JP2009271148A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】スループットの低下を抑制しつつ、中間転写体や転写材担持体から回収したトナーを回収する回収容器の小型化やその交換頻度の低減を図ることのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置Aは、トナーを担持する像担持体1と、像担持体1上のトナーの転写を受ける移動可能な中間転写体6と、像担持体1上のトナーを中間転写体6に転写させる1次転写手段5と、中間転写体6上のトナーを転写材Pに転写させる2次転写手段7と、中間転写体6から静電的に転移されたトナーを静電的に保持可能な保持手段101と、保持手段101が保持したトナーを保持手段101から回収可能な回収手段102と、を有し、保持手段101が保持したトナーを保持手段101から除去する動作として、保持手段101が保持したトナーを回収手段102が回収する第1の動作と、保持手段101が保持したトナーを中間転写体6へ転移させる第2の動作と、を切り替えて実行可能である構成とする。
【選択図】図6An image forming apparatus capable of reducing the size of a collection container for collecting toner collected from an intermediate transfer member or a transfer material carrier and reducing the replacement frequency while suppressing a decrease in throughput.
An image forming apparatus A includes an image carrier 1 that carries toner, a movable intermediate transfer member 6 that receives the transfer of toner on the image carrier 1, and an intermediate transfer of toner on the image carrier 1. A primary transfer means 5 for transferring to the body 6, a secondary transfer means 7 for transferring the toner on the intermediate transfer body 6 to the transfer material P, and the toner electrostatically transferred from the intermediate transfer body 6 electrostatically As an operation of removing the toner held by the holding unit 101 from the holding unit 101, the holding unit 101 that can hold the toner and the collecting unit 102 that can collect the toner held by the holding unit 101 from the holding unit 101. A configuration that can be executed by switching between a first operation in which the collecting unit 102 collects the toner held by the holding unit 101 and a second operation in which the toner held in the holding unit 101 is transferred to the intermediate transfer body 6. To do.
[Selection] Figure 6
Description
本発明は、レーザープリンタ、複写機、ファクシミリなどの電子写真方式を用いた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a laser printer, a copying machine, or a facsimile.
近年、電子写真方式の画像形成装置において、カラー画像形成装置がモノクロ画像形成装置に置き換わる形で普及してきている。そして、カラー画像形成装置にもモノクロ画像形成装置並みの画像形成速度が要求されている。 In recent years, in an electrophotographic image forming apparatus, a color image forming apparatus has been widely used in place of a monochrome image forming apparatus. The color image forming apparatus is also required to have an image forming speed comparable to that of a monochrome image forming apparatus.
電子写真方式のカラー画像形成装置の高速化を実現する構成として、タンデム型と呼ばれる構成が提案され、又実現化されている。タンデム型の画像形成装置は、中間転写方式のものと直接転写方式のものとに大別される。 A configuration called a tandem type has been proposed and realized as a configuration for realizing high-speed electrophotographic color image forming apparatuses. Tandem type image forming apparatuses are roughly classified into an intermediate transfer type and a direct transfer type.
中間転写方式を採用したタンデム型の画像形成装置では、複数色のトナーとして、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーによるトナー像が、像担持体としての複数の電子写真感光体(感光体)上にそれぞれ形成される。各像担持体上に形成された各色のトナー像は、1次転写手段により中間転写体上に順次に重ね合わせて転写(1次転写)される。次いで、中間転写体上に形成された多重トナー像は、2次転写手段により一括して紙などの転写材上に転写(2次転写)される。最後に、転写材上に転写されたトナー像は、熱、圧力などによって転写材上に定着されて、カラー画像が形成される。感光体としては、一般的に、ドラム状の感光体、即ち、感光ドラムが用いられる。又、中間転写体としては、一般的に、無端ベルト状の中間転写体、即ち、中間転写ベルトが用いられる。 In a tandem type image forming apparatus adopting an intermediate transfer system, for example, toner images of toners of each color of yellow, magenta, cyan, and black are used as a plurality of color toners. Formed on the photosensitive member). Each color toner image formed on each image carrier is sequentially superimposed and transferred (primary transfer) onto the intermediate transfer member by the primary transfer unit. Next, the multiple toner images formed on the intermediate transfer member are collectively transferred (secondary transfer) onto a transfer material such as paper by a secondary transfer unit. Finally, the toner image transferred onto the transfer material is fixed on the transfer material by heat, pressure, etc., and a color image is formed. As the photoreceptor, a drum-shaped photoreceptor, that is, a photosensitive drum is generally used. As the intermediate transfer member, an endless belt-like intermediate transfer member, that is, an intermediate transfer belt is generally used.
2次転写時に転写材に転写されずに中間転写体上に残存したトナーは、中間転写体のクリーニング手段により除去され、回収される。 The toner remaining on the intermediate transfer member without being transferred to the transfer material during the secondary transfer is removed and collected by the intermediate transfer member cleaning means.
このクリーニング手段としては、導電性のブラシローラや導電性の発泡性弾性ローラを中間転写体上に当接させて配置し、中間転写体上に付着したトナーをそのブラシローラや発泡性弾性ローラに静電的に回収し、一時的に保持させるものが知られている。 As this cleaning means, a conductive brush roller or a conductive foaming elastic roller is placed in contact with the intermediate transfer member, and the toner adhering to the intermediate transfer member is applied to the brush roller or foaming elastic roller. Those that are electrostatically recovered and temporarily held are known.
特許文献1、特許文献2では、次のようなことが提案されている。即ち、上述のようにしてブラシローラや発泡性弾性ローラに一時的に保持されたトナーを、非画像形成時に、再度、中間転写体に転移させる(以下「吐き出し」という。)。更に、この中間転写体に転移させたトナーを、感光体に転移させ(以下「2次回収」という。)、感光体のクリーニング手段によって回収する。上記「吐き出し」や「2次回収」を行う非画像形成時としては、例えば、一連の画像形成動作開始前若しくは終了後、又は複数の画像を形成する場合には画像形成とこれに続く画像形成との間などがある。
In
又、特許文献3では、更に、上述のブラシローラや発泡性弾性ローラに対し回収手段を当接させ、ブラシローラや発泡性弾性ローラに保持されたトナーを静電的に回収手段に転移させる(以下「剥ぎ取り」という。)ことが提案されている。一般に、回収手段を用いる場合には、回収手段に付着したトナーを除去するための除去手段として、例えば、可撓性のシート部材や弾性ゴムブレードを配置する。除去手段により除去されたトナーは、回収容器に回収されることになる。
しかしながら、上述のような、ブラシローラや発泡性弾性ローラに一時的に回収され、保持されたトナーの処理方法として、「吐き出し」及び「2次回収」を行う方式を採用する場合、以下のような課題がある。 However, in the case of adopting a method of performing “discharge” and “secondary recovery” as a method of processing the toner temporarily collected and held by the brush roller or the foaming elastic roller as described above, the following is performed. There is a big problem.
即ち、トナーがブラシの隙間や発泡セル内に回収されるため、ブラシローラや発泡性弾性ローラが一時的に保持できるトナー量(保持量)には限界がある。保持量が限界を超えた場合には、回収不良が発生し、中間転写体上のトナーを十分に回収することができなくなることがある。そして、回収されずに中間転写体上に残ったトナーが次の画像上に、画像不良として現れることがある。 That is, since the toner is collected in the gap of the brush or in the foaming cell, there is a limit to the amount of toner (holding amount) that the brush roller or the foaming elastic roller can temporarily hold. If the holding amount exceeds the limit, a collection failure may occur, and the toner on the intermediate transfer member may not be collected sufficiently. Then, the toner that is not collected and remains on the intermediate transfer member may appear as an image defect on the next image.
そこで、保持量が限界を超える前に、定期的に「吐き出し」及び「2次回収」を行う必要が生じる。例えば、連続する画像形成間の非画像領域に十分な時間を確保しておき、毎回「吐き出し」及び「2次回収」を行う方式が考えられる。又、例えば、所定枚数の画像形成を行う毎に、非画像形成領域を設けて、その際にまとめて「吐き出し」及び「2次回収」を行う方式が考えられる。但し、いずれの方式を採用したとしても、スループット(画像生産性)の低下を招くという不利益が生じてしまう。 Therefore, it is necessary to periodically perform “discharge” and “secondary recovery” before the retention amount exceeds the limit. For example, a method in which a sufficient time is secured in a non-image area between successive image formations and “discharge” and “secondary recovery” are performed each time is conceivable. Further, for example, a method may be considered in which a non-image forming area is provided every time a predetermined number of images are formed, and “discharge” and “secondary collection” are collectively performed at that time. However, whichever method is adopted, there is a disadvantage that the throughput (image productivity) is reduced.
一方、ブラシローラや発泡性弾性ローラに一時的に回収され、保持されたトナーの処理方法として、「剥ぎ取り」を行う方式を採用する場合、以下のような課題がある。 On the other hand, when a method of “peeling” is adopted as a method of processing the toner temporarily collected and held by the brush roller or the foaming elastic roller, there are the following problems.
即ち、この場合、画像形成装置内に、回収手段に転移した後に除去手段により除去されたトナーを回収する回収容器を装備する必要がある。回収容器として十分な容量を確保しようとすると、画像形成装置が大型化し易くなる。一方、回収容器の容量が小さい場合には、トナーで容器が満たされた場合に、頻繁な交換が必要となる。 That is, in this case, it is necessary to equip the image forming apparatus with a collection container for collecting the toner removed by the removing unit after being transferred to the collecting unit. If it is attempted to secure a sufficient capacity as a collection container, the image forming apparatus is likely to be increased in size. On the other hand, if the capacity of the collection container is small, frequent replacement is required when the container is filled with toner.
