JP5167386B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明は、感光体ドラムとクリーニングブレードとの間にたまったトナーの圧力を解除する画像形成装置に関する。
トナー像転写後の感光体ドラム上に残留したトナー等の不要物を除去するクリーニング手段として、クリーニングブレードの先端稜線部を感光体ドラムに摺接させて、感光体ドラム上のトナーを除去している。このため、継続使用によって、感光体ドラムとクリーニングブレードとの間にトナーがたまっていく。これを放置すると、感光体ドラムとクリーニングブレードとの間をトナーがすり抜けることにより、トナー飛散あるいは形成画像上に黒スジまたは白スジが現れる等の異常画像が発生する原因となる虞がある。
そこで、感光体ドラムを正逆両方向に回転駆動できる駆動手段を設け、非画像形成時に感光体ドラムを画像形成時における回転方向とは逆方向に回転して、クリーニングブレードの先端稜線部に付着しているトナーを先端稜線部から剥離させて除去する画像形成装置が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、二次転写方式の画像形成装置においては、感光体ドラムと中間転写ベルトとが接触しているため、この状態において特許文献1の技術を適用すると、感光体ドラムと中間転写ベルトとが摺接するため、感光体ドラムの寿命に影響が出る虞がある。
そこで、本発明の目的は、上記課題に鑑み、感光体ドラムの寿命に影響を与えることなく、感光体ドラムとクリーニングブレードとの間にたまったトナーの圧力を解除することができる画像形成装置を提供することにある。
本発明の画像形成装置は、モノクロ画像形成処理およびカラー画像形成処理を行うタンデム型の画像形成装置であって、複数の第1感光体ドラム、第2感光体ドラム、中間転写ベルト、複数のクリーニングブレード、切替機構および逆回転機構を備える。
複数の第1感光体ドラムは、表面に単色カラートナー像を担持する。第2感光体ドラムは、表面にブラックトナー像を担持する。中間転写ベルトは、複数の第1感光体ドラムおよび第2感光体ドラムとの当接状態において、複数の第1感光体ドラムおよび第2感光体ドラムの少なくとも一方からトナー像が転写される。複数のクリーニングブレードは、転写後の複数の第1感光体ドラムおよび第2感光体ドラムに残留したトナーを除去するために複数の第1感光体ドラムおよび第2感光体ドラムのそれぞれに摺接する。
切替機構は、カラー画像形成処理が終了した後に、複数の第1感光体ドラムおよび第2感光体ドラムと中間転写ベルトとの当接状態を離間状態に切り替える。逆回転機構は、切替機構によって複数の第1感光体ドラムおよび第2感光体ドラムと中間転写ベルトとを離間状態に切り替えた後に、複数の第1感光体ドラムを逆回転させる。
この構成では、複数の第1感光体ドラムの逆回転を行うことにより、複数の第1感光体ドラムと複数のクリーニングブレードとの間にたまったトナーの圧力を解除することができるので、トナーのすり抜けによる画像不良の発生を防止することができる。
また、複数の第1感光体ドラムおよび第2感光体ドラムと中間転写ベルトとを非接触の状態で複数の第1感光体ドラムの逆回転を行うため、当該逆回転中に複数の第1感光体ドラムと中間転写ベルトとが摺接することがないので、複数の第1感光体ドラムの寿命への影響を低減することができるとともに複数の第1感光体ドラムの回転駆動系への負担を低減することができる。
本発明における画像形成装置は、感光体ドラムの寿命に影響を与えることなく、感光体ドラムとクリーニングブレードとの間にたまったトナーの圧力を解除することができる。
以下、本発明の実施形態に係る画像形成装置を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置10の構成を示す正面図である。
画像形成装置10は、モノクロ画像形成処理またはフルカラー画像形成処理のいずれかの画像形成処理を行い、画像データに基づいて用紙に単色または多色の画像を形成する。用紙として、普通紙、厚紙、印画紙、OHPフィルム等のシート状の記録媒体が挙げられる。
画像形成装置10は、複数の画像形成部20A,20B,20C,20D、中間転写ユニット30、二次転写ユニット40、定着装置51、用紙搬送路52、給紙カセット53、手差しトレイ54、排紙トレイ55およびCPU60を備える。
