(57)【要約】【課題】像担持体上のトナーの除去を掻き取ってクリーニングするクリーニング部材、例えばブレードにて実施しており、又、画像形成速度（プロセス速度）を画像形成モードに対応して変更できる画像形成装置において、多量のトナー消費を伴わずに、プロセス速度を下げている時のクリーニング部材と感光ドラムの摩擦を小さくし、ブレード鳴きを防止する。【解決手段】画像形成工程において、画像形成速度が減速された所定の工程を実行時に、現像剤担持体の現像剤担持搬送動作を継続する。【選択図】図１
2005284186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に静電潜像が形成される第一の像担持体と、該第一の像担持体に近接して設置され、現像剤を供給され、前記第一の像担持体との近接部分へ現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記第一の像担持体と近接して備えられ、前記第一の像担持体上の現像剤を掻き取って回収するクリーニング部材と、を有し、画像形成工程の所定の工程における画像形成速度を変更できる画像形成装置において、
前記画像形成工程において、前記画像形成速度が減速された前記所定の工程を実行時に、前記現像剤担持体の前記現像剤担持搬送動作を継続することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成速度が、前記第一の像担持体の回転速度であり、前記現像剤担持搬送動作とは、回転動作であることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
表面に静電潜像が形成される第一の像担持体と、該第一の像担持体に近接して設置され、現像剤を供給され、回転することで前記第一の像担持体との近接部分へ現像剤を担持搬送する現像剤担持体を備え、前記静電潜像を現像して現像剤像を形成する現像装置と、前記第一の像担持体と近接して備えられ、前記第一の像担持体上の現像剤を掻き取って回収するクリーニング部材と、前記現像剤像が前記第一の像担持体より一次転写される第二の像担持体と、を有し、前記第一の像担持体と前記第二の像担持体の回転速度である画像形成速度を、前記一次転写行程時の速度より減速させた状態で、前記現像剤像を前記第二の像担持体より転写材上に二次転写する画像形成装置において、
前記第二の像担持体の移動方向における、最終色の一次転写位置から二次転写位置までの距離が、転写材の移動方向長さより長い構成を有し、
前記画像形成速度が減速された時に、前記現像剤担持体の回転を継続することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記転写材の移動方向長さは、画像形成装置が対応する最長の前記転写材の長さであることを特徴とする請求項３の画像形成装置。
【請求項５】
複数の現像装置を有し、前記画像形成速度が減速された時に、少なくとも該複数の現像装置のうち画像形成工程において最後に現像動作を実施する現像装置が備える前記現像剤担持体の回転を継続することを特徴とする請求項２、３又は４の画像形成装置。
【請求項６】
前記複数の現像装置毎に前記第一の像担持体を複数有することを特徴とする請求項２、３又は４の画像形成装置。
【請求項７】
印字比率に応じて、前記画像形成速度を減速する時における前記現像剤担持体の回転速度又は回転時間を変化させることを特徴とする請求項２〜６のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記画像形成速度を減速させる前と後の、速度の比率に応じて、前記画像形成速度を減速する時における前記現像剤担持体の回転速度又は回転時間を変化させることを特徴とする請求項２〜６のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第一の像担持体の寿命に応じて、前記画像形成速度を減速する時における前記現像剤担持体の回転速度又は回転時間を変化させることを特徴とすることを特徴とする請求項２〜６のいずれかの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、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、静電方式や電子写真記録方式等を採用した画像形成装置に関し、高速化、及びメディアフレキシビリティー（はがきから厚紙や大サイズ紙等広範囲な転写材に対応可能なこと）に富んだ画像形成装置として、転写装置として第二の像担持体である中間転写体上に、順次トナー像を一次転写させ、中間転写体から転写材へ一括転写（二次転写）する方式（中間転写方式）が提案されている。
【０００３】
又、中間転写体をベルト形状とすることで、中間転写ドラムのような剛体のシリンダを用いる場合と比較して、画像形成装置内部に配置する際の自由度が増して、スペースの有効利用による装置本体の小型化やコストダウンを行うことが出来るメリットもある。
【０００４】
図３に、こうした中間転写ベルト方式のカラー画像形成装置の一例を示す。
【０００５】
先ず、全体の概略構成について説明する。画像形成装置は、表面に画像が形成され、それを担持する像担持体としての感光ドラム１を有し、感光ドラム１は、アルミ等から形成される芯金の外周面に、有機感光体（ＯＰＣ）又はＡ−Ｓｉ、ＣｄＳ、Ｓｅ等を含む光導電体を塗布して感光層が構成されており、外周速度Ｖ１（以下、「通常プロセス速度」と称す。）で図３反時計回りで矢印Ｃ１方向へ回転する。
【０００６】
図３にては感光ドラム１の上方に位置する露光装置３は、潜像形成手段として、感光ドラム１の表面で露光位置３１に外部情報に基づいた露光を実施し、感光ドラム１表面に静電潜像を形成する。
【０００７】
