(57)【要約】【課題】像担持体を備えた画像形成装置において、ヒーターやダクトなどの追加部材を必要とすることなく、像担持体の結露を短時間で除去できるようにする。【解決手段】回転自在の中間転写ベルト３３と、トナーを含む現像剤を有し、中間転写ベルト３３上に直接又は間接的にトナー画像を形成する作像ユニット２と、中間転写ベルト３３に圧接し、中間転写ベルト３３上に形成されたトナー画像を用紙Ｐに転写させる転写ローラ３４と、中間転写ベルト３３に接触し、中間転写ベルト３３に形成されたトナー画像を用紙Ｐに転写させた後の、転写されずに中間転写ベルト３３上に残留した未転写トナーを回収するクリーニングブレード３５とを設ける。そして、装置の主電源が切られると、作像ユニット２によって中間転写ベルト３３にベタ画像７１を形成して中間転写ベルト３３の少なくとも一部をベタ画像で覆う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在の像担持体と、トナーを含む現像剤を有し、前記像担持体上に直接又は間接的にトナー画像を形成する現像手段と、前記像担持体に圧接し、前記像担持体上に形成されたトナー画像を被転写部材に転写させる転写手段と、前記像担持体に接触し、前記像担持体に形成されたトナー画像を被転写部材に転写させた後の、転写されずに前記像担持体上に残留した未転写トナーを回収するクリーニング手段とを備え、
装置の主電源が切られると、前記現像手段によって前記像担持体にベタ画像を形成して前記像担持体の少なくとも一部をベタ画像で覆い、前記像担持体の結露を抑制することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記転写手段及び前記クリーニング手段を前記像担持体に対して離接可能とし、装置の主電源が切られると、前記転写手段及び前記クリーニング手段を前記像担持体から離間した状態とし、前記現像手段によって前記像担持体の全周をベタ画像で覆う請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記転写手段を前記像担持体に対して離接可能とし、前記クリーニング手段を前記像担持体に常に接触している状態とし、装置の主電源が切られると、前記転写手段を前記像担持体から離間した状態とし、前記現像手段によって前記クリーニング手段に至るまで前記像担持体にベタ画像を形成して前記像担持体の一部をベタ画像で覆い、次に装置の主電源が入れられると、前記転写手段を前記像担持体から離間した状態とし、前記像担持体を回転させながら前記現像手段によって前記像担持体にベタ画像をさらに形成すると共に、前記クリーニング手段によって前記像担持体上のベタ画像を回収する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
装置の主電源が入れられてから前記現像手段が前記像担持体に形成するベタ画像の長さは、前記像担持体の回転方向における、前記クリーニング手段から前記現像手段までの長さ以上である請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
異なる色のトナー画像を形成する複数の現像手段を有し、これらの複数の現像手段の少なくとも１つによって前記像担持体にベタ画像を形成して前記像担持体の少なくとも一部をベタ画像で覆う請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
少なくとも２つ以上の現像手段によって前記像担持体にベタ画像をそれぞれ形成して前記像担持体の少なくとも一部をベタ画像で覆う請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
温度センサーと、湿度センサーと、前記温度センサー及び前記湿度センサーの出力から結露が発生する条件かどうかを判断する判断手段とをさらに備え、装置の主電源が切られた後、前記判断手段が、結露が発生すると判断した場合に、前記現像手段によって前記像担持体にベタ画像を形成して前記像担持体の少なくとも一部をベタ画像で覆う請求項１〜６のいずれかに画像形成装置。
【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し、より詳細には、感光体や中間転写ベルトなどの像担持体の結露を抑制する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、冬場の朝に、暖房などによって機外の温湿度が短時間で変化した場合、中間転写体や感光体などの像担持体が温湿度の変化に追従できずに室温と像担持体との間に温度差が生じ、像担持体の表面に結露が発生することがあった。像担持体の表面に結露が生じると、像担持体に形成された静電潜像のトナーによる現像やトナー像の用紙等への転写が良好に行われず画像不良が起こる。また、像担持体上の未転写トナーを除去・回収するためのクリーニングブレードの捲れや鳴きが発生することもある。
