(57)【要約】  【課題】  両面印刷のための反転トレイを有する画像形成装置において、定着装置で含有水分を急速に蒸発させた用紙を、反転トレイを利用することにより再給紙して感光体に圧接させて擦過させることにより、含水率の高い付着物であっても感光体表面から除去することが可能な画像形成装置を提供する。  【解決手段】  自動両面印刷のために用紙Ｐを反転する反転トレイ２４を備えた画像形成装置において、感光体２に画像を形成しない状態で、用紙Ｐを定着装置にて加熱後スイッチバックさせて反転トレイ２４に収納し、反転トレイ２４から用紙Ｐを給紙して、感光体２表面に圧接させて所定の時間停止させた状態で感光体２を回転させることによって感光体２表面を用紙Ｐの圧接面で研磨する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動両面印刷のために用紙を反転する反転トレイを備えた画像形成装置において、
感光体に画像を形成しない状態で、用紙を定着装置にて加熱後スイッチバックさせて反転トレイに収納し、該反転トレイから前記用紙を給紙して、前記感光体表面に圧接させて所定の時間停止させた状態で前記感光体を回転させることによって感光体表面を用紙の圧接面で研磨することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
自動両面印刷のために用紙を反転する反転トレイを備えた画像形成装置において、
感光体に画像を形成しない状態で、用紙を定着装置にて加熱後スイッチバックさせ反転トレイに収納し、該反転トレイから前記用紙を給紙後、前記感光体表面に圧接させて所定の時間停止させた状態で前記感光体を回転させて感光体表面を用紙の圧接面で研磨することを、前記用紙を前記感光体表面にあてた状態で移動して前記用紙の新たな面を圧接面として複数回繰り返すことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記研磨時に用紙を加熱する前記定着装置の温度は、印刷時に画像を定着する温度より高いことを特徴とする請求項１または請求項２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、画像形成装置に係わり、特に、自動両面印刷が可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置では、帯電した感光体を露光して静電潜像を形成し、その静電潜像を現像剤で現像することによって、現像剤によって形成された可視画像としている。そして、この可視画像を用紙に転写して定着することにより、用紙上に画像を形成している。その後、感光体上に残留している電荷と現像剤は、被記録媒体となる用紙から発生する紙粉や微小な粉塵と共に、除電装置やゴムのブレードを有するクリーニング装置で感光体上から除去され、次の画像形成が行われる。
【０００３】
ところが、実際には、このようなクリーニングは完全に行われず、感光体上には現像剤や紙粉が徐々に蓄積するとともに、前記したクリーニング装置のブレードなどの感光体表面を擦過する部材が発生する摩擦熱と圧力によって、現像剤や紙粉が層を成し、所謂、感光体表面にフィルミングが発生する。フィルミングが発生すると、発生した箇所から電位が減衰しにくく、画像の濃度の低下や、地肌カブリと称される画像の汚れの原因になっていた。
【０００４】
従来、こうした感光体表面の汚れやフィルミングを除去して、感光体をリフレッシュする方法として、画像形成装置の保守要員が感光体表面を研磨剤などで定期的に研磨する方法が一般的であった。しかし、その後、研磨剤を含有させたブレードで感光体表面を自動的に研磨したり、研磨剤入りの現像剤を使用して常時研磨したり、画像を用紙に転写する転写ローラに研磨性を有する材料を使用して研磨したり、研磨を自動的に行う様々な方法が考案されている。
【０００５】
このような、特別の研磨剤や研磨装置を使用すると、コストの上昇や画像形成装置の大型化を招くという欠点があることから、特許文献１は、画像形成装置において、従来のように専用の研磨装置を使用せず、研磨シートを通常の用紙の代わりに通紙させることによって、感光体表面の研磨や付着物を除去させることを提案している。また、特許文献２は、研磨シートでは感光体表面とともに他の重要な部材も研磨してしまうという特許文献１の問題を解決するため、感光体表面に画像形成に使用する用紙そのものを、周速差を有して当接させて、付着物を除去することを提案している。
【特許文献１】特開平５−２０４２８２号公報