画像形成装置10は、ブラック、ならびに、カラー画像を色分解して得られる減法混色の3原色であるシアン、マゼンタおよびイエローの4色の各色相に対応した画像データを用いて、電子写真方式の画像形成処理を行う。画像形成部20A〜20Dでは、各色相のトナー像(現像剤像)が形成される。画像形成部20A〜20Dは、中間転写ユニット30に沿って水平方向に一列に配置されている。
以下では、主として画像形成部20Aについて説明する。画像形成部20B〜20Dは、画像形成部20Aと実質的に同様に構成されている。ブラックの画像形成部20Aは、感光体ドラム21A、帯電装置22A、露光装置23A、現像装置24A、およびクリーニングユニット25Aを備え、電子写真方式の画像形成プロセスを経て、ブラックのトナー像を形成する。
感光体ドラム21A、および画像形成部20B〜20Dにそれぞれ備えられる感光体ドラム21B,21C,21Dは、図3に示す駆動モータ26から駆動力を伝達されることで、画像形成処理時には一方向に回転する。感光体ドラム21Aはモノクロ用像担持体であり、感光体ドラム21B〜21Dはカラー用像担持体である。
帯電装置22Aは、感光体ドラム21Aの周面に対向するように配置され、感光体ドラム21Aの周面を所定の電位に帯電させる。
露光装置23Aは、ブラック用の画像データによって変調されたレーザビームを感光体ドラム21Aの周面に照射する。これによって、感光体ドラム21Aの周面に、ブラック用の画像データに基づく静電潜像が形成される。
現像装置24Aは、ブラックのトナー(現像剤)を収容している。現像装置24Aは、感光体ドラム21Aの周面にトナーを供給することで、静電潜像をトナー像に現像する。
なお、画像形成部20B〜20Dのそれぞれの現像装置24B〜24Dには、シアン、マゼンタおよびイエローの各色のトナーが収容されており、画像形成部20B〜20Dのそれぞれの感光体ドラム21B〜21Dには、シアン、マゼンタおよびイエローの各色相のトナー像が形成される。
中間転写ユニット30は、中間転写ベルト31、中間転写駆動ローラ32、中間転写従動ローラ33、中間転写ローラ34A〜34Dおよび中間転写ベルト用クリーニングユニット35を有している。
中間転写ベルト31は、無端ベルト状であり、中間転写駆動ローラ32と中間転写従動ローラ33とに張架され、所定方向へ周回移動する。中間転写ベルト31の外周面は、画像形成部20A〜20Dのそれぞれの感光体ドラム21A〜21Dに対向している。
中間転写ローラ34A〜34Dは、中間転写ベルト31を挟んで感光体ドラム21A〜21Dにそれぞれ対向するように配置されている。中間転写ベルト31の外周面と感光体ドラム21A〜21Dとが対向する領域が、中間転写領域である。
中間転写ローラ34A〜34Dには、トナーの帯電極性(例えば、マイナス)と逆極性(例えば、プラス)の中間転写バイアスが定電圧制御によって印加される。これによって、感光体ドラム21A〜21Dの周面に形成された各色相のトナー像は中間転写ベルト31の外周面に順次重ねて中間転写され、中間転写ベルト31の外周面にフルカラーのトナー像が形成される。
但し、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの色相の一部のみの画像データが入力された場合には、4個の感光体ドラム21A〜21Dのうち、入力された画像データの色相に対応する一部のみにおいて静電潜像およびトナー像が形成される。例えば、モノクロ画像形成処理を行う場合は、ブラックの色相に対応した感光体ドラム21Aのみにおいて静電潜像およびトナー像が形成され、中間転写ベルト31の外周面にはブラックのトナー像のみが転写される。
クリーニングユニット25Aは、現像および中間転写後における感光体ドラム21Aの周面に残留したトナーを回収する。
二次転写ユニット40は、中間転写ベルト31を挟んで中間転写駆動ローラ32に接離自在に構成されている。中間転写ベルト31と二次転写ユニット40とが圧接する領域が二次転写領域である。
感光体ドラム21A〜21Dは、二次転写領域に近い方から、ブラック用の感光体ドラム21A、シアン用の感光体ドラム21B、マゼンタ用の感光体ドラム21C、イエロー用の感光体ドラム21Dの順に配置されている。中間転写ベルト31の外周面に担持されたトナー像は、中間転写ベルト31の移動によって、二次転写領域へ搬送される。
給紙カセット53は、用紙を収容している。手差しトレイ54には、不定形の用紙または厚紙が載置される。用紙搬送路52は、給紙カセット53または手差しトレイ54から給紙された用紙を、二次転写領域および定着装置51を経由して排紙トレイ55へ導くように構成されている。