【０００３】
このため、例えば特許文献１では、潜像担持体と中間転写体とを一体構成にしたプロセスカートリッジ内に結露防止ヒーターを設けてプロセルカートリッジ内を所定の温度に保持する技術が提案されている。また、特許文献２では、定着手段によって加熱された空気を中間転写ベルトの近傍へ送り結露を防止する技術が提案されている。さらに、特許文献３では、画像形成工程前に中間転写体を回転させることによって、結露を除去する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2006-11329号公報
【特許文献２】特開2002-366010号公報
【特許文献３】特開2000-122443号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の提案技術では、結露防止ヒーターを設けることで装置の大型化や重量化を招く。また、結露防止ヒーターが温まるまで時間がかかるといった課題もある。特許文献２の提案技術でも、定着手段が温まるまで時間がかかることや、定着手段から中間転写ベルトまでのダクトを形成すると装置が大型化するおそれがあることなどの課題がある。そしてまた、特許文献３の提案技術では、機内温度が上昇し結露が解消されるまで時間がかかるなどの課題がある。
【０００６】
そこで本発明の目的は、像担持体を備えた画像形成装置において、ヒーターやダクトなどの追加部材を必要とすることなく、像担持体の結露を短時間で除去できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成する本発明に係る画像形成装置は、回転自在の像担持体と、トナーを含む現像剤を有し、前記像担持体上に直接又は間接的にトナー画像を形成する現像手段と、前記像担持体に圧接し、前記像担持体上に形成されたトナー画像を被転写部材に転写させる転写手段と、前記像担持体に接触し、前記像担持体に形成されたトナー画像を被転写部材に転写させた後の、転写されずに前記像担持体上に残留した未転写トナーを回収するクリーニング手段とを備え、装置の主電源が切られると、前記現像手段によって前記像担持体にベタ画像を形成して前記像担持体の少なくとも一部をベタ画像で覆い、前記像担持体の結露を抑制することを特徴とする。
【０００８】
ここで、前記転写手段及び前記クリーニング手段を前記像担持体に対して離接可能とし、装置の主電源が切られると、前記転写手段及び前記クリーニング手段を前記像担持体から離間した状態とし、前記現像手段によって前記像担持体の全周をベタ画像で覆うのが好ましい。
【０００９】
あるいは、前記転写手段を前記像担持体に対して離接可能とし、前記クリーニング手段を前記像担持体に常に接触している状態とし、装置の主電源が切られると、前記転写手段を前記像担持体から離間した状態とし、前記現像手段によって前記クリーニング手段に至るまで前記像担持体にベタ画像を形成して前記像担持体の一部をベタ画像で覆い、次に装置の主電源が入れられると、前記転写手段を前記像担持体から離間した状態とし、前記像担持体を回転させながら前記現像手段によって前記像担持体にベタ画像をさらに形成すると共に、前記クリーニング手段によって前記像担持体上のベタ画像を回収するようにしてもよい。
【００１０】
このとき、装置の主電源が入れられてから前記現像手段が前記像担持体に形成するベタ画像の長さは、前記像担持体の回転方向における、前記クリーニング手段から前記現像手段までの長さ以上とするのが好ましい。
【００１１】
また、異なる色のトナー画像を形成する複数の現像手段を設け、これらの複数の現像手段の少なくとも１つによって前記像担持体にベタ画像を形成して前記像担持体の少なくとも一部をベタ画像で覆うようにしてもよい。
【００１２】
このとき、少なくとも２つ以上の現像手段によって前記像担持体にベタ画像をそれぞれ形成して前記像担持体の少なくとも一部をベタ画像で覆ってもよい。
【００１３】
そしてまた、温度センサーと、湿度センサーと、前記温度センサー及び前記湿度センサーの出力から結露が発生する条件かどうかを判断する判断手段とをさらに設け、装置の主電源が切られた後、前記判断手段が、結露が発生すると判断した場合に、前記現像手段によって前記像担持体にベタ画像を形成して前記像担持体の少なくとも一部をベタ画像で覆うようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る画像形成装置では、装置の主電源が切られると、現像手段によって像担持体にベタ画像を形成して像担持体の少なくとも一部をベタ画像で覆い、像担持体の結露を抑制するので、従来のようなヒーターやダクトなどの追加部材は不要で、しかも像担持体の結露を短時間で除去できる。これにより、結露に起因するクリーニングブレードの捲れや鳴きも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概説図である。