尚、以上では、中間転写方式を採用したタンデム型の画像形成装置を例として従来の課題について説明したが、上記同様の課題は、例えば、直接転写方式を採用したタンデム型の画像形成装置においても、転写材担持体のクリーニング手段に関連してある。直接転写方式を採用するタンデム型の画像形成装置では、各感光体上に形成された各トナー像は、転写材担持体上に担持されて搬送される転写材上に直接転写される。その後、転写材に転写されたトナー像は、中間転写方式を採用する画像形成装置と同様にして、転写材に定着される。転写材担持体としては、一般に、無端ベルト状のものが用いられる。又、例えば、単一の感光体上に順次に形成した複数色のトナー像を、中間転写方式或いは直接転写方式にて最終的に転写材に転写して画像を形成する、所謂、4パス方式の画像形成装置がある。そして、タンデム型の画像形成装置に限らず、4パス方式の画像形成装置においても、中間転写体や転写材担持体のクリーニング手段に関連して上記同様の課題がある。 In the above, the conventional problem has been described by taking the tandem type image forming apparatus adopting the intermediate transfer method as an example. However, the same problem as described above also applies to the tandem type image forming apparatus adopting the direct transfer method, for example. This relates to the cleaning means for the transfer material carrier. In a tandem type image forming apparatus that employs a direct transfer method, each toner image formed on each photoconductor is directly transferred onto a transfer material that is carried and conveyed on a transfer material carrier. Thereafter, the toner image transferred to the transfer material is fixed to the transfer material in the same manner as the image forming apparatus employing the intermediate transfer method. As the transfer material carrier, an endless belt is generally used. Further, for example, a so-called four-pass method in which a plurality of color toner images sequentially formed on a single photoconductor is finally transferred to a transfer material by an intermediate transfer method or a direct transfer method to form an image. There is an image forming apparatus. In addition to the tandem type image forming apparatus, the four-pass type image forming apparatus has the same problem as described above in relation to the cleaning means for the intermediate transfer member and the transfer material carrier.
従って、本発明の目的は、スループットの低下を抑制しつつ、中間転写体や転写材担持体から回収したトナーを回収する回収容器の小型化やその交換頻度の低減を図ることのできる画像形成装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of downsizing a recovery container for recovering toner recovered from an intermediate transfer member or a transfer material carrier and reducing its replacement frequency while suppressing a decrease in throughput. Is to provide.
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、トナーを担持する像担持体と、前記像担持体上のトナーの転写を受ける移動可能な中間転写体と、前記像担持体上のトナーを前記中間転写体に転写させる1次転写手段と、前記中間転写体上のトナーを転写材に転写させる2次転写手段と、前記中間転写体から静電的に転移されたトナーを静電的に保持可能な保持手段と、前記保持手段が保持したトナーを前記保持手段から回収可能な回収手段と、を有し、前記保持手段が保持したトナーを前記保持手段から除去する動作として、前記保持手段が保持したトナーを前記回収手段が回収する第1の動作と、前記保持手段が保持したトナーを前記中間転写体へ転移させる第2の動作と、を切り替えて実行可能であることを特徴とする画像形成装置である。 The above object is achieved by the image forming apparatus according to the present invention. In summary, the first aspect of the present invention provides an image carrier that carries toner, a movable intermediate transfer member that receives the transfer of toner on the image carrier, and the toner on the image carrier. A primary transfer means for transferring to the body, a secondary transfer means for transferring the toner on the intermediate transfer body to a transfer material, and the toner electrostatically transferred from the intermediate transfer body can be held electrostatically A holding unit; and a collecting unit capable of collecting the toner held by the holding unit from the holding unit. The operation of removing the toner held by the holding unit from the holding unit is held by the holding unit. An image forming apparatus capable of switching and executing a first operation for collecting toner by the collecting unit and a second operation for transferring toner held by the holding unit to the intermediate transfer member. It is.
又、第2の本発明は、トナーを担持する像担持体と、転写材を担持する移動可能な転写材担持体と、前記像担持体上のトナーを前記転写材担持体に担持された転写材に転写させる転写手段と、前記転写材担持体から静電的に転移されたトナーを静電的に保持可能な保持手段と、前記保持手段が保持したトナーを前記保持手段から回収可能な回収手段と、を有し、前記保持手段が保持したトナーを前記保持手段から除去する動作として、前記保持手段が保持したトナーを前記回収手段が回収する第1の動作と、前記保持手段が保持したトナーを前記転写材担持体へ転移させる第2の動作と、を切り替えて実行可能であることを特徴とする画像形成装置である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an image carrier that carries toner, a movable transfer material carrier that carries a transfer material, and a transfer that carries the toner on the image carrier on the transfer material carrier. Transfer means for transferring to the material, holding means for electrostatically holding the toner transferred from the transfer material carrier, and recovery for recovering the toner held by the holding means from the holding means A first operation for collecting the toner held by the holding unit by the collecting unit, and an operation for removing the toner held by the holding unit from the holding unit. An image forming apparatus characterized in that the second operation of transferring toner to the transfer material carrier can be switched and executed.
本発明によれば、スループットの低下を抑制しつつ、中間転写体や転写材担持体から回収したトナーを回収する回収容器の小型化やその交換頻度の低減を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the size of the collection container for collecting the toner collected from the intermediate transfer member or the transfer material carrier and to reduce the replacement frequency while suppressing a decrease in throughput.
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。 The image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings.
実施例1
1.画像形成装置の全体構成
図1は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の全体構成を示す。本実施例の画像形成装置Aは、フルカラー画像の形成が可能な電子写真方式のレーザービームプリンタである。特に、本実施例の画像形成装置Aは、中間転写方式を採用したタンデム型の画像形成装置である。
Example 1
1. FIG. 1 shows the overall configuration of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus A of this embodiment is an electrophotographic laser beam printer capable of forming a full-color image. In particular, the image forming apparatus A according to the present exemplary embodiment is a tandem type image forming apparatus that employs an intermediate transfer method.
本実施例の画像形成装置Aは、複数の画像形成部として、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成するための第1、第2、第3、第4の画像形成部(ステーション)Sa、Sb、Sc、Sdを有する。本実施例では、4個の画像形成部Sa〜Sdは、略水平方向に並設されている。 The image forming apparatus A according to the present embodiment includes first, second, third, and fourth image forming units (stations) for forming yellow, magenta, cyan, and black images as a plurality of image forming units, respectively. It has Sa, Sb, Sc, Sd. In the present embodiment, the four image forming portions Sa to Sd are arranged side by side in a substantially horizontal direction.
本実施例では、各画像形成部の構成及び動作は共通する部分が多いため、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの画像形成部に関連する要素であることを示すために図中符号に与えた添え字a、b、c、dは省略して総括的に説明する。 In this embodiment, since the configuration and operation of each image forming unit have many common parts, in the following, in order to show that the elements are related to any one of the image forming units unless particularly distinguished. The subscripts a, b, c, and d given to the reference numerals will be omitted for general explanation.
