JP7347034B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置に関する。
複写機、プリンタ、FAX等の画像形成装置において、感光体や中間転写体のような像保持体を清掃する清掃手段に関して、以下の特許文献1に記載の技術が知られている。
特許文献1としての特開2009-186883号公報には、駆動手段で回転するクリーニング補助ブラシ(81)が、帯電特性の異なる2種類の毛部材(812,813)を有しており、毛長の長いトナー除去毛部材(812)は中間転写体(6)に接触し、毛長の短い帯電・除電毛部材(813)は中間転写体(6)に非接触に配置された構成が記載されている。特許文献1では、トナー除去毛部材(812)で中間転写体(6)に付着した現像剤を機械的に掻き取って除去すると共に、帯電・除電毛部材(813)で現像剤を静電的に吸着することで除去している。
特開2009-186883号公報(請求項7、「0027」-「0043」、図2、図4)
本発明は、転写性感度の高い媒体と転写性感度の低い媒体とで同様の清掃を行う場合に比べて、転写性感度の高い媒体への転写性を確保することを技術的課題とする。
前記技術的課題を解決するために、請求項1に記載の発明の画像形成装置は、
画像を保持する像保持手段と、
前記画像を媒体に転写する転写手段と、
前記転写手段の位置を通過後の前記像保持手段の表面の付着物を除去する清掃手段であって、使用される媒体の種類が第1の媒体の場合に、前記第1の媒体よりも転写不良が発生しにくい第2の媒体の場合に比べて、前記像保持手段からの付着物の除去能力を向上させる前記清掃手段と、
を備え
前記清掃手段は、複数の毛を有し前記像保持手段に接触しながら回転して清掃する回転清掃手段と、前記回転清掃手段に対して前記像保持手段の回転方向の下流側に配置されて前記像保持手段に接触して清掃する接触清掃手段と、前記回転清掃手段に接触して前記回転清掃手段の毛を弾性変形させて前記回転清掃手段に付着した付着物を弾き飛ばして除去する付着物除去手段と、を有し、
使用される媒体が前記第1の媒体の場合に、前記第2の媒体の場合に比べて、前記回転清掃手段の回転速度を高くすることで前記付着物の除去能力を向上させると共に、前記回転清掃手段に対する前記付着物除去手段の食い込みを弱くする
とを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、
前記第1の媒体は、前記第2の媒体よりも表面粗さが粗い
ことを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の画像形成装置において、
前記第1の媒体は、前記第2の媒体よりも、媒体の密度が小さい媒体である
ことを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記媒体の種類を判別する判別手段、
を備えたことを特徴とする。
前記技術的課題を解決するために、請求項5に記載の発明の画像形成装置は、
画像を保持する像保持手段と、
前記画像を媒体に転写する転写手段と、
前記転写手段の位置を通過後の前記像保持手段の表面の付着物を除去する清掃手段であって、使用される媒体の種類が第1の媒体の場合に、前記第1の媒体よりも転写不良が発生しにくい第2の媒体の場合に比べて、前記像保持手段からの付着物の除去能力を向上させる前記清掃手段と、
を備え、
前記清掃手段は、複数の毛を有し前記像保持手段に接触して清掃する刷毛状清掃手段と、前記刷毛状清掃手段に対して前記像保持手段の回転方向の下流側に配置されて前記像保持手段に接触して清掃する接触清掃手段と、を有し、
前記刷毛状清掃手段は、複数の毛を有する第1の刷毛状清掃手段と、前記第1の刷毛状清掃手段よりも毛が低密度な第2の刷毛状清掃手段と、を有し、
使用される媒体が前記第1の媒体の場合には前記第1の刷毛状清掃手段を前記像保持手段に接触させ、且つ、使用される媒体が前記第2の媒体の場合には前記第2の刷毛状清掃手段を前記像保持手段に接触させることで、前記第1の媒体の場合に、前記第2の媒体の場合に比べて、前記毛の密度を高くすることで前記付着物の除去能力を向上させる
ことを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、転写性感度の高い媒体と転写性感度の低い媒体とで同様の清掃を行う場合に比べて、転写性感度の高い媒体への転写性を確保することができる。また、請求項1に記載の発明によれば、第1の媒体の場合に回転清掃手段の回転速度を高速にしない場合に比べて、像保持手段への付着物を低減でき、第1の媒体への転写性を確保することができる。さらに、請求項1に記載の発明によれば、第1の媒体の場合に回転清掃手段と付着物除去手段との接触を弱くしない場合に比べて、回転清掃手段に現像剤を供給でき、回転清掃手段の清掃能力を向上させることができる。
請求項2に記載の発明によれば、表面粗さの粗い転写性感度の高い媒体への転写性を確保できる。
請求項3に記載の発明によれば、転写性感度の高い低密度の媒体への転写性を確保できる。
請求項4に記載の発明によれば、媒体の種類を判別して、自動的に除去能力を切り替えることができる。
請求項5に記載の発明によれば、転写性感度の高い媒体と転写性感度の低い媒体とで同様の清掃を行う場合に比べて、転写性感度の高い媒体への転写性を確保することができる。また、請求項5に記載の発明によれば、第1の媒体の場合に刷毛状清掃手段の毛の密度を高くしない場合に比べて、像保持手段への付着物を低減でき、第1の媒体への転写性を確保することができる。さらに、請求項5に記載の発明によれば、第1の媒体の場合に高密度の第1の刷毛状清掃手段を接触させない場合に比べて、第1の媒体の使用時に像保持手段への付着物を低減でき、第1の媒体への転写性を確保することができる