第１の像担持体としての感光ドラム１と対向部Ｔ１を有する第二の像担持体としてのベルト状の中間転写体（中間転写ベルト）６０は、周長はＬ６０であり、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ウレタン、シリコンゴム等のゴム、又はＰＩ、ＰＡ、ＰＣ、ＰＶＤＦ、ＥＴＦＥ、ＰＥＴ、ＰＣ／ＰＥＴ、ＥＴＦＥ／ＰＣ等の樹脂から形成されており、二次転写対向ローラでもある駆動ローラ６ｂ、張架ローラ６ｃの２本のローラ上に張架され、駆動ローラ６ｂが不図示の駆動手段ＭＴにより回転することにより、感光ドラム１の回転方向に対して順方向である図３で時計回りである矢印Ｃ３方向に通常プロセス速度Ｖ１で駆動される。
【０００８】
又、中間転写ベルト６０は、周方向に１ヶ所、周方向に垂直な方向の端部に、光学センサ５によって中間転写ベルト６０の表面と識別できる位置検知部材５ａが設けられており、回転時においては、位置検知部材５ａが検知部５ｂを通過するのを光学センサ５で検知（以下、「ＴＯＰ検知」と称す。）した後、それを基準に本体内部で時間をカウントすることによって、回転位相を認識することができる。
【０００９】
ここで、感光ドラム１と中間転写ベルト６０との対向部Ｔ１は、即ち感光ドラム１からトナー像が中間転写ベルト６０に転写される一次転写位置である。
【００１０】
一次転写部Ｔ１にて、軸上に導電性スポンジ層を設けた一次転写手段である一次転写ローラ７が設けられ、中間転写ベルト６０を介して感光ドラム１に接している。
【００１１】
ベルト帯電器１４は、中間転写ベルト６０上のトナーを帯電する手段である。その構成要素であるベルト帯電ローラ１４ｂは、ベルト駆動ローラ６ｂと対向して、中間転写ベルト６０に従動し、それと同周速で回転する帯電部材であり、周長はＬ１４で、中間転写ベルト６０に対して不図示の当接離間の機構を有し、所望の時間に当接できる。帯電ローラ１４ｂは、交番電圧電源１４ａによって電圧が印加される。尚、駆動ローラ６ｂを対向電極とすることによって、帯電ローラ１４ｂによって帯電を行う際の帯電効率を上げている。
【００１２】
以下、図３に沿ってフルカラーの画像形成行程について説明する。
【００１３】
感光ドラム１は、不図示の駆動手段ＭＴによって反時計回りである矢印Ｃ１方向に駆動され、帯電工程で帯電ローラ２により所定の電位に均一に帯電される。中間転写ベルト６０のＴＯＰ検知をしたタイミングで、潜像形成工程で露光装置３により露光が開始され、イエローの画像模様に従った信号による光が、表面を均一に帯電された感光ドラム１に走査され、潜像が形成される。
【００１４】
潜像形成開始後、更に感光ドラム１が、矢印Ｃ１方向に回転すると、支持体４ｅに支持された現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）のうち、イエロートナーが入った現像装置４ａが感光ドラム１に対向するように支持体４ｅは、反時計回りで矢印Ｃ２方向に回転する。尚、現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、収容するトナーの色以外は全て同じ構成である。そして各色による現像工程が実施される。
【００１５】
選択された現像装置４ａは、感光ドラム１との対向部に所定の回転速度で回転する現像剤担持体である現像ローラ４１を有し、現像装置４ａ内部で常に供給されつづけることにより現像ローラ４１表面に担持された現像剤としての負極性のトナーによって潜像は可視化される。
【００１６】
このとき、感光ドラム１表面に形成された、外部情報から露光装置３に送信されて来る各色、ここではイエロー信号に基づいた潜像形成部のみがトナーによって可視化される理由は、現像ローラ４１と感光ドラム１の電位差（以下、「現像バイアス」と称す。）によって、非潜像形成部ではトナーは現像装置４ａから感光ドラム１に転移しないのに対し、潜像を形成した部分のみ電位差が変化し、トナーが感光ドラム１に転移するようになっているためである。尚、通常現像バイアスは高圧電源によって印加される。
【００１７】
現像されたトナー像は、更に感光ドラム１が矢印Ｃ１方向に回転し、一次転写部Ｔ１に来た時、一次転写ローラ７に、感光ドラム１の芯金を対向電極として、高圧電源７１から正極性のバイアスが印加されることによって、中間転写ベルト６０上に一次転写される（一次転写工程）。
【００１８】
感光ドラム１上の転写残トナーは、クリーニング部材であるブレード１３１を当接させて掻き取るクリーニング装置（ブレードクリーナ）１３によりクリーニングされる。そして、この感光ドラム１と中間転写体表面に付着した現像剤（トナー）を除去するクリーニング手段として、従来から種々の提案がなされているが、エッジを感光ドラムや中間転写体に当接させて付着トナーを掻き落とし除去する、ゴム等の弾性材料にて形成された板状クリーニング部材（クリーニングブレード）を用いるクリーニングブレード方式は、構成が簡単且つ低コストであり、付着トナー除去機能も優れており、広く実用化されている。ここでは、感光ドラム１のクリーニング手段として、クリーニング装置１３は、感光ドラム１側に開口部を対向させているケーシング１３２と、この開口部にウレタンゴム等にて形成される板状クリーニング部材であるクリーニングブレード１３１が取り付けられている。感光ドラム１上の残留トナーがクリーニングブレード１３１のエッジに達すると、これにより掻き落とされる。掻き落とされたトナーは、ケーシング１３２内に落下する。
【００１９】
イエロートナー像の現像が終了すると、現像装置４の切換え動作を行う。現像が終了したら、支持体４ｅが図３で反時計回りでＣ２方向に回転し、次のマゼンタトナーが入った現像装置４ｂが感光ドラム１に対向する位置に位置決めされる。
【００２０】
更に次のＴＯＰ検知が行われたら同様の動作を繰り返し、マゼンタ色、シアン色、ブラック色について現像、転写が行われ、中間転写ベルト６０上には複数色のトナー像が重ねて形成される。
【００２１】
４色のトナー像が中間転写ベルト６０上に転写されると、中間転写ベルト６０の移動と同期を取って、レジストローラＲから転写材Ｐが搬送され、一次転写ローラ７と同様な構成をとる二次転写ローラ９が転写材Ｐを介して中間転写ベルト６０に当接し、駆動ローラ６ｂを対向電極として、不図示の高圧電源から正極性バイアスが印加され、中間転写ベルト６０上の４色のトナー像は一括して転写材Ｐ上に二次転写される（二次転写工程）。
【００２２】