【特許文献２】特開平１０−２６０６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２が提案する方法は、確かに感光体表面から付着物を簡単に除去する効果を有する。しかし、高温高湿の動作環境下で使用される画像形成装置においては、感光体表面の付着物の含水率が高く、同時に感光体表面に擦過させる用紙自体の含水率も高くなっており、感光体表面から含水率の高い付着物を研磨して取り除く性能が大幅に低下する可能性がある。
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みなされたものであり、両面印刷のための反転トレイを有する画像形成装置において、定着装置で含有水分を急速に蒸発させた用紙を、反転トレイを利用することにより再給紙して感光体に圧接させて擦過させることにより、含水率の高い付着物であっても感光体表面から除去することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明では、自動両面印刷のために用紙を反転する反転トレイを備えた画像形成装置において、感光体に画像を形成しない状態で、用紙を定着装置にて加熱後スイッチバックさせて反転トレイに収納し、該反転トレイから用紙を給紙して、感光体表面に圧接させて所定の時間停止させた状態で感光体を回転させることによって感光体表面を用紙の圧接面で研磨する。
【０００９】
また、本発明による画像形成装置は、自動両面印刷のために用紙を反転する反転トレイを備えた画像形成装置において、感光体に画像を形成しない状態で、用紙を定着装置にて加熱後スイッチバックさせ反転トレイに収納し、該反転トレイから用紙を給紙後、感光体表面に圧接させて所定の時間停止させた状態で感光体を回転させて感光体表面を用紙の圧接面で研磨することを、用紙を感光体表面にあてた状態で移動して該用紙の新たな面を圧接面として複数回繰り返す。
【００１０】
或いは、本発明による画像形成装置では、研磨時に用紙を加熱する定着装置の温度は、印刷時に画像を定着する温度より高い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明による画像形成装置によると、自動両面印刷が可能な画像形成装置の自動両面機能と反転トレイを利用することにより、含有水分を瞬時に蒸発させる温度で用紙を過熱して、その用紙を感光体に圧接して感光体表面を研磨するため、感光体表面から含水率の高い付着物やフィルミングを効果的に除去することが可能になる。また、自動両面印刷機能をそのまま利用するため、新たな研磨機構を設ける必要がなく、コストの低減と取り付けスペースの縮小を実現できる。
【００１２】
また、本発明による画像形成装置によると、感光体表面と圧接する用紙の圧接面を移動させることが可能で、そのため、用紙の新たな面で研磨を繰り返すことが可能になり、研磨性能と効果を大幅に向上させることができる。
【００１３】
更に、本発明による画像形成装置によると、研磨時の定着装置の温度は、画像形成時よりも高く設定されるため、用紙の含有水分を瞬時に除去して、研磨効果を更に向上させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の詳細を添付図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態を説明するための自動両面印刷が可能な画像形成装置の主要部を示す正面透過図である。ここでは、画像形成装置として複写機を例に挙げて説明する。
【００１５】
図１において、自動両面印刷が可能な画像形成装置１は、矢印方向に回転する感光体２上に画像を形成するため、感光体２の表面を帯電装置３で帯電させる。スキャナ１０で読み取られた原稿の画像データに応じて、帯電した感光体２を露光装置４（この例では、ＬＥＤヘッド）で露光して静電潜像を形成する。その静電潜像は現像装置６の現像剤によって現像されて、感光体２上に可視画像が形成される。尚、感光体２と帯電装置３と現像装置６と後述するクリーニング装置１１で、所謂画像形成部５を形成する。また、画像形成部５は露光装置４を含む場合もある。ほぼ同時に、用紙Ｐを収納する給紙装置７から第１給紙ローラ２６によって、用紙Ｐが給紙され、レジストローラ８でタイミング合わせのために一旦停止される。
【００１６】