図1は実施例1の画像形成装置の全体説明図である。 図2は実施例1の可視像形成装置の拡大説明図である。 図3は実施例1の清掃手段の一例としてのベルトクリーナの説明図であり、図3Aは基準位置に回転ブラシが移動した状態の説明図、図3Bは押し当て位置に回転ブラシが移動した状態の説明図である。 図4は実施例1の画像形成装置の制御部が備えている各機能をブロック図で示した図である。 図5は転写領域において作用する電圧の説明図であり、図5Aは低感度紙の一例の説明図、図5Bはエンボス紙の一例の説明図、図5Cは和紙の一例の説明図である。 図6は実施例1の図3に対応する実施例2のベルトクリーナの説明図であり、図6Aは通常位置の説明図、図6Bは食い込み位置の説明図である。 図7は実施例1の図3に対応する実施例3のベルトクリーナの説明図であり、図7Aは高感度が使用される場合の説明図、図7Bは低感度紙が使用される場合の説明図である。 図8は実施例4のベルトクリーナの説明図であり、実施例1の図3に対応する図である。 図9は実施例4の画像形成装置の制御部が備えている各機能をブロック図で示した図であり、実施例1の図4に対応する図である。
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例(以下、実施例と記載する)を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,-X,Y,-Y,Z,-Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
図1は実施例1の画像形成装置の全体説明図である。
図2は実施例1の可視像形成装置の拡大説明図である。
図1において、画像形成装置の一例としての複写機Uは、操作部の一例としてのユーザインタフェースUI、画像読取装置の一例としてのスキャナ部U1、媒体供給装置の一例としてのフィーダ部U2、画像記録装置の一例としての作像部U3、および媒体処理装置U4を有している。
(ユーザインタフェースUIの説明)
ユーザインタフェースUIは、複写開始や複写枚数の設定などに用いられる入力ボタンUIaを有する。また、前記ユーザインタフェースUIは、前記入力ボタンUIaにより入力された内容や、複写機Uの状態が表示される表示部UIbを有する。
(フィーダ部U2の説明)
図1において、フィーダ部U2は、媒体収容容器の一例としての複数の給紙トレイTR1,TR2,TR3,TR4を有している。また、前記フィーダ部U2は、前記各給紙トレイTR1~TR4に収容された画像記録用の媒体の一例としての記録用紙Sを取り出して、作像部U3に搬送する媒体供給路SH1等を有している。
(作像部U3及び媒体処理装置U4の説明)
図1において、作像部U3は、前記フィーダ部U2から搬送された記録用紙Sにスキャナ部U1により読み取った原稿画像に基づいて画像記録を行う画像記録部U3aを有する。
図1、図2において、作像部U3の潜像形成装置の駆動回路Dは、スキャナ部U1から入力された画像情報に基づいて、それに応じた駆動信号を予め設定された時期に、各色Y~Kの潜像形成装置ROSy,ROSm,ROSc,ROSkに出力する。各潜像形成装置ROSy~ROSkの下方には、像保持体の一例としての感光体ドラムPy,Pm,Pc,Pkが配置されている。
回転する感光体ドラムPy,Pm,Pc,Pk表面は、それぞれ、帯電器の一例としての帯電ロールCRy,CRm,CRc,CRkにより一様に帯電される。表面が帯電された感光体ドラムPy~Pkの表面には、潜像形成装置ROSy,ROSm,ROSc,ROSkの出力する潜像書込光の一例としてのレーザビームLy,Lm,Lc,Lkにより静電潜像が形成される。感光体ドラムPy,Pm,Pc,Pkの表面の静電潜像は、現像装置Gy,Gm,Gc,Gkによりイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の可視像の一例としてのトナー像に現像される。
なお、現像装置Gy~Gkにおいて、現像により消費された現像剤は、現像剤の収容容器の一例としてのトナーカートリッジKy,Km,Kc,Kkから補給される。トナーカートリッジKy,Km,Kc,Kkは、現像剤補給装置U3bに着脱可能に装着される。
感光体ドラムPy,Pm,Pc,Pk表面上のトナー像は、一次転写器の一例としての1次転写ロールT1y,T1m,T1c,T1kにより、中間転写体の一例としての中間転写ベルトB上に1次転写領域Q3y,Q3m,Q3c,Q3kで順次重ねて転写され、中間転写ベルトB上に多色可視像の一例としてのカラートナー像が形成される。中間転写ベルトB上に形成されたカラートナー像は、2次転写領域Q4に搬送される。
なお、K色の画像情報のみの場合はK色の感光体ドラムPkおよび現像装置Gkのみが使用され、K色のトナー像のみが形成される。
1次転写後の感光体ドラムPy,Pm,Pc,Pkは、像保持体の清掃器の一例としてのドラムクリーナCLy,CLm,CLc,CLkにより、表面に付着した残留現像剤や紙粉等の残留物が除去される。
実施例1では、感光体ドラムPk、帯電ロールCRk、ドラムクリーナCLkが、像保持体ユニットの一例としてのK色の感光体ユニットUKとして一体化されている。そして、他の色Y,M,Cについても同様に、感光体ドラムPy,Pm,Pc、帯電ロールCRy,CRm,CRc、ドラムクリーナCLy,CLm,CLcにより、感光体ユニットUY,UM,UCが構成されている。
また、K色の感光体ユニットUKと、現像剤保持体の一例としての現像ロールR0kを有する現像装置Gkとにより、K色の可視像形成装置UK+Gkが構成される。同様に、Y,M,C色の感光体ユニットUY,UM,UCと、現像ロールR0y,R0m,R0cを有する現像装置Gy,Gm,Gcとにより、それぞれ、Y,M,C色の可視像形成装置UY+Gy,UM+Gm,UC+Gcが構成される。
