(57)【要約】【課題】複数のクリーニング機構を併用した画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１は、中間転写体２５１と、像担持体５０と、１次転写部５３と、２次転写部２５２と、第１クリーニング機構８１と、第２クリーニング機構８２と、制御部２８０とを備える。第１クリーニング機構８１は、中間転写体２５１の上の残留トナーを直接的に除去する。第２クリーニング機構８２は、中間転写体２５１の上の残留トナーを像担持体５０へ逆転写する。制御部２８０は、第１クリーニング機構８１を起動した後、所定の条件を満たす場合に第２クリーニング機構８２を更に起動する。【選択図】図１
2020193998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間転写体と、
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体の上の前記トナー像を前記中間転写体へ転写する１次転写部と、
前記中間転写体の上の前記トナー像を記録媒体へ転写する２次転写部と、
前記中間転写体の上の残留トナーを直接的に除去する第１クリーニング機構と、
前記中間転写体の上の残留トナーを前記像担持体へ逆転写する第２クリーニング機構と、
前記第１クリーニング機構及び前記第２クリーニング機構を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記第１クリーニング機構を起動した後、所定の条件を満たす場合に前記第２クリーニング機構を更に起動する、画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記像担持体のキャリブレーションが実行中でなく、かつ画像形成速度が所定値以下であって次の記録媒体の到着までに時間的余裕がある場合に、前記第２クリーニング機構を更に起動する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１クリーニング機構は、
前記中間転写体の上の残留トナーを一極性に帯電させるプレブラシと、
前記一極性に帯電した前記残留トナーを前記中間転写体から除去するファーブラシと、
前記プレブラシとは逆極性のバイアス電圧を受けて、前記ファーブラシの上の前記残留トナーを回収する回収ローラーと、
前記回収ローラーに摺接するブレードと
を有する、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第２クリーニング機構は、
スイッチと、
前記スイッチを介して前記１次転写部に前記逆転写のためのバイアス電圧を印加する電源と
を有する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体の上の残留トナーを除去するクリーニング部を更に備え、
前記制御部は、前記像担持体が少なくとも１回転した後に前記第２クリーニング機構の作動が停止するように制御し、
前記像担持体が少なくとも１回転する間に、前記像担持体の上の残留トナーが前記クリーニング部により除去される、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体ドラムと中間転写ベルトとを備えた電子写真方式の画像形成装置が知られている。特許文献１に記載の画像形成装置は、中間転写ベルトの上の残留トナーを感光体ドラムへ逆転写するクリーニング機構を更に備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２４２１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の画像形成装置では、逆極性の高電圧印加による消費電力の増加及び正転写への影響が課題とされる。一方、中間転写ベルトの上の残留トナーを直接的に除去するクリーニング機構も知られているが、残留トナーを除去するために中間転写ベルトを余分に回転させる必要が生じ、ダウンタイムの増加が課題とされる。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、複数のクリーニング機構を併用した画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の画像形成装置は、中間転写体と、像担持体と、１次転写部と、２次転写部と、第１クリーニング機構と、第２クリーニング機構と、制御部とを備える。