【図２】中間転写ベルトをベタ画像で覆った状態の概説断面図である。
【図３】中間転写ベルトをベタ画像で覆った状態の概略斜視図である。
【図４】クリーニングブレードによってベタ画像を回収・除去する状態図である。
【図５】ベタ画像形成の動作制御のフローチャートである。
【図６】クリーニングブレードが中間転写ベルトに常に当接している装置の場合のベタ画像形成を示す概説図である。
【図７】図６の画像形成装置において、ベタ画像を回収・除去する際の状態図である。
【図８】複数の作像ユニットで中間転写ベルトにベタ画像を形成する場合の概説図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る画像形成装置について図に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。
【００１７】
図１に、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概説図を示す。図１の画像形成装置Ｄは所謂タンデム方式のカラープリンターである。もちろん、プリンターのほか、さらにスキャナを有する複写機、ファクシミリ又はそれらの機能を複合的に備えた複合機等にも本発明を適用することができる。また、画像形成方式としてはタンデム方式に限定されるものではなく、他の方式、例えば、回転軸の周囲に４つの現像装置を配置し、これらを順次静電潜像担持体に対向させてフルカラー画像を作成する所謂４サイクル方式、あるいは一つの現像装置でモノクロ画像を作成するモノクロ方式であっても構わない。
【００１８】
画像形成装置Ｄは、導電性を有する無端状の中間転写ベルト（像担持体）３３を有する。中間転写ベルト３３は、図の左右両側にそれぞれ配置された一対のローラ３１，３２に掛架されている。ローラ３２は不図示のモータに連結されており、モータの駆動によってローラ３２は反時計回りに回転し、これによって中間転写ベルト３３とこれに接するローラ３１は従動回転する。ローラ３２に支持されているベルト部分の外側には、二次転写ローラ３４が離接可能に圧接している。この二次転写ローラ３４と中間転写ベルト３３とのニップ部（二次転写領域）において中間転写ベルト３３上に形成されたトナー画像が、搬送されてきた用紙Ｐに転写される。
【００１９】
また、ローラ３１に支持されているベルト部分の外側には、中間転写ベルト３３の表面をクリーニングするクリーニングブレード３５が離接可能に当接している。クリーニングブレード３５の中間転写ベルト３３との当接部で、未転写の残留トナーが除去・回収される。
【００２０】
ローラ３１とローラ３２とに掛架された中間転写ベルト３３の下側には、中間転写ベルト３３の回転方向上流側から順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ（以下、「作像ユニット２」と総称することがある）が、装置本体１０に対して着脱自在に配置されている。これらの作像ユニット２では、各色の現像剤をそれぞれ用いて対応する色のトナー画像が作成される。
【００２１】
作像ユニット２のそれぞれは、像担持体として円筒状の感光体６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ（以下、「感光体６」と総称することがある）を有する。そして、感光体６の周囲には、その回転方向（時計回り方向）に沿って順に、帯電装置２１、現像装置２３、一次転写ローラ２４、および感光体クリーニングブレード２５が配置されている。感光体クリーニングブレード２５は、その一端側を感光体６の外周面に当接させて、感光体６の表面に残留するトナーを除去・回収している。一次転写ローラ２４は中間転写ベルト３３を挟んで感光体６に圧接し、ニップ部（一次転写領域）を形成している。また、作像ユニット２の下方には露光装置２２が配置されている。
【００２２】
この図に示す実施形態では、帯電装置２１としてローラ帯電方式のものを用いているが、帯電装置２１の種類は特に限定されるものでなく、コロナ放電方式の帯電チャージャ、ブレード状の帯電部材、ブラシ状の帯電部材等を用いてももちろん構わない。ただし、本発明は、放電生成物が感光体に多く付着する、ローラ帯電装置などの接触帯電方式に好適に適用される。
【００２３】
