(57)【要約】【課題】転写手段の像担持体からの離間動作について新たな提案をすることで、より寿命効果が高く、高信頼な画像形成装置を提供する。【解決手段】本発明の画像形成装置は、トナー像を担持する像担持体と、前記トナー像を前記像担持体上に顕在化させる現像手段と、前記顕在化したトナー像を記録媒体に転写する転写手段とを備えて成る画像形成装置において、前記転写手段と前記像担持体とが接離可能なように構成されていて、前記転写手段の駆動は、前記像担持体及び前記現像手段の駆動とは従動させずに、独立して制御可能であり、前記転写手段が前記像担持体から離間状態にあるときは、前記転写手段と前記像担持体との間で駆動を必要としない側の駆動を停止させることを特徴とする。【選択図】図１
2009116022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、前記トナー像を前記像担持体上に顕在化させる現像手段と、前記顕在化したトナー像を記録媒体に転写する転写手段とを備えて成る画像形成装置において、
前記転写手段と前記像担持体とが接離可能なように構成されていて、
前記転写手段の駆動は、前記像担持体及び前記現像手段の駆動とは従動させずに、独立して制御可能であり、
前記転写手段が前記像担持体から離間状態にあるときは、前記転写手段と前記像担持体との間で駆動を必要としない側の駆動を停止させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記転写手段を駆動させるための駆動源が、前記像担持体及び前記現像手段を駆動させる駆動源とは個別に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記転写手段を駆動させるための駆動源が、前記像担持体又は前記現像手段の駆動源と共有の駆動源として構成され、且つ、クラッチを用いることにより、前記像担持体又は前記現像手段の駆動とは切り離して、駆動停止制御可能であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
画像形成装置の稼動中に前記像担持体と前記転写手段とが離間される場合は、必ず転写手段側の駆動を停止させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体と前記転写手段とを離間する際に、その離間動作の直前に一旦前記像担持体と前記転写手段との駆動を停止させてから離間することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体と前記転写装置とが離間する際には、前記転写手段側を前記像担持体から離れる方向に動作させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記転写手段には表面に接触する清掃部材が設けられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一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、印刷機、複写機、ファックス、プリンタ等の、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置に関し、更に詳しく言えば、このような画像形成装置で用いられる転写手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、画像形成装置における画像形成方法は、像担持体上に形成された静電潜像を現像装置によってトナー画像とした後、例えば転写紙等の記録媒体に当該トナー画像を転写し、定着装置により定着する方法が採用されている。このような従来から用いられている画像形成装置の転写手段は、画像を記録媒体に転写する際には像担持体に接触している一方で、必要に応じて像担持体側と離間可能な構成を取れるようになっている場合が多い。これは、画像形成装置の使用者側から見れば、例えば印刷用紙が転写手段上あるいはその近傍で詰まった場合などに当該用紙を容易に除去することができるように構成したものである。また、例えば像担持体上にて反射型センサーを用いてトナー付着量を確認し、トナーの濃度制御を実施する場合において、例えばゴムベルトを転写手段として使用する画像形成装置では、ゴムベルト表層のクリーニング性能を経時的に確保すること等が難しいため、転写ベルト側に不必要なトナーをできるだけ転移させたくない。したがって、転写ベルト側にトナーが移ってしまうことを防止するために、その動作中は転写手段と像担持体手段を離間させる必要が生じる。加えて、転写ベルトと像担持体とが離間できる構成を取ると、トナー付着量を検出するセンサーの配置レイアウトに対しても自由度が増し、装置の構成レイアウト上にも大きなメリットが生じる。このような像担持体と転写手段とが接離可能な構成を有する画像形成装置は、例えば特許文献１に記載されている。
