(57)【要約】【課題】  画像形成装置において、低印字率が連続した状態においても、確実にクリーニングブレードから生じる異常音を防止する。【解決手段】  各色現像器は各色毎の感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ上の静電潜像を現像してトナー像とし、感光体ドラム上のトナー像が順次中間転写ベルト１３に転写されて、中間転写ベルト上のトナー像が記録用紙に転写されて画像形成を行い、クリーニングブレード１８ａ〜１８ｄが感光体ドラムに当接し、感光体ドラム上に残留する残留トナーをクリーニングする。現像器毎にトナー消費量が検知され、画像形成が行われていない状態で、現像器毎のトナー消費量に応じて少なくとも最もトナー消費量の多い現像器に対応する感光体ドラム上にトナー像を形成して、トナー像の一部を中間転写ベルトに転写トナー像として転写し、転写トナー像を中間転写体から残りの像担持体に逆転写する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の像担持体と、該像担持体毎に設けられ前記像担持体上の静電潜像を現像してトナー像とする現像器と、前記像担持体上のトナー像が順次転写される中間転写体と、前記像担持体に当接して前記像担持体上に残留する残留トナーをクリーニングするクリーニングブレードとを有し、該中間転写体上のトナー像を記録用紙に転写して画像形成を行う画像形成装置において、
前記現像器毎にトナー消費量を検知するトナー消費量検知手段と、
画像形成が行われていない状態で前記現像器毎のトナー消費量に応じて少なくとも最もトナー消費量の多い現像器に対応する像担持体上にトナー像を形成して該トナー像の一部を前記中間転写体に転写トナー像として転写し、該転写トナー像を前記中間転写体から残りの像担持体に逆転写する制御モードを行う制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナー消費量検知手段は、前記現像器毎の印字率に応じて前記トナー消費量を検知するようにしたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記像担持体から前記中間転写体へトナー像を転写する第１のバイアス電源と前記中間転写体から前記像担持体へトナー像を逆転写する第２のバイアス電源と、前記第１及び前記第２のバイアス電源を切替制御する切替制御手段とを有することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記中間転写体に離接可能に配置され、前記中間転写体に当接した際前記中間転写体上に残留する残留トナーをクリーニングする中間転写体クリーニング部材を有し、
前記制御手段は、前記中間転写体の回転方向最上流側に位置する像担持体に対応する現像器のトナー消費量が最も多い場合を除いて、前記制御モード実施中は前記中間転写体クリーニング部材を前記中間転写体から離間させるようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、画像形成開始の後予め規定された時間が経過すると前記制御モードとなることを特徴とする請求項１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、複写機、プリンタ、又はファクシミリ装置等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置に関し、特に、感光体ドラム等の像担持体に残留した残留トナーを除去する際に用いられるクリーニング部材から発生する異常振動音を低減することのできる画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機等の画像形成装置においては、感光体ドラム等の像担持体にクリーニングブレード等のクリーニング部材を接触させて、転写工程後感光体ドラム上に残留する残留トナーをクリーニングブレードによってクリーニングしている。
【０００３】
クリーニングブレードは感光体ドラムに接触しているものの、クリーニングブレードと感光体ドラムとの間に介在するトナーが潤滑剤として作用して、クリーニングブレードと感光体ドラムとの摩擦を低減しているが、印字率が低い状態が連続すると、クリーニングブレードと感光体ドラムとの間に介在するトナーが極端に少なくなって、トナーによる潤滑作用が極めて低くなって、クリーニングブレードと感光体ドラムとの摩擦が増大して、これによって、クリーニングブレードの微小振動（ステックスリップ運動）の振幅が大きくなって異常音が発生する。
【０００４】
このような異常音を防止するため、予め感光体ドラム上に所定のパターンのトナーを付着させて、クリーニングブレードで感光体ドラムをクリーニングして感光体ドラムとクリーニングブレードとの間に介在するトナーを多くしてクリーニングブレードの振動を抑制することが行われている。