前記像担持体は、トナー像を担持する。前記１次転写部は、前記像担持体の上の前記トナー像を前記中間転写体へ転写する。前記２次転写部は、前記中間転写体の上の前記トナー像を記録媒体へ転写する。前記第１クリーニング機構は、前記中間転写体の上の残留トナーを直接的に除去する。前記第２クリーニング機構は、前記中間転写体の上の残留トナーを前記像担持体へ逆転写する。前記制御部は、前記第１クリーニング機構及び前記第２クリーニング機構を制御する。前記制御部は、前記第１クリーニング機構を起動した後、所定の条件を満たす場合に前記第２クリーニング機構を更に起動する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数のクリーニング機構を併用した画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す断面図である。
【図２】第１クリーニング機構の一例を示す拡大図である。
【図３】第２クリーニング機構の一例を示す拡大図である。
【図４】制御部の動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。なお、本明細書では、Ｘ軸及びＹ軸は水平面に平行であり、Ｚ軸は鉛直線に平行である。
【００１０】
図１を参照して本実施形態に係る画像形成装置１について説明する。図１は、画像形成装置１を示す。画像形成装置１は、例えば、複写機、プリンター、ファクシミリ、又は複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）である。複合機は、例えば、複写機、プリンター、及びファクシミリのうち少なくとも２つの機器を備える。
【００１１】
図１に示されるように、画像形成装置１は、画像形成部５と、画像読取部２１０と、収容部２２０と、搬送部２３０と、転写部２５０と、定着部２６０と、排出部２７０と、制御部２８０とを備える。
【００１２】
画像形成部５は、画像データに基づいてトナー像を形成する。本実施形態では、正極性のトナーが使用されるものとする。
【００１３】
画像読取部２１０は、複写される原稿の画像を光学的に読み取り、画像データを生成する。
【００１４】
収容部２２０は、シートＳを収容する。シートＳは、例えば、普通紙、コピー紙、再生紙、薄紙、厚紙、光沢紙、又はＯＨＰ（Ｏｖｅｒｈｅａｄ  Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ）シートである。シートＳは、収容部２２０から搬送部２３０に給送される。シートＳは、「記録媒体」の一例に相当する。
【００１５】
搬送部２３０は、収容部２２０から給送されるシートＳを、搬送方向Ａに沿って、転写部２５０及び定着部２６０を経由して排出部２７０まで搬送する。
【００１６】
転写部２５０は、中間転写ベルト２５１、２次転写ローラー２５２、従動ローラー２５３、対向ローラー２５４、及び第１クリーニング機構８１を含む。中間転写ベルト２５１は無端状のベルトである。対向ローラー２５４は、中間転写ベルト２５１が張架されるように、従動ローラー２５３からＹ軸の正方向に距離を隔てて配置される。中間転写ベルト２５１は、例えば、回転方向Ｄに沿って回転する。回転方向Ｄは、正方向を向くＸ軸が反時計回りに回転する方向である。中間転写ベルト２５１には、画像形成部５が形成したトナー像が転写される。中間転写ベルト２５１は、「中間転写体」の一例に相当する。２次転写ローラー２５２は、「２次転写部」の一例に相当する。
【００１７】
２次転写ローラー２５２は、中間転写ベルト２５１を介して従動ローラー２５３に押圧される。中間転写ベルト２５１に転写されるトナー像は、２次転写ローラー２５２と従動ローラー２５３との間を通過する際に、シートＳに転写される。第１クリーニング機構８１は、中間転写ベルト２５１の上の残留トナーを直接的に除去する。第１クリーニング機構８１は、例えば対向ローラー２５４の近傍に配置される。
【００１８】
定着部２６０は、定着部材２６１及び加圧部材２６２を含む。定着部材２６１がシートＳを加熱し、加圧部材２６２がシートＳを加圧することで、シートＳに転写されたトナー像は、シートＳに定着される。
【００１９】
排出部２７０は、トナー像が定着されたシートＳを画像形成装置１の外部へ排出する。
【００２０】