【０００３】
転写ベルトと像担持体とが接離可能な構成を取るこの種の画像形成装置において、例えば転写ベルトのような転写手段が像担持体から離間している間は、転写手段自体を駆動させる必要が無い場合が多い。特に、転写手段を像担持体から離間させる目的が、像担持体側のトナー像を転写手段側に転移させたく無いことだけである場合、転写手段を駆動させ、回転させておく必要性は全く存在しない。
【０００４】
しかしながら、従来の画像形成装置では、転写手段の動作は作像系である像担持体や現像装置等と同期した動作が多く、加えてレイアウト的に駆動列を這いまわし易いという事情が存在するため、作像系に関連するユニット乃至モジュールと同一の駆動源を利用することがほとんどである。そのため、転写ベルトが像担持体と離間していて、且つ、回転駆動する必要がない場合であっても、不必要に回転していることが多い。その結果、無駄な駆動動作は、モーターや転写ベルト等の各構成部品の磨耗劣化を生じさせ、また、転写手段である転写ベルトに接触型クリーニングブレード等のクリーニング装置を設ける場合は、転写ベルトの磨耗だけでなく、当該クリーニングブレードに対しても磨耗に対して不利益であり、装置の寿命設定に大きな影響を与えることとなる。例えば一日の利用枚数が少ないユーザーにおいては、プリント枚数に比べ、上述したようなトナー濃度制御等のプロセスコントロール動作に入る回数が多くなるため、画像形成装置の寿命がより短くなってしまう可能性がある。したがって、不必要に像担持体や転写手段を回転させておくことは、画像形成装置にとって不利益なことが多いにもかかわらず、従来技術においては、転写手段が像担持体から離間する際の動作について何ら言及されてきていない。
【０００５】
【特許文献１】特開平０５−１１９６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題点に照らし、転写手段の像担持体からの離間動作について新たな提案をすることで、より寿命効果が高く、高信頼な画像形成装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、本発明にしたがって、トナー像を担持する像担持体と、前記トナー像を前記像担持体上に顕在化させる現像手段と、前記顕在化したトナー像を記録媒体に転写する転写手段とを備えて成る画像形成装置において、前記転写手段と前記像担持体とが接離可能なように構成されていて、前記転写手段の駆動は、前記像担持体及び前記現像手段の駆動とは従動させずに、独立して制御可能であり、前記転写手段が前記像担持体から離間状態にあるときは、前記転写手段と前記像担持体との間で駆動を必要としない側の駆動を停止させることを特徴とする画像形成装置で解決される。
【０００８】
また、本発明は、前記転写手段を駆動させるための駆動源が、前記像担持体及び前記現像手段を駆動させる駆動源とは個別に設けられていることを提案する。
【０００９】
さらに、本発明は、前記転写手段を駆動させるための駆動源が、前記像担持体又は前記現像手段の駆動源と共有の駆動源として構成され、且つ、クラッチを用いることにより、前記像担持体又は前記現像手段の駆動とは切り離して、駆動／停止制御可能であることを提案する。
【００１０】
さらに、本発明は、画像形成装置の稼動中に前記像担持体と前記転写手段とが離間される場合は、必ず転写手段側の駆動を停止させることを提案する。
【００１１】
さらに、本発明は、前記像担持体と前記転写手段とを離間する際に、その離間動作の直前に一旦前記像担持体と前記転写手段との駆動を停止させてから離間することを提案する。
【００１２】
さらに、本発明は、前記像担持体と前記転写装置とが離間する際には、前記転写手段側を前記像担持体から離れる方向に動作させることを提案する。
【００１３】