４色のトナー像が転写された転写材Ｐは、不図示の駆動手段ＭＴを用いて加熱ローラ１１１、加圧ローラ１１２を回転させる従来公知の定着装置１１によって溶融固着され（定着工程）、不図示の排紙装置によって排紙されることにより、カラー画像が得られる。
【００２３】
尚、フルカラー印字時では４色の画像を順次一次転写して重ね合わせてから二次転写以降のプロセスを行うのに対し、モノカラー印字時については、１色の画像を一次転写する毎に、同様の二次転写以降のプロセスを行う。
【００２４】
ここで、こうした中間転写方式の画像形成装置では、上記の画像形成工程が１回実行される毎に、二次転写の際に転写されずに中間転写ベルト６０上に残ったトナー（以下、「二次転写残トナー」と称す。）のクリーニングがなされる。このクリーニングシーケンスにおいて、中間転写ベルト６０上の二次転写残トナーは、交番電圧電源１４ａより正極性の交番電圧の印加された帯電ローラ１４ｂにより、正極性の電荷が付与され、一次転写位置Ｔ１へ進み、正極性バイアスの印加された一次転写ローラ７によって、次ページの１色目の一次転写と同時に感光ドラム１へ静電的に転写され、中間転写ベルト６０より除去される。そして、感光ドラム１へ転写された二次転写残トナーはブレードクリーナ１３に回収され、中間転写ベルト６０上の二次転写残トナーの除去は完了する。
【００２５】
上記に説明したように、画像を形成するための一連の動作、すなわち印字シーケンスは、以上の画像形成行程、二次転写残トナー除去行程を実施する印字行程と、印字行程の前後に、第二の像担持体のクリーニング等を行う前回転、後回転行程の、少なくとも三つの行程が実施される。
【００２６】
この印字シーケンスにおいて、この画像形成装置では、転写材が普通紙である場合のプロセス速度である通常プロセス速度Ｖ１と、特殊紙である場合のプロセス速度Ｖｘを、二次転写、定着プロセスにおいて、使い分けることによって、より多くの種類の転写材Ｐにおいて良好な二次転写性、定着性を得る構成とされている。
【００２７】
尚、プロセス速度の変更は、不図示の駆動手段ＭＴの回転速度を変更することによって行なう。具体的には、本例では、通常プロセス速度Ｖ１が１２０ｍｍ／ｓ、特殊紙プロセス速度Ｖｘが６０ｍｍ／ｓと設定している。普通紙モードは二次転写を通常プロセス速度Ｖ１のまま行うので、以下「等速モード」と称す。又、プロセス速度が画像形成工程の所定の工程において、ここでは二次転写工程以降において速度Ｖｘに切り替わる特殊紙モードを「減速モード」と称す。
【００２８】
そこで、プロセス速度を変更する時に、４色目の一次転写が終了してから、中間転写ベルト６０上のトナー像の先端が初めて二次転写位置Ｔ２に進入するまでの間に、二次転写位置Ｔ２、定着部１１におけるプロセス速度を変えられるように、中間転写ベルト６０上の一次転写位置Ｔ１から二次転写位置Ｔ２までの距離Ｌ５は、転写材Ｐの移動長さより長い構成にする。特に画像形成装置の画像最大長Ｌｘ１より長い構成にすることが好適である。
【００２９】
このように、プロセススピードＶを転写材の種類等等によって定められた画像形成モードに対応して変化させる構成の画像形成装置においては、上記の画像形成工程及びクリーニング工程を含む印字シーケンスにおいて、画像が常にクリーニングされた像担持体に形成されるように、又、中間転写ベルト６０に複数の画像が位置ずれなく重なるように、画像の移動する距離や各中間転写ベルト６０の移動距離、即ち、下記に説明する感光ドラム１や中間転写ベルト６０上の距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ５、及び二次転写された画像の移動距離である二次転写位置Ｔ２から定着位置までの距離Ｌ４は、各工程を実施するタイミングを計るための重要な要素となる。
【００３０】
ここでこうした画像の移動距離について説明すると、画像が形成される感光ドラム１の露光位置３１から図３で反時計回りＣ１方向に一次転写部Ｔ１までの距離を距離Ｌ１を後に説明するＳとし、一次転写部Ｔ１から二次転写部Ｔ２までの距離Ｌ５が３３６ｍｍ、二次転写ローラ９と帯電ローラ１４ｂの間の距離Ｌ３が１８ｍｍ、帯電ローラ１４ｂと一次転写ローラ７の間の距離Ｌ２が９６ｍｍ、又、二次転写ニップと定着ニップの間の距離Ｌ４が７２ｍｍである。
【００３１】
そして、中間転写ベルト周長Ｌ６０は、４５０ｍｍであり、画像最大周長Ｌｘ１が３００ｍｍである。
【００３２】
本画像形成装置は、上記に説明した等速モードと、二次転写以降の画像形成工程において速度が減速される減速モードと、が実行されるが、それらの各工程を実行するタイミングを図５、図６に示す。二次転写工程前は、各モード同じタイミングで実行される。
【００３３】
現像されたトナー像は、更に感光ドラム１が矢印Ｃ１方向に回転し、一次転写部Ｔ１に来た時、一次転写ローラ７に、感光ドラム１の芯金を対向電極として、高圧電源７１から正極性のバイアスが印加されることによって、中間転写ベルト６０上に一次転写される（一次転写工程）。感光ドラム１上の転写残トナーは、ブレード１３１を当接させて掻き取るクリーニング装置（ブレードクリーナ）１３によりクリーニングされる。
【００３４】
露光開始から（Ｌ１／Ｖ１）だけ経過した後には、感光ドラム１上の画像の書き始めの点と、露光開始時に中間転写ベルト６０上の位置Ｓ１を通過した点６Ｓ（不図示）は、Ｔ１の位置で一致する。尚、位置Ｓ１と一次転写位置Ｔ１との間の距離は距離Ｓであり、感光ドラム１の露光位置３１と一次転写位置Ｔ１との間の距離Ｌ１に等しい。即ち、中間転写ベルト６０に対して、画像は６Ｓを先端に、中間転写ベルト６０回転方向と逆方向即ち図３で反時計回りでその移動方向に形成される。これらのタイミングについて説明する。
【００３５】
イエロートナー像の現像が終了すると、現像装置４の切換え動作を行う。感光ドラム１上のイエローの静電潜像の画像先端が現像部に達してから（Ｌｘ１／Ｖ１）だけ時間が経過し、現像が終了したら、支持体４ｅが反時計回りに回転し、次のマゼンタトナーが入った現像装置４ｂが感光ドラム１に対向する位置に位置決めされる。更に次のＴＯＰ検知が行われたら、図５に示すように、マゼンタトナーの潜像形成Ｍが行われる。マゼンタトナーの画像先端が現像部Ｄｖにきたら、マゼンタトナーの現像Ｄｖ２が行われ、そして、ＴＯＰ検知から（Ｌ１／Ｖ１）だけ時間がたったらマゼンタトナーの一次転写Ｔｒ１２が行われる。この時、上記のように、マゼンタトナー像が中間転写ベルト６０の上に重なるようにタイミングが合わされている。