感光体ドラムPy~Pkの下方には、中間転写装置の一例としてのベルトモジュールBMが配置されている。ベルトモジュールBMは、像保持手段の一例としての中間転写ベルトBと、中間転写体の駆動部材の一例としての駆動ロールRd、張力付与部材の一例としてのテンションロールRt、蛇行防止部材の一例としてのウォーキングロールRw、従動部材の一例としての複数のアイドラロールRfおよび対向部材の一例としてのバックアップロールT2aと、前記1次転写ロールT1y,T1m,T1c,T1kとを有する。中間転写ベルトBは矢印Ya方向に回転移動可能に支持されている。
前記バックアップロールT2aの下方には、2次転写ユニットUtが配置されている。前記2次転写ユニットUtは、2次転写部材の一例としての2次転写ロールT2bを有する。前記2次転写ロールT2bが中間転写ベルトBと接触する領域により2次転写領域Q4が形成されている。また、2次転写ロールT2bには、中間転写ベルトBを挟んで、対向部材の一例としてのバックアップロールT2aが対向している。バックアップロールT2aには、給電部材の一例としてのコンタクトロールT2cが接触している。コンタクトロールT2cには、トナーの帯電極性と同極性の2次転写電圧が印加される。
前記バックアップロールT2a、2次転写ロールT2b及びコンタクトロールT2cにより、転写手段の一例としての2次転写器T2が構成されている。
前記ベルトモジュールBMの下方には、媒体の搬送路SH2が配置されている。前記フィーダ部U2の媒体供給路SH1から給紙された記録用紙Sは、媒体の搬送部材の一例としての搬送ロールRaにより、搬送時期の調節部材の一例としてのレジロールRrに搬送される。レジロールRrは、中間転写ベルトB上に形成されたトナー像が2次転写領域Q4に搬送される時期に合わせて、記録用紙Sを下流側に搬送する。レジロールRrにより送り出された記録用紙Sは、レジ側の用紙ガイドSGr、転写前の用紙ガイドSG1で案内されて、2次転写領域Q4に搬送される。
中間転写ベルトB上のトナー像は、2次転写領域Q4を通過する際に、2次転写器T2により記録用紙Sに転写される。なお、カラートナー像の場合は中間転写ベルトB表面に重ねて1次転写されたトナー像が一括して記録用紙Sに2次転写される。
前記1次転写ロールT1y~T1k、前記2次転写器T2、中間転写ベルトBにより、実施例1の転写装置T1y~T1k+T2+Bが構成されている。
2次転写後の中間転写ベルトBは、2次転写領域Q4の下流側に配置された中間転写体清掃器の一例としてのベルトクリーナCLBにより清掃される。清掃手段の一例としてのベルトクリーナCLBは、2次転写領域Q4を通過後の中間転写ベルトBの表面において、転写されずに残った現像剤や紙粉、放電生成物などの付着物を、中間転写ベルトBから除去する。
トナー像が転写された記録用紙Sは、転写後の用紙ガイドSG2で案内されて、搬送部材の一例としての媒体搬送ベルトBHに送られる。媒体搬送ベルトBHは、記録用紙Sを定着装置Fに搬送する。
定着装置Fは、加熱部材の一例としての加熱ロールFhと加圧部材の一例としての加圧ロールFpとを有する。記録用紙Sは、加熱ロールFhと加圧ロールFpとが接触する領域である定着領域Q5に搬送される。記録用紙Sのトナー像は、定着領域Q5を通過する際に、定着装置Fにより加熱および加圧されて、定着される。
前記可視像形成装置UY+Gy~UK+Gk、転写装置T1y~T1k+T2+B、定着装置Fにより、実施例1の画像形成手段の一例としての画像記録部U3aが構成されている。
前記定着装置Fの下流側には、切替部材の一例としての切替ゲートGT1が設けられている。前記切替ゲートGT1は、定着領域Q5を通過した記録用紙Sを、媒体処理装置U4側の排出路SH3または反転路SH4のいずれかに、選択的に切り替える。排出路SH3に搬送された記録用紙Sは、媒体処理装置U4の用紙搬送路SH5に搬送される。用紙搬送路SH5には、反りの補正部材の一例としてのカール補正部材U4aが配置されている。カール補正部材U4aは、搬入された記録用紙Sの反り、いわゆるカールを補正する。カールが補正された記録用紙Sは、媒体の排出部材の一例としての排出ロールRhにより、媒体の排出部の一例としての排出トレイTH1に、用紙の画像定着面が上向きで排出される。
前記切替ゲートGT1により作像部U3の反転路SH4側に搬送された記録用紙Sは、切替部材の一例としての第2のゲートGT2を通って作像部U3の反転路SH4に搬送される。
このとき、記録用紙Sの画像定着面を下向きに排出する場合には、第2のゲートGT2を記録用紙Sの搬送方向後端が通過した後に、記録用紙Sの搬送方向を逆転させる。ここで、実施例1の第2のゲートGT2は、薄膜状の弾性部材により構成されている。したがって、第2のゲートGT2は、反転路SH4に搬送されてきた記録用紙Sをそのまま一旦通過させ、通過した記録用紙Sが反転、いわゆるスイッチバックされてくると、搬送路SH3,SH5側に案内する。そして、スイッチバックされた記録用紙Sは、カール補正部材U4aを通過して、画像定着面が下を向いた状態で排出トレイTH1に排出される。
前記作像部U3の反転路SH4には循環路SH6が接続されており、その接続部には、切替部材の一例としての第3のゲートGT3が配置されている。また、反転路SH4の下流端は、媒体処理装置U4の反転路SH7に接続されている。
前記切替ゲートGT1を通って反転路SH4に搬送された記録用紙Sは、第3のゲートGT3により前記媒体処理装置U4の反転路SH7側に搬送される。実施例1の第3のゲートGT3は、第2のゲートGT2と同様に、薄膜状の弾性部材により構成されている。したがって、第3のゲートGT3は、反転路SH4を搬送されてきた記録用紙Sを、一旦通過させ、通過した記録用紙Sがスイッチバックされてくると、循環路SH6側に案内する。
前記循環路SH6に搬送された記録用紙Sは、媒体の搬送路SH2を通って2次転写領域Q4に再送され、二面目の印刷が行われる。
前記符号SH1~SH7で示された要素により用紙搬送路SHが構成されている。また、前記符号SH,Ra,Rr,Rh,SGr,SG1,SG2,BH,GT1~GT3で示された要素により、実施例1の用紙搬送装置SUが構成されている。