画像形成部Sは、像担持体としてのドラム型の感光体、即ち、感光ドラム1を備えている。この感光ドラム1は、駆動手段(図示せず)によって、図1の矢印R1方向(反時計回り)に回転駆動される。感光ドラム1の周囲には、その方向に従って順に、次の各手段が設けられている。先ず、感光ドラム1の表面を均一に帯電する帯電手段としての帯電装置2である。次に、画像情報に基づいてレーザービームを照射して感光ドラム1上に静電潜像(静電像)を形成する露光手段としてのスキャナ部3である。次に、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像手段としての現像装置4である。次に、感光ドラム1上のトナー像を後述の中間転写体に転写させる1次転写手段(第1の転写手段)としての、ローラ状の接触帯電部材で構成された1次転写部材5である。次に、1次転写後の感光ドラム1の表面に残った転写残トナー(1次転写残トナー)を除去する像担持体クリーニング手段としての感光体クリーニング装置9である。
The image forming unit S includes a drum-type photosensitive member as an image carrier, that is, a
又、第1〜第4の画像形成部Sa〜Sdの各感光ドラム1a〜1dに対向して、トナー像を一時的に担持して、図1の矢印R2方向(時計方向)に回転(周回移動)する、移動可能な無端ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト6が設けられている。1次転写部材5は、中間転写ベルト6の内周面側において、第1〜第4の画像形成部Sa〜Sdの各感光ドラム1a〜1dのそれぞれに対向して設けられている。又、中間転写ベルト6の外周面側には、中間転写ベルト6上のトナー像を転写材Pに転写させる2次転写手段(第2の転写手段)としての、ローラ状の接触帯電部材で構成された2次転写部材7が配置されている。更に、詳しくは後述するように、中間転写ベルト6の外周面側には、2次転写後の中間転写ベルト6の表面に付着したトナー(2次転写残トナー)を除去する中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置10が配設されている。
Further, a toner image is temporarily carried facing each of the
又、画像形成装置Aには、転写材Pに転写されたトナー像を転写材Pに定着させる定着手段としての定着装置8、転写材Pを転写材Pの収納するためのカセット11、転写材Pを給送、搬送するための給送ローラ12、搬送ローラ対13などが設けられている。
Further, the image forming apparatus A includes a fixing device 8 as fixing means for fixing the toner image transferred to the transfer material P to the transfer material P, a
更に、本実施例では、感光ドラム1と、感光ドラム1に作用するプロセス手段としての帯電装置2、現像装置4及び感光体クリーニング装置9とは、一体的にカートリッジ化され、画像形成装置Aの本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジBを形成している。
Further, in this embodiment, the
感光ドラム1は、本実施例では、直径30mmのアルミニウム製のシリンダの外周面に、有機光導電体層(OPC感光体)を塗布して構成されている。感光ドラム1は、その長手方向(回転軸線方向)の両端部が支持部材によって回転自在に支持されており、一方の端部に駆動モータ(図示せず)からの駆動力が伝達されることにより、図1の矢印R1方向(反時計回り)に回転駆動される。
In this embodiment, the
帯電装置2は、ローラ状に形成された導電性ローラ(帯電ローラ)である。帯電装置2は、このローラを感光ドラム1の表面に当接させると共に、このローラに1次帯電電圧印加手段としての1次帯電電源(図示せず)によって帯電バイアスが印加されることにより、感光ドラム1の表面を一様に帯電させる。本実施例では、感光ドラム1は、負極性に帯電させられる。
The charging device 2 is a conductive roller (charging roller) formed in a roller shape. The charging device 2 causes the roller to abut on the surface of the
スキャナ部3は、レーザー光学ユニットである。スキャナ部3は、駆動回路(図示せず)によって画像信号に応じたレーザー光Lの点灯が制御され、帯電済みの感光ドラム1の表面をそのレーザー光Lで選択的に露光し、感光ドラム1上に静電潜像を形成する。
The scanner unit 3 is a laser optical unit. The scanner unit 3 is controlled to turn on the laser beam L according to the image signal by a drive circuit (not shown), and selectively exposes the surface of the charged
現像装置4は、現像剤を収容する現像容器、現像容器内のトナーを感光ドラム1に供給する現像剤担持体としての現像ローラ41などを有する。本実施例では、現像装置4は、現像剤として、トナーである非磁性1成分現像剤を用いる。第1、第2、第3、第4の画像形成部Sa、Sb、Sc、Sdの各現像装置4a、4b、4c、4dは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを収納している。本実施例では、トナーの正規の帯電極性は負極性である。感光ドラム1上の静電潜像の現像時には、現像電圧印加手段としての現像電源(図示せず)から現像装置4の現像ローラ41aに電圧を供給することによって、現像ローラ41aと、静電潜像が形成された感光ドラム1と、の間に現像バイアスを印加する。これにより、静電潜像にトナーが付着させられてトナー像として現像される。本実施例では、感光ドラム1上の静電潜像を反転現像方式にて現像する。つまり、一様に帯電させた後に露光によって電荷を減衰させた感光ドラム1上の露光部に、感光ドラム1の帯電極性(本実施例では負極性)と同極性に帯電したトナーを付着させることで、感光ドラム1上の静電潜像を現像する。
The developing device 4 includes a developing container for storing a developer, a developing roller 41 as a developer carrying member that supplies toner in the developing container to the
1次転写部材5は、ローラ状に形成された導電性ローラ(1次転写ローラ)である。本実施例では、1次転写部材5は、ステンレス鋼(SUS)などの金属からなる外径6mmのシャフトの周囲に、外径12mmとなるように発泡性弾性ローラが形成されたものである。この発泡性弾性ローラは、106〜109Ωの電気抵抗を有する。1次転写部材5は、中間転写ベルト6を挟んで感光ドラム1に加圧され、中間転写ベルト6と感光ドラム1とが接触する1次転写部(1次転写ニップ)N1を形成する。1次転写時には、1次転写部材5には、1次転写電圧印加手段としての1次転写電源16(図4)より、トナーの正規の帯電極性とは逆極性(本実施例では正極性)の1次転写バイアスが印加される。これにより、感光ドラム1上のトナー像は中間転写ベルト6上に転写(1次転写)される。
The primary transfer member 5 is a conductive roller (primary transfer roller) formed in a roller shape. In this embodiment, the primary transfer member 5 is formed by forming a foamable elastic roller having an outer diameter of 12 mm around a shaft having an outer diameter of 6 mm made of a metal such as stainless steel (SUS). This foaming elastic roller has an electric resistance of 10 6 to 10 9 Ω. The primary transfer member 5 is pressed against the
中間転写ベルト6は、本実施例では、107〜1014Ω・cmの体積固有抵抗率を持たせた、厚さ50〜150μm程度の無端のフィルム状部材で構成されている。
In this embodiment, the
尚、上記体積抵抗率は、JIS法K6911に準拠した測定プローブを用い、ADVANTEST社製高抵抗計R8340にて、温度は25℃、相対湿度は50%として、50〜100Vを印加して得た値である。 The volume resistivity was obtained by applying 50 to 100 V at a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 50% with a high resistance meter R8340 manufactured by ADVANTEST, using a measurement probe in accordance with JIS method K6911. Value.
中間転写ベルト6は、複数の支持部材としての駆動ローラ61、2次転写対向ローラ62、テンションローラ63に掛け回されている。駆動ローラ61は、中間転写ベルト6を図1の矢印R2方向(時計回り)に回転(周回移動)させる。2次転写対向ローラ62、テンションローラ63は、中間転写ベルト6の回転に伴って従動して回転する。テンションローラ63は、中間転写ベルト6の搬送性の安定のために、中間転写ベルト6に適度なテンションを加える。2次転写対向ローラ62は、2次転写部材7の対向部材(対向極,対向ローラ)としての機能も有している。又、テンションローラ63は、後述するベルトクリーニング装置10が備える回収ローラ101の対向部材(対向極,対向ローラ)としての機能も有している。
The
2次転写部材7は、1次転写部材5と同様の構成、物性を有するものである。2次転写部材7は、転写材Pを介して中間転写ベルト6に加圧され、中間転写ベルト6との接触部に2次転写部(2次転写ニップ)N2を形成する。2次転写時には、2次転写部材7には、2次転写電圧印加手段としての2次転写電源(図示せず)より、トナーの正規の帯電極性とは逆極性(本実施例では正極性)の2次転写バイアスが印加される。これにより、中間転写ベルト6上のトナー像は転写材P上に転写(2次転写)される。
The secondary transfer member 7 has the same configuration and physical properties as the primary transfer member 5. The secondary transfer member 7 is pressed against the
感光体クリーニング装置9は、本実施例では、クリーニング部材として、弾性体であるゴム材料で形成された板状の部材、即ち、クリーニングブレードを有する。クリーニングブレードは、感光ドラム1の表面に当接している。感光体クリーニング装置9は、このクリーニングブレードによって感光ドラム1上の1次転写残トナーを感光ドラム1の表面から除去する。感光ドラム1の表面から除去されたトナーは、感光体クリーニング装置9の容器に回収される。又、後述するように、感光体クリーニング装置9は、中間転写ベルト6から感光ドラム1へと逆転写された2次転写残トナーを回収することができる。
In this embodiment, the photoconductor cleaning device 9 includes a plate-like member formed of a rubber material that is an elastic body, that is, a cleaning blade, as a cleaning member. The cleaning blade is in contact with the surface of the
ベルトクリーニング装置10は、中間転写ベルト6上の2次転写残トナーを、中間転写ベルト6の表面から除去するためのものである。ベルトクリーニング装置10は、中間転写ベルト6の移動方向において2次転写部N2よりも下流、且つ、第1の画像形成部Saの1次転写部N1aよりも上流において、中間転写ベルト6の表面を清掃する。ベルトクリーニング装置10についての詳細は後述する。