用紙Ｐは感光体２上の静電潜像と同期されたのち、感光体２と転写ローラ９の間隙に再搬送される。そして、転写ローラ９に与えられた転写電圧によって、感光体２上の可視画像が用紙Ｐに転写される。尚、転写されなかった感光体２上の現像剤や電荷は、クリーニング装置１１によって除去される。その後、用紙Ｐは定着装置１２に搬送され、用紙Ｐ上の現像剤が圧力とヒータ１２ａの発熱とによって定着される。画像が印刷された用紙Ｐは、搬送路１８ａ（破線）を経由して定着後ローラ１３に至る。片面印刷の場合は、その後、第１分岐装置１７が破線の位置にあるため、図中、搬送路１８ｂ（実線）を経由し上方に分岐されて排出ローラ１４によって排出部１５に排出される。
【００１７】
両面印刷の場合は、第１分岐装置１７が実線の位置にあるため、図中、下方に分岐されてガイドローラ２０、２１、２２によって搬送される。つまり、搬送路１８ｃ（一点鎖線）を経由する。そして、第２分岐装置２３が実線位置にあるため、用紙Ｐは一旦、反転トレイ２４に収納される。その後、用紙Ｐに両面の２回目の印刷が行われるため、第２分岐装置２３は破線位置に切り替わり、用紙Ｐが反転トレイ２４から第２給紙ローラ２７によって再給紙され、搬送路１８ｄ（二点鎖線）を経由してレジストローラ８に用紙Ｐの先端部が到達した時点で一旦停止する。用紙Ｐはレジストローラ８から再搬送後、感光体２上の可視画像が転写ローラ９によって、用紙Ｐの両面時１回目印刷の反対面に転写される。その後、用紙Ｐは、定着装置１２、定着後ローラ１３、第１分岐装置１７（破線位置）、排出ローラ１４を経由して排出部１５に排出される。尚、片面／両面印刷の切り替えは、操作部１６上の図示しない切り替えキーによって行われる。また、これらの全ての制御は、主制御部２５によって行われる。
【００１８】
上記は、本発明にかかわる自動両面印刷が可能な画像形成装置１で、用紙の片面或いは両面に画像を形成する場合の動作の概略説明であるが、次に、図１〜図３を参照して、急速乾燥させた用紙Ｐを使用して感光体２の研磨を行う場合の画像形成装置１の構成について説明する。図２は、図１の要部拡大図である。図３は、研磨を行う場合に動作する主要構成品のブロック図である。尚、図１と同一名称で同一の動作を行う構成品については同一の参照符号を付すことにより、その説明は省略する。
【００１９】
図３の定着温度制御部２５ａ、反転制御部２５ｂ、搬送制御部２５ｃ、駆動部２５ｄは、主制御部２５の制御機能の一部であり、理解を容易にするため、機能的に分割したものである。すなわち、定着温度制御部２５ａは、定着装置１２（図１）に備えられたヒータ１２ａの温度を制御する。反転制御部２５ｂは、第１分岐装置１７と第２分岐装置２３の切り替えを制御する。搬送制御部２５ｃは、図２に図示する第１給紙ローラ２６を駆動系に連結する第１給紙クラッチ２６ａと、第２給紙ローラ２７を駆動系に連結する第２給紙クラッチ２７ａと、レジストローラ８を駆動系に連結するレジストクラッチ８ａと、転写ローラ９を駆動系に連結する転写クラッチ９ａそれぞれのオン・オフを制御する。尚、これらのクラッチがオンすると、駆動系より駆動が伝達される。また、駆動部２５ｄは、駆動モータ２８のオン・オフを制御し、駆動モータ２８は前記駆動系の駆動源をなす。
【００２０】
駆動モータ２８は画像形成期間に駆動されるモータであり、画像形成や用紙搬送に関わる構成部材を駆動する。第１給紙クラッチ２６ａがオンすると、第１給紙ローラ２６が回転して給紙装置７から用紙Ｐが給紙され、レジストローラ８まで用紙先端が搬送される。レジストクラッチ８ａがオンすると、レジストローラ８が回転して、用紙先端を転写ローラ９に搬送する。転写クラッチ９ａがオンすると、用紙Ｐが感光体２と転写ローラ９と野間隙を通過して定着装置１２（図１）に搬送される。第２給紙クラッチ２７ａがオンすると、第２給紙ローラ２７が回転して反転トレイ２４から用紙Ｐが再給紙され、レジストローラ８まで用紙Ｐの先端が搬送される。
【００２１】
感光体２の表面を研磨する場合は、定着装置１２で用紙Ｐが含有する水分を急速に蒸発させる。そして、図２に太線で示すように、乾燥させた用紙Ｐを感光体２と転写ローラ９との間隙で一旦停止させて、少なくとも感光体が一回転する間、用紙Ｐの表面が感光体２の表面を擦過して研磨するようにする。使用する用紙Ｐの種類や研磨周期によっては、更に長時間研磨させるようにする。感光体２表面の研磨が終了すると、用紙Ｐは排出される。なお、感光体２と転写ローラ９との間隙は極小であり、用紙Ｐがこの間隙を通過中は用紙Ｐが感光体２の表面を圧接するように通過する。用紙Ｐが、この間隙に在って停止している場合は、感光体２表面との圧接面で感光体２表面の研磨が行われる。また、用紙Ｐがこの間隙に在って停止中は、感光体２は矢印で図示されて方向に回転している。用紙Ｐが停止中は、用紙Ｐの後端をレジストローラ８が常に挟持する。そして、レジストローラ８が停止中は、このレジストローラ８はレジストクラッチ８ａがオフであるため、制動された状態になる。すなわち、用紙Ｐが前記間隙に在って感光体２表面に圧接して研磨中は、感光体２の回転とともに移動しないようになっている。