制御部２８０は、記憶領域を有する。記憶領域は、プログラム、設定情報、及び画像データ等を記憶する。記憶領域は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。制御部２８０は、ＲＯＭに予め記憶された各種の制御プログラムを実行することにより、画像形成装置１が備える構成要素の全体の動作を制御する。
【００２１】
画像形成部５は、除電部１０、現像部２０、クリーニング部３０、露光部４０、感光体ドラム５０、１次転写ローラー５３、帯電部６０、及び第２クリーニング機構８２を備える。感光体ドラム５０は、「像担持体」の一例に相当する。１次転写ローラー５３は、「１次転写部」の一例に相当する。
【００２２】
感光体ドラム５０は、中間転写ベルト２５１の外周面に配置される。感光体ドラム５０は、円柱状であり、中間転写ベルト２５１に従動して回転する。
【００２３】
帯電部６０は、感光体ドラム５０の表面に電圧を印加させ、感光体ドラム５０の表面を均一に帯電させる。
【００２４】
露光部４０は、画像読取部２１０によって生成される画像データ又は制御部２８０に記憶される画像データに基づく光を感光体ドラム５０の表面に照射する。その結果、感光体ドラム５０の表面には、画像データに対応する静電潜像が形成される。
【００２５】
現像部２０は、感光体ドラム５０の表面にトナーを供給し、感光体ドラム５０の表面に形成された静電潜像を現像する。具体的には、現像部２０から供給されるトナーは、感光体ドラム５０の表面に形成された静電潜像に付着し、静電潜像が現像される、つまり、感光体ドラム５０はトナー像を担持する。
【００２６】
１次転写ローラー５３は、中間転写ベルト２５１を介して、感光体ドラム５０に対向して配置される。１次転写ローラー５３が感光体ドラム５０を圧接することで、感光体ドラム５０の表面に形成されたトナー像が、中間転写ベルト２５１の外周面に転写される。
【００２７】
第２クリーニング機構８２は、中間転写ベルト２５１の上の残留トナーを感光体ドラム５０へ逆転写するため、１次転写ローラー５３に接続されている。
【００２８】
除電部１０は、感光体ドラム５０の表面に残留する電荷を除去する。
【００２９】
クリーニング部３０は、感光体ドラム５０の表面を摺擦し、感光体ドラム５０の上の残留トナーを除去する。
【００３０】
次に、図１及び図２を参照して第１クリーニング機構８１の一例について説明する。図２は、第１クリーニング機構８１の一例を示す拡大図である。
【００３１】
図２に示されるように、第１クリーニング機構８１は、プレブラシ３０１、第１スイッチ３０２、第１バイアス電源３０３、ファーブラシ３０４、回収ローラー３０５、第２スイッチ３０６、第２バイアス電源３０７、及びブレード３０８を有する。
【００３２】
プレブラシ３０１は、ファーブラシ３０４の上流側で中間転写ベルト２５１に摺接するように配置される。プレブラシ３０１は、第１スイッチ３０２を介して正電圧の第１バイアス電源３０３に接続されている。したがって、第１スイッチ３０２が閉じられたとき、プレブラシ３０１は、中間転写ベルト２５１の上の残留トナーを正極性に帯電させる。
【００３３】
ファーブラシ３０４は、正極性に帯電した残留トナーを中間転写ベルト２５１から除去するように、回転しつつ中間転写ベルト２５１に摺接する。
【００３４】
回収ローラー３０５は、ファーブラシ３０４に摺接するように配置される。回収ローラー３０５は、第２スイッチ３０６を介して負電圧の第２バイアス電源３０７に接続されている。したがって、第２スイッチ３０６が閉じられたとき、回収ローラー３０５は、プレブラシ３０１とは逆極性のバイアス電圧を受けて、ファーブラシ３０４の上の残留トナーを回収する。
【００３５】
ブレード３０８は、回収ローラー３０５に摺接するように配置される。したがって、ブレード３０８は、回収ローラー３０５の表面から残留トナーを除去する。
【００３６】
次に、図１及び図３を参照して第２クリーニング機構８２の一例について説明する。図３は、第２クリーニング機構８２の一例を示す拡大図である。
【００３７】
図３に示されるように、第２クリーニング機構８２は、第３スイッチ４０１及び第３バイアス電源４０２を有する。１次転写ローラー５３は、第３スイッチ４０１を介して正電圧の第３バイアス電源４０２に接続されている。したがって、第３スイッチ４０１が閉じられたとき、第３バイアス電源４０２は、中間転写ベルト２５１の上の残留トナーを感光体ドラム５０へ逆転写するためのバイアス電圧を１次転写ローラー５３に印加する。