The
画像形成時には、感光ドラム1の表面は帯電装置2によって一様に帯電処理される。帯電処理された感光ドラム1は、スキャナ部3からのレーザー光Lによって走査露光されて、その表面に静電潜像が形成される。次いで、感光ドラム1の表面に形成された静電潜像に応じて、現像装置4からトナーが感光ドラム1上に転移させられ、感光ドラム1には静電潜像がトナーで現像されたトナー像が形成される。感光ドラム1の表面に形成されたトナー像は、1次転写部N1において、中間転写ベルト6の表面に転写される。
At the time of image formation, the surface of the
例えば、フルカラー画像の形成時には、上述のような帯電、露光、現像、1次転写の各工程が、第1〜第4の画像形成部Sa〜Sdにおいて行われる。そして、中間転写ベルト6には、各1次転写部N1a〜N1dにおいて各色のトナー像が順次に重ね合わせて転写された多重トナー像が形成される。
For example, when forming a full-color image, the above-described charging, exposure, development, and primary transfer processes are performed in the first to fourth image forming units Sa to Sd. Then, on the
一方、画像形成装置Aの本体の下部に装着されたカセット11に収納された転写材Pが、給送ローラ12によって1枚ずつ分離給送されると共に、搬送ローラ対13により2次転写部N2へと搬送される。そして、中間転写ベルト6上に形成された多重トナー像は、2次転写部N2において転写材Pに一括して転写される。
On the other hand, the transfer material P accommodated in the
トナー像が転写された転写材Pは、加熱ローラ81及び加圧ローラ82のローラ対を有する定着装置8へと搬送される。転写材Pは、定着装置8を通過することで、その上にトナー像が熱定着される。その後、転写材Pは、排出ローラ対14によって画像形成装置Aの上部に排出される。
The transfer material P onto which the toner image has been transferred is conveyed to a fixing device 8 having a roller pair of a
2.ベルトクリーニング装置の構成
次に、ベルトクリーニング装置10の構成について説明する。
2. Configuration of Belt Cleaning Device Next, the configuration of the
本実施例の目的は、スループット(画像生産性)の低下を極力抑えつつ、中間転写ベルト6から回収したトナーを回収する回収容器104を大きくすること無く、回収容器104の定期的な交換を少なくするか無くすことを可能とすることである。
The object of the present embodiment is to reduce the periodic replacement of the
図2は、ベルトクリーニング装置10の概略構成を示す。本実施例では、ベルトクリーニング装置10は、概して、中間転写ベルト6の表面に付着した負極性に帯電したトナーを一時的に回収し、保持する機能を有する。
FIG. 2 shows a schematic configuration of the
ベルトクリーニング装置10は、中間転写ベルト6の表面に付着したトナーを一時的に回収し、保持するための保持手段としての回収ローラ101を有する。回収ローラ101は、中間転写ベルト6から静電的に転移されたトナーを静電的に保持可能である。又、ベルトクリーニング装置10は、回収ローラ101に保持されたトナーを剥ぎ取るための回収手段としての剥ぎ取りローラ102を有する。剥ぎ取りローラ102は、本実施例では、回収ローラ101から静電的にトナーを回収可能である。更に、ベルトクリーニング装置10は、剥ぎ取りローラ102からトナーを除去するための除去手段としてのスクレイパ部材103を有する。
The
回収ローラ101は、本実施例では、金属ローラを弾性体で覆った弾性ローラで構成される。特に、本実施例では、回収ローラ101は、金属ローラを、105〜1010Ωに電気抵抗値が調整され、発泡径が50〜300μmの発泡セルを有する発泡弾性体であるシリコーン系或いはウレタン系のゴム材料で覆った発泡性弾性ローラである。発泡弾性体の発泡径の大きさは、選択する材料、画像形成装置Aの画像形成速度などに応じて最適なものを選択すれば良い。
In this embodiment, the
回収ローラ101は、本実施例では、発泡弾性体を中間転写ベルト6に対し0.25〜1.5mm侵入させた状態で配設される。回収ローラ101は、中間転写ベルト6を挟んでテンションローラ63に加圧されている。又、回収ローラ101は、駆動回転させても、中間転写ベルト6に対して従動回転させてもよい。回収ローラ101を駆動回転させる場合は、対向部にて中間転写ベルト6の移動方向に対して順方向及び逆方向のどちらに移動するように駆動回転させてもよい。本実施例では、回収ローラ101の耐磨耗性を考慮して、回収ローラ101は、対向部にて中間転写ベルト6の移動方向に対して順方向に移動するように駆動回転させた。又、中間転写ベルト6の移動速度(周速度)と回収ローラ101の回転速度(周速度)とに0〜100%程度の速度差を設けてもよい。
In this embodiment, the
剥ぎ取りローラ102は、本実施例では、表面粗さRz(JIS十点平均粗さ)が0.5〜5.0μmに調整された、SUSなどの金属で作製された金属ローラで構成される。表層均一化、すべり性能確保を目的として、フッ素コーティング等を行っても良い。
In this embodiment, the stripping
剥ぎ取りローラ102は、回収ローラ101に対して当接状態、離間状態を切り替えられるように、即ち、回収ローラ101に対し接離可能に構成されている。本実施例では、剥ぎ取りローラ102は、長手方向(回転軸線方向)の両端部が軸受け(図示せず)によって支持されている。そして、切り替え手段としての当接離間機構を構成するカム105の動きに連動して、剥ぎ取りローラ102の軸受けが回収ローラ101に対して近接又は離間する方向(図2中上下方向)に移動する。これにより、回収ローラ101に対する剥ぎ取りローラ102の当接・離間状態が切り替わる。カム105の作動による回収ローラ101に対する剥ぎ取りローラ102の当接・離間状態の切り替えは、画像形成装置Aに設けられた制御手段としての制御部18によって制御される。
The peeling
剥ぎ取りローラ102が回収ローラ101に当接した際には、剥ぎ取りローラ102に対して、回収ローラ101の発泡弾性体が0.25〜1.5mm侵入する。剥ぎ取りローラ102は、駆動回転させても、回収ローラ101に対して従動回転させてもよい。剥ぎ取りローラ102を駆動回転させる場合は、対向部にて回収ローラ101の移動方向に対して順方向及び逆方向のどちらに移動するように駆動回転させてもよい。本実施例では、回収ローラ101の耐磨耗性を考慮して、剥ぎ取りローラ102は、対向部にて回収ローラ101の移動方向に対して順方向に移動するように駆動回転させた。又、回収ローラ101の回転速度(周速度)と剥ぎ取りローラ102の回転速度(周速度)とに0〜100%程度の速度差を設けてもよい。
When the peeling
スクレイパ部材103は、本実施例では、可撓性のシート部材である。特に、本実施例では、スクレイパ部材103は、厚さ200〜300μmの東レ社製ルミラーシートで構成し、自由長を4mm程度とした。スクレイパ部材103は、剥ぎ取りローラ102が回収ローラ101に当接した状態において、その自由端のエッジ部が、2mm程度剥ぎ取りローラ102に侵入する位置に配置した。
In this embodiment, the
回収ローラ101には、第1のクリーニング電圧印加手段としての第1のクリーニング電源15より、正極性、負極性のいずれかのバイアスを切り替えて印加できるようになっている。即ち、本実施例では、第1のクリーニング電源15は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性の電圧を出力する第1の電圧出力部151と、トナーの正規の帯電極性と同極性である負極性の電圧を出力する第2の電圧出力部152と、を有している。第1のクリーニング電源15から回収ローラ101に印加するバイアスの極性などは、画像形成装置Aに設けられた制御部18の制御により切り替えられる。
A positive or negative bias can be switched and applied to the
又、剥ぎ取りローラ102には、第2のクリーニング電圧印加手段としての第2のクリーニング電源17より、正極性のバイアスを印加できるようになっている。即ち、本実施例では、第2のクリーニング電源17は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性の電圧を出力する電圧出力部171を有する。
Further, a positive polarity bias can be applied to the peeling
又、本実施例では、第1〜第4の画像形成部Sa〜Sdのうち少なくとも1つにおいて、1次転写部材5には、1次転写電源16(図4)より、正極性、負極性のいずれかのバイアスを切り替えて印加できるようになっている。このように、本実施例では、第1〜第4の画像形成部Sa〜Sdのうち少なくとも1つにおいて、1次転写電源16は、次のような構成を有する。即ち、該1次転写電源16は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性の電圧を出力する第1の電圧出力部161と、トナーの正規の帯電極性と同極性である負極性の電圧を出力する第2の電圧出力部162と、を有している。1次転写電源16の出力するバイアスの極性などは、画像形成装置Aに設けられた制御部18の制御により切り替えられる。
In the present embodiment, in at least one of the first to fourth image forming portions Sa to Sd, the primary transfer member 5 is supplied with positive polarity and negative polarity from the primary transfer power source 16 (FIG. 4). The bias can be switched and applied. As described above, in this embodiment, in at least one of the first to fourth image forming portions Sa to Sd, the primary
制御部18は、制御部18に内蔵されるか又は制御部18に接続された記憶手段に記憶されたプログラム、データに従い、各種の制御を行う。本実施例に関連して、制御部18は、特に、カム105の作動、電源15、16、17の電圧出力のON/OFF若しくは出力電圧の極性や値の切り替えなどを制御する。本実施例では、カム105や電源15、16、17などの制御手段は、画像形成装置Aの全体の動作を統括制御する制御部18が兼ねる。しかし、これらカム105や各種電源15、16、17などのうちのいずれか又は幾つかを制御する個別の制御手段が設けられていてもよい。
The
尚、回収ローラ101、剥ぎ取りローラ102、スクレイパ部材103の長手方向の長さはそれぞれ、中間転写ベルト6の移動方向と略直交する方向の長さと同等である。
Note that the lengths of the
図3は、中間転写ベルト6上のトナーを回収ローラ101で回収し、保持している動作形態(回収動作)を示したものである。
FIG. 3 shows an operation mode (collection operation) in which the toner on the
本実施例の画像形成装置Aの場合、中間転写ベルト6上に付着しているトナーTは、そのほとんどが、正規の帯電極性である負極性に帯電したトナーである。従って、回収ローラ101にトナーと逆極性である正極性のバイアスを印加することで、中間転写ベルト6上のトナーを回収ローラ101に回収することが可能となる。この時、回収ローラ101と中間転写ベルト6との間には、正規の帯電極性に帯電したトナーを中間転写ベルト6から回収ローラ101に向けて移動させる方向の電界が形成される。この場合の適切なバイアス値は、回収ローラ101に使用されている材料、画像形成装置Aが使用される環境(温度・湿度)などによって異なるが、+500〜+3000V程度が好ましい。図3に示す状態では、剥ぎ取りローラ102と回収ローラ101とは離間させられている。