【００３６】
同様に、シアン色、ブラック色について現像Ｄｖ３、Ｄｖ４、転写Ｔｒ１３、Ｔｒ１４が行われ、中間転写ベルト６０上には４色のトナー像が形成される。このとき、４色の画像は全て６Ｓを画像の先端として転写されるので、４色のトナー像の位置は一致している。
【００３７】
こうした構成において、等速モードと減速モードにおける二次転写以降の行程は、図５、図６に示されるように、以下のように行われる。
【００３８】
等速モード：普通紙におけるフルカラー印字時の等速モードでは、図５に示すように、二次転写残トナー除去行程が実施される。図中ではＴＯＰ検知タイミングを第１色目のトップ検知であるＴＯＰ１から４色目の現像時間帯をＤｖ１〜Ｄｖ４、一次転写をＴｒ１１〜Ｔｒ１４、二次転写をＴｒ２、二次転写残トナーの帯電と感光ドラム１への回収をＣｈ２、Ｒｔ、定着をＦＳ、プロセス速度が通常プロセス速度Ｖ１である時間帯をＶ１で示した。矢印はトナー経路を示す。
【００３９】
図５のタイミングチャートに従い、以下の（Ａ１）〜（Ａ５）のように実施される。
（Ａ１）等速モードでは４色目の画像の一次転写Ｔｒ１４終了後、（Ｌ６０−Ｌ２−Ｌ３−Ｌｘ１）／Ｖ１＝３００ｍｓ経過したら、二次転写Ｔｒ２が開始され、
（Ａ２）更にＬ４／Ｖ１＝６００ｍｓ後に定着ＦＳが開始される。
（Ａ３）二次転写残トナーの帯電は二次転写開始後Ｌ３／Ｖ１＝１５０ｍｓ経過したら開始され、
（Ａ５）二次転写残トナーの回収Ｒｔは、二次転写残トナーの帯電Ｃｈ２開始後Ｌ２／Ｖ１＝８００ｍｓ後に、次のページの１色目の一次転写Ｔｒ１１と同時に開始される。
【００４０】
減速モード：同様に特殊紙におけるフルカラー印字時の、ページ間における行程を図６に示す。本モードは二次転写を、通常プロセス速度Ｖ１よりおそいプロセス速度（減速プロセス速度）Ｖｘで行う、即ち、減速モードで行う。図中ではプロセス速度が減速プロセス速度Ｖｘである時間帯をＶｘで示した。他の記号は図５と同様である。
【００４１】
４色目の画像の一次転写が終了したらプロセス速度をＶ１からＶｘに切換え、図６のタイミングチャートに従い、以下の（Ｂ１）〜（Ｂ４）のように実施される。
（Ｂ１）二次転写Ｔｒ２は切換え後（Ｌ６０−Ｌ２−Ｌ３−Ｌｘ１）／Ｖｘ＝６００ｍｓ経過したら開始され、
（Ｂ２）更に、Ｌ４／Ｖｘ＝１２００ｍｓ後に定着ＦＳが開始される。二次転写残トナーの帯電Ｃｈ２は二次転写Ｔｒ２開始後Ｌ３／Ｖｘ＝３００ｍｓ経過したら開始され、
（Ｂ３）二次転写残トナーの回収Ｒｔは、二次転写残トナーの帯電Ｃｈ２開始後Ｌ２／Ｖｘ＝１６００ｍｓ後に開始される。
（Ｂ４）回収行程Ｒｔが終わったら、プロセス速度をＶ１に戻し、次に初めてＴＯＰを検知したタイミングで次のページの１色目の露光を開始し、画像形成行程を行う。
【００４２】
つまり、等速モードでは、二次転写残トナーの感光ドラム１への回収が次の枚数目の最初の色、ここではイエロートナー像の一次転写と同時に実施されるの対し、減速モードでは、二次転写残トナーの感光ドラム１の回収が終了してから、次の枚数目の画像形成工程が実施される。
【００４３】
減速モードにおいて、プロセススピードが低速になることによって、定着工程を実行する時間が長くなり、厚紙等に対しても十分な熱を供給することができ、グロス等にも十分な定着性が得られるようになる。二次転写を行なう前に減速する構成とした理由は、通常の装置では二次転写位置と定着位置の間の距離がＡ４等の紙長より短かく、紙が二次転写位置と定着位置との間にかかっている場合に速度を変えられないことが多いからである。
【００４４】
尚、これら二次転写以降のプロセスはそれぞれＬｘ１／Ｖｘ＝５０００ｍｓ行われる。
【００４５】
以上に示したように、特殊紙に印字する場合は、二次転写、定着等のプロセスを通常時と異なるプロセス速度で行うことによって、高画質な画像を提供することができる。
【００４６】
しかしながら、減速モードでは、プロセス速度を下げている時、一次転写残トナーの感光ドラム１への回収が等速モードよりも長く行われているため、感光体クリーニング装置１３に設けられているクリーニング部材であるクリーニングブレード１３１と感光ドラム１との間の摩擦が大きくなり振動して、継続的なクリーニングブレード鳴きと称される高周波音が発生する。クリーニングブレード１３１と感光ドラム１のニップ部には、予めブレード１３１の感光ドラム１と接触する部分に塗布されている潤滑剤や、クリーニングした残留トナー等が、存在することで、ブレード１３１と感光ドラム１とは適度な摩擦力を有する状態が継続して、ブレード１３１部分を感光ドラム１表面が滑らかに移動して、感光ドラム１表面をクリーニングすることができる。ところが、回収時間が長くなると、感光ドラム１とブレード１３１との間に到来するトナー量も減り、両者の摩擦が大きくなると考えられる。この摩擦の増大による振動はユーザーに不快感を与え、更にクリーニングブレード１３１や感光ドラム１の劣化を招く。
【００４７】
ブレード鳴きを抑制する技術としては例えば、特許文献１に記載されるような、転写体方式の画像形成装置における転写体と転写体クリーニングブレードの間のブレード鳴きに対し、トナー像を転写体に転写し、クリーニング部材まで到達させる方法があるが、その方法では画像形成時と同量のトナーを消費してしまう。
【特許文献１】特開２００１−２８２０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４８】
本発明の目的は、像担持体上のトナーの除去を掻き取ってクリーニングするクリーニング部材であるクリーニングブレードにて実施しており、又、画像形成速度（プロセス速度）を画像形成モードに対応して変更できる画像形成装置において、多量のトナー消費を伴わずに、プロセス速度を下げている時のクリーニング部材と感光ドラムの摩擦を小さくし、ブレード鳴きを防止することである。