【０００５】
例えば、クリーニングブレードの振動を検出して、この検出振動の振幅と予め設定された所定の振幅とを比較して検出振動の振幅が所定振幅以上になると、感光体ドラムに特定パターンを露光して、感光体ドラム上に特定パターンに応じたトナーパターンを形成して、感光体ドラムとクリーニングブレードとの間に介在するトナーを増加させるようにしたものがある（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特許第３１２６６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、トナーによる潤滑作用の大部分は、トナー表面に付着する外添剤によるものであるが、低印字率の印字が連続すると、つまり、トナー消費量が極端に少ないと、トナーは現像器中で長時間に亘って攪拌された状態となって、長時間攪拌されると、外添剤がトナー中に埋め込まれてしまい、潤滑作用が低下してしまうことになる。このような潤滑作用の低下したトナーを感光体ドラム上に供給しても、感光体ドラムとクリーニングブレードとの間における摩擦を低減することは難しく、その結果、クリーニングブレードの振動の増大に起因して異常音が発生してしまう。
【０００８】
従来の画像形成装置においては、クリーニングブレードの振動を検知して、その検知結果に応じて感光体ドラム上にトナーを供給しているものの、低印字率が連続した状態では、トナーの潤滑作用が低下しているため、感光体ドラムとクリーニングブレードとの間における摩擦を低減することが難しく、クリーニングブレードの振動の振幅増大に起因して異常音が発生してしまうという課題がある。
【０００９】
従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、低印字率が連続した状態においても、確実にクリーニングブレードから生じる異常音を防止することのできる画像形成装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明はかかる課題を解決するために、複数の像担持体と、該像担持体毎に設けられ前記像担持体上の静電潜像を現像してトナー像とする現像器と、前記像担持体上のトナー像が順次転写される中間転写体と、前記像担持体に当接して前記像担持体上に残留する残留トナーをクリーニングするクリーニングブレードとを有し、該中間転写体上のトナー像を記録用紙に転写して画像形成を行う画像形成装置において、前記現像器毎にトナー消費量を検知するトナー消費量検知手段と、画像形成が行われていない状態で前記現像器毎のトナー消費量に応じて少なくとも最もトナー消費量の多い現像器に対応する像担持体上にトナー像を形成して該トナー像の一部を前記中間転写体に転写トナー像として転写し、該転写トナー像を前記中間転写体から残りの像担持体に逆転写する制御モードを行う制御手段とを有することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明では、前記トナー消費量検知手段は前記現像器毎の印字率に応じて前記トナー消費量を検知するようにしており、前記制御手段は、例えば、前記像担持体から前記中間転写体へトナー像を転写する第１のバイアス電源と前記中間転写体から前記像担持体へトナー像を逆転写する第２のバイアス電源と、前記第１及び前記第２のバイアス電源を切替制御する切替制御手段とを有している。
【００１２】
本発明では、前記中間転写体に離接可能に配置され、前記中間転写体に当接した際前記中間転写体上に残留する残留トナーをクリーニングする中間転写体クリーニング部材を有し、前記制御手段は、前記中間転写体の回転方向最上流側に位置する像担持体に対応する現像器のトナー消費量が最も多い場合を除いて、前記制御モード実施中は前記中間転写体クリーニング部材を前記中間転写体から離間させる。また、前記制御手段は、画像形成開始の後予め規定された時間が経過すると前記制御モードとなる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明による画像形成装置は、現像器毎のトナー消費量に応じて少なくとも最もトナー消費量の多い現像器に対応する像担持体上にトナー像を形成して、このトナー像の一部を中間転写体に転写トナー像として転写し、転写トナー像を中間転写体から残りの像担持体に逆転写するようにしたので、外添剤がトナー中に埋め込まれてしまった状態でないトナーが各像担持体に供給されることになって、このトナーは潤滑作用が低下していない結果、クリーニング部材と像担持体との摩擦が増大することがなく、クリーニング部材の振動に起因する異常音が発生することがないという効果がある。
【００１４】