In the case of the image forming apparatus A of this embodiment, most of the toner T adhering to the
尚、上述のように回収ローラ101に正極性のバイアスを印加すると、正極性に帯電したトナーは、回収ローラ101で回収することは不可能である。しかし、中間転写ベルト6の移動方向において回収ローラ101の下流に配置された感光ドラム1は負極性に帯電されており、正極性のトナーは感光ドラム1で回収される。
When a positive bias is applied to the
図4は、中間転写ベルト6上にトナーを吐き出す場合の動作形態(吐き出し動作)を示したものである。
FIG. 4 shows an operation mode (discharge operation) when toner is discharged onto the
回収ローラ101に回収され、保持されたトナーTを中間転写ベルト6上に転写させる吐き出しを行う時には、トナーと同極性である負極性のバイアスを回収ローラ101に印加する。これにより、回収ローラ101から中間転写体ベルト6へトナーを吐き出させる。この時、回収ローラ101と中間転写ベルト6との間には、正規の帯電極性に帯電したトナーを回収ローラ101から中間転写ベルト6に向けて移動させる方向の電界が形成される。この場合の適切なバイアス値は、回収ローラ101に使用されている材料、画像形成装置Aが使用される環境(温度、湿度)などによって異なるが、−500V〜−3000V程度が好ましい。
When discharging the toner T collected and held on the collecting
又、第1〜第4の画像形成部Sa〜Sdの任意の1次転写部材5a〜5dにトナーと同極性である負極性のバイアスを印加する。これにより、中間転写ベルト6上に吐き出した負極性のトナーを、第1〜第4の画像形成部Sa〜Sdの任意の感光ドラム1a〜1dに2次転写させること(2次回収)が可能となる。この時、任意の感光ドラム1a〜1dと中間転写ベルト6との間の1次転写部N1には、正規の帯電極性に帯電したトナーを中間転写ベルト6から感光ドラム1a〜1dに向けて移動させる方向の電界が形成される。この場合に1次転写部材5a〜5dに印加する適切なバイアス値は、1次転写部材5a〜5dに使用されている材料、画像形成装置Aが使用される環境(温度・湿度)などによって異なるが、−500〜−3000V程度が好ましい。
Further, a negative bias having the same polarity as the toner is applied to arbitrary
尚、2次回収性能を向上させるために、感光ドラム1a〜1dの回転速度(周速度)と中間転写ベルト6の移動速度(周速度)とに0〜100%程度の速度差を設けてもよい。
In order to improve the secondary recovery performance, a speed difference of about 0 to 100% may be provided between the rotational speed (peripheral speed) of the
図5は、回収ローラ101に付着したトナーを剥ぎ取りローラ102に転移させる動作形態(剥ぎ取り動作)を示したものである。
FIG. 5 shows an operation mode (peeling operation) in which the toner adhering to the collecting
剥ぎ取りローラ102を回収ローラ101に当接させ、回収ローラ101にトナーと逆極性である正極性のバイアスを印加したままで、剥ぎ取りローラ102にもトナーと逆極性である正極性のバイアスを印加する。この際、剥ぎ取りローラ102には、回収ローラ101に印加するバイアスよりも絶対値で250V〜750V高いバイアス(トナーと逆極性側に高いバイアス)を印加する。これにより、回収ローラ101に付着した負極性のトナーは、中間転写ベルト6に吐き出されることなく、剥ぎ取りローラ102に転移させることが可能となる。この時、回収ローラ101と中間転写ベルト6との間には、正規の帯電極性に帯電したトナーを中間転写ベルト6から回収ローラ101に向けて移動させる方向の電界が形成される。又、この時、回収ローラ101と剥ぎ取りローラ102との間には、正規の帯電極性に帯電したトナーを回収ローラ101から剥ぎ取りローラ102に向けて移動させる方向の電界が形成される。
The peeling
剥ぎ取りローラ102に転移したトナーは、剥ぎ取りローラ102とスクレイパ部材103との接触部を通過する際に、剥ぎ取りローラ102の表面から掻き落とされ、自由落下する。そして、掻き落とされたトナーは、回収容器104(図1)に回収される。
When the toner transferred to the peeling
3.ベルトクリーニング装置の動作形態の切り替え
次に、ベルトクリーニング装置10の動作形態の切り替えについて説明する。
3. Switching of operation mode of belt cleaning device Next, switching of the operation mode of the
一般に、ベルトクリーニング装置10の回収ローラ101に保持されたトナー量を把握することは困難である。そのため、一般には、回収ローラ101内のトナー量が、回収ローラ101が回収し、保持することのできる許容量を超え、回収不足が発生することを回避するために、適当なタイミングで「吐き出し」を行うことが望まれる。この時、どのような画像を形成する場合であっても、回収ローラ101内のトナー量が許容量を超えることがないように、最もトナー使用量が多い画像(例えば、単一色で画像形成領域の全領域にわたる一様な画像(以下、「ベタ画像」という)を100%使用量とした場合230%使用量で形成される画像)を形成する場合を基準として、「吐き出し」を行うことが望まれる。
In general, it is difficult to grasp the amount of toner held on the collecting
例えば、「吐き出し」や「剥ぎ取り」を行わない場合、回収ローラ101が回収し、保持するトナーの許容量は、温度/湿度が23℃/50%の環境、普通紙画像形成モードの場合で、50枚程度のベタ画像の形成を実施した場合における転写残トナー量に相当する。転写残トナー量は、厚紙、OHT、ラフ紙などといった転写材Pの種類や、使用環境によって異なる。そのため、回収ローラ101が回収し、保持するトナーの許容量と、使用する転写材Pの種類、環境に応じた画像形成可能枚数と、を対応させておくことができる。但し、明確さを期すために、以下、温度/湿度が23℃/50%、普通紙画像形成モードの場合を例として説明する。
For example, when “no discharge” or “peeling off” is not performed, the allowable amount of toner collected and retained by the
本実施例では、画像形成枚数50枚を閾値Aとして、以下に示すような連続画像形成中のベルトクリーニング装置10の動作形態の切り替え制御を実施する。
In this embodiment, the control of switching the operation mode of the
図6は、本実施例のフローチャートを示したものである。以下の制御は画像形成装置Aの制御部18によって行われる。
FIG. 6 shows a flowchart of this embodiment. The following control is performed by the
画像形成動作が開始されると、先ず、画像形成装置Aの動作形態は、「回収」動作に切り替わる(S101)。画像形成動作中には、画像形成枚数が計数され、指定された枚数の画像形成が行われたか否かが監視される(S102)。その後、画像形成枚数が、閾値A(50枚)に到達した時点で(S103)、画像形成装置Aの動作形態は、「剥ぎ取り」動作に切り替わる(S104)。引き続き画像形成動作が行われ、その間に画像形成枚数が計数されると共に、指定された枚数の画像形成が行われたか否かが監視される(S105)。その状態で、5枚画像形成した時点で(S106)、再び、画像形成装置Aの動作形態は、「回収」動作に切り替わる(S101)。その後、上記同様にして、更に50枚画像形成した時点で、再度、画像形成装置Aの動作形態は、「剥ぎ取り」動作に切り替わる(S106)。このような動作が繰り返される。そして、最終の紙に対する画像形成が行われた時点で(S102、S105)、後回転時に、画像形成装置Aの動作形態は、「吐き出し」動作に切り替わる(S107)。その後、「吐き出し」動作が15秒程実施された後に、画像形成装置Aの動作は停止される。 When the image forming operation is started, first, the operation form of the image forming apparatus A is switched to the “collection” operation (S101). During the image forming operation, the number of image formations is counted, and it is monitored whether or not the designated number of image formations has been performed (S102). Thereafter, when the number of formed images reaches the threshold A (50 sheets) (S103), the operation mode of the image forming apparatus A is switched to the “peeling” operation (S104). Subsequently, an image forming operation is performed, and during that time, the number of image formations is counted, and it is monitored whether or not a designated number of image formations have been performed (S105). In this state, when five images are formed (S106), the operation mode of the image forming apparatus A is switched again to the “collection” operation (S101). After that, when another 50 images are formed in the same manner as described above, the operation mode of the image forming apparatus A is switched again to the “peeling” operation (S106). Such an operation is repeated. When the image is formed on the final paper (S102, S105), the operation mode of the image forming apparatus A is switched to the “discharge” operation during the post-rotation (S107). Thereafter, after the “discharge” operation is performed for about 15 seconds, the operation of the image forming apparatus A is stopped.
尚、後回転とは、1回のジョブ(単一又は複数の転写材への一連の画像形成動作)の後に行われる画像形成装置A内の各種要素の清掃、調整などのため動作期間である。 The post-rotation is an operation period for cleaning and adjusting various elements in the image forming apparatus A performed after a single job (a series of image forming operations on a single or plural transfer materials). .