【００３８】
中間転写ベルト２５１から感光体ドラム５０へ逆転写された残留トナーは、クリーニング部３０によって感光体ドラム５０から除去される。
【００３９】
次に、図１〜図４を参照して制御部２８０の動作について説明する。図４は、制御部２８０の動作の一例を示すフローチャートである。図４では、第１クリーニング機構８１を「ＣＬ１」と表記し、第２クリーニング機構８２を「ＣＬ２」と表記している。
【００４０】
ステップＳ１０１：図４に示されるように、制御部２８０は、中間転写ベルト２５１のクリーニングが必要であるか否かを判定する。中間転写ベルト２５１のクリーニングが必要であると制御部２８０が判定した場合（ステップＳ１０１でＹｅｓ）には、制御部２８０の処理がステップＳ１０３へ進む。中間転写ベルト２５１のクリーニングが必要でないと制御部２８０が判定した場合（ステップＳ１０１でＮｏ）には、制御部２８０の処理が終了する。
【００４１】
例えば、制御部２８０は、環境温度が２０℃を上回っている場合に、中間転写ベルト２５１のクリーニングが必要であると判定する。あるいは、制御部２８０は、中間転写ベルト２５１のインピーダンス検知電圧が１．５ｋＶ未満である場合に、中間転写ベルト２５１のクリーニングが必要であると判定する。あるいは、制御部２８０は、印刷積算枚数が３００００枚を上回った場合に、中間転写ベルト２５１のクリーニングが必要であると判定する。
【００４２】
ステップＳ１０３：制御部２８０は、第１クリーニング機構８１を起動する。具体的に説明すると、制御部２８０は、ファーブラシ３０４及び回収ローラー３０５がともに回転し、第１スイッチ３０２が閉じ、かつ第２スイッチ３０６が閉じるように制御する。第１バイアス電源３０３の電圧がプレブラシ３０１に、第２バイアス電源３０７の電圧が回収ローラー３０５にそれぞれ印加される。中間転写ベルト２５１は、回転を継続する。その結果、中間転写ベルト２５１の上の残留トナーの除去が開始する。ステップＳ１０３の処理が終了すると、制御部２８０の処理がステップＳ１０５へ進む。
【００４３】
ステップＳ１０５：制御部２８０は、中間転写ベルト２５１のクリーニングが完了したか否かを判定する。中間転写ベルト２５１のクリーニングが完了したと制御部２８０が判定した場合（ステップＳ１０５でＹｅｓ）には、制御部２８０の処理がステップＳ１１７へ進む。中間転写ベルト２５１のクリーニングが完了していないと制御部２８０が判定した場合（ステップＳ１０５でＮｏ）には、制御部２８０の処理がステップＳ１０７へ進む。
【００４４】
例えば、制御部２８０は、中間転写ベルト２５１のインピーダンス検知電圧が１．５ｋＶ以上である場合に、中間転写ベルト２５１のクリーニングが完了したと判定する。
【００４５】
ステップＳ１０７：制御部２８０は、中間転写ベルト２５１から感光体ドラム５０へのトナーの逆転写が可能であるか否かを判定する。感光体ドラム５０へのトナーの逆転写が可能であると制御部２８０が判定した場合（ステップＳ１０７でＹｅｓ）には、制御部２８０の処理がステップＳ１０９へ進む。感光体ドラム５０へのトナーの逆転写が可能でないと制御部２８０が判定した場合（ステップＳ１０７でＮｏ）には、制御部２８０の処理がステップＳ１１１へ進む。
【００４６】
例えば、制御部２８０は、感光体ドラム５０のキャリブレーションが実行中でなく、かつ次のシートＳの到着までに時間的余裕がある場合に、感光体ドラム５０へのトナーの逆転写が可能であると判定する。例えば、制御部２８０は、印刷速度が所定値（例えば３０枚／分）以下である場合に、次のシートＳの到着までに時間的余裕があると判定する。
【００４７】
ステップＳ１０９：制御部２８０は、第２クリーニング機構８２を更に起動する。具体的に説明すると、制御部２８０は、第３スイッチ４０１が閉じるように制御する。第３バイアス電源４０２の電圧が１次転写ローラー５３に印加される。中間転写ベルト２５１は、回転を継続する。その結果、逆転写による、中間転写ベルト２５１の上の残留トナーの除去が開始する。ステップＳ１０９の処理が終了すると、制御部２８０の処理がステップＳ１０５へ戻る。
【００４８】
ステップＳ１１１：制御部２８０は、第２クリーニング機構８２が作動中であるか否かを判定する。第２クリーニング機構８２が作動中であると制御部２８０が判定した場合（ステップＳ１１１でＹｅｓ）には、制御部２８０の処理がステップＳ１１３へ進む。第２クリーニング機構８２が作動中でないと制御部２８０が判定した場合（ステップＳ１１１でＮｏ）には、制御部２８０の処理がステップＳ１０５へ戻る。