用紙搬送方向において二次転写領域の上流側近傍には、レジストローラ56が配置されている。給紙カセット53または手差しトレイ54から用紙搬送路52に給紙された用紙は、停止した状態のレジストローラ56に突き当てられることで方向を補正され、所定のタイミングで回転を開始するレジストローラ56によって二次転写領域へ供給される。用紙が二次転写領域へ供給されることで、用紙と中間転写ベルト31とが密着する。
二次転写領域に所定の二次転写電界が形成されることによって、中間転写ベルト31に担持されたトナー像が用紙に二次転写される。
中間転写ベルト31に担持されたトナーのうち、用紙へ転写されずに中間転写ベルト31上に残留したトナーは、中間転写ベルト用クリーニングユニット35によって回収される。これによって、次工程での混色が防止される。
定着装置51は、加熱ローラ511および加圧ローラ512を有している。加熱ローラ511と加圧ローラ512とは、互いに圧接している。定着装置51は、加熱ローラ511と加圧ローラ512とのニップ部で用紙を挟み付けつつ搬送することで用紙を加熱および加圧し、これによって、トナー像を用紙に堅牢に定着させる。トナー像が定着した用紙は、排紙ローラ対57によって排紙トレイ55上へ排出される。
図2は、本発明の実施形態に係る画像形成装置10の要部を示す正面図である。図3は、本発明の実施形態に係る画像形成装置10の要部を示すブロック図である。
画像形成装置10は、感光体ドラム21A〜21D、中間転写ベルト31、クリーニングブレード250A〜250D、カム機構36、駆動モータ26、CPU60、ROM61およびRAM62を備える。感光体ドラム21B〜21Dは、本発明の第1感光体ドラムに相当する。感光体ドラム21Aは、本発明の第2感光体ドラムに相当する。カム機構36は、本発明の切替機構に相当する。駆動モータ26は、本発明の逆回転機構に相当する。
感光体ドラム21B〜21Dは、表面に単色カラートナー像を担持する。感光体ドラム21Aは、表面にブラックトナー像を担持する。中間転写ベルト31は、感光体ドラム21A〜21Dとの当接状態において、感光体ドラム21A〜21Dの少なくとも一つからトナー像が転写される。クリーニングブレード250A〜250Dは、クリーニングユニット25A〜25Dにそれぞれ設けられ、転写後の感光体ドラム21A〜21Dに残留したトナーを除去するために感光体ドラム21A〜21Dのそれぞれに摺接する。
カム機構36は、カラー画像形成処理が終了した後に、感光体ドラム21A〜21Dと中間転写ベルト31との当接状態を離間状態に切り替える。駆動モータ26は、カム機構36によって感光体ドラム21A〜21Dと中間転写ベルト31とを離間状態に切り替えた後に、感光体ドラム21B〜21Dを逆回転させる。CPU60は、ROM61から制御プログラムを読みだして実行し、各部を総括的に制御する。RAM62は、CPU60のワーキングエリアとして活用される。
図4は、本発明の実施形態に係る画像形成装置10の制御内容を示すフローチャートである。
CPU60は、カラー画像形成命令がされるまで待機する(S10のN)。CPU60は、カラー画像形成命令がされたと判断すると(S10のY)、カラー画像形成処理が終了するまで待機する(S20のN)。CPU60は、カラー画像形成処理が終了したと判断すると(S20のY)、感光体ドラム21A〜21Dと中間転写ベルト31との当接状態を離間状態に切り替える制御をカム機構36を介して行う(S30)。当該離間状態を図5に示す。その後、CPU60は、感光体ドラム21B〜21Dを逆回転させる制御を駆動モータ26を介して行う(S40)。
当該逆回転制御を行う前は、図6に示すように、感光体ドラム21Bとクリーニングブレード250Bとの間にトナーTがたまっている。この状態から、当該逆回転制御を行うと、図7に示すように、トナーTが分散して感光体ドラム21Bとクリーニングブレード250Bとの間におけるトナーTの圧力が解除される。なお、図6では、感光体ドラム21Bを例にとって説明したが、感光体ドラム21C,21Dについても同様である。
CPU60は、S40の後、感光体ドラム21A〜21Dと中間転写ベルト31との離間状態を当接状態に切り替えて(S50)、本実施形態の制御を終了する。
この構成では、感光体ドラム21B〜21Dの逆回転を行うことにより、感光体ドラム21B〜21Dとクリーニングブレード250B〜250Dとの間にたまったトナーTの圧力を解除することができるので、トナーTのすり抜けによる画像不良の発生を防止することができる。