【００２２】
次に、図２〜図４を参照して、感光体２の研磨を行う場合の画像形成装置１の動作について詳説する。図４は、用紙を急速乾燥させて感光体２の研磨を行う動作を示すフローチャートである。
【００２３】
まず、Ｓ１（ステップＳ１）で、操作部１６（図１）上の図示しない研磨スイッチがユーザや保守要員によってオンされる。もちろん、例えば所定の画像形成枚数や所定の動作期間ごとに自動的に研磨動作モードが実行されるようにすることも可能である。そうすると、画像形成装置１は研磨動作モードに入る。Ｓ２に示すように研磨動作モードでは、スキャナ１０（図１）、帯電装置３、露光装置４などの感光体２上に画像を形成するプロセスは動作しない。Ｓ３で、ヒータ１２ａがオンされて定着装置１２の温度が上昇する。画像を用紙Ｐに定着する温度は、例えば、通常１５０℃〜１７０℃の範囲であるが、研磨動作モードでは、用紙Ｐに含まれる水分を急速に蒸発させるため、定着装置１２に許容される上限温度付近の所定温度、例えば２００℃まで温度が上昇したか否かがＳ６でチェックされる。
【００２４】
所定温度に到達した場合は、Ｓ７で駆動モータ２８が起動する。そのため、駆動モータ２８が起動して、感光体２や、定着装置１２の図示しないローラなどが回転を始める。次にＳ９で、第１給紙クラッチ２６ａがオンされ、Ｓ１０でレジストクラッチ８ａがオンされる。そのため、用紙Ｐが給紙装置７から給紙されて、その先端がレジストローラ８を通過する。Ｓ１１で第１給紙クラッチ２６ａがオフされるため、用紙Ｐの後端が第１給紙ローラ２６を通過中の場合は、第１給紙ローラ２６は用紙Ｐの進行方向に対してフリーの状態になる。また、次の用紙が給紙されることはない。
【００２５】
Ｓ１３で、転写クラッチ９ａがオンされると、レジストローラ８を通過した用紙Ｐは転写ローラ９により更に搬送される。その後、用紙Ｐは定着装置１２を通過する際、急速乾燥されて、その先端は第１分岐装置１７付近に到達する。Ｓ１４で、第１分岐装置１７がオン（図１に示す第１分岐装置１７の実線位置）され、Ｓ１５で、第２分岐装置２３がオン（図１に示す第２分岐装置２３の実線位置）されるため、Ｓ１６で、用紙Ｐは反転トレイ２４に一旦収納される。
【００２６】
その後、Ｓ１７で、第２分岐装置２３がオフ（図１に示す第２分岐装置２３の破線位置）され、Ｓ１８で、第２給紙クラッチ２７ａがオンされるため、用紙Ｐは反転トレイ２４から再給紙される。このとき、レジストクラッチ８ａ、転写クラッチ９ａともオン状態であるため、用紙Ｐはレジストローラ８で搬送され、転写ローラ９を通過する。Ｓ１９で用紙Ｐの先端が転写ローラ９を通過したタイミングがチェックされ、通過した場合はＳ２０に移行する。用紙Ｐの先端が転写ローラ９を通過したか否かの判断は、図示しないセンサで行ってもよいし、第２給紙クラッチ２７ａがオンされてから所定の時間が経過したか否かをチェックして行ってもよい。
【００２７】
そうすると、Ｓ２０で、第２給紙クラッチ２７ａ、レジストクラッチ８ａ、転写クラッチ９ａがそれぞれオフされるため、その先端が転写ローラ９を通過した時点で用紙Ｐは停止する。しかし、感光体２が矢印方向に回転しているため、用紙Ｐの表面が感光体２の表面に圧接した状態で、感光体２の表面を研磨する。このとき、用紙Ｐは十分乾燥しているため、感光体２の表面の含水量の高い付着物をも充分研磨することが可能である。この状態が、感光体２が少なくとも一回転するまで保持される。使用する用紙Ｐの種類や、研磨の頻度に応じて、一回転以上の研磨時間を設定することも可能である。
【００２８】
その研磨時間の計測は、Ｓ２２で開始され、Ｓ２３でチェックされる。Ｓ２３で研磨時間が終了したと判断されると、Ｓ２４で、レジストクラッチ８ａと転写クラッチ９ａが再びオンされて、停止していた用紙Ｐが再搬送される。Ｓ２６で、第１分岐装置１７がオフ（図１に示す第１分岐装置１７の破線位置）されているため、Ｓ２８で用紙Ｐは排出される。図示していないが、用紙Ｐの排出後、画像形成装置１は通常の動作モードに復帰する。
【００２９】