さらに、本発明は、前記転写手段には表面に接触する清掃部材が設けられることを提案する。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、像担持体と転写手段とが接離可能に構成されている画像形成装置で、像担持体と転写手段との駆動を独立して制御可能とし、さらに、像担持体と転写手段とが離間されている間は、駆動を必要としない側の駆動を停止するようにすることで、像担持体又は転写手段に対して無駄な回転動作を極力防止することが可能となるため、これらの構成部品の長寿命化を図ることが可能となり、ひいては画像形成装置の長寿命化も図れるようになる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、請求項１と同様に構成部品や画像形成装置の長寿命化が図れるだけでなく、像担持体と転写手段とに設けられる駆動手段を個別に設けることにより、像担持体と転写手段とのより精密で自由度の高い制御を行うことが可能となる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、転写手段の駆動源を像担持体又は現像手段の駆動源と共有とすることで、駆動源の数を低減することが可能となるため、低コスト化が実現可能であり、さらには画像形成装置のレイアウトにおいても有利である。また、クラッチを用いることで駆動力の伝達を即座にオン・オフできるので、駆動／停止の切替時間も短時間で行うことができるようになる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、像担持体と転写手段との離間時に転写手段だけの駆動が必要な場合は従来から非常にまれであることから、像担持体と転写手段とが離間したときには、上述の駆動を必要としない側を転写手段側に決定して、必ず転写手段側を停止させるように制御することで、より簡易で確実な制御を行うことができるようになり、その結果、画像形成装置の動作信頼性を向上させることができるようになる。
【００１８】
請求項５の発明によれば、像担持体と転写手段とが離間する際に、一旦両者の駆動を停止させてから離間させるように制御することで、像担持体及び転写手段の駆動源との連結方式をギア方式で構成することが可能となる。ギア方式で構成することができれば、カップリング方式の連結と比べ安定した駆動力の伝達が可能となり、さらには、像担持体及び転写手段の着脱方向の自由度が増す。
【００１９】
請求項６の発明によれば、像担持体は通常トナー付着量制御等のプロセスコントロール動作を行うため、像担持体側に付随する帯電装置、現像装置等の立ち上げ、立ち下げ等の高圧制御に時間を要するので、特に他のユニットとの依存関係のない転写手段のほうを動かして像担持体側から離間させることにより、当該離間動作中に像担持体側に付随する帯電装置や現像装置などの他のユニットの立ち上げ、立ち下げ動作を実行することができるようになるため、画像形成装置のダウンタイムを低減することができるようになる。
【００２０】
請求項７の発明によれば、転写手段に接触する部材の寿命は、当該転写手段の駆動時間又は駆動距離により決定されるため、本発明のように無駄な回転動作を極力防止することで、接触型の清掃部材を使用する場合には特に画像形成装置の長寿命化に効果が発生する。なお、清掃部材としては、例えばクリーニングブレード等が考えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に図面を用いて、本発明の実施形態を説明する。
【００２２】
図１は、本発明が適用された画像形成装置の一部の断面を示していて、まずこの画像形成装置の構成を以下に概略説明する。図１からも明らかなように、当該画像形成装置は、像担持体である感光体１の周囲に接触して感光体１上に一様な電荷を帯電させる帯電ローラー２、感光体１上に静電潜像を形成するための露光手段である露光装置３、静電潜像を顕在化してトナー像とする現像装置４、トナー像を転写紙等の記録媒体に転写する転写ベルト６、感光体１上の残留トナーを除去するクリーニング装置８、感光体１上の残留電荷を除電するための除電ランプ９、帯電ローラー印加電圧及び現像トナー濃度を制御するための反射型フォトセンサー１０が配置されている。また、現像装置４には不図示のトナー補給装置からトナー補給口を介してトナーが補給される。本実施形態では、帯電ローラー２は、像担持体に接触しているが、近接はするが非接触タイプの帯電ローラーであってもよい。
【００２３】
転写手段である転写ベルト６は、支持ローラー１１、１２に張架され、図１において直線の実線矢印で示された方向に駆動され、支持ローラー１１、１２を回って時計回りに回転する。また、図１からは、感光体１との当接部より搬送方向で見て下流側には、転写紙等の記録媒体を除電して転写ベルト６から分離させるための転写記録媒体除電装置１３が設けられているのが見て取れる。