中間転写ベルト３３の上方には、各色の現像装置２３に補給するトナーを収容したホッパー４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ（以下、「ホッパー４」と総称することがある）がそれぞれ配置されている。また、露光装置２２の下部には、給紙装置として給紙カセット５０が着脱可能に配置されている。給紙カセット５０内に積載収容された用紙（被転写部材）Ｐは、給紙カセット５０の近傍に配置された給紙ローラ５１の回転によって最上紙から順に１枚ずつ搬送路に送り出される。給紙カセット５０から送り出された用紙Ｐは、レジストローラ対５２に搬送され、ここで所定のタイミングで二次転写領域に送り出される。
【００２４】
画像形成装置Ｄは、１色のトナー（例えばブラック）を用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードと、４色のトナーを用いてカラー画像を形成するカラーモードとに切り替え可能となっている。
【００２５】
カラーモードにおける画像形成動作例について簡単に説明すると、まず、各作像ユニット２において、所定の周速度で回転駆動される感光体６の外周面が帯電装置２１により帯電される。次に、帯電された感光体６の表面に、画像情報に応じた光が露光装置２２から投射されて静電潜像が形成される。続いて、この静電潜像は、現像装置２３から供給される現像剤としてのトナーにより顕在化される。このようにして感光体６の表面に形成された各色のトナー画像は、感光体６の回転によって一次転写領域に達すると、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、感光体６から中間転写ベルト３３上へ転写（一次転写）されて重ねられる。
【００２６】
中間転写ベルト３３に転写されることなく感光体６上に残った残留トナーは、感光体クリーニングブレード２５で掻き取られ、感光体６の外周面から除去される。
【００２７】
重ね合わされた４色のトナー画像は、中間転写ベルト３３によって二次転写領域に搬送される。一方、そのタイミングに合わせて、レジストローラ対５２から二次転写領域に用紙Ｐが搬送される。そして、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が二次転写ローラ３４に印加され、４色のトナー画像が、二次転写領域において中間転写ベルト３３から用紙Ｐに転写（二次転写）される。４色のトナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置１へ搬送される。定着装置１において用紙Ｐは、定着ローラ１１と加圧ローラ１２とのニップ部を通過する。この間に用紙Ｐは加熱・加圧され、用紙Ｐ上のトナー画像は用紙Ｐに溶融定着する。トナー画像が定着した用紙Ｐは排出ローラ対５３によって排紙トレイ５４に排出される。
【００２８】
一方、用紙Ｐに転写されることなく中間転写ベルト３３上に残った残留トナーは、クリーニングブレード３５で掻き取られ、中間転写ベルト３３の外周面から除去される。その後、各感光体６及び中間転写ベルト３３の回転駆動が停止される。
【００２９】
装置本体１０内には温度センサーＳ１と湿度センサーＳ２とが設けられている。これらのセンサーＳ１，Ｓ２からの出力は判断手段９１に送られる。
【００３０】
このような構造のプリンターＤにおいて、主電源が切られると、判断手段９１において、センサーＳ１，Ｓ２からの出力と予め記憶されている飽和水蒸気圧線とから結露が発生する条件かどうか判断される。結露が発生する条件と判断された場合には、制御手段９によって、次に説明するベタ画像形成動作が制御される。なお、温度センサーＳ１及び湿度センサーＳ２とを設けることなく、装置の主電源が切られるとベタ画像形成動作を常に行うようにしてもよいが、トナー消費量を抑える観点からは、温度センサーＳ１と湿度センサーＳ２とを設けて結露が発生する条件と判断された場合のみベタ画像形成動作を行うようにするのが望ましい。
【００３１】
トナーのベタ画像は、中間転写ベルト３３を覆うように形成される。図２に概説断面図を、図３に概略斜視図をそれぞれ示す。図２に示すように、二次転写ローラ３４及びクリーニングブレード３５は中間転写ベルト３３から離間した位置となる。そして、４つの作像ユニット２のいずれかによって、中間転写ベルト３３にトナーのベタ画像７１が形成される。図３に示すように、ベタ画像７１は、中間転写ベルト３３の画像形成領域幅全体で中間転写ベルト３３の全周にわたって形成される。ベタ画像７１が中間転写ベルト３３の全周にわたって形成されると、駆動ローラ３２が停止して中間転写ベルト３３の回転が止まると共に、クリーニングブレード３５が中間転写ベルト３３に圧接した状態となる。このように、中間転写ベルト３３をトナーのベタ画像７１で覆うことによって、中間転写ベルト３３自体の結露が防止される。
【００３２】