上記した研磨方法では、感光体２と転写ローラ９との接線部分に相当する幅で用紙Ｐが、感光体２表面に圧接する。この幅は広くなく、感光体２の表面の付着物が特に多い場合やフィルミングの程度がひどい場合は、用紙Ｐの圧接面での研磨能力が低下する可能性がある。そのため、急速乾燥させた用紙Ｐの研磨能力を維持させ、より一層の研磨効果を得ることが可能な別の方法を、図２、図３、図５を使用して説明する。図５は、用紙を急速乾燥させて感光体２の研磨を行う別の動作を示すフローチャートである。
【００３０】
図５において、ステップＳ１０１〜Ｓ１１９は、図４のステップＳ１〜Ｓ１９と同一であるため、その説明は省略する。また、Ｓ１２０はＳ２０に、Ｓ１２２はＳ２２に、Ｓ１２３はＳ２３に、Ｓ１２４はＳ２４にそれぞれ対応するため、その説明も省略する。Ｓ１２５で、所定の繰り返し回数の判断が行われ、その回数に達しない場合は、Ｓ１２７で所定の遅延時間経過後にＳ１２０からのステップを繰り返す動作になっている。
【００３１】
すなわち、Ｓ１２０〜Ｓ１２３のステップにおいて、用紙Ｐが停止した状態で、感光体２の研磨が図４で説明した要領で行われるが、その後、Ｓ１２４でレジストクラッチ８ａと転写クラッチ９ａとがオンされるため、用紙Ｐは一旦搬送される。Ｓ１２５で、所定の繰り返し回数に達していない場合は、Ｓ１２７に分岐して、所定の遅延時間後に、Ｓ１２０の動作によって、用紙Ｐが再停止する。その後、用紙Ｐの停止、研磨、用紙Ｐの再搬送からなる動作が所定の繰り返し回数行われる。このような制御によって、用紙Ｐの感光体２との圧接面が新しい面に切り替わる。
【００３２】
Ｓ１２５で、所定の繰り返し回数が終了すると、Ｓ１２６で、第１分岐装置１７がオフ（図１に示す第１分岐装置１７の破線位置）になるため、Ｓ１２８で、用紙Ｐが排出される。こうして、用紙Ｐの圧接面（研磨面）を常に新しい面に切り替えながら研磨を行う方法は、研磨の効果、特に含水量が多い付着物が付着した感光体２表面の研磨効果を大幅に向上させることが可能になる。
【００３３】
以上、発明の実施形態を、具体的な画像形成装置１の構成に基づいて説明したが、本発明はこの例示した構成に限定されないことは言うまでもない。また、画像形成装置１の例として複写機を取り上げて説明したが、プリント機能、ファックス機能、ネットワーク機能、更にはＥメール機能などを有した、プリンタ、ファクシミリ、或いは、所謂複合機であっても、実施可能であることは明らかである。
【００３４】
以上説明したように、本発明を実施すると、自動両面印刷が可能な画像形成装置において、新たな部材を付加することなく感光体を研磨する性能を向上させることが可能になり、研磨効果の向上とともに、コストの削減と部材追加に必要なスペースの省略を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態を説明するための自動両面印刷が可能な画像形成装置の主要部を示す正面透過図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】研磨を行う場合に動作する主要構成品のブロック図である。
【図４】用紙を急速乾燥させて感光体２の研磨を行う動作を示すフローチャートである。
【図５】用紙を急速乾燥させて感光体２の研磨を行う別の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
１    画像形成装置
２    感光体
３    帯電装置
４    露光装置
５    画像形成部
６    現像装置
７    給紙装置
８    レジストローラ
８ａ    レジストクラッチ
９    転写ローラ
９ａ    転写クラッチ
１０  スキャナ
１１  クリーニング装置
１２  定着装置
１２ａ  ヒータ
１３  定着後ローラ
１４  排出ローラ
１５  排出部
１６  操作部
１７  第１分岐装置
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ  搬送路
２０、２１、２２  ガイドローラ
２３  第２分岐装置
２４  反転トレイ
２５  主制御部
２５ａ  定着温度制御部
２５ｂ  反転制御部
２５ｃ  搬送制御部
２５ｄ  駆動部
２６  第１給紙ローラ
２６ａ  給紙クラッチ
２７  第２給紙ローラ
２７ａ  給紙クラッチ
２８  駆動モータ
Ｐ    用紙
【図１】
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【図２】
2005164729.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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