又、「剥ぎ取り」動作を行う期間は、本実施例では画像形成枚数5枚分の期間としたが、これは適宜選択することができ、回収ローラ101から十分にトナーを剥ぎ取ることができる期間とすればよい。更に、「吐き出し」動作を行う期間は、本実施例では15秒程度としたが、これは適宜選択することができ、回収ローラ101を介して十分にトナーを吐き出すことができる期間とすればよい。
In the present embodiment, the period for performing the “peeling” operation is a period corresponding to five image forming sheets. However, this can be selected as appropriate, and the toner can be sufficiently removed from the
図7に、本実施例における回収ローラ101のトナー蓄積量変化の模式図を示した。先ず、「回収」動作により、回収ローラ101にトナーが蓄積されて行く。次に、回収ローラ101のトナー蓄積量が飽和する前に、画像形成装置Aの動作形態を「剥ぎ取り」動作に切り替える。「剥ぎ取り」動作により、回収ローラ101のトナー蓄積量が低下したら、画像形成装置Aの動作形態を、再度、「回収」動作に切り替える。これにより、再び、回収ローラ101にトナーが蓄積され始める。そして、最後に「吐き出し」動作を行うことで、回収ローラ101のトナーが実質的に完全に排出される。
FIG. 7 shows a schematic diagram of a change in the toner accumulation amount of the
本実施例によれば、画像形成枚数が50枚以下の比較的画像形成枚数の少ないショートジョブであれば、回収ローラ101に一時的に回収し、保持したトナーは、後回転時に実質的に全て感光ドラム1a〜1dに2次回収させることができる。そのため、回収容器104にトナーが回収される割合を減らすことができる。又、本実施例によれば、画像形成枚数が50枚以上の比較的画像形成枚数の多いロングジョブで、回収ローラ101に一時的に回収し、保持することができるトナーが飽和したとしても、「剥ぎ取り」動作が実施される。これにより、スループットを低下させること無く、回収ローラ101によるトナーの回収不良を防止することが可能となる。
According to this embodiment, for a short job with a relatively small number of image formations of 50 or less, the toner that is temporarily collected and retained by the
即ち、本実施例によれば、従来例のように、回収ローラ101によって回収され、保持されたトナーを、実質的に全て「吐き出し」、「2次回収」によって回収する構成に比べて、「吐き出し」、「2次回収」を行う頻度は少なくて済む。従って、スループットの低下を抑制することができる。又、一般に、標準的なオフィスにおける通常使用においては、画像形成枚数が50枚以上のロングジョブが実施されるケースは少ないと考えられる。従って、本実施例によれば、回収容器104へトナーが回収される量は極めて少なくなることが予想される。そのため、従来例のように、回収ローラ101によって回収され、保持されたトナーを、実質的に全て「剥ぎ取り」によって回収容器104に回収する構成に比べて、回収容器104へのトナー回収量を低減することができる。これにより、回収容器104を大きくすること無く、回収容器104の交換頻度を極端に少なくする(場合によっては無くす)ことが可能になる。
That is, according to the present embodiment, as in the conventional example, substantially all of the toner collected and held by the collecting
表1は、本実施例と従来例とでの回収容器104の交換頻度及びスループットの違いをまとめたものである。表1において、従来例の「吐き出し」方式とは、回収ローラ101によって回収され、保持されたトナーを、実質的に全て「吐き出し」、「2次回収」によって回収する方式を示す。又、表1において、従来例の「剥ぎ取り」方式とは、回収ローラ101によって回収され、保持されたトナーを、実質的に全て「剥ぎ取り」によって回収容器104に回収する方式を示す。
Table 1 summarizes the difference in the exchange frequency and throughput of the
以上説明したように、本実施例によれば、画像形成装置Aは、回収ローラ(保持手段)101が保持したトナーを回収ローラ101から除去する動作として、次の第1の動作と、第2の動作と、を切り替えて実行可能である。第1の動作は、回収ローラ101が保持したトナーを剥ぎ取りローラ(回収手段)102が回収する第1の動作である。又、第2の動作は、回収ローラ101が保持したトナーを中間転写ベルト(中間転写体)6へ転移させる動作である。そして、画像形成装置Aは、画像形成装置Aの動作状態に応じて、第1の動作又は第2の動作を切り替えて実行する。特に、本実施例では、画像形成装置Aは、上記画像形成装置Aの動作状態として、連続して形成する画像数に応じて、第1の動作又は第2の動作を実行する。これにより、スループット(画像生産性)の低下を極力抑えつつ、回収容器104の大きさを大きくすること無く、回収容器104の定期的な交換を少なくするか無くすことが可能となる。
As described above, according to the present exemplary embodiment, the image forming apparatus A performs the following first operation and second operation as operations for removing the toner held by the collection roller (holding unit) 101 from the
実施例2
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例1のものと同じである。従って、実施例1の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
Example 2
Next, another embodiment of the present invention will be described. The basic configuration and operation of the image forming apparatus of this embodiment are the same as those of the first embodiment. Accordingly, elements having the same or corresponding functions and configurations as those of the image forming apparatus according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
本実施例では、主に、ベルトクリーニング装置10の構成が実施例1とは異なる。
In the present embodiment, the configuration of the
図8に示すように、本実施例では、回収ローラ101と剥ぎ取りローラ102とは常に当接した状態を維持する。又、剥ぎ取りローラ102には、第2のクリーニング電源17より、正極性、負極性のバイアスを切り替えて印加できるようになっている。即ち、本実施例では、第2のクリーニング電源15は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性の電圧を出力する第1の電圧出力部171と、トナーの正規の帯電極性と同極性である負極性の電圧を出力する第2の電圧出力部172と、を有している。更に、第2のクリーニング電源17は、剥ぎ取りローラ102に印加するバイアスを0Vとする、即ち、剥ぎ取りローラ102を接地電位に接続することができるようになっている。
As shown in FIG. 8, in this embodiment, the collecting
図8は、中間転写ベルト6上のトナーを回収ローラ101で回収し、保持している動作形態(回収動作)を示したものである。
FIG. 8 shows an operation mode (collection operation) in which the toner on the
この場合、回収ローラ101にトナーと逆極性である正極性のバイアスを印加する。この場合の適切なバイアス値については、実施例1と同様である。又、剥ぎ取りローラ102には、0V又は負極性のバイアスを印加する。これにより、負極性のトナーが回収ローラ101から剥ぎ取りローラ102に転移するのを防止する。この時、回収ローラ101と中間転写ベルト6との間には、正規の帯電極性に帯電したトナーを中間転写ベルト6から回収ローラ101に向けて移動させる方向の電界が形成される。又、この時、回収ローラ101と剥ぎ取りローラ102との間には、正規の帯電極性に帯電したトナーを剥ぎ取りローラ102から回収ローラ101に向けて移動させる方向の電界が形成される。
In this case, a positive bias having a polarity opposite to that of the toner is applied to the
図9は、中間転写ベルト6上にトナーを吐き出す場合の動作形態(吐き出し動作)を示したものである。
FIG. 9 shows an operation mode (discharge operation) when toner is discharged onto the
この場合、回収ローラ101にトナーの極性と同極性である負極性のバイアスを印加する。この場合の適切なバイアス値については、実施例1と同様である。又、剥ぎ取りローラ102には、負極性のバイアスを印加する。この際、剥ぎ取りローラ102には、回収ローラ101に印加するバイアスよりも絶対値で高いバイアス(トナーと同極性側に高いバイアス)を印加する。これにより、回収ローラ101に付着した負極性のトナーは、剥ぎ取りローラ102に転移されることなく、中間転写ベルト6に吐き出すことが可能となる。この時、回収ローラ101と中間転写ベルト6との間には、正規の帯電極性に帯電したトナーを回収ローラ101から中間転写ベルト6に向けて移動させる方向の電界が形成される。又、この時、回収ローラ101と剥ぎ取りローラ102との間には、正規の帯電極性に帯電したトナーを剥ぎ取りローラ102から回収ローラ101に向けて移動させる方向の電界が形成される。
In this case, a negative bias having the same polarity as that of the toner is applied to the collecting
尚、中間転写ベルト6に吐き出したトナーを感光ドラム1へ2次回収させる方式に関しては、実施例1と同様である。
The method for secondarily collecting the toner discharged to the
図10は、回収ローラ101に付着したトナーを剥ぎ取りローラ102に転移させる動作形態(剥ぎ取り動作)を示したものである。
FIG. 10 shows an operation mode (peeling operation) in which the toner adhering to the collecting
この場合、回収ローラ101、剥ぎ取りローラ102に印加するバイアスの極性、その値の大小に関しては、実施例1と同様である。即ち、回収ローラ101に正極性のバイアスを印加し、剥ぎ取りローラ102に正極性のバイアスを印加する。この際、剥ぎ取りローラ102には、回収ローラ101に印加するバイアスよりも絶対値で250V〜750V高いバイアス(トナーと逆極性側に高いバイアス)を印加する。「剥ぎ取り」動作時(第1の動作時)の回収ローラ101と剥ぎ取りローラ102との間の電界の向きは、「吐き出し」動作時(第2の動作時)の両者間の電界の向きとは逆である。
In this case, the polarity of the bias applied to the collecting
以上、本実施例によれば、剥ぎ取りローラ102の当接離間機構を設けることなく、より簡易な構成で、実施例1と同様の効果を得ることが可能になる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to obtain the same effect as that of the first embodiment with a simpler configuration without providing a contact / separation mechanism for the peeling
実施例3
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例1のものと同じである。従って、実施例1の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
Example 3
Next, still another embodiment of the present invention will be described. The basic configuration and operation of the image forming apparatus of this embodiment are the same as those of the first embodiment. Accordingly, elements having the same or corresponding functions and configurations as those of the image forming apparatus according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
本実施例では、主に、ベルトクリーニング装置10の動作形態の切り替え方法が実施例1とは異なる。
In this embodiment, the operation mode switching method of the
本実施例では、回収ローラ101に蓄積したトナー量を推定し、それを基に動作形態の切り替えを制御する。特に、本実施例では、回収ローラ101に蓄積したトナー量を推定する手段として、感光ドラム1上に形成された潜像の画像ドット数の積算を行い、それを記憶装置(図示せず)に記録する機能を画像形成装置Aに設ける。本実施例では、画像ドット数の積算は、制御部18が行い、制御部18に内蔵されるか又は制御部18に接続された記憶装置にその積算値を記録するようになっている。本実施例では、この画像ドット数の積算は、第1〜第4の画像形成部Sa〜Sdの各感光ドラム1a〜1dに形成される潜像の画像ドット数の全ての積算とする。
In this embodiment, the toner amount accumulated in the collecting
そして、本実施例では、回収ローラ101に供給されるトナー量が、回収ローラ101が回収し、保持するトナーの許容量となるときの積算画像ドット数を閾値Bとして、連続画像形成中の画像形成装置Aの動作形態の切り替え制御を実施する。
In this embodiment, an image during continuous image formation is set with a threshold B as the cumulative image dot count when the amount of toner supplied to the
図11は、本実施例のフローチャートを示したものである。以下の制御は画像形成装置Aの制御部18によって行われる。
FIG. 11 shows a flowchart of this embodiment. The following control is performed by the
画像形成動作が開始されると、先ず、画像ドット数の積算が開始されると共に(S201)、画像形成装置Aの動作形態は、「回収」動作に切り替わる(S202)。画像形成動作中には、画像形成枚数が計数され、指定された枚数の画像形成が行われたか否かが監視される(S203)。その後、画像ドット数の積算値が、閾値Bに到達した時点で(S204)、画像ドット数の積算がリセットされると共に(S205)、画像形成装置Aの動作形態は、「剥ぎ取り」動作に切り替わる(S206)。引き続き画像形成動作が行われ、その間に画像形成枚数が計数されると共に、指定された枚数の画像形成が行われたか否かが監視される(S207)。その状態で、5枚画像形成した時点で(S208)、再び、画像ドット数の積算が開始されると共に(S201)、画像形成装置Aの動作形態は、「回収」動作に切り替わる(S202)。その後、上記同様にして、更に閾値Bに到達した時点で、再度、画像形成装置Aの動作形態は、「剥ぎ取り」動作に切り替わる(S206)。このような動作が繰り返される。そして、最終の紙に対する画像形成が行われた時点で(S203、S207)、後回転時に、画像ドット数の積算がリセットされると共に(S209)、画像形成装置Aの動作形態は、「吐き出し」動作に切り替わる(S210)。その後、「吐き出し」動作が15秒程実施された後に、画像形成装置Aの動作は停止される。 When the image forming operation is started, first, accumulation of the number of image dots is started (S201), and the operation mode of the image forming apparatus A is switched to the “collection” operation (S202). During the image forming operation, the number of formed images is counted, and it is monitored whether or not the designated number of images has been formed (S203). Thereafter, when the integrated value of the number of image dots reaches the threshold value B (S204), the integration of the number of image dots is reset (S205), and the operation mode of the image forming apparatus A is a “stripping” operation. Switching (S206). Subsequently, an image forming operation is performed. During that time, the number of formed images is counted, and whether or not the designated number of images has been formed is monitored (S207). In this state, when five images are formed (S208), the accumulation of the number of image dots is started again (S201), and the operation mode of the image forming apparatus A is switched to the “collection” operation (S202). Thereafter, in the same manner as described above, when the threshold value B is further reached, the operation mode of the image forming apparatus A is switched to the “peeling” operation again (S206). Such an operation is repeated. Then, at the time when image formation is performed on the final paper (S203, S207), the integration of the number of image dots is reset at the time of post-rotation (S209), and the operation mode of the image forming apparatus A is “discharge”. The operation is switched (S210). Thereafter, after the “discharge” operation is performed for about 15 seconds, the operation of the image forming apparatus A is stopped.