【００４９】
ステップＳ１１３：制御部２８０は、感光体ドラム５０が１回転を終えるまで待つ。感光体ドラム５０が１回転する間に、感光体ドラム５０の上の残留トナーがクリーニング部３０により除去される。ステップＳ１１３の処理が終了すると、制御部２８０の処理がステップＳ１１５へ進む。
【００５０】
ステップＳ１１５：制御部２８０は、第２クリーニング機構８２の作動を停止させる。ステップＳ１１５の処理が終了すると、制御部２８０の処理がステップＳ１０５へ戻る。
【００５１】
ステップＳ１１７：制御部２８０は、第１クリーニング機構８１の作動を停止させる。ステップＳ１１７の処理が終了すると、制御部２８０の処理がステップＳ１１９へ進む。
【００５２】
ステップＳ１１９：ステップＳ１１１と同様に、制御部２８０は、第２クリーニング機構８２が作動中であるか否かを判定する。第２クリーニング機構８２が作動中であると制御部２８０が判定した場合（ステップＳ１１９でＹｅｓ）には、制御部２８０の処理がステップＳ１２１へ進む。第２クリーニング機構８２が作動中でないと制御部２８０が判定した場合（ステップＳ１１９でＮｏ）には、制御部２８０の処理が終了する。
【００５３】
ステップＳ１２１：ステップＳ１１３と同様に、制御部２８０は、感光体ドラム５０が１回転を終えるまで待つ。感光体ドラム５０が１回転する間に、感光体ドラム５０の上の残留トナーがクリーニング部３０により除去される。ステップＳ１２１の処理が終了すると、制御部２８０の処理がステップＳ１２３へ進む。
【００５４】
ステップＳ１２３：ステップＳ１１５と同様に、制御部２８０は、第２クリーニング機構８２の作動を停止させる。ステップＳ１２３の処理が終了すると、制御部２８０の処理が終了する。
【００５５】
本実施形態によれば、制御部２８０は、第１クリーニング機構８１を起動した後、感光体ドラム５０へのトナーの逆転写が可能であることを確認したうえで、第２クリーニング機構８２を更に起動する。したがって、第１クリーニング機構８１の利用を基本としつつ、第１クリーニング機構８１と第２クリーニング機構８２との併用が無理なく行える。また、第２クリーニング機構８２がシート間のタイミングで中間転写ベルト２５１のクリーニングを実行するので、残留トナーを除去するため中間転写ベルト２５１を余分に回転させる必要がなくなり、ダウンタイムが低減する。
【００５６】
また、本実施形態によれば、制御部２８０は、感光体ドラム５０が１回転した後に第２クリーニング機構８２の作動が停止するように制御する。感光体ドラム５０が１回転する間に、感光体ドラム５０の上の残留トナーがクリーニング部３０により除去されて、感光体ドラム５０の像担持体としての準備が整う。
【００５７】
以上、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数等は、図面作成の都合上から実際とは異なる。また、上記の実施形態で示す各構成要素の形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、画像形成装置の分野に利用可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１        画像形成装置
５        画像形成部
３０      クリーニング部
５０      感光体ドラム（像担持体）
５３      １次転写ローラー（１次転写部）
８１      第１クリーニング機構
８２      第２クリーニング機構
２５０    転写部
２５１    中間転写ベルト（中間転写体）
２５２    ２次転写ローラー（２次転写部）
２５３    従動ローラー
２５４    対向ローラー
２８０    制御部
３０１    プレブラシ
３０２    第１スイッチ
３０３    第１バイアス電源
３０４    ファーブラシ
３０５    回収ローラー
３０６    第２スイッチ
３０７    第２バイアス電源
３０８    ブレード
４０１    第３スイッチ
４０２    第３バイアス電源
Ｓ        シート（記録媒体）
【図１】
2020193998.tif 000003
【図２】
2020193998.tif 000004
【図３】
2020193998.tif 000005
【図４】
2020193998.tif 000006