(実施例1のベルトクリーナの説明)
図3は実施例1の清掃手段の一例としてのベルトクリーナの説明図であり、図3Aは基準位置に回転ブラシが移動した状態の説明図、図3Bは押し当て位置に回転ブラシが移動した状態の説明図である。
図3において、実施例1のベルトクリーナCLBは、筐体の一例としてのクリーナ容器1を有する。クリーナ容器1には、中間転写ベルトBの回転方向の上流側の位置に、回転清掃手段の一例としての回転ブラシ2が支持されている。実施例1の回転ブラシ2は、中間転写ベルトBの幅方向に延びる回転軸2aと、回転軸2aの外周に巻き付けられた基部2bから放射状に延びる毛2cとを有する。回転ブラシ2は、毛2cの先端部が中間転写ベルトBに接触するように設置されている。
回転ブラシ2には、クリーナ容器1の内側において、毛2cの束に食い込むように接触して、毛2cに付着した付着物を除去する付着物除去手段の一例としてのフリッカーバー3が支持されている。
なお、実施例1の回転ブラシ2は、毛2cが中間転写ベルトBに接触し且つフリッカーバー3が接触する第2の位置の一例としての基準位置(図3A)と、基準位置よりも毛2cが中間転写ベルトBに押し当てられ且つフリッカーバー3との接触、食い込みが弱くなる第1の位置の一例としての押し当て位置(図3B)との間で移動可能に支持されている。
クリーナ容器1の内部において、中間転写ベルトBの回転方向に対して回転ブラシ2の下流側には、接触清掃手段の一例としてのクリーニングブレード4が支持されている。クリーニングブレード4は、中間転写ベルトBの幅方向に延びる板状の弾性体で形成されている。クリーニングブレード4の先端は、中間転写ベルトBに接触するように設置されている。
クリーナ容器1には、クリーニングブレード4の下流側に、第3の接触清掃手段の一例としてのスクレーパ6が支持されている。スクレーパ6は、一例として、中間転写ベルトBの幅方向に延びる板状の金属体で構成されている。スクレーパ6の先端は、中間転写ベルトBに接触するように設置されている。
(実施例1の制御部の説明)
図4は実施例1の画像形成装置の制御部が備えている各機能をブロック図で示した図である。
図4において、複写機Uの制御手段の一例としての制御部(コントローラ)Cは、外部との信号の入出力等を行う入出力インターフェースI/Oを有する。また、制御部Cは、必要な処理を行うためのプログラムおよび情報等が記憶されたROM:リードオンリーメモリを有する。また、制御部Cは、必要なデータを一時的に記憶するためのRAM:ランダムアクセスメモリを有する。また、制御部Cは、ROM等に記憶されたプログラムに応じた処理を行うCPU:中央演算処理装置を有する。したがって、実施例1の制御部Cは、小型の情報処理装置、いわゆるマイクロコンピュータにより構成されている。よって、制御部Cは、ROM等に記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。
(制御部Cに接続された信号出力要素)
制御部Cは、ユーザインタフェースUI等の信号出力要素からの出力信号が入力されている。
ユーザインタフェースUIは、入力部材の一例として、コピースタートキーやテンキー、矢印等の入力を行う入力ボタンUIaを有する。
(制御部Cに接続された被制御要素)
制御部Cは、主駆動源の駆動回路D1や回転清掃手段の駆動回路D2、回転清掃手段の位置調整回路D3、電源回路E、その他の図示しない制御要素に接続されている。制御部Cは、各回路D1~D3,E等へ、それらの制御信号を出力している。
D1:主駆動源の駆動回路
主駆動源の駆動回路D1は、主駆動源の一例としてのメインモータM1を介して、感光体ドラムPy~Pkや中間転写ベルトB等を回転駆動する。
E:電源回路
電源回路Eは、現像用の電源回路Ea、帯電用の電源回路Eb、転写用の電源回路Ec、定着用の電源回路Ed等を有している。
Ea:現像用の電源回路
現像用の電源回路Eaは、現像装置Gy~Gkの現像ロールに現像電圧を印加する。
Eb:帯電用の電源回路
帯電用の電源回路Ebは、帯電ロールCRy~CRkそれぞれに感光体ドラムPy~Pk表面を帯電させるための帯電電圧を印加する。
Ec:転写用の電源回路
転写用の電源回路Ecは、1次転写ロールT1y~T1kやバックアップロールT2aに転写電圧を印加する。
Ed:定着用の電源回路
定着用の電源回路Edは、定着装置Fの加熱ロールFhのヒータに電力を供給する。
D2:回転清掃手段の駆動回路
回転清掃手段の駆動回路D2は、駆動源の一例としてのブラシ用モータM2を介して、回転ブラシ2を回転させる。
D3:回転清掃手段の位置調整回路
回転清掃手段の位置調整回路D3は、駆動源の一例としてのソレノイドM3を介して、回転ブラシ2を通常位置と食い込み位置との間で移動させる。
(制御部Cの機能)
制御部Cは、前記信号出力要素からの入力信号に応じた処理を実行して、前記各制御要素に制御信号を出力する機能を有している。すなわち、制御部Cは次の機能を有している。
C1:画像形成の制御手段
画像形成の制御手段C1は、ユーザインタフェースUIへの入力や外部のパーソナルコンピュータ等からの画像情報の入力に応じて、スキャナ部U1や作像部U3の各部材の駆動や各電圧の印加時期等を制御して、画像形成動作であるジョブを実行する。
C2:駆動源の制御手段
駆動源の制御手段C2は、主駆動源の駆動回路D1を介して、メインモータM1の駆動を制御し、感光体ドラムPy~Pk等の駆動を制御する。
C3:電源回路の制御手段
電源回路の制御手段C3は、各電源回路Ea~Edを制御して、各部材へ印加される電圧や、各部材へ供給される電力を制御する。
C4:媒体種類の記憶手段
