JP6950268B2 - クリーニング装置、画像形成装置及びプログラム - Google Patents
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Description
トナー像の用紙への転写は、転写部材にトナーの正規帯電極性(ここでは、マイナスとする)とは逆極性(プラス)の転写電圧を印加し、静電引力により像担持体上のトナー像を用紙側に転写させることにより実施される。トナー像が転写された用紙は定着装置に搬送され、トナー像は定着装置によって用紙に定着される。
そこで従来、転写部材の回転方向において、転写位置の下流側に転写部材上のトナーを清掃除去するクリーニング装置が配置されている。クリーニング装置は、転写部材に接触しながら回転可能なブラシを有し、当該ブラシにトナーと逆極性(プラス)のクリーニングバイアスを印加して、転写部材上の残留トナーを静電的に除去するものである。
このような問題に対し、特許文献1に記載の発明は、転写位置の下流かつクリーニング装置の上流に除電部材を配置し、転写部材に移動したマイナス電荷を除電する技術が開示されている。これにより、転写部材の電位がマイナス側に大きくなりすぎるのを防止している。
転写部材に接触して前記転写部材上のトナーを清掃除去するブラシと、
前記ブラシに電圧を印加する定電流式の電圧印加手段と、
前記ブラシと前記転写部材とが接触して形成されるニップ部において、前記ブラシに印加された電圧が所定の閾値を超える条件に合致するか否かを判断する判断手段と、
前記電圧印加手段のバイアス電流の変更より前記ブラシに印加される電圧を制御する制御手段と、を備え、
前記転写部材は、前記転写部材上の用紙と接触していた紙内領域と、前記転写部材上の前記紙内領域以外の紙間領域と、を有し、
前記制御手段は、
前記判断手段によって、前記ブラシに印加された電圧が所定の閾値を超える条件に合致すると判断された場合に、前記紙内領域が前記ニップ部を通過している時の前記バイアス電流を変更して前記ブラシに印加された電圧が前記所定の閾値を超えない方向に制御することを特徴とする。
前記ブラシと前記転写部材とが接触して形成されるニップ部において、前記ブラシに印加された電圧を測定する電圧測定手段を備え、
前記判断手段は、
前記電圧測定手段により測定された電圧が所定の閾値を超えるか否かを判断する
ことを特徴とする。
前記電圧測定手段は、
前記紙間領域が前記ニップ部を通過している時の電圧を測定する
ことを特徴とする。
前記制御手段は、
用紙情報に基づいて、前記紙内領域が前記ニップ部を通過している時の前記バイアス電流を変更する
ことを特徴とする。
前記制御手段は、
前記判断手段によって、前記ブラシに印加された電圧が所定の閾値を超える条件に合致すると判断された場合に、前記紙内領域が前記ニップ部を通過している時の前記バイアス電流を、前記紙間領域が前記ニップ部を通過している時の前記バイアス電流より、トナーの正規帯電極性と逆極側に大きくする
ことを特徴とする。
前記制御手段は、
環境情報に基づいて、前記紙内領域が前記ニップ部を通過している時の前記バイアス電流を変更する
ことを特徴とする。
前記環境情報は、湿度情報を含み、
前記制御手段は、
低湿条件下程、前記紙内領域が前記ニップ部を通過する時点において前記バイアス電流を、トナーの正規帯電極性と逆極側に大きくする
ことを特徴とする。
前記制御手段は、
前記紙間領域が前記ニップ部を通過している時の前記バイアス電流を変更しない
ことを特徴とする。
用紙に転写するトナー画像を担持する像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー画像を用紙に転写させる転写部材と、
請求項1から8のいずれか一項に記載のクリーニング装置と、
を備えることを特徴とする。
用紙に転写するトナー画像を担持する像担持体と、前記像担持体に形成されたトナー画像を用紙に転写させる転写部材と、クリーニング装置と、を備え、前記クリーニング装置は、転写部材に接触して回転し、前記転写部材上のトナーを清掃除去するブラシと、前記ブラシに電圧を印加する定電流式の電圧印加手段と、を備える画像形成装置のコンピューターを、
前記ブラシと前記転写部材とが接触して形成されるニップ部において、前記ブラシに印加された電圧が所定の閾値を超える条件に合致するか否かを判断する判断手段、
前記判断手段によって、前記ブラシに印加された電圧が所定の閾値を超える条件に合致すると判断された場合に、前記転写部材上の用紙と接触していた紙内領域が前記ニップ部を通過している時の前記電圧印加手段のバイアス電流を変更して前記ブラシに印加される電圧が前記所定の閾値を超えない方向に制御する制御手段、