【課題を解決するための手段】
【００４９】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、第１の本発明は、表面に静電潜像が形成される第一の像担持体と、該第一の像担持体に近接して設置され、現像剤を供給され、前記第一の像担持体との近接部分へ現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記第一の像担持体と近接して備えられ、前記第一の像担持体上の現像剤を掻き取って回収するクリーニング部材と、を有し、画像形成工程の所定の工程における画像形成速度を変更できる画像形成装置において、
前記画像形成工程において、前記画像形成速度が減速された前記所定の工程を実行時に、前記現像剤担持体の前記現像剤担持搬送動作を継続することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００５０】
第１の本発明の一実施態様によると、前記画像形成速度が、前記第一の像担持体の回転速度であり、前記現像剤担持搬送動作とは、回転動作である。
【００５１】
第２の本発明は、表面に静電潜像が形成される第一の像担持体と、該第一の像担持体に近接して設置され、現像剤を供給され、回転することで前記第一の像担持体との近接部分へ現像剤を担持搬送する現像剤担持体を備え、前記静電潜像を現像して現像剤像を形成する現像装置と、前記第一の像担持体と近接して備えられ、前記第一の像担持体上の現像剤を掻き取って回収するクリーニング部材と、前記現像剤像が前記第一の像担持体より一次転写される第二の像担持体と、を有し、前記第一の像担持体と前記第二の像担持体の回転速度である画像形成速度を、前記一次転写行程時の速度より減速させた状態で、前記現像剤像を前記第二の像担持体より転写材上に二次転写する画像形成装置において、
前記第二の像担持体の移動方向における、最終色の一次転写位置から二次転写位置までの距離が、転写材の移動方向長さより長い構成を有し、
前記画像形成速度が減速された時に、前記現像剤担持体の回転を継続することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００５２】
第２の本発明の一実施態様によると、前記転写材の移動方向長さは、画像形成装置が対応する最長の前記転写材の長さである。
【００５３】
第１、第２の本発明の一実施態様によると、複数の現像装置を有し、前記画像形成速度が減速された時に、少なくとも該複数の現像装置のうち画像形成工程において最後に現像動作を実施する現像装置が備える前記現像剤担持体の回転を継続する。
【００５４】
第１、第２の本発明の他の実施態様によると、印字比率に応じて、前記画像形成速度を減速する時における前記現像剤担持体の回転速度又は時間を変化させる。
【００５５】
第１、第２の本発明の他の実施態様によると、前記画像形成速度を減速させる前と後の、速度の比率に応じて、前記画像形成速度を減速する時における前記現像剤担持体の回転速度又は時間を変化させる。
【００５６】
第１、第２の本発明の他の実施態様によると、前記第一の像担持体の寿命に応じて、前記画像形成速度を減速する時における前記現像剤担持体の回転速度又は時間を変化させる。
【発明の効果】
【００５７】
本発明の画像形成装置は、表面に静電潜像が形成される第一の像担持体と、第一の像担持体に近接して設置され、現像剤を供給され、第一の像担持体との近接部分へ現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、第一の像担持体と近接して備えられ、第一の像担持体上の現像剤を掻き取って回収するクリーニング部材と、を有し、画像形成工程の所定の工程における画像形成速度を変更できる画像形成装置において、画像形成工程において、画像形成速度が減速された所定の工程を実行時に、現像剤担持体の現像剤担持搬送動作を継続するので、クリーニング部材と第１の像担持体の間の摩擦によるブレード鳴きを、多量のトナー消費を伴わずに防止し、ユーザーに不快感を与えたり、クリーニング部材や像担持体の破損を招く等の不具合無く、高画質な画像を提供することができた。
【００５８】
印字比率、画像形成速度を減速させる前と後の速度の比率、像担持体の寿命に応じて、画像形成速度を減速する時における現像剤担持体の回転速度又は時間を変化させることで、印字比率、減速比、像担持体の寿命に関わらずに、最小限のトナー消費によって同様の効果を得ることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５９】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００６０】
実施例１
本実施例においても、従来例と同様の構成で、図３で示す画像形成装置を用いることができ、従来例同様の印字シーケンスが実行され、画像形成を施す転写材が、普通紙か特殊紙かで、プロセス速度を変更する画像形成モード、つまり等速モードか減速モードかが設定される。
【００６１】
この画像形成装置では、現像装置４の各現像装置４ａ〜４ｄは、それぞれ従来例に前記したように、感光ドラム１との対向部に、現像剤担持体として、その周面の一部を露出させた現像ローラ４１を備えている。現像ローラ４１は、現像装置４ａ〜４ｄ内で、攪拌部材４２によって攪拌均一化された現像剤であるトナーを表面に担持し、回転することによって、感光ドラム１との対向部に搬送する。その間、層厚規制部材４３によって、表面のトナー量が規制されている。現像時には、現像ローラ４１に不図示の電源から現像バイアスが印加され、表面のトナーが感光ドラム１上に形成されている静電潜像に付着し、トナー像が形成される。
【００６２】
本発明では、減速モードのプロセス速度減速時にこの現像ローラ４１によって感光ドラム１表面に現像剤を搬送する動作を続ける、即ち現像ローラ４１の回転を継続する、つまり延長現像を実施することを特徴とするものである。
【００６３】