媒体種類の記憶手段C4は、使用される媒体の一例としての記録用紙Sの種類を記憶する。実施例1の媒体種類の記憶手段C4は、フィーダ部U2の各給紙トレイTR1~TR4に収容された記録用紙Sの種類を、給紙トレイTR1~TR4ごとに記憶する。なお、実施例1では、各給紙トレイTR1~TR4に収容された記録用紙Sの種類は、ユーザインタフェースUIからの入力で設定、登録されたものが記憶される。記録用紙Sの種類は、「薄紙」、「普通紙」、「厚紙」、「エンボス紙」、「和紙」、「コート紙」等から選択して設定することも可能であるし、例えば、「用紙坪量」を直接入力して記録用紙Sの種類を設定することも可能である。
C5:媒体種類の判別手段
媒体種類の判別手段C5は、印刷に使用される記録用紙Sの種類を判別する。実施例1の媒体種類の判別手段C5は、媒体種類の記憶手段C4に記憶されている各給紙トレイTR1~TR4の記録用紙Sの種類の情報と、印刷に使用される給紙トレイTR1~TR4とに基づいて、記録用紙Sの種類を判別する。さらに、実施例1の媒体種類の判別手段C5は、転写性感度の高い媒体の一例としてのエンボス紙または和紙であるか、転写性感度の低い媒体の一例としての薄紙、普通紙、厚紙、コート紙であるかの判別を行う。
なお、本願明細書および特許請求の範囲において、「転写性感度」とは、画像の記録用紙Sへの転写されにくさ、裏を返せば転写されやすさ、を表すものであり、温度、湿度等の環境や印加電圧の変動、搬送速度等が少し変化した場合でも転写不良が発生しやすいものを「転写性感度が高い」とし、逆に転写不良が発生しにくいものを「転写性感度が低い」として説明を行う。したがって、表面が平滑でパルプ等の繊維の密度がほぼ均一な薄紙や普通紙、厚紙、コート紙は、転写性感度が低い。一方で、表面に凹凸が形成されているエンボス紙や、パルプ等の密度にムラがあって内部に空隙を多く含む和紙(低密度の媒体)では、転写性感度が高くなる。図6で後述するが、エンボス紙や和紙では、転写電圧が作用する際に、凹部や空隙の部分(繊維の無い部分)と、繊維のある部分とで電気抵抗値が異なったり、凹部や空隙で放電が発生したりすると、転写電圧が変動して転写不良が発生しやすいためである。
なお、以下の説明において、エンボス紙や和紙を包括して第1の媒体の一例としての「高感度紙」と表記し、普通紙等を第2の媒体の一例としての「低感度紙」と表記する場合がある。
なお、実施例1では、媒体種類の記憶手段C4に記憶された情報に基づいて媒体の種類を判別する場合を例示したが、これに限定されない。例えば、フィーダ部U2の給紙トレイTR1~TR4や、給紙トレイTR1~TR4からレジロールRrまでの搬送路SH1,SH2上に、媒体の厚さや光透過率、光反射率、偏光特性、表面粗さ等で媒体の種類を検知する検知部材の一例としてのセンサを設置して、印刷に使用される記録用紙Sの種類を検知、判別する構成とすることも可能である。したがって、例えば、センサで検知された記録用紙Sの表面粗さが、予め定められた値(閾値)よりも大きい場合、すなわち、凹凸が大きな場合は、高感度紙と判別することが可能である。また、センサで検知された記録用紙Sの密度(=重量/(厚さ×面積))が予め定められた値(閾値)よりも小さい場合、すなわち、記録用紙Sの内部に空隙が多い場合は、高感度紙と判別することが可能である。
C6:回転ブラシの速度制御手段
除去能力の変更手段の一例としての回転ブラシの速度制御手段C6は、ブラシ用モータM2を介して、回転ブラシ2の回転速度を制御する。実施例1の回転ブラシの速度制御手段C6は、ジョブで使用される記録用紙Sの種類が高感度紙の場合には、記録用紙Sの種類が低感度紙の場合に比べて、回転ブラシ2の回転速度を高速にする。一例として、低感度紙の場合は、中間転写ベルトBの周速に対して1.17倍の回転速度で回転ブラシ2を回転させると共に、高感度紙の場合は、同1.5倍で回転ブラシ2を回転させる。なお、具体的な数値は、複写機Uの構成や設計、仕様の変更等に応じて適宜変更可能である。
C7:回転ブラシの位置制御手段
除去能力の変更手段の一例としての回転ブラシの位置制御手段C7は、ソレノイドM3を介して、回転ブラシ2の位置を制御する。実施例1の回転ブラシの位置制御手段C7は、ジョブで使用される記録用紙Sが高感度紙の場合には回転ブラシ2の位置を食い込み位置に移動させ、低感度紙の場合には回転ブラシ2の位置を通常位置に移動させる。
(実施例1の作用)
前記構成を備えた実施例1の複写機Uでは、画像形成動作に伴って、画像が中間転写ベルトBから記録用紙Sに転写される。この時、2次転写領域Q4では、局所的に放電が発生し、中間転写ベルトBに放電生成物が付着していく。また、2次転写領域Q4で記録用紙Sに転写されなかった残りの現像剤も中間転写ベルトBに付着したままとなる。放電生成物や転写残トナーは、ベルトクリーナCLBで除去されるが、一部の放電生成物等は除去しきれず中間転写ベルトBに残り、経時的に放電生成物が増大していく。この結果、中間転写ベルトBに付着した現像剤の付着力が高くなる。そして、この付着力が上昇すると、2次転写時に記録用紙Sに現像剤が転写されにくくなる。よって、転写不良が発生しやすくなり、画質欠陥が発生しやすくなる。
経時的な放電生成物の増大に対応するために、従来から、トナーバンド等の転写を目的としない画像を形成することが行われている。現像剤には、外添剤として潤滑材等が外添されており、ベルトクリーナCLBに現像剤を供給してベルトクリーナCLBの清掃能力を向上させ、除去しきれなかった放電生成物を除去することが行われている。
図5は転写領域において作用する電圧の説明図であり、図5Aは低感度紙の一例の説明図、図5Bはエンボス紙の一例の説明図、図5Cは和紙の一例の説明図である。
図5において、普通紙等の低感度紙S1では、表面が平滑であり、内部に空隙もほとんどないため、2次転写領域Q4において、ほぼ均一に2次転写電圧V1が作用する。
一方、図5Bに示すように、高感度紙の一例としてのエンボス紙S2では、表面に凹凸があり、凹部S2aでは、中間転写ベルトBとの間に隙間12が形成される。したがって、隙間12のない凸部S2bと、隙間12がある凹部S2aとでは、厚さ方向の電気抵抗値が変化する。よって、隙間12で放電が発生しやすくなり、凹部S2aでは作用する2次転写電圧V1aが変化する恐れがある。したがって、凹部S2aにおいて、低感度紙S1に比べて転写不良がさらに発生しやすくなる。