【００２４】
次に、この画像形成装置における作像動作を概略説明する。感光体１は、半時計回りに回転駆動させられる。感光体１の表面は、まず除電ランプ９により除電され、例えば表面電位が０〜−１５０Ｖの基準電位に平均化される。次に帯電ローラー２により帯電され、表面電位が例えば−１０００Ｖ前後となる。次に、帯電ローラー２は、現像されるべき画像に対応して露光装置３により露光され、光が照射された部分（画像部）は、表面電位が０〜−２００Ｖとなり、現像装置４において、現像スリーブ上のトナーが上記画像部分に付着し、トナー像が形成される。ここで、給紙部５には、画像を転写される記録媒体が給送されていて、記録媒体先端部と感光体１上のトナー像先端部とが、転写ベルト６上で一致するようにタイミングを図って記録媒体が送られ、感光体１上のトナー像が転写ベルト６と感光体１との当接部を通過することで記録媒体に転写される。その後、トナー像を転写された記録媒体は定着部７に送られ、熱と圧力とにより記録媒体にトナー像が融着され、画像形成装置から排出される。また、感光体１上に残った残留トナーは、感光体クリーニング装置８のブレードを用いて掻き落とされ、その後、感光体１は、除電ランプ９により残留電荷が除電され、再び次の作像工程へと移る。
【００２５】
一方で、転写ベルトクリーニング部Ａ（図１では、点線の円で囲まれている）では、転写ベルト６の清掃部材であるクリーニングブレード１６が転写ベルト６に接触し、転写ベルト６を介して支持ローラー１１に当接している。当該クリーニングブレード１６により、転写手段である転写ベルト６上に残った残留トナーや紙粉等の異物が掻き落とされる。ここで、転写ベルト６の内側は、通常、密閉されていないため、トナーや埃などの異物が進入してしまい、さらに、転写ベルト６の材質がゴムである場合には、転写ベルトを製造する過程で発生したゴムかすがベルト内側に存在する。このような異物が支持ローラー１１に経時的に付着して表面性状が悪化すると、転写ベルト６を介して支持ローラー１１に当接しているクリーニングブレード１６と転写ベルト６との間の密着性も悪化し、転写ベルト６上に存在するトナーを効率よく掻取ることができず、クリーニング不良が発生してしまう可能性がある。
【００２６】
そこで、本実施形態では、スクレーパー１４を設け、支持ローラー１１上に付着した異物を除去してクリーニング不良の発生を防止している。本実施形態で用いたスクレーパー１４は、材質がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であり、その厚みは０．１２５ｍｍである。表面にはフッ素コートを施すことで、異物が先端に堆積することなく効率よく支持ローラー１１上の異物を除去することができる。
【００２７】
このような構成によりクリーニングブレード１６と転写ベルト６との密着性が確保され、十分に効果的なクリーニング能力が発揮できるようになるため、従来ではクリーニング困難とされていた重合トナーのクリーニングも効果的に行うことができる。
【００２８】
次に、転写手段である転写ベルト６の構成及び動作について説明する。本発明の転写ベルト６は、感光体１に対し接離可能な構成となっている。転写ベルト６と感光体１とを接離する接離手段は図示されていないが、例えばレバーやカム機構等の通常公知の接離手段を用いることができる。転写ベルト６が離間動作を実施するのは、例えば、画像転写部での紙詰まり発生時や、あるいは、画像形成装置の動作待機時等である。また、トナー濃度制御用のトナー像を感光体１上に作成し、例えば反射型フォトセンサー１０にて読み取る際にも、当該トナー像が転写ベルト６側に転移してトナー濃度の乱れを生じさせたり、転写ベルト６自身のクリーニングに負荷をかけないようにするために、転写ベルト６の離間動作が実施される。これは、転写ベルト６を感光体１から離間することで、転写ベルトの表面性が経時劣化するのを防止するために、及び、重合トナーを用いた際のクリーニング性の悪化を防止するために、トナーを転写ベルト側に極力存在させないようにすることが好ましいからである。なお、上記転写ベルトの表面性の経時劣化とは、通常抵抗管理が容易なゴムベルトを用いることが多い転写ベルトでは、その表層をコーティングするなどして表面性を改善しているが、これが徐々に劣化していってしまうことをいう。
【００２９】