として機能させる。
以下、本発明の画像形成装置に係る第1実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明の実施の形態ではモノクロの画像形成装置を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばカラーの画像形成装置に適用することも可能である。
図1は、画像形成装置100の概略構成図であり、図2は、画像形成装置100の主要な機能的構成を示すブロック図である。画像形成装置100は、電子写真プロセスにより用紙に画像を形成する。
図1及び図2に示すように、画像形成装置100は、原稿読取部110、操作表示部120、画像処理部130、画像書込部135、画像形成部140、クリーニング部145、搬送部150、定着部160、湿度検出部170、通信部181、記憶部182及び制御部190を備えている。
CPU191は、ROM192から処理内容に応じたプログラムを読み出してRAM193に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置100の各ブロックの動作を制御する。このとき、記憶部182に格納されている各種データが参照される。記憶部182は、例えば不揮発性の半導体メモリー(いわゆるフラッシュメモリー)やハードディスクドライブで構成される。
転写ベルト5は、従動ローラー5a、駆動ローラー5bおよび他のローラーの間に張架され、感光体ドラム1の下方で、転写ベルト5の表面が感光体ドラム1の外周面の一部と接触するように配置されている。即ち、転写ベルト5と感光体ドラム1との間において、転写領域としてのニップ部NPが形成される。用紙Pは、ニップ部NPにおいて転写ベルト5により感光体ドラム1に押圧されながら搬送される。
以降、転写ベルト5上の回転方向の領域で、用紙Pと転写ベルト5が接触している領域を紙内領域5p、用紙Pと転写ベルト5とが接触していない領域を紙間領域5nと定義する。
クリーニング部145は、図3に示すように、主ブラシ51、金属ローラー51a、高圧電源51b、電圧測定部51c、副ブラシ52、金属ローラー52a、高圧電源52bを備えて構成され、転写ベルト5上に付着したトナーを除去する。
以下、クリーニング装置について詳細に説明する。
主ブラシ51は、例えば、ナイロンやポリエステル等により構成され、用紙Pへの転写位置(ニップ部NP)に対して転写ベルト5の回転方向下流側に配置される。
主ブラシ51は、転写ベルト5に対して、ブラシのパイルが食い込むことで主ブラシニップ部NP1を形成しており、主ブラシニップ部NP1における主ブラシ51の表面は、転写ベルト5の回転方向に対して逆向きに進む方向(カウンター方向)に回転するように駆動されている。定電流式の高圧電源51b(電圧印加手段)により主ブラシ51に正極性のクリーニングバイアス電流A1が印加される。これにより、転写ベルト5上における、紙間領域5nに形成された負極性のトナー像(濃度制御パッチや捨て帯など)が引きつけられ、転写ベルト5がクリーニングされる。
さらに、主ブラシ51には電圧測定部51c(電圧測定手段)が接続されており、電圧測定部51cは、主ブラシ51に印加される電圧を測定する。
なお、副ブラシ52を設けることにより、画像形成中のクリーニング性能を高めることが可能であるが、副ブラシ52を設けない構成とすることもできる。
次に、図4を用いて、画像形成時における転写ベルト5及び主ブラシ51の電位の変化を説明する。
上記したように、紙内領域5pにおいては、正極性の所定値の転写電圧が印加されることで、用紙Pは転写ベルト5上を吸着搬送されるが、用紙Pが転写ベルト5から分離する際に、剥離放電が発生する。剥離放電が発生すると、図4(A)に示すように、正極側に電位の高い転写ベルト5にマイナスの電荷が、用紙Pにプラスの電荷が移動する。転写ベルト5の抵抗が高いと、電荷が逃げにくいため、転写ベルト5にマイナスの電荷が蓄積していく。
図5(A)に示すように、従来の画像形成装置においては、主ブラシ51及び副ブラシ52にはそれぞれ常に一定のクリーニングバイアス電流A1及びA2が印加される。
これにより、図6に示すように、主ブラシ51の電位V1を正極側に高くすることができ、転写ベルト5上のマイナス電荷を主ブラシ51に移動させ、転写ベルト5の電位V2が負極側に大きくなりすぎるのを抑制することができる。したがって、転写ベルト5と主ブラシ51との間の電位差を一定に保つことができ、クリーニング不良の発生を抑制することができる。
次に、図7のフローチャートを用いて、第1実施形態における画像形成装置100の動作を説明する。なお、図7における画像形成装置100の動作は、制御部190と、記憶部182に記憶されているプログラムの協働により実行される。