図5Cにおいて、高感度紙の一例としての和紙S3では、内部に空隙(隙間)13が発生しやすく、空隙13のある部分では、空隙13が無い部分に比べて、エンボス紙S2の場合と同様に転写不良が発生しやすくなる。すなわち、和紙に限らず、内部に空隙が存在する低密度の記録用紙Sでは、同様に転写不良が発生しやすい。
したがって、放電生成物の経時的な増大で転写不良が発生しやすい状況において高感度紙S2,S3が使用されると、さらに転写不良が発生しやすくなる問題がある。したがって、高感度紙S2,S3では、低感度紙S1に比べて、放電生成物の影響を受けやすい(感度が高い)。
これに対して、実施例1では、高感度紙S2,S3が使用される場合は、低感度紙S1が使用される場合に比べて、回転ブラシ2の回転速度を高速にしている。したがって、回転ブラシ2の清掃能力、付着物の除去能力が向上する。よって、高感度紙を使用する際に、中間転写ベルトBに付着した放電生成物等が除去されやすく、中間転写ベルトBの表面の放電生成物が少ない状態になる。したがって、中間転写ベルトBへの現像剤の付着力が大きくなることが抑制される。よって、従来紙種に関わらず一定の回転速度で回転ブラシ2を回転させている場合に比べて、高感度紙S2,S3が使用される場合には放電生成物の悪影響が低減され、転写不良が発生しにくくなる。
特に、回転ブラシ2の回転速度が高速になると、放電生成物等の付着物を掻き取る能力が高くなる。したがって、回転ブラシ2で完全に除去できなくても、掻き取る能力が向上した回転ブラシ2が接触すると、付着物の中間転写ベルトBへの付着力が低下する(除去しやすくなる)。したがって、回転ブラシ2で掻き取りきれない付着物があっても、下流側のクリーニングブレード4で十分に掻き取ることが可能である。
また、回転ブラシ2で付着力が弱められてクリーニングブレード4で除去された現像剤等の付着物は、クリーニングブレード4の先端部分の狭い隙間に局所的に溜まった状態になりやすい。いわゆる、現像剤のダム、トナーダムが形成される。クリーニングブレード4の先端部分に現像剤が溜まると、外添剤の効果でクリーニングブレード4の清掃能力が向上する。したがって、中間転写ベルトBに放電生成物等がさらに残りにくくなり、転写不良の発生も抑制される。
さらに、実施例1では、高感度紙が使用される場合、回転ブラシ2が食い込み位置に移動する。したがって、回転ブラシ2と中間転写ベルトBとの接触圧力が高まり、通常位置に比べて、清掃能力が向上する。したがって、中間転写ベルトBの表面の放電生成物がさらに減少し、転写不良がさらに発生しにくくなる。
また、実施例1では、回転ブラシ2が食い込み位置に移動すると、回転ブラシ2とフリッカーバー3との食い込みが弱くなる。フリッカーバー3は、回転ブラシ2の毛2cがフリッカーバー3の位置を通過する際に、フリッカーバー3に接触して弾性変形後、弾かれるように弾性復元する際に毛2cに付着した付着物を弾き飛ばすようにして除去し、クリーナ容器1内に落とす部材である。したがって、フリッカーバー3と回転ブラシ2の毛2cとの食い込みが弱くなると、回転ブラシ2cから付着物が除去されにくくなる。したがって、回転ブラシ2の毛2cに付着物が蓄積され、付着物の蓄積量が多くなると、一部の付着物は毛2cから中間転写ベルトBに戻る現象が発生しやすくなる。ここで、回転ブラシ2の毛2cから中間転写ベルトBに戻された付着物は、中間転写ベルトBに擦りつけられた状態ではないので、付着力自体は弱い。したがって、下流側のクリーニングブレード4で容易に除去される。そして、クリーニングブレード4では、前述のトナーダムが形成されることとなり、クリーニングブレード4の清掃能力が向上する。よって、フリッカーバー3と回転ブラシ2との食い込みを弱くしない場合に比べて、中間転写ベルトBの放電生成物がさらに減少し、転写不良がさらに発生しにくくなる。
また、回転ブラシ2に付着物が一度蓄積されると、少しずつ中間転写ベルトBに戻される過程を経ることとなり、回転ブラシ2を食い込み位置に移動させない従来構成に比べて、長期に渡ってクリーニングブレード4に現像剤等の付着物を供給可能になる。よって、クリーニングブレード4の清掃能力が高い状態を長期間維持することも可能である。
図6は実施例1の図3に対応する実施例2のベルトクリーナの説明図であり、図6Aは通常位置の説明図、図6Bは食い込み位置の説明図である。
なお、この実施例2の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例2は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
図6において、実施例2のベルトクリーナCLBでは、実施例1の回転ブラシ2に替えて、刷毛状清掃手段の一例としての回転ブラシ21を有する。実施例2の回転ブラシ21は、長さの長い毛22と、長さの短い毛23とを有する。そして、回転ブラシ21は、実施例1と同様に、中間転写ベルトBに対して、接近した食い込み位置(図6B参照)と、食い込み位置よりも離間した通常位置(図6A参照)との間で移動可能である。そして、通常位置では、長い毛22が中間転写ベルトBに接触し且つ短い毛23は中間転写ベルトBに接触しないように回転ブラシ21が移動する。また、食い込み位置では、長い毛22および短い毛23の両方が中間転写ベルトBに接触するように回転ブラシ21が移動する。よって、長い毛22と短い毛23の両方が接触する食い込み位置では、長い毛22のみが接触する通常位置に比べて、清掃に使用される毛の密度は高密度になっている。
なお、実施例2では、フリッカーバー3が固定の実施例1とは異なり、フリッカーバー3も回転ブラシ21と一体的に移動する。なお、実施例2でも実施例1と同様にフリッカーバー3は固定で回転ブラシ21のみが移動する構成とすることも可能である。