本発明では、中間転写体の回転方向最上流側に位置する像担持体に対応する現像器のトナー消費量が最も多い場合を除いて中間転写体クリーニング部材を中間転写体から離間させるようにしたので、確実に転写トナー像を残りの像担持体に逆転写できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【実施例１】
【００１６】
まず、図１を参照して、図１はカラー画像形成装置の一例を概略的に示す図であり、図示の画像形成装置は、複数の画像形成ユニット１０ａ〜１０ｄを有しており、画像形成ユニット１０ａ〜１０ｄにはそれぞれ各色（例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ））の感光体ドラム１１ａ〜１１ｄが備えられている。感光体ドラム１１ａ〜１１ｄに対応付けてそれぞれ各色現像器が配置されている（図１においては、現像器１２ｂのみが示されている）。
【００１７】
そして、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄは中間転写体である中間転写ベルト１３に沿って配列され、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄには中間転写ベルト１３を挟んで一次転写ローラ１４ａ〜１４ｄが当接している。中間転写ベルト１３はベルト駆動ローラ１３ａ及び従動ローラ１３ｂに張架されており、ベルト駆動ローラ１３ａの回転駆動によって中間転写ベルト１３は図中太線矢印で示す方向に回転駆動される。
【００１８】
一次転写ローラ１４ａ〜１４ｂにはそれぞれスイッチ１５ａ〜１５ｄを介して第１のバイアス電源（正バイアス電源）１６ａ〜１６ｄと第２のバイアス電源（逆バイアス電源）１７ａ〜１７ｄが接続されている。また、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄに当接してクリーニング部材であるクリーニングブレード１８ａ〜１８ｄが配置されており、このクリーニングブレード１８ａ〜１８ｄによってそれぞれ感光体ドラム１１ａ〜１１ｄに残留する残留トナーが除去される。
【００１９】
さらに、従動ローラ１３ｂの位置において中間転写ベルト１３に離接可能にベルトクリーニングブレード１９が配置され、ベルトクリーニングブレード１９によって中間転写ベルト１３に残留する残留トナーが除去される。なお、図示はしないが、画像形成ユニット１０ａ〜１０ｄには帯電器及び露光器等が備えられており、ベルト駆動ローラ１３ａには中間転写ベルト１３を挟んで二次転写ローラが当接している。
【００２０】
画像形成を行う際には、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄを帯電器で帯電させた後、各色に対応した画像データ（ドットデータ）で感光体ドラム１１ａ〜１１ｄを露光して、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ上に静電潜像を形成する。そして、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ上の静電潜像を現像器によって現像して、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ上にそれぞれ各色トナー像を形成する。制御装置（図示せず）はスイッチ１５ａ〜１５ｄを制御して、第１のバイアス電源１６ａ〜１６ｄをそれぞれ一次転写ローラ１４ａ〜１４ｄに接続して正転写バイアスを一次転写ローラ１４ａ〜１４ｄに印加する。これによって感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ上の各色トナー像が順次中間転写ベルト１３上に転写（一次転写）されて、中間転写ベルト１３上にカラートナー像が形成される。
【００２１】
図示しない給紙装置から二次転写ローラと中間転写ベルト１３とのニップ部に記録用紙が搬送され、中間転写ベルト１３上のカラートナー像が記録用紙に転写され（二次転写）、記録用紙は定着器（図示せず）に搬送されて、ここでカラートナー像が記録用紙に定着された後、排紙トレイ（図示せず）に排紙される。一方、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ上に残留する残留トナーはクリーニングブレード１８ａ〜１８ｄで除去され、中間転写ベルト１３上に残留する残留トナーはベルトクリーニングブレード１９で除去される。
【００２２】
ところで、印字率が低い状態が連続すると、クリーニングブレード１８ａ〜１８ｄと感光体ドラム１１ａ〜１１ｄとの間に介在するトナーが極端に少なくなって、トナーによる潤滑作用が極めて低くなり、クリーニングブレード１８ａ〜１８ｄと感光体ドラム１１ａ〜１１ｄとの摩擦が増大して、クリーニングブレード１８ａ〜１８ｄの振動の振幅が大きくなって異常音が発生してしまう。そこで、ここでは、クリーニングブレード１８ａ〜１８ｄの異常振動を防止するため次のような処理を行った。なお、印字率が低い状態が続いて、トナーによる潤滑作用が極めて低くなったとしても形成画像の画質には影響がほとんどないことが確認されている。