また、感光体ドラム21A〜21Dと中間転写ベルト31とを非接触の状態で感光体ドラム21B〜21Dの逆回転を行うため、当該逆回転中に感光体ドラム21B〜21Dと中間転写ベルト31とが摺接することがないので、感光体ドラム21B〜21Dの寿命への影響を低減することができるとともに感光体ドラム21B〜21Dの回転駆動系(例えば、駆動モータ26)への負担を低減することができる。
カム機構36は、モノクロ画像形成処理が終了した後に、感光体ドラム21A〜21Dと中間転写ベルト31との当接状態を離間状態に切り替えず、また、駆動モータ26は、モノクロ画像形成処理が終了した後に、感光体ドラム21B〜21Dを逆回転させないことが好ましい。
モノクロ画像形成処理が終了した後は、感光体ドラム21B〜21Dとクリーニングブレード250B〜250Dとの間にトナーTがたまることがないため、感光体ドラム21A〜21Dと中間転写ベルト31との当接状態を離間状態に切り替えて感光体ドラム21B〜21Dを逆回転させる必要がない。したがって、感光体ドラム21B〜21Dの寿命への影響を低減することができるとともに感光体ドラム21B〜21Dの回転駆動系(例えば、駆動モータ26)への負担を低減することができる。
また、駆動モータ26は、感光体ドラム21Aを逆回転させないことが好ましい。
ブラックトナーは、すり抜けによる画像不良の発生の原因となることがないため、感光体ドラム21Aを逆回転させる必要がない。したがって、感光体ドラム21Aの寿命への影響を低減することができるとともに感光体ドラム21Aの回転駆動系(例えば、駆動モータ26)への負担を低減することができる。
さらに、駆動モータ26は、感光体ドラム21B〜21Dを微小角度逆回転させるだけでよい。
感光体ドラム21B〜21Dの逆回転量が微小角度であっても、トナーTのすり抜けによる画像不良の発生を防止することができる。したがって、感光体ドラム21B〜21Dの寿命への影響を低減することができるとともに感光体ドラム21B〜21Dの回転駆動系(例えば、駆動モータ26)への負担を低減することができる。
具体的には、駆動モータ26は、感光体ドラム21B〜21Dとクリーニングブレード250B〜250Dとの間にたまったトナーTの圧力を解除する角度だけ感光体ドラム21B〜21Dを逆回転させるだけでよい。
感光体ドラム21B〜21Dとクリーニングブレード250B〜250Dとの間にたまったトナーTの圧力を解除すれば、トナーTのすり抜けによる画像不良の発生を防止することができる。したがって、感光体ドラム21B〜21Dの寿命への影響を低減することができるとともに感光体ドラム21B〜21Dの回転駆動系(例えば、駆動モータ26)への負担を低減することができる。
より具体的には、駆動モータ26は、感光体ドラム21B〜21Dを周長数ミリ逆回転させるだけでよい。
感光体ドラム21B〜21Dを周長数ミリ逆回転させれば、感光体ドラム21B〜21Dとクリーニングブレード250B〜250Dとの間にたまったトナーTの圧力を解除することができるため、トナーTのすり抜けによる画像不良の発生を防止することができる。したがって、感光体ドラム21B〜21Dの寿命への影響を低減することができるとともに感光体ドラム21B〜21Dの回転駆動系(例えば、駆動モータ26)への負担を低減することができる。
なお、本実施形態においては、逆回転機構として駆動モータ26を例にとって説明したが、これに限られるものではない。例えば、図8に示すような構造を逆回転機構として採用してもよい。
すなわち、感光体ドラム21Bの回転駆動系のギア27に支軸27Aを設け、感光体ドラム21Bの近傍に支軸27Bを設け、支軸27A,27Bで引っ張りバネ28を支持することにより、ギア27を介して感光体ドラム21Bを付勢する構成である。この構成における支軸27A,27Bおよび引っ張りバネ28は、本発明の逆回転機構に相当する。なお、感光体ドラム21C,21Dについても同様の構成を有する。
さらに、この構成に図示しないクラッチを使用することにより、カラー画像形成処理が終わって感光体ドラム21A〜21Dと中間転写ベルト31とが離間状態に切り替えられてから、感光体ドラム21B〜21Dを逆回転させることができる。
この構成では、駆動モータ26によって感光体ドラム21B〜21Dを逆回転させる必要がないため、感光体ドラム21B〜21Dの回転駆動系(例えば、駆動モータ26)への負担を低減することができる。
最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