また、図示は省略するが、制御部Cにおいて、実施例2の回転ブラシの位置制御手段C7は、高感度紙が使用される場合には、回転ブラシ21を食い込み位置に移動させ、低感度紙が使用される場合には、回転ブラシ21を通常位置に移動させる。
(実施例2の作用)
前記構成を備えた実施例2の複写機Uでは、高感度紙が使用される場合は、回転ブラシ21は食い込み位置に移動する。したがって、高密度の毛22,23で中間転写ベルトBが清掃されることとなる。すなわち、低感度紙の場合に比べて、清掃能力、付着物の除去能力が向上する。よって、実施例1と同様に、中間転写ベルトBの表面の付着物が除去されやすく、転写不良の発生が低減される。
図7は実施例1の図3に対応する実施例3のベルトクリーナの説明図であり、図7Aは高感度が使用される場合の説明図、図7Bは低感度紙が使用される場合の説明図である。
なお、この実施例3の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例3は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
図7において、実施例3のベルトクリーナCLBでは、実施例1の回転ブラシ2に替えて、第1の刷毛状清掃手段の一例としての高密度回転ブラシ31と、第2の刷毛状清掃手段の一例としての低密度回転ブラシ32とが配置されている。各ブラシ31,32により、実施例3の刷毛状清掃手段が構成されている。
高密度回転ブラシ31と低密度回転ブラシ32は、密度が異なるだけで同様に構成されている。そして、各回転ブラシ31,32には、個別に図示しないソレノイド等の駆動源が設けられ、各ブラシ31,32が独立して中間転写ベルトBに接触、離間可能に構成されている。そして、図示は省略するが、実施例3の制御部の回転ブラシの位置制御手段C7は、高感度紙が使用される場合には、図7Aに示すように、高密度回転ブラシ31を中間転写ベルトBに接触させ且つ低密度回転ブラシ32を中間転写ベルトBから離間させる。また、低感度紙が使用される場合には、図7Bに示すように、高密度回転ブラシ31を中間転写ベルトBから離間させ且つ低密度回転ブラシ32を中間転写ベルトBに接触させる。
(実施例3の作用)
前記構成を備えた実施例3の複写機Uでは、高感度紙が使用される場合は、高密度回転ブラシ31が中間転写ベルトBに接触し、低感度紙が使用される場合は低密度回転ブラシ32が中間転写ベルトBに接触する。したがって、高感度紙が使用される場合は、ベルトクリーナCLBは、中間転写ベルトBの付着物を除去する能力が向上している。よって、実施例1,2と同様に、高感度紙が使用される場合に、中間転写ベルトBの放電生成物が少なくなり、現像剤の中間転写ベルトBに対する付着力が高くなることが抑制され、転写不良が抑制される。
図8は実施例4のベルトクリーナの説明図であり、実施例1の図3に対応する図である。
なお、この実施例4の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例4は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
図8において、実施例4のベルトクリーナCLBでは、実施例1と異なり、第2の接触清掃手段の一例としてのクリーニングブレード4が、第1の接触清掃手段の一例としての回転ブラシ2の食い込み位置と通常位置と同様に、ブレード食い込み位置とブレード通常位置と間で移動可能に構成されている。
(実施例4の制御部の説明)
図9は実施例4の画像形成装置の制御部が備えている各機能をブロック図で示した図であり、実施例1の図4に対応する図である。
図9において、実施例4の制御部Cは、実施例1の各手段C1~C7に加えて、除去能力の変更手段の一例としてのブレードの位置制御手段C8を有する。ブレードの位置制御手段C8は、ブレード用のソレノイド駆動回路D4を介して、ブレード用ソレノイドM4を制御して、クリーニングブレード4の位置をブレード食い込み位置とブレード通常位置との間で移動させる。実施例4のブレードの位置制御手段C8は、高感度が使用される場合は、クリーニングブレード4をブレード食い込み位置に移動させ、低感度紙が使用される場合は、クリーニングブレード4をブレード通常位置に移動させる。
(実施例4の作用)
前記構成を備えた実施例4の複写機Uでは、高感度紙が使用される場合は、回転ブラシ2が食い込み位置に移動し、クリーニングブレード4のブレード食い込み位置に移動する。よって、回転ブラシ2と中間転写ベルトBとの接触圧が高くなって、回転ブラシ2の清掃能力が向上すると共に、クリーニングブレード4と中間転写ベルトBとの接触圧も高くなって、クリーニングブレード4の清掃能力も向上する。よって、実施例1-3と同様に、中間転写ベルトBの表面の付着物が少なくなり、転写不良が抑制される。
(変更例)
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例(H01)~(H09)を下記に例示する。
(H01)前記実施例において、画像形成装置の一例としての複写機Uを例示したが、これに限定されず、FAXに適用したり、FAXや、プリンタ、複写機などの複数の機能を備えた複合機等に適用可能である。また、多色現像の画像形成装置に限定されず、単色、いわゆるモノクロの画像形成装置により構成することも可能である。したがって、像保持体の一例として中間転写ベルトBとベルトクリーナCLBを例示して説明したが、像保持体の一例としての感光体ドラムPy~PkとドラムクリーナCLy~CLkにも適用可能である。
(H02)前記実施例において、例示した具体的な数値は、設計や仕様の変更に応じて適宜変更可能である。
(H03)前記実施例において、実施例1-4を組み合わせることも可能である。例えば、実施例2の回転ブラシ21と実施例4のクリーニングブレード4とを両方有するベルトクリーナCLBの構成とすることも可能である。