【００２３】
図１及び図２を参照して、ここでは、解像度を６００ｄｐｉ、印字枚数をＡ４版用紙で１０枚／分とし、用紙一枚に印字可能な総ドット数を、例えば、３５００万ドット／Ａ４とした。画像形成を開始の後予め規定された印字時間（画像形成時間：現像時間、例えば十分間）が経過すると（ステップＳ１）、制御装置は画像形成中かどうかを調査する（ステップＳ２）、画像形成中であれば、ステップＳ１に戻り、画像形成が終了していれば、制御モードとなってトナー消費量検出手段によって各色現像器におけるトナー消費量を調べる（ステップＳ３）。例えば、制御装置は、各色現像器について予め規定された時間駆動後の印字ドット数を各色毎の画像データに基づいて算出して、各色現像器毎に印字ドット数に応じて各色現像器毎の印字率を算出する。
【００２４】
いま、３５００万ドット／Ａ４、印字枚数１０枚／分であるから、現像時間１０分では、１００枚印字されることになり、印字可能な総ドット数は３５億ドットとなる。印字率（％）＝印字ドット数÷３５億ドット×１００で表されるから、各色現像器の印字ドット数をそれぞれ２６００万ドット、８２００万ドット、１５００万ドット、及び５０００万ドットとすると、印字率はそれぞれ０．７％、２．３％、０．４％、及び１．４％となり、トータルの印字率は１．２％となる。そして、印字率の高い現像器程トナー消費量が多いこととなり、制御装置は各色現像器毎の印字率からトナー消費量は判断することになる。
【００２５】
続いて、制御装置は最も印字率の高い（つまり、最もトナー消費量の多い）現像器（ここでは、この現像器は現像器１２ｂであるとする）に対応する画像形成ユニット１０ｂについて、感光体ドラム１１ｂを露光した後、ベタ画像データで感光体ドラム１１ｂを露光して現像器１２ｂで静電潜像を現像して感光体ドラム１１ｂ上にベタトナー像Ａを形成する（例えば、現像器１２ｂによって４秒間の現像が行われる：ステップＳ４）。
【００２６】
そして、制御装置はスイッチ１５ｂを制御して第２のバイアス電源１７ｂと一次転写ローラ１４ｂとを接続して、ベタトナー像が転写位置に到達するタイミングで逆転写バイアスを一次転写ローラ１４ｂに印加して（現像時間よりも短い時間、例えば、１秒間逆転写バイアスを印加する）、中間転写ベルト１３の転写を行わずに、トナー像Ｂをクリーニングブレード１８ｂ側に供給する（ステップＳ５）。その後、制御装置はスイッチ１５ｂを切替制御して第１のバイアス電源１６ｂと一次転写ローラ１４ｂとを接続して、正転写バイアスを印加して（例えば、３秒間）、ベタトナー像を転写トナー像Ｃとして中間転写ベルト１３に転写する（ステップＳ６）。
【００２７】
続いて、制御装置はスイッチ１５ｃを切替制御して、第２のバイアス電源１７ｃと一次転写ローラ１４ｃとを接続して、転写トナー像Ｃが転写位置に到達するタイミングで逆転写バイアスを一次転写ローラ１４ｃに印加して（例えば、１秒間逆転写バイアスを印加する）、感光体ドラム１１ｃ上に転写トナー像Ｃの一部を逆転写トナー像Ｄとして転写して、逆転写トナー像Ｄをクリーニングブレード１８ｃ側に供給する（第１の逆転写：ステップＳ７）。
【００２８】
以下同様にして、制御装置はスイッチ１５ｄを切替制御して、第２のバイアス電源１７ｄと一次転写ローラ１４ｄとを接続して、転写トナー像Ｃが転写位置に到達するタイミングで逆転写バイアスを一次転写ローラ１４ｄに印加して（例えば、１秒間逆転写バイアスを印加する）、感光体ドラム１１ｄ上に転写トナー像Ｃの一部を逆転写トナー像Ｅとして転写して、逆転写トナー像Ｅをクリーニングブレード１８ｄ側に供給する（第２の逆転写：ステップＳ８）。
【００２９】
上述の例では、感光体ドラム１１ａは感光体ドラム１１ｂよりも中間転写ベルト１３の回転方向上流側に位置付けられているから、制御装置はベルトクリーニングブレード１９を中間転写ベルト１３から離間させて、転写トナー像Ｃがベルトクリーニングブレード１９で除去されないようにした後、スイッチ１５ａを切替制御して、第２のバイアス電源１７ａと一次転写ローラ１４ａとを接続して、転写トナー像Ｃが転写位置に到達するタイミングで逆転写バイアスを一次転写ローラ１４ａに印加して（例えば、１秒間逆転写バイアスを印加する）、感光体ドラム１１ａ上に転写トナー像Ｃを逆転写トナー像Ｆとして転写して、逆転写トナー像Ｆをクリーニングブレード１８ａ側に供給する（第３の逆転写：ステップＳ９）。
【００３０】
そして、制御装置は、制御モードを終了する。この際には、直ちに画像形成に移行することなく、ベルトクリーニングブレード１９を中間転写ベルト１３に当接させた後、中間転写ベルト１３をさらに一周させて中間転写ベルト１３に残留する残留トナーをベルトクリーニングブレード１９で除去するようにする。