文書などといった文字が中心である低画像比率(印字率)モードでは、画像ドット数は比較的少なく、写真のような画像を中心とした高画像比率(印字率)モードでは、画像ドット数は多くなる。従って、低画像比率モードで画像形成する場合には、回収ローラ10へのトナーの蓄積量は、高画像比率モードで画像形成する場合よりも少なくなる。
The number of image dots is relatively small in the low image ratio (printing rate) mode centered on characters such as documents, and the number of image dots is large in the high image ratio (printing rate) mode centered on images such as photographs. Become. Therefore, when an image is formed in the low image ratio mode, the amount of toner accumulated on the
本実施例によれば、感光ドラム1上に形成された潜像の画像ドット数の積算を用いて、「回収」動作から「剥ぎ取り」動作へ移行するタイミングを判断する。そのため、低画像比率モードで画像形成している際に、「剥ぎ取り」動作に移行するタイミングを遅らせることができる。従って、回収容器104に回収するトナーの量を、より低減させることが可能となり、更なる回収容器104の小型化或いはその交換頻度の低減を達成することができる。
According to the present embodiment, the timing for shifting from the “collection” operation to the “peeling” operation is determined using the integration of the number of image dots of the latent image formed on the
尚、本実施例では、回収ローラ101に蓄積したトナー量を推定する手段として、感光ドラム1に形成された潜像の画像ドット数の積算値を用いたが、これに限定されるものではない。他の手段としては、次のようなものがある。例えば、濃度検知センサを、中間転写ベルト6の移動方向において2次転写部材7と回収ローラ101との間において中間転写ベルト6の表面に対向して配設し、中間転写ベルト6上のトナーの付着量(濃度)を検出する。そして、その検出値に基づいて、回収ローラ101に供給されるトナー量を推定することができる。或いは、回収ローラ101にトナーが付着することによる電気抵抗に係る情報の変化(例えば、回収ローラ101に所定の電圧を印加した際の電流変化や、所定の電流を流した際の電圧変化)を検出する。そして、その検出値に基づいて、回収ローラ101に保持されているトナー量を推定することができる。
In this embodiment, the integrated value of the number of image dots of the latent image formed on the
以上説明したように、本実施例によれば、画像形成装置Aは、回収ローラ(保持手段)101が保持したトナーを回収ローラ101から除去する動作として、次の第1の動作と、第2の動作と、を切り替えて実行可能である。第1の動作は、回収ローラ101が保持したトナーを剥ぎ取りローラ(回収手段)102が回収する第1の動作である。又、第2の動作は、回収ローラ101が保持したトナーを中間転写ベルト(中間転写体)6へ転移させる動作である。そして、画像形成装置Aは、画像形成装置Aの動作状態に応じて、第1の動作又は第2の動作を切り替えて実行する。特に、本実施例では、画像形成装置Aは、上記画像形成装置Aの動作状態として、回収ローラ101が保持するトナーの量に応じて、第1の動作又は第2の動作を実行する。これにより、スループット(画像生産性)の低下を極力抑えつつ、回収容器104の大きさを大きくすること無く、回収容器104の定期的な交換を少なくするか無くすことが可能となる。
As described above, according to the present exemplary embodiment, the image forming apparatus A performs the following first operation and second operation as operations for removing the toner held by the collection roller (holding unit) 101 from the
実施例4
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例1のものと同じである。従って、実施例1の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
Example 4
Next, still another embodiment of the present invention will be described. The basic configuration and operation of the image forming apparatus of this embodiment are the same as those of the first embodiment. Accordingly, elements having the same or corresponding functions and configurations as those of the image forming apparatus according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
本実施例では、主に、ベルトクリーニング装置10の動作形態の切り替え方法が実施例1とは異なる。
In this embodiment, the operation mode switching method of the
本実施例では、画像形成装置Aは、モノクロ画像形成モードと、カラー画像形成モードと、を有する。カラー画像形成モードでは、フルカラー画像を形成することができる。フルカラー画像を形成する動作自体は、実施例1と同様である。一方、モノクロ画像形成モードは、本実施例では、第4の画像形成部Sdにおいてのみトナー像の形成を行うことで、ブラック単色のモノクロ画像を形成することができる。第4の画像形成部Sdにおいてのみトナー像を形成することを除いて、モノクロ画像を形成する動作はフルカラー画像を形成する動作と同様である。 In this embodiment, the image forming apparatus A has a monochrome image forming mode and a color image forming mode. In the color image formation mode, a full color image can be formed. The operation itself for forming a full-color image is the same as in the first embodiment. On the other hand, in the monochrome image forming mode, in this embodiment, a black monochrome image can be formed by forming a toner image only in the fourth image forming unit Sd. The operation for forming a monochrome image is the same as the operation for forming a full-color image except that the toner image is formed only in the fourth image forming unit Sd.
尚、本実施例では、画像形成装置Aは、フルカラー画像形成モードとモノクロ画像形成モードとを有するが、これに限定されるものではない。中間転写ベルト6に第1の色数のトナーが転写されて画像形成が行われる第1の画像形成モードと、上記第1の色数よりも少ない第2の色数のトナーが転写されて画像形成が行われる第2の画像形成モードと、を有する場合には、本実施例は同様に適用し得る。
In this embodiment, the image forming apparatus A has a full-color image forming mode and a monochrome image forming mode, but is not limited to this. A first image forming mode in which toner of the first color number is transferred to the
モノクロ画像の形成を行う際は、第1〜第3の画像形成部Sa〜Scにおけるイエロー、マゼンタ、シアンの画像形成動作を停止する。即ち、モノクロ画像の形成を行う際は、第1〜第3の画像形成部Sa〜Scにおける帯電装置2、スキャナ部3、現像装置4、1次転写部材5などの動作を停止する。 When a monochrome image is formed, the yellow, magenta, and cyan image forming operations in the first to third image forming units Sa to Sc are stopped. That is, when the monochrome image is formed, the operations of the charging device 2, the scanner unit 3, the developing device 4, the primary transfer member 5 and the like in the first to third image forming units Sa to Sc are stopped.
従って、モノクロ画像形成モードでは、イエロー、マゼンタ、シアンのトナーは消費されない。そのため、モノクロ画像形成モードでは、回収ローラ101で一時的に回収し、保持するトナー量も、一般的に、カラー画像形成モードより少なくなる傾向がある。
Accordingly, yellow, magenta, and cyan toners are not consumed in the monochrome image forming mode. Therefore, in the monochrome image forming mode, the amount of toner temporarily collected and retained by the collecting
又、モノクロ画像形成モードでは、一般的に、文書などのテキストを出力することが多く、画像比率は低い傾向がある。一方、カラー画像形成モードでは、一般的に、写真画などの、画像比率の高い画像を形成することが少なくない。従って、一般に、モノクロ画像形成モードで画像形成する場合は、回収ローラ101へのトナーの蓄積量は、フルカラー画像形成モードで画像形成する場合よりも少なくなる。
In the monochrome image forming mode, generally, text such as a document is often output, and the image ratio tends to be low. On the other hand, in the color image forming mode, generally, an image having a high image ratio such as a photographic image is often formed. Therefore, generally, when an image is formed in the monochrome image forming mode, the amount of toner accumulated on the
そこで、本実施例では、画像形成がモノクロ画像形成モードで行われるか、フルカラー画像形成モードで行われるかによって、画像形成装置Aの動作形態を切り替える。 Therefore, in this embodiment, the operation mode of the image forming apparatus A is switched depending on whether the image formation is performed in the monochrome image formation mode or the full color image formation mode.