(H04)前記実施例2において、回転ブラシ21が長い毛22と短い毛23の両方を有する構成に限定されない。例えば、回転ブラシ21の回転軸21aの軸方向に対して長い毛22を有する基部を螺旋状に巻き付けると共に、回転軸21aに短い毛23を有する基部を螺旋状に巻き付けた構成、いわゆる二重らせん構造の回転ブラシとすることも可能である。
(H05)前記実施例2-4において、回転ブラシ2,21,31の回転速度を高感度紙の場合に高速にすることが望ましいが、これに限定されない。高感度紙でも低感度紙と同様の回転速度とすることも可能である。また、実施例2-4において、回転ブラシは回転しない構成、例えば、平板状の基部から起毛した刷毛状の構成とすることも可能である。さらに、実施例4では、回転ブラシに替えてブレード状の清掃手段とすることも可能である。
(H06)前記実施例4において、回転ブラシ2を中間転写ベルトBに接近、離間させる構成とすることが望ましいが、これに限定されない。高感度紙の場合にクリーニングブレード4の接触圧を高くするだけで、回転ブラシ2の位置は移動しない構成とすることも可能である。
(H07)前記実施例1において、回転ブラシ2を中間転写ベルトBに接近、離間させる構成を例示したが、回転ブラシ2の回転速度を高感度紙で高速にする構成のみで、回転ブラシ2の位置は移動しない構成とすることも可能である。
(H08)前記実施例1において、高感度紙の場合に、フリッカーバー3と回転ブラシ2との食い込みを弱くすることが望ましいが、これに限定されない。高感度紙の場合でも低感度紙の場合と比べて、食い込みを変えない構成とすることも可能である。
(H09)前記実施例3において、2つの回転ブラシ31,32を独立して作動させる構成を例示したが、これに限定されない。一方が接触した場合に他方が離間するように連動する構成、例えば、シーソーのような構成を採用することも可能である。他にも、低密度回転ブラシ32は常時中間転写ベルトBに接触して、高感度紙の場合は、高密度回転ブラシ31も接触する構成、すなわち、低感度紙では1つの回転ブラシで清掃し、高感度紙では2つの回転ブラシで清掃する構成とすることも可能である。
2…回転清掃手段、第1の接触清掃手段、
2,4…接触清掃手段、
3…付着物除去手段、
4…接触清掃手段、第2の接触清掃手段、
21,31,32…刷毛状清掃手段、
22…長い毛、
23…短い毛、
31…第1の刷毛状清掃手段、
32…第2の刷毛状清掃手段、
B…像保持手段、
C5…判別手段、
CLB…清掃手段、
S,S1,S2,S3…媒体、
S1…第2の媒体、
S2,S3…第1の媒体、
T2…転写手段、
U…画像形成装置。

Claims (5)

  1. 画像を保持する像保持手段と、
    前記画像を媒体に転写する転写手段と、
    前記転写手段の位置を通過後の前記像保持手段の表面の付着物を除去する清掃手段であって、使用される媒体の種類が第1の媒体の場合に、前記第1の媒体よりも転写不良が発生しにくい第2の媒体の場合に比べて、前記像保持手段からの付着物の除去能力を向上させる前記清掃手段と、
    を備え
    前記清掃手段は、複数の毛を有し前記像保持手段に接触しながら回転して清掃する回転清掃手段と、前記回転清掃手段に対して前記像保持手段の回転方向の下流側に配置されて前記像保持手段に接触して清掃する接触清掃手段と、前記回転清掃手段に接触して前記回転清掃手段の毛を弾性変形させて前記回転清掃手段に付着した付着物を弾き飛ばして除去する付着物除去手段と、を有し、
    使用される媒体が前記第1の媒体の場合に、前記第2の媒体の場合に比べて、前記回転清掃手段の回転速度を高くすることで前記付着物の除去能力を向上させると共に、前記回転清掃手段に対する前記付着物除去手段の食い込みを弱くする
    とを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記第1の媒体は、前記第2の媒体よりも表面粗さが粗い
    ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記第1の媒体は、前記第2の媒体よりも、媒体の密度が小さい媒体である
    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。
  4. 前記媒体の種類を判別する判別手段、
    を備えたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形成装置。
  5. 画像を保持する像保持手段と、
    前記画像を媒体に転写する転写手段と、
    前記転写手段の位置を通過後の前記像保持手段の表面の付着物を除去する清掃手段であって、使用される媒体の種類が第1の媒体の場合に、前記第1の媒体よりも転写不良が発生しにくい第2の媒体の場合に比べて、前記像保持手段からの付着物の除去能力を向上させる前記清掃手段と、
    を備え
    前記清掃手段は、複数の毛を有し前記像保持手段に接触して清掃する刷毛状清掃手段と、前記刷毛状清掃手段に対して前記像保持手段の回転方向の下流側に配置されて前記像保持手段に接触して清掃する接触清掃手段と、を有し、
    前記刷毛状清掃手段は、複数の毛を有する第1の刷毛状清掃手段と、前記第1の刷毛状清掃手段よりも毛が低密度な第2の刷毛状清掃手段と、を有し、
    使用される媒体が前記第1の媒体の場合には前記第1の刷毛状清掃手段を前記像保持手段に接触させ、且つ、使用される媒体が前記第2の媒体の場合には前記第2の刷毛状清掃手段を前記像保持手段に接触させることで、前記第1の媒体の場合に、前記第2の媒体の場合に比べて、前記毛の密度を高くすることで前記付着物の除去能力を向上させる
    ことを特徴とする画像形成装置。
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