図１は、本発明における減速モードの二次転写、定着時のシーケンスの一例を示す図である。Ｄｖｅは４色目の現像に引き続き現像ローラ４１を回転させている時間帯（以下、「延長現像」）を示す。その他の記号は、図５、図６について説明したものと同様とする。
【００６４】
本発明においては、印字シーケンスは延長現像以外のプロセスは従来例と同様とする。以下に、図１に沿って説明をする。
【００６５】
本発明では、４色目の現像が終わった後、延長現像を行う。４色目の一次転写Ｔｒ１４が終わってプロセス速度がＶｘになり、更に回収行程Ｒｔが終わってプロセス速度をＶ１に戻す時に延長現像を止め、１色目の現像の準備に移行する。つまり、本実施例では、クリーニング工程においても、現像ローラ４１を回転させ続けていることが特徴である。
【００６６】
ここで、現像ローラ４１上の大半のトナーは、正常に帯電され、現像バイアスによって現像ローラ４１上にとどまるのに対し、一部のトナーは正常に帯電されず帯電電荷量が少なかったり逆極性に帯電してしまい、感光ドラム１に転移する。従って、延長現像によって、４色目の現像終了後も現像ローラ４１の一部のトナーが感光ドラム１に供給されつづけ、その結果プロセス速度がＶｘである間も、常に感光ドラム１とクリーニングブレード１３１との間に供給され続けるトナーが少量ずつ存在することになる。そして、このトナーの潤滑作用によって、プロセス速度がＶｘである時間帯の感光ドラム１とクリーニングブレード１３１との間で摩擦は小さく保たれ、ブレード鳴きが防止される。
【００６７】
つまり、本発明では、プロセス速度を下げている時にも現像ローラ４１回転を継続し、クリーニングブレード１３１と感光ドラム１との間の摩擦を小さく保つことによって、フルカラー印字時、モノカラー印字時の両方の減速モードにおいて、多量のトナー消費を伴わずにブレード鳴きを防止し、ユーザーに不快感を与えたり、ブレード１３１や感光ドラム１の破損を招く等の不具合無く、高画質な画像を提供することができた。
【００６８】
尚、本プロセスはモノカラー印字時においても同様に採用することができ、減速プロセス速度Ｖｘの通常プロセス速度Ｖ１に対する比率、すなわち減速比Ｖｘ／Ｖ１にも関わらず採用できる。
【００６９】
尚、本発明は、現像装置が単数の場合、モノクロ画像形成装置において適用できる。又、本実施例の場合のように複数色の現像装置を用いる場合、一画像形成工程において最終色目の一次転写が終了した時にプロセス速度を減速し、その間、少なくとも、一画像形成工程において最後に現像動作を行う現像装置における現像ローラ回転を継続することによって、同様の効果が得られる。
【００７０】
このとき、本実施例のように、複数の現像装置が１つの感光ドラム周囲に備えられた構成のものでは、複数の現像装置の全ての現像装置にて延長現像を行うのでないのなら、少なくとも、最後に形成される色の現像装置４ｄにおける現像ローラ４１において、延長現像を実施する。最終色の現像装置４ｄにおける現像ローラ４１にて少なくとも延長現像することによって、ブレード鳴き防止効果を得ることができる。最終色の現像装置にて延長現像を行う理由は、最終色以外で行うとしたら、最終色の現像終了から減速までの間に、現像器切換を行う必要があり、又、離間／当接のショックによる画像不良なども実機では考慮する必要があるからである。尚、本実施例のように複数の現像装置を現像ロータリに搭載せずに、感光ドラム周囲に並べた構成のものでも本発明は適用できる。その構成においても、減速モードの時に、少なくとも１つの現像装置において延長現像を実施する。
【００７１】
又、図３に示した画像形成装置と異なる構成で、中間転写方式の画像形成装置ではなく、転写材担持体に転写材を担持させて転写材に直接像担持体から画像を転写する直接転写方式の画像形成装置においても、同様に適用できる。
【００７２】
又、中間転写体上で二次転写残トナーをクリーニングブレード等で回収する場合にも、同様に適用できる。
【００７３】
つまり、所定の画像形成工程において、プロセス速度を変化させる構成のものであれば、本発明は適用できる。直接転写方式では、図３に示したような現像剤回収動作Ｒｔを常に実施するわけではないので、感光ドラムにトナーが供給されず、感光ドラムとクリーニングブレードとの摩擦が生じやすいので、延長現像を実施することによって、この摩擦が軽減される。
【００７４】
又、中間転写体や転写材担持体のクリーニングを、第一の像担持体である感光ドラムに逆転写させて回収する方式のものではなく、ブレード等で行うものに対しても本発明は適用できる。この場合は、第二の像担持体からの回収トナーが像担持体に施されることが少ないので、現像ローラから供給される潤滑剤としてのトナーの効果が重要になる。
【００７５】
実施例２
本実施例においても、従来例と同様の構成の図３で示す画像形成装置を用いることができる。又、減速モードの二次転写、定着時のシーケンスについても、実施例１で示す図１を用いることができる。本実施例においては、実施例１同様に、クリーニング工程時に延長現像を実施するが、更に、本実施例では、延長現像時の現像ローラ４１の回転速度を、印字比率が高いほど遅くすることを特徴とする。印字比率とは、一画像上におけるトナー量の、全面ベタ画像におけるトナー量に対する比率である。延長現像時における現像ローラ４１の回転速度の制御方法以外は実施例１と同様とする。
【００７６】
本発明者が実験により得た、具体的な、印字比率と延長現像時の現像ローラ回転速度の関係を表１に示す。表１は、本実施例における印字比率に対する延長現像Ｄｖｅにおける現像ローラ４１の回転速度の関係を示す。このように、印字比率が低い程、現像ローラ４１の回転速度を速くするように制御されている。
【００７７】
【表１】
2005284186.tif 000003
【００７８】
本制御方法がブレード鳴きを防止するメカニズムを以下に示す。減速時のブレード鳴きの防止には、実施例１で示したように減速時に感光ドラム１にトナーを供給することが有効であるが、その前の等速時にトナーを供給することによっても効果がある。
【００７９】
理由は、等速時にクリーニングブレード１３１に供給されたトナーは、瞬時にではなく、徐々にケーシング１３２に回収され、その間感光ドラム１とクリーニングブレード１３１との間の摩擦を抑制する効果は、プロセス速度が変化しても継続するからである。