次いで、制御部190は、ジョブが終了したかどうかを判断し(ステップS702)、ジョブが終了したと判断すると(ステップS702:Yes)、制御を終了するが、ジョブが終了していないと判断すると(ステップS702:No)、ステップS703へと移行する。
制御部190は、電位V1が閾値V0を下回らない(所定の閾値を超えない)、即ちV1≧V0であると判断した場合(ステップS705:No)、ステップS701へと戻る。制御部190は、電位V1が閾値V0を下回る(所定の閾値を超える)、即ちV1<V0であると判断した場合(ステップS705:Yes)、ステップS706へと移行する。
ステップS711において、制御部190(制御手段)は、V1≧V0であると判断した場合(ステップS711:No)、紙内領域5pで主ブラシ51に印加するクリーニングバイアス電流A12及び副ブラシ52に印加するクリーニングバイアス電流A22を、負極側に大きい値(クリーニングバイアス電流A12は、0に近い値)に変更し(ステップS713)、ステップS714へと移行する。
図8に示すように、主ブラシ51の電位V1が閾値V0を下回った時点(図8におけるY位置)で制御を開始し、その後は電位V1が閾値V0を上回る、又は下回るごとに、紙内領域5pに印加するクリーニングバイアス電流を変更することで、電位V1が閾値V0近傍の値となるように制御する。これに伴って、転写ベルト5の電位V2も略一定の値に保たれる。
続いて、本発明の画像形成装置に係る第2実施形態を図面に基づいて説明する。第2実施形態に係る画像形成装置は、用紙情報及び環境条件に応じて主ブラシの電位を制御する点で、第1実施形態と異なる。
なお説明の簡略化のため、第1実施形態と同様の構成については同一の符号を用いて、その詳細な説明を省略する。
したがって、第2実施形態に係る画像形成装置100は、用紙の種類に応じて主ブラシ51及び副ブラシ52に印加するクリーニングバイアス電流を制御する。
図9に示すテーブル1は、剥離放電量の小さい用紙を通紙する場合の、主ブラシ51及び副ブラシ52に印加されるクリーニングバイアス電流の値を示したテーブルである。剥離放電量が小さい場合、湿度による影響が小さいため、各クリーニングバイアス電流を湿度によらず一定としている。即ち、テーブル1の値は、標準出力値である。
図9に示すテーブル2は、剥離放電量の大きい用紙を通紙する場合に対応したテーブルである。紙内領域5pにおいては、クリーニングバイアス電流A12正極側に大きくし、クリーニングバイアス電流A22を負極側に小さくすることで、上記したように主ブラシ51の電位V1を正極側に高くすることができる。
ステップS1101では、制御部190は、画像形成装置100の機内の環境情報としての湿度情報を取得する。湿度情報は、湿度検出部170によって検出される。
続いて、制御部190は、ステップS1101において取得された湿度情報をもとに、テーブル2を参照して紙内領域5p及び紙間領域5nにおける主ブラシ51及び副ブラシ52に印加するクリーニングバイアス電流の電流値を決定する(ステップS1102)。
制御部190は、電位V1が閾値V0を上回らない、即ちV1≦V0であると判断した場合(ステップS1107:No)、ステップS1109へと移行する。制御部190は、電位V1が閾値V0を上回る、即ちV1>V0であると判断した場合(ステップS1107:Yes)、ステップS1108へと移行する。
制御部190は、電位V1が閾値V0を下回らない、即ちV1≧V0であると判断した場合(ステップS1113:No)、ステップS1115へと移行する。制御部190は、電位V1が閾値V0を下回る、即ちV1<V0であると判断した場合(ステップS1113:Yes)、ステップS1114へと移行する。
剥離放電量の小さい用紙にテーブル2の制御を実施すると、主ブラシニップ部NP1を通過する紙内領域5pが正極側の電位を持つようになり、副ブラシニップ部NP2における転写ベルト5と副ブラシ52との電位差が大きくなるため、正常なバイアスがかからなくなるおそれがあるが、上記のように制御することで、正常にクリーニングを行うことができる。
以上、本発明に係る実施形態に基づいて具体的に説明したが、上記の実施形態は本発明の好適な例であり、これに限定されない。本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
2 帯電装置
3 現像装置
4 転写搬送路
5 転写ベルト(転写部材)
5p 紙内領域
5n 紙間領域
51 主ブラシ(ブラシ)
52 副ブラシ
51a、52a 金属ローラー
51b 高圧電源(電圧印加手段)
52b 高圧電源