【００３１】
なお、中間転写ベルト１３の周長は予め制御装置に設定されるとともに、中間転写ベルト１３の回転速度（つまり、ベルト駆動ローラ１３ａの駆動速度）が制御装置に与えられ、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの配置間隔は制御装置に設定されている。従って、制御装置では、中間転写ベルト１３上の転写トナー像Ｃが感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの位置に達するタイミングを判断することができ、この判断に基づいて前述のようにして逆転写バイアスを一次転写ローラに印加することになる。
【００３２】
上述の例では、感光体ドラム１１ｂに対応する現像器のトナー消費量が最も多い場合について説明したが、感光体ドラム１１ｃ又は１１ｄに対応する現像器のトナー消費量が最も多い際においても、同様にして、トナー消費量が最も多い現像器を基準としてクリーニングブレード１８ａ〜１８ｄにトナーを供給することになる。
【００３３】
また、感光体ドラム１１ａに対応する現像器のトナー消費量が最も多い際においても、同様にして、クリーニングブレード１８ａ〜１８ｄにトナーを供給することになるが、この際には、現像器は中間転写ベルト１３の最上流側に位置するので、ベルトクリーニングブレード１９を中間転写ベルト１３から離間させる必要はなく、中間転写ベルト１３に残留したトナーはベルトクリーニングブレード１９で除去され、直ちに画像形成に移行することができる。
【００３４】
このようにして、複数の感光体ドラムと中間転写ベルトとを有するタンデム型のカラー画像形成装置において、トナー消費量の最も多い現像器に対応する感光体ドラムのベタ静電潜像を現像して、各感光体ドラムにトナーを供給するようにしたから、トナー消費量の最も多い現像器においてはトナーが攪拌されている時間が短い結果、外添剤のトナーへの埋まり込みが少なく、トナーの潤滑作用が低下することはほとんどなくなって、クリーニングブレードと感光体ドラムとの摩擦を低減でき、クリーニングブレードからの異常音を防止することができる。従って、低印字率が連続した状態においても、確実にクリーニングブレードから生じる異常音を防止することができる。
【００３５】
上述の例では、トナー消費量の最も多い現像器に対応する感光体ドラム上にベタトナー像を形成して、残りの感光体ドラムに逆転写によってトナーを転写する例について説明したが、トナー消費量の最も多い現像器に加えて、次にトナー消費量の多い現像器に対応する感光体ドラム上にベタトナー像を形成するようにして、残りの感光体ドラムに逆転写によってトナーを転写するようにしてもよく、このようにしても、トナーの潤滑作用によってクリーニングブレードから異常音が発生することがないことが分かった。
【００３６】
なお、上述の例では、制御装置、スイッチ１５ａ〜１５ｄ、第１のバイアス電源１６ａ〜１６ｄ、及び第２のバイアス電源１７ａ〜１７ｄが制御手段として機能し、制御装置がトナー消費量検知手段としての機能も有している。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
現像器毎のトナー消費量に応じて少なくとも最もトナー消費量の多い現像器に対応する感光体ドラム上にトナー像を形成して、このトナー像の一部を中間転写ベルトに転写トナー像として転写し、転写トナー像を中間転写ベルトから残りの像担持体に逆転写するようにしたから、外添剤がトナー中に埋め込まれないトナーが各感光体ドラムに供給されることになって、クリーニングブレードと感光体ドラムとの摩擦が増大することがなく、クリーニングブレードの振動に起因する異常音が発生することがない結果、複写機、プリンタ、又はファクシミリ装置等の画像形成装置におけるクリーニングブレードの異常音防止に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例１による画像形成装置の一例を示す図である。
【図２】図１に示す画像形成装置におけるクリーニングブレードの異常音防止制御を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１０ａ〜１０ｄ  画像形成ユニット
１１ａ〜１１ｄ  感光体ドラム
１２ｂ  現像器
１３  中間転写ベルト
１４ａ〜１４ｄ  一次転写ローラ
１５ａ〜１５ｄ  スイッチ
１６ａ〜１６ｄ  第１のバイアス電源（正バイアス電源）
１７ａ〜１７ｄ  第２のバイアス電源（逆バイアス電源）
１８ａ〜１８ｄ  クリーニングブレード
１９  ベルトクリーニングブレード
【図１】
2006126603.tif 000003
【図２】
2006126603.tif 000004