【００８０】
こうした等速時のトナー供給は主に、一次転写の際に中間転写ベルト６０に転写されずに感光ドラム１に残るトナー（一次転写残トナー）によってなされる。又、印字比率が高い程、一次転写残トナーは多い。即ち、印字比率が高いほど、等速時にクリーニングブレード１３１にトナーを供給することによるブレード鳴きの防止効果が高くなる。
【００８１】
一方、減速時のブレード鳴きの防止効果は、延長現像の時間が同じ場合、現像ローラ４１の回転速度が速いほど高くなる。理由は現像ローラ４１の回転速度が速いほど、単位時間あたりに感光ドラム１に対向する現像ローラ４１の面積が大きくなり、延長現像全体におけるトナーの転移量も増して、クリーニングブレード１３１へのトナー供給量が多くなるからである。
【００８２】
以上に示したように、印字比率が高いこと、あるいは現像ローラ４１の回転速度が速いことがブレード鳴きの防止効果を高くする要因である。
【００８３】
従って、印字比率の高さに応じて、延長現像時の現像ローラ４１の回転速度が変更することによって、必要最小限の防止効果でブレード鳴きを防止することができる。
【００８４】
つまり、本実施例では延長現像時の現像ローラ４１の回転速度を、印字比率が高いほど遅くすることにより、印字比率に関わらずに実施例１と同様の効果を得ることができ、さらに延長現像時のトナー消費を最小限に抑制することができた。
【００８５】
尚、表１で、フルカラー印字時の印字比率を４色目のものに限定しているのは、減速の時間帯までの時間がより短く、ブレード鳴き抑制に対する影響が大きいからであるが、１〜３色目の印字比率を的確に反映させれば、無駄なトナー消費をより減らすことのできる、的確な現像ローラ４１の回転速度を決定することができる。
【００８６】
実施例３
本実施例においても、従来例と同様に図３で示す構成の画像形成装置を用いることができる。本実施例においても、実施例１と同様に、クリーニング工程において、延長現像を実施するが、プロセス速度を変更する前と後の速度との比に応じて、延長現像時間を変更することが特徴である。つまり、減速比の異なるいくつかの印字モードを設けることができ、延長現像の時間を、をれに応じて変更できることが特徴である。本実施例では、減速比が小さいほど延長現像時間を長くする。
【００８７】
図２に、この減速モードの二次転写、定着時のシーケンスの一例を示し、本発明者が実験により得た、具体的な、減速比に対する延長現像時間の関係を表２に示す。表２は、減速モードのプロセス速度Ｖｘの通常プロセス速度Ｖ１に対する比率（以下、「減速比」と称す。）Ｖｘ／Ｖ１に対する、延長現像Ｄｖｅの時間Ｄｖｔの関係の一例を示す。
【００８８】
【表２】
2005284186.tif 000004
【００８９】
本実施例では、表２に示されるように、延長現像の時間Ｄｖｔを、減速比Ｖｘ／Ｖ１が小さい程長くする。尚、延長現像時間Ｄｖｔの制御方法以外は実施例１と同様とする。
【００９０】
本制御方法がブレード鳴きを防止するメカニズムを以下に示す。
【００９１】
二次転写、回収プロセス等の所要時間は、減速時のプロセス速度Ｖｘに反比例するので、減速時のプロセス速度Ｖｘが小さいほど、減速している時間は長くなる。即ち減速比が小さいほどブレード鳴きの発生しやすい時間が長くなる。
【００９２】
一方、減速時のブレード鳴きの防止効果は、現像ローラ４１の回転速度が同じ場合、延長現像の時間が長いほど高くなる。理由は、延長現像の時間が長いほど、延長現像の間に感光ドラム１に対向する現像ローラ４１の面積が大きくなり、延長現像全体におけるトナーの転移量も増して、クリーニングブレード１３１へのトナー供給量が多くなるからである。
【００９３】
以上に示したように、減速比が小さいほどブレード鳴きの発生しやすい時間は長くなり、その防止のために必要なトナー供給量もより多くなる。又、延長現像の時間が長いほどブレード鳴きの防止効果は高くなる。従って、減速比の小ささにあわせて、延長現像時間を長くすることによって、必要最小限の防止効果でブレード鳴きを防止することができる。
【００９４】
本実施例では延長現像の時間を、減速比が小さいほど長くすることにより、減速比の異なるいくつかの印字モードにおいても、実施例１と同様の効果を得ることができ、更に延長現像時のトナー消費を最小限に抑制することができた。従って、本実施例を実行することで、様々に転写材の種類に応じて、複数の減速モードを設定することができる。
【００９５】
尚、減速比が小さい時は摩擦が大きくなりすぎて延長現像時間を最大限に延ばしてもブレード鳴きが発生する場合がある。その時は実施例２のように現像ローラ４１の回転速度を速くする方法を併用してブレード鳴きを防止するとよい。
【００９６】
又、実施例２の印字比率に応じて変更する条件を、本実施例のように、現像ローラ４１の回転時間とし、例えば、印字比率が低い程現像ローラ４１の回転時間を長くしても、同様の効果が得られる。
【００９７】
実施例４
本実施例においても、従来例と同様の構成の図３で示す画像形成装置を用いることができる。減速モードの二次転写、定着時のシーケンスについても実施例３と同様の図３を示すものである。
【００９８】
本実施例においては、延長現像時間Ｄｖｔの制御方法以外は実施例１と同様とする。
【００９９】
本実施例では、延長現像の時間Ｄｖｔを、感光ドラム１の寿命に応じて変更することが特徴であり、ここでは、感光ドラム１の寿命が進むほど短くする。表３は、本実施例における特徴である、本発明者が実験により得た、具体的な感光ドラム１の寿命に対する延長現像時間Ｄｖｔの関係を示す。
【０１００】
【表３】
2005284186.tif 000005
【０１０１】
本実施例では延長現像の時間を、第一の像担持体の寿命が進むほど短くすることにより、感光ドラム１の寿命が進行しても、実施例１と同様の効果を得ることができ、更に延長現像時のトナー消費を最小限に抑制することができた。
【０１０２】
尚、本実施例で述べた感光ドラム１の寿命にはクリーニングブレード１３１の寿命も含む。