51c 電圧測定部(電圧測定手段)
6 清掃部
7 給紙カセット
100 画像形成装置
140 画像形成部
170 湿度検出部
181 通信部
182 記憶部
190 制御部(制御手段、判断手段)
NP1 主ブラシニップ部
NP2 副ブラシニップ部
P 用紙
Claims (10)
- 転写部材に接触して前記転写部材上のトナーを清掃除去するブラシと、
前記ブラシに電圧を印加する定電流式の電圧印加手段と、
前記ブラシと前記転写部材とが接触して形成されるニップ部において、前記ブラシに印加された電圧が所定の閾値を超える条件に合致するか否かを判断する判断手段と、
前記電圧印加手段のバイアス電流の変更より前記ブラシに印加される電圧を制御する制御手段と、を備え、
前記転写部材は、前記転写部材上の用紙と接触していた紙内領域と、前記転写部材上の前記紙内領域以外の紙間領域と、を有し、
前記制御手段は、
前記判断手段によって、前記ブラシに印加された電圧が所定の閾値を超える条件に合致すると判断された場合に、前記紙内領域が前記ニップ部を通過している時の前記バイアス電流を変更して前記ブラシに印加された電圧が前記所定の閾値を超えない方向に制御することを特徴とするクリーニング装置。 - 前記ブラシと前記転写部材とが接触して形成されるニップ部において、前記ブラシに印加された電圧を測定する電圧測定手段を備え、
前記判断手段は、
前記電圧測定手段により測定された電圧が所定の閾値を超えるか否かを判断する
ことを特徴とする請求項1に記載のクリーニング装置。 - 前記電圧測定手段は、
前記紙間領域が前記ニップ部を通過している時の電圧を測定する
ことを特徴とする請求項2に記載のクリーニング装置。 - 前記制御手段は、
用紙情報に基づいて、前記紙内領域が前記ニップ部を通過している時の前記バイアス電流を変更する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のクリーニング装置。 - 前記制御手段は、
前記判断手段によって、前記ブラシに印加された電圧が所定の閾値を超える条件に合致すると判断された場合に、前記紙内領域が前記ニップ部を通過している時の前記バイアス電流を、前記紙間領域が前記ニップ部を通過している時の前記バイアス電流より、トナーの正規帯電極性と逆極側に大きくする
ことを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載のクリーニング装置。 - 前記制御手段は、
環境情報に基づいて、前記紙内領域が前記ニップ部を通過している時の前記バイアス電流を変更する
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のクリーニング装置。 - 前記環境情報は、湿度情報を含み、
前記制御手段は、
低湿条件下程、前記紙内領域が前記ニップ部を通過する時点において前記バイアス電流を、トナーの正規帯電極性と逆極側に大きくする
ことを特徴とする請求項6に記載のクリーニング装置。 - 前記制御手段は、
前記紙間領域が前記ニップ部を通過している時の前記バイアス電流を変更しない
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のクリーニング装置。 - 用紙に転写するトナー画像を担持する像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー画像を用紙に転写させる転写部材と、
請求項1から8のいずれか一項に記載のクリーニング装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 用紙に転写するトナー画像を担持する像担持体と、前記像担持体に形成されたトナー画像を用紙に転写させる転写部材と、クリーニング装置と、を備え、前記クリーニング装置は、転写部材に接触して回転し、前記転写部材上のトナーを清掃除去するブラシと、前記ブラシに電圧を印加する定電流式の電圧印加手段と、を備える画像形成装置のコンピューターを、
前記ブラシと前記転写部材とが接触して形成されるニップ部において、前記ブラシに印加された電圧が所定の閾値を超える条件に合致するか否かを判断する判断手段、
前記判断手段によって、前記ブラシに印加された電圧が所定の閾値を超える条件に合致すると判断された場合に、前記転写部材上の用紙と接触していた紙内領域が前記ニップ部を通過している時の前記電圧印加手段のバイアス電流を変更して前記ブラシに印加される電圧が前記所定の閾値を超えない方向に制御する制御手段、
として機能させるためのプログラム。
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