本実施形態では、上述の接離手段を用いて、やはり図示されない制御部からの信号により、あるいは、場合によっては手動で、図１において両方向実線矢印で示されるように転写手段側を動作させて像担持体から離間させているが、それとは逆に像担持体を動作させて転写手段から離間させることもできる。しかしながら、例えば、像担持体側でトナー付着量を制御・確認するためのプロセスコントロール動作を画像形成装置が行う場合、像担持体に付随する帯電装置、現像装置等の高圧制御の立ち上げ、立ち下げ動作が必要になるため、完全に停止させるのに時間を要する。それに対し、転写手段側は特に特定の処理時間を必要としないため、本実施形態のように転写手段側を動作させれば、離間動作中に像担持体側に付随するユニットの立ち上げ、立ち下げ動作を実行することができるので、画像形成装置のダウンタイムを少なくすることができる。
【００３０】
なお、転写手段と像担持体とを接離するための手段乃至方法は、通常公知のものを採用することができる。しかしながら、例えば転写手段側の駆動がギアを用いて像担持体の駆動手段と連結されている場合、当該ギアが噛み合った状態で回転させながら接離動作を実施させると、ギアの破損や異音の発生等の不具合が生じる懸念があるため、一旦転写手段と像担持体との駆動を停止させた後に接離動作を実施することが好ましい。これらの動作は、図示されない制御部からの信号で制御することができる。
【００３１】
ここで、本発明の特徴は、像担持体と転写手段とを離間させることができる画像形成装置において、像担持体側の回転動作と転写手段の回転動作を従動させずに、それぞれ独立に制御可能とし、且つ、必要に応じてそれらの一方の回転駆動を駆動・停止させることができるようにすることにある。そのためには、例えば、像担持体と転写手段との駆動源をそれぞれ単純に個別に設けてもよいし、従来どおり像担持体や現像装置の駆動源と同一の駆動源を使用する場合であっても、像担持体及び転写手段の回転動作を独立に制御可能にするために、通常公知のクラッチ等を設けて回転停止動作を制御してもよい。ただし、クラッチを用いた場合は、単純な回転・停止のみの制御となる。個別の駆動源を設けた場合は、駆動／停止を個別に且つ自由に制御できる点で有利であり、その他にも必要があれば回転方向や回転数等の制御も可能となる点で有利である。また、回転駆動を必要としない側を、転写手段側に定めてもよい。これは、離間時に転写手段を駆動させなければならないことがまれであることによる。
【００３２】
本発明の具体的な動作としては、像担持体側でトナー付着量を制御・確認するためのプロセスコントロール動作時等に代表されるような、像担持体である感光体１と転写手段である転写ベルト６とが離間している場合に、感光体１と転写ベルト６との駆動源が共有の場合にはクラッチ及び当該クラッチを動作させるための制御信号を用いて、両者の駆動源を個別に設けている場合には制御信号を用いて、転写ベルト６側を停止させている。そのように感光体１と転写ベルト６とを制御することで、無駄な回転動作を無くし、各構成部品の磨耗、特にクリーニングブレードの長寿命化を図ることができるようになる。その結果、ランニングコストの低減をも図れるようになる。さらには、転写手段として転写ベルトを用いた場合には、転写ベルトが像担持体から離間したときに、不安定な状態でのベルト走行が原因で発生する、所謂ベルト寄りによる破損等の不具合をも防止することができるようになる。
【００３３】
本実施形態に例示される画像形成装置は、像担持体が一つだけ設けられた単色式の画像形成装置だが、本発明はこれに限られるものではなく、カラー画像形成装置も含まれる。また、本発明の画像形成装置の作像方法は任意であり、カラー画像形成装置としてはタンデム型の直接転写方式や、１つの像担持体の周囲に複数の現像器を配置する方式、ロータリー現像器を用いる方式なども採用可能である。定着装置や光書き込み装置等各部の構成も適宜なものを採用可能である。加えて、ファクシミリ等の機能を更に備える所謂複合機にも対応可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施例として示された画像形成装置の一部分の断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
２      帯電ローラー
３      露光装置
４      現像装置
５      給紙部
６      転写ベルト
７      定着装置
８      クリーニング装置
９      除電ランプ
１０    反射型フォトセンサー
１１    支持ローラー
１２    支持ローラー
１３    転写紙除電装置
１４    スクレーパー
１６    クリーニングブレード
【図１】
2009116022.tif 000003