次に、図２及び図３に示す状態でプリンターＤが、例えば一晩放置され翌朝に主電源が入れられると、駆動ローラ３２が反時計回りに回転して中間転写ベルト３３が回転する。図４に示すように、このとき、二次転写ローラ３４は中間転写ベルト３３から離間した状態にあり、クリーニングブレード３５は中間転写ベルト３３に当接した状態となっている。これにより、結露によって水分が付着したベタ画像７１のトナーは、クリーニングブレード３５によって順次回収・除去され、結露していない中間転写ベルト３３が現れる。
【００３３】
図５に、以上説明したベタ画像形成の動作制御のフローチャートを示す。例えば、一日の業務が終了し、装置の主電源が切られると（ステップＳ１０１）、判断手段９１において、センサーＳ１，Ｓ２からの出力と予め記憶されている飽和水蒸気圧線とから結露が発生する条件かどうか判断される（ステップＳ１０２）。そして、結露が発生する条件と判断された場合には、ベタ画像形成動作が行われ（ステップＳ１０３）、その後、制御は終了する。一方、結露が発生する条件が満たされない場合には（ステップＳ１０２）、主電源が入れられるまで、結露が発生する条件かどうかが繰り返し判断される（ステップＳ１０４）。そして、結露発生条件を満たすようになれば、前記のベタ画像形成動作が行われ、結露発生条件を満たさないまま主電源が入れられると（ステップＳ１０４）、制御は終了する。
【００３４】
図６に、本発明の画像形成装置の他の実施形態を示す。図６に示す実施形態は、クリーニングブレード３５が中間転写ベルト３３に常に当接している装置の場合である。この場合は、主電源が切られ、判断手段９１（図１に図示）において結露が発生する条件と判断されたときは、クリーニングブレード３５から、中間転写ベルト３３の回転方向最も上流側に位置する作像ユニット２Ｙ（図１に図示）によって、中間転写ベルト３３にトナーのベタ画像７１がクリーニングブレード３５に至るまで連続して形成される。これにより、中間転写ベルト３３のベタ画像７１で覆われた部分の結露が防止される。
【００３５】
次に、電源が入れられると、図７に示すように、駆動ローラ３２が反時計回りに回転して中間転写ベルト３３が回転する。これにより、結露によって水分が付着したベタ画像７１のトナーは、クリーニングブレード３５によって順次回収・除去される。また同時に、作像ユニット２Ｙ（図１に図示）によって中間転写ベルト３３にベタ画像７２が新たに形成される。これにより、中間転写ベルト３３の、ベタ画像７１が形成されず露出していた部分に、トナーが載り、中間転写ベルト３３表面の結露による水分がトナーで吸収される。水分を吸収したトナーはクリーニングブレード３５で回収・除去される。なお、作像ユニット２Ｙで新たに形成するベタ画像７２の長さは、中間転写ベルト３３の回転方向における、クリーニングブレード３５から作像ユニット２Ｙまでの長さ以上であればよい。
【００３６】
図８に、本発明の画像形成装置の他の実施形態を示す。図８に示す実施形態では、主電源が切られ、判断手段９１（図１に図示）において結露が発生する条件と判断されたときは、４つの作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ（図１に図示）によって、中間転写ベルト３３にトナーのベタ画像７１がクリーニングブレード３５に至るまでそれぞれ形成される。これにより、４層のベタ画像が中間転写ベルト３３を覆い、中間転写ベルト３３の結露が一層効果的に防止される。中間転写ベルト３３を覆うベタ画像７１の層数は環境条件等から適宜決定すればよく、２層や３層であってももちろん構わない。なお、中間転写ベルト３３をベタ画像７１で覆える面積を考慮すると、ベタ画像を形成する作像ユニットは中間転写ベルト３３の回転方向上流側のものから優先して使用するのが好ましい。
【００３７】
以上、像担持体が中間転写ベルト３３の場合について説明したが、もう一つの像担持体である感光体ドラム２０についても中間転写ベルト３３と同様の問題が生じ、これに対しても中間転写ベルト３３の場合と同様にベタ画像形成を行うことにより同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の画像形成装置では、装置の主電源が切られると、現像手段によって像担持体にベタ画像を形成して像担持体の少なくとも一部をベタ画像で覆い、像担持体の結露を抑制するので、従来のようなヒーターやダクトなどの追加部材は不要で、しかも短時間で結露を除去でき有用である。
【符号の説明】
【００３９】
Ｄ    画像形成装置
２３    現像装置（現像手段）
３３    中間転写ベルト（像担持体）
３４    二次転写ローラ（転写手段）
３５    クリーニングブレード（クリーニング手段）
７１    ベタ画像
９１    判断手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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