10 −画像形成装置
21A−感光体ドラム
21B−感光体ドラム
21C−感光体ドラム
21D−感光体ドラム
26 −駆動モータ
27A−支軸
27B−支軸
28 −引っ張りバネ
31 −中間転写ベルト
36 −カム機構
250A−クリーニングブレード
250B−クリーニングブレード
250C−クリーニングブレード
250D−クリーニングブレード
21A−感光体ドラム
21B−感光体ドラム
21C−感光体ドラム
21D−感光体ドラム
26 −駆動モータ
27A−支軸
27B−支軸
28 −引っ張りバネ
31 −中間転写ベルト
36 −カム機構
250A−クリーニングブレード
250B−クリーニングブレード
250C−クリーニングブレード
250D−クリーニングブレード
Claims (7)
- モノクロ画像形成処理およびカラー画像形成処理を行うタンデム型の画像形成装置であって、
表面に単色カラートナー像を担持する複数の第1感光体ドラムと、
表面にブラックトナー像を担持する第2感光体ドラムと、
前記複数の第1感光体ドラムおよび前記第2感光体ドラムとの当接状態において、前記複数の第1感光体ドラムおよび前記第2感光体ドラムの少なくとも一方からトナー像が転写される中間転写ベルトと、
転写後の前記複数の第1感光体ドラムおよび前記第2感光体ドラムに残留したトナーを除去するために前記複数の第1感光体ドラムおよび前記第2感光体ドラムのそれぞれに摺接する複数のクリーニングブレードと、
カラー画像形成処理が終了した後に、前記複数の第1感光体ドラムおよび前記第2感光体ドラムと前記中間転写ベルトとの当接状態を離間状態に切り替える切替機構と、
前記切替機構によって前記複数の第1感光体ドラムおよび前記第2感光体ドラムと前記中間転写ベルトとを離間状態に切り替えた後に、前記複数の第1感光体ドラムを逆回転させる逆回転機構と、
を備え、
前記切替機構は、モノクロ画像形成処理が終了した後に、前記複数の第1感光体ドラムおよび前記第2感光体ドラムと前記中間転写ベルトとの当接状態を離間状態に切り替えず、
前記逆回転機構は、モノクロ画像形成処理が終了した後に、前記複数の第1感光体ドラムを逆回転させない
画像形成装置。 - 前記逆回転機構は、前記第2感光体ドラムを逆回転させない
請求項1に記載の画像形成装置。 - モノクロ画像形成処理およびカラー画像形成処理を行うタンデム型の画像形成装置であって、
表面に単色カラートナー像を担持する複数の第1感光体ドラムと、
表面にブラックトナー像を担持する第2感光体ドラムと、
前記複数の第1感光体ドラムおよび前記第2感光体ドラムとの当接状態において、前記複数の第1感光体ドラムおよび前記第2感光体ドラムの少なくとも一方からトナー像が転写される中間転写ベルトと、
転写後の前記複数の第1感光体ドラムおよび前記第2感光体ドラムに残留したトナーを除去するために前記複数の第1感光体ドラムおよび前記第2感光体ドラムのそれぞれに摺接する複数のクリーニングブレードと、
カラー画像形成処理が終了した後に、前記複数の第1感光体ドラムおよび前記第2感光体ドラムと前記中間転写ベルトとの当接状態を離間状態に切り替える切替機構と、
前記切替機構によって前記複数の第1感光体ドラムおよび前記第2感光体ドラムと前記中間転写ベルトとを離間状態に切り替えた後に、前記複数の第1感光体ドラムを逆回転させる逆回転機構と、
を備え、
前記逆回転機構は、前記第2感光体ドラムを逆回転させない
画像形成装置。 - 前記切替機構は、モノクロ画像形成処理が終了した後に、前記複数の第1感光体ドラムおよび前記第2感光体ドラムと前記中間転写ベルトとの当接状態を離間状態に切り替えず、
前記逆回転機構は、モノクロ画像形成処理が終了した後に、前記複数の第1感光体ドラムを逆回転させない
請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記逆回転機構は、前記複数の第1感光体ドラムを微小角度逆回転させる
請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記逆回転機構は、前記複数の第1感光体ドラムと前記複数のクリーニングブレードとの間にたまったトナーの圧力を解除する角度だけ前記複数の第1感光体ドラムを逆回転させる
請求項5に記載の画像形成装置。 - 前記逆回転機構は、前記複数の第1感光体ドラムを周長数ミリ逆回転させる
請求項6に記載の画像形成装置。
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