングが早いモード(第3のタイミング、第5モード)と、離間タイミングが遅いモード(第4のタイミング、第6モード)を選択的に実行可能に構成している。遅い方の離間タイミングは、トナー帯電ブラシ11の吐き出し工程が終了した後に到達するように設定される。その他の構成は、実施例1と同様である。実施例2において実施例1と共通する構成については、同じ符号を付し、説明を省略する。実施例2においてここで説明しない事項は実施例1同じである。
ラ17の感光ドラム1への当接時間は、長くなるほど、阻止層を十分に作る事ができ、効果が出やすい。特に、画像形成前および画像形成後に中間転写ベルト5からの2次転写残トナーがクリーニングブレード6に回収される前までに、現像ローラ17からの外添剤をクリーニングブレード6に供給すれば、本実施例の効果を出す事ができる。
Claims (19)
- 回転可能な像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電する第1の帯電部材と、
前記第1の帯電部材によって帯電された前記像担持体の表面に現像剤像を形成するための正規極性の現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記像担持体と接触して接触部を形成し、前記接触部において前記像担持体の表面を清掃する清掃部材と、
前記像担持体と接触して転写部を形成し、前記転写部において前記現像剤担持体によって前記像担持体の表面に供給された前記現像剤像が転写される中間転写体と、
前記中間転写体の表面に転写された前記現像剤像を記録材に転写する転写部材と、
記録材に転写されずに前記中間転写体の表面に残った前記現像剤を帯電する第2の帯電部材と、
前記現像剤担持体を、前記像担持体と当接する当接位置と、前記像担持体から離間する離間位置と、に移動させる当接離間機構と、
前記第2の帯電部材に帯電電圧を印加する帯電電圧印加部と、
前記当接離間機構と前記帯電電圧印加部と、を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部が、前記第2の帯電部材をクリーニングするクリーニング動作を実行する画像形成装置において、
前記制御部は、前記クリーニング動作において、前記当接位置にある前記現像剤担持体と、前記像担持体と、前記中間転写体と、が回転している状態で前記第2の帯電部材に前記正規極性の帯電電圧を印加するように制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御部は、クリーニング動作において、前記第2の帯電部材に付着する前記現像剤を前記中間転写体の表面に転写させ、前記転写部において前記中間転写体の表面に転写させた前記現像剤を前記像担持体に転写させた後に、前記像担持体の表面に転写した前記現像剤を前記清掃部材で清掃するように制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記現像剤には外添粒子が外添され、クリーニング動作において前記現像剤担持体が前記像担持体に当接することで、前記接触部に前記外添粒子が供給され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。
- 前記接触部に前記外添粒子が供給されることで、前記接触部に前記外添粒子の層が形成されることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記クリーニング動作を実行する期間の前後に、前記当接離間機構によって前記現像剤担持体の位置を前記離間位置に移動させる期間を設けることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記クリーニング動作を実行する期間に、
前記現像剤担持体と前記像担持体とを接触させない第1モードと、
前記現像剤担持体と前記像担持体とを接触させる第2モードと、
を選択的に実行可能であり、
前記第2モードは、少なくとも、記録材に前記現像剤像を形成する画像形成動作の直後の非画像形成動作において実行されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 記録材に前記現像剤像を形成する画像形成動作を実行する期間の直前の非画像形成動作を実行する期間において、
前記現像剤担持体と前記像担持体と、を当接させる当接タイミングが、第1のタイミングである第3モードと、
前記当接タイミングが、前記第1のタイミングよりも早い第2のタイミングである第4モードと、
を選択的に実行可能であり、
前記第4モードを実行する場合に、前記第2のタイミングの後に前記クリーニング動作を実行することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 記録材に前記現像剤像を形成する画像形成動作を実行する期間の直後の前記クリーニング動作を実行する期間において、
前記現像剤担持体と前記像担持体とを離間させる離間タイミングが、第3のタイミングである第5モードと、
前記離間タイミングが、前記第3のタイミングよりも遅い第4のタイミングである第6モードと、
を選択的に実行可能であり、
前記第6モードを実行する場合に、前記第4のタイミングの前に前記クリーニング動作を実行することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - ユーザが画像形成装置の動作内容を設定することが可能な操作部をさらに備え、
ユーザが前記動作内容を設定した場合に、前記クリーニング動作において前記像担持体を前記現像剤担持体及び前記中間転写体に当接させる動作が実行されることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成装置の設置温度を検知する温度検知部をさらに備え、
前記温度検知部によって検知した温度が所定の温度以下の場合に、前記クリーニング動作を実行する期間に、前記像担持体が前記現像剤担持体及び前記中間転写体と当接させる動作が実行されることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記クリーニング動作における前記現像剤担持体の回転速度と前記像担持体の回転速度
が等速であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記クリーニング動作における前記現像剤担持体の回転速度は、記録材に前記現像剤像を形成する画像形成動作における前記現像剤担持体の回転速度よりも遅いことを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記現像剤担持体に現像電圧を印加する現像電圧印加部を有し、
前記制御部は、前記クリーニング動作において前記現像剤担持体に印加する前記現像電圧は記録材に前記現像剤像を形成する画像形成動作において前記現像剤担持体に印加する前記現像電圧と大きさが異なるように制御することを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記像担持体と、前記第1の帯電部材と、前記現像剤担持体と、前記清掃部材と、を有する画像形成部を複数備え、
複数の前記画像形成部には、
記録材に前記現像剤像を形成する画像形成動作を実行する期間の直前の非画像形成期間において、
第5のタイミングで前記現像剤担持体と前記像担持体とが当接する第1の画像形成部と、
前記第5のタイミングよりも早い第6のタイミングで前記現像剤担持体と前記像担持体とが当接する第2の画像形成部と、
が含まれることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成動作を実行する期間の直後の前記クリーニング動作において、
前記第1の画像形成部は、第7のタイミングで前記現像剤担持体と前記像担持体とが離間し、
前記第2の画像形成部は、前記第7のタイミングよりも遅い第8のタイミングで前記現像剤担持体と前記像担持体とが離間することを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。 - 前記中間転写体の表面の移動方向において、前記第1の画像形成部は前記第2の画像形成部より前記第2の帯電部材に近いことを特徴とする請求項14または15に記載の画像形成装置。
- 前記清掃部材はブレード形状であって、
前記接触部において、前記像担持体の回転方向に対して逆方向に延びた前記清掃部材の先端部が前記像担持体の表面に当接することを特徴とする請求項1〜16のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記第2の帯電部材はブラシ部材であることを特徴とする請求項1〜17のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記クリーニング動作において、前記第2の帯電部材に印加する前記帯電電圧の極性を前記正規極性とは逆の極性から前記正規極性に切り替えた時に前記第2の帯電部材と当接する前記中間転写体の表面が、回転によって前記転写部に到達し前記転写部において前記中間転写体の表面と当接する前記像担持体の第1の表面が回転によって前記接触部に到達する前に、前記第2の帯電部材に印加する前記帯電電圧の極性を前記正規極性とは逆の極性から前記正規極性に切り替えた時に前記現像剤担持体と当接する前記像担持体の第2の表面が、回転によって前記接触部に到達することを特徴とする請求項1〜18のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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