【０１０３】
本制御方法がブレード鳴きを防止するメカニズムを以下に示す。
【０１０４】
感光ドラム１の寿命が進むにつれ、感光ドラム１とクリーニングブレード１３１の接触面の平滑性は増す。即ち摩擦が小さくなり、ブレード鳴きが発生しづらくなる。一方、実施例３で示したように、減速時のブレード鳴きの防止効果は、現像ローラ４１の回転速度が同じ場合、延長現像の時間が長いほど高くなる。
【０１０５】
従って、感光ドラム１の寿命の進行にあわせて、延長現像時間を短くすることにより、必要最小限の防止効果でブレード鳴きを防止することができる。
【０１０６】
又、ここでも、感光ドラム１の寿命の進行に応じて、実施例２同様に、延長現像における現像ローラ４１の回転速度を変更してもよい。
【０１０７】
実施例１〜４において説明したように、画像形成工程において、プロセス速度を変更する時に現像ローラ４１を回転することによって、感光ドラム１とそれに接触してトナーを掻き取るクリーニングブレード１３１との摩擦によって生じるブレード鳴きが防止できる。
【０１０８】
尚、実施例２、３及び４において、そのプロセス速度の減速時に対する延長現像の条件を変更した例を説明したが、各実施例で説明した印字比率、プロセス速度減速比、感光ドラム１の寿命に対して変更する現像ローラ４１の回転時間、回転速度等の条件は、適宜組み合わせて実行できる。
【０１０９】
実施例５
実施例１〜実施例４においては、１つの感光ドラム１に複数の現像装置４ａ〜４ｄを搭載したロータリ現像装置４を配置する構成の画像形成装置において、本発明を実施する例について説明したが、本実施例では、図４に示す構成をとり、それぞれの色毎に感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）を設け、各感光ドラムの周囲に、帯電ローラ２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、露光装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）、クリーニング装置１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）である各画像形成手段が設けられ、中間転写ベルト６０に沿って、一列に並べられている。こうしたインライン方式の画像形成装置においても、本発明は適用できる。
【０１１０】
本実施例では、中間転写ベルト６０は、図３の構成が２本の巻架ローラ６ｂ、６ｃによって、巻架されているのに対し、従動ローラを１つ増やし、３本のローラ６ａ、６ｂ、６ｃにて巻架されている。ただし、図４では、駆動ローラを、二次転写対向ローラ且つ中間転写ベルト帯電ローラ１４ｂの対向ローラを兼ねていない、ローラ６ａとする。そして、ローラ６ａと６ｃとの間に張架された部分に感光ドラム１は並べられ、各一次転写位置Ｔ１（Ｔ１ａ、Ｔ１ｂ、Ｔ１ｃ、Ｔ１ｄ）が形成されている。
【０１１１】
各感光ドラム１にて実行される画像形成においては、従来例にて説明した動作と同様である。
【０１１２】
一次転写時には、ベルト６０移動に沿って、各感光ドラム１通過時に各色の一次転写が実行される。その時の一次転写ローラ７の構成と動作については、従来例に説明した動作と同様である。そして、中間転写ベルト６０が巻架ローラ６ｃから６ａの位置へと移動する間に各ドラム１からトナー像が重ねて転写される。
【０１１３】
その他の動作、及び各部材の構成に関しては、上記に説明したものと同様であるので、説明を省略する。
【０１１４】
本構成においても、各ドラム毎に、プロセススピードを減速した際に、延長現像を実施することで、クリーニングブレード１３１と感光ドラム１との間のブレード鳴きを防止できる。
【０１１５】
本構成においても、各ドラム毎に、プロセススピードを減速した際に、延長現像を実施することで、クリーニングブレード１３１と感光ドラム１との間のブレード鳴きを防止できる。
【０１１６】
尚、本実施例のようなインライン方式の複数の感光ドラム１を有し、それぞれにおいて現像動作を実施する画像形成装置においては、減速モードにおいて、原則的には、それぞれにおいて感光ドラム１におけるクリーニング鳴きを抑えるため、それらが備えられた全ての画像形成部において、延長現像が実施されるが、必ずしも全てにおいて延長現像が実施されるわけではなく、それが必要な感光ドラム１が備えられた画像形成部において延長現像が実施される。
【０１１７】
以上に説明した画像形成装置の構成部品の寸法、材質、形状、及びその相対位置等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明に係る画像形成速度を変更した際の画像形成タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図２】本発明に係る画像形成速度を変更した際の画像形成タイミングの他の例を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図４】本発明に係る画像形成装置の他の例を示す概略構成図である。
【図５】従来の画像形成速度を変化させない際の画像形成タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【図６】従来の画像形成速度を変更した際の画像形成タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１１９】
１      感光ドラム（第一の像担持体）
４      現像装置
１３    クリーニング装置
４１    現像ローラ（現像剤担持体）
６０    中間転写ベルト（第二の像担持体）
１３１  クリーニングブレード（クリーニング部材）
【図１】
2005284186.tif 000006
【図２】
2005284186.tif 000007
【図３】
2005284186.tif 000008
【図４】
2005284186.tif 000009
【図５】
2005284186.tif 000010
【図６】
2005284186.tif 000011