図12は、本実施例のフローチャートを示したものである。以下の制御は画像形成装置Aの制御部18によって行われる。
FIG. 12 shows a flowchart of this embodiment. The following control is performed by the
先ず、画像形成動作が開始されると、カラー画像形成モードが選択されているのか、モノクロ画像形成モードが選択されているのかが判断される(S301)。 First, when the image forming operation is started, it is determined whether the color image forming mode is selected or the monochrome image forming mode is selected (S301).
カラー画像形成モードが選択された場合は、画像形成装置Aの動作形態は、最初から「剥ぎ取り」動作に切り替わる(S302)。その後、画像形成動作中には、画像形成枚数が計数され、指定された枚数の画像形成が行われたか否かが監視される(S303)。そして、最終の紙に対する画像形成が行われた時点で(S303)、画像形成装置Aの動作は停止される。 When the color image forming mode is selected, the operation mode of the image forming apparatus A is switched to the “stripping” operation from the beginning (S302). Thereafter, during the image forming operation, the number of formed images is counted, and it is monitored whether or not the designated number of images has been formed (S303). When the image is formed on the final paper (S303), the operation of the image forming apparatus A is stopped.
一方、モノクロ画像形成モードが選択された場合は、画像形成装置Aの動作形態は、「回収」動作に切り替わる(S304)。画像形成動作中には、画像形成枚数が計数され、指定された枚数の画像形成が行われたか否かが監視される(S305)。その後、画像形成枚数が、閾値C(100枚)に到達した時点で(S306)、画像形成装置Aの動作形態は、「剥ぎ取り」動作に切り替わる(S307)。引き続き画像形成動作が行われ、その間に画像形成枚数が計数されると共に、指定された枚数の画像形成が行われたか否かが監視される(S308)。その状態で、5枚画像形成した時点で(S309)、再び、画像形成装置Aの動作形態は、「回収」動作に切り替わる(S304)。その後、上記同様にして、更に100枚画像形成した時点で、再度、画像形成装置Aの動作形態は、「剥ぎ取り」動作に切り替わる(S307)。このような動作が繰り返される。そして、最終の紙に対する画像形成が行われた時点で(S305、S308)、後回転時に、画像形成装置Aの動作形態は、「吐き出し」動作に切り替わる(S310)。その後、「吐き出し」動作が15秒程実施された後に、画像形成装置Aの動作は停止される。 On the other hand, when the monochrome image forming mode is selected, the operation mode of the image forming apparatus A is switched to the “collection” operation (S304). During the image forming operation, the number of formed images is counted, and it is monitored whether or not the designated number of images has been formed (S305). Thereafter, when the number of formed images reaches the threshold value C (100 sheets) (S306), the operation mode of the image forming apparatus A is switched to the “peeling” operation (S307). Subsequently, an image forming operation is performed. During that time, the number of image formations is counted, and it is monitored whether a designated number of image formations have been performed (S308). In this state, when five images are formed (S309), the operation mode of the image forming apparatus A is switched again to the “collection” operation (S304). After that, when 100 images are formed in the same manner as described above, the operation mode of the image forming apparatus A is switched again to the “peeling” operation (S307). Such an operation is repeated. When the image is formed on the final paper (S305 and S308), the operation mode of the image forming apparatus A is switched to the “discharge” operation during the post-rotation (S310). Thereafter, after the “discharge” operation is performed for about 15 seconds, the operation of the image forming apparatus A is stopped.
カラー画像形成モードでは、高画像比率パターンが形成されることがある。本実施例によれば、そのような高画像比率の画像が連続して形成されても、カラー画像形成モードでは、回収ローラ101によるトナーの回収不良が発生しないように、常に「剥ぎ取り」動作を行うことで対処することが可能になる。
In the color image forming mode, a high image ratio pattern may be formed. According to the present embodiment, even when such high image ratio images are continuously formed, in the color image forming mode, the “removal” operation is always performed so that the toner collection failure by the
又、本実施例によれば、モノクロ画像形成モードでは、画像形成枚数が100枚以下のジョブであれば、回収ローラ101に一時的に回収し、保持したトナーは、後回転時に実質的に全て感光ドラム1a〜1dに2次回収させることができる。そのため、回収容器104にトナーが供給される割合を減らすことができる。又、本実施例によれば、画像形成枚数が100枚以上のジョブで、回収ローラ101に一時的に回収し、保持することができるトナーが飽和したとしても、「剥ぎ取り」動作が実施される。これにより、スループットを低下させること無く、回収ローラ101によるトナーの回収不良を防止することが可能となる。
Further, according to the present embodiment, in the monochrome image forming mode, if the number of images formed is 100 or less, the toner temporarily collected on the collecting
本実施例は、通常はモノクロ画像形成モードで使用しているが、たまにカラー画像形成モードで使用するようなオフィスにおいて非常に実用的である。 The present embodiment is normally used in a monochrome image forming mode, but is very practical in an office that is occasionally used in a color image forming mode.
尚、本実施例では、カラー画像形成モードの際に、常に「剥ぎ取り」動作を行うものとして説明したが、これに限定されるものではない。モノクロ画像形成モードとは別に、カラー画像形成モードに対する制御の閾値を設定して、「回収」動作と「剥ぎ取り」動作とを切り替えるような制御を行っても良い。この場合、カラー画像形成モードにおける閾値は、モノクロ画像形成モードにおける閾値よりも、より頻繁に「剥ぎ取り」が行われるように設定される。例えば、モノクロ画像形成モードにおいて上述のように閾値を画像形成100枚に設定する一方で、カラー画像形成モードにおいては実施例1の場合と同様に50枚に設定することができる。 In this embodiment, the “peeling” operation is always performed in the color image forming mode. However, the present invention is not limited to this. In addition to the monochrome image forming mode, a control threshold value for the color image forming mode may be set to perform control to switch between the “collection” operation and the “peeling” operation. In this case, the threshold value in the color image forming mode is set so that “stripping” is performed more frequently than the threshold value in the monochrome image forming mode. For example, in the monochrome image formation mode, the threshold value can be set to 100 sheets as described above, while in the color image formation mode, it can be set to 50 sheets as in the first embodiment.
以上説明したように、本実施例によれば、画像形成装置Aは、回収ローラ(保持手段)101が保持したトナーを回収ローラ101から除去する動作として、次の第1の動作と、第2の動作と、を切り替えて実行可能である。第1の動作は、回収ローラ101が保持したトナーを剥ぎ取りローラ(回収手段)102が回収する第1の動作である。又、第2の動作は、回収ローラ101が保持したトナーを中間転写ベルト(中間転写体)6へ転移させる動作である。そして、画像形成装置Aは、画像形成装置Aの動作状態に応じて、第1の動作又は第2の動作を切り替えて実行する。特に、本実施例では、画像形成装置Aは、上記画像形成装置Aの動作状態として、フルカラー画像形成モードとモノクロ画像形成モードとのいずれで画像形成が行われるかに応じて、第1の動作又は第2の動作を実行する。これにより、スループット(画像生産性)の低下を極力抑えつつ、回収容器104の大きさを大きくすること無く、回収容器104の定期的な交換を少なくするか無くすことが可能となる。
As described above, according to the present exemplary embodiment, the image forming apparatus A performs the following first operation and second operation as operations for removing the toner held by the collection roller (holding unit) 101 from the
実施例5
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。
Example 5
Next, still another embodiment of the present invention will be described.
1.画像形成装置の全体構成
図13は、本実施形態の画像形成装置の全体構成を示す。本実施例の画像形成装置において、実施例1〜4の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
1. Overall Configuration of Image Forming Apparatus FIG. 13 shows the overall configuration of the image forming apparatus of this embodiment. In the image forming apparatus of this embodiment, elements having the same functions and configurations as those of the image forming apparatuses of
本実施例の画像形成装置Aは、フルカラー画像の形成が可能な電子写真方式のレーザービームプリンタである。特に、本実施例の画像形成装置Aは、直接転写方式を採用したタンデム型の画像形成装置である。 The image forming apparatus A of this embodiment is an electrophotographic laser beam printer capable of forming a full-color image. In particular, the image forming apparatus A according to the present exemplary embodiment is a tandem type image forming apparatus that employs a direct transfer method.
本実施例の画像形成装置Aの各画像形成部Sa〜Sdにおける構成、動作自体は、実施例1〜4のものと実質的に同じである。 The configuration and operation of the image forming units Sa to Sd of the image forming apparatus A of the present embodiment are substantially the same as those of the first to fourth embodiments.
本実施例の画像形成装置Aには、実施例1〜4における中間転写ベルト6に替えて、無端ベルト状の転写材担持体である静電吸着搬送ベルト(以下「搬送ベルト」という。)21を有する。搬送ベルト21の内周面側には、第1〜第4の画像形成部Sa〜Sdの各感光ドラム1a〜1dに対向する位置に、転写手段としてのローラ状の接触帯電部材で構成された転写部材22a〜22dが配置されている。
In the image forming apparatus A of this embodiment, instead of the
そして、本実施例では、画像形成装置Aの本体の下部に装着されたカセット11に収納された転写材Pを、給送ローラ12によって1枚ずつ分離給送すると共に、搬送ローラ対13により、吸着部材20と搬送ベルト21とのニップ部へ搬送する。各感光ドラム1a〜1d上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像は、各転写部材22a〜22dの作用によって、搬送ベルト21上の転写材Pに順次に重ね合わせて転写される。次いで、転写材Pは、搬送ベルト21から分離されて、加熱ローラ81及び加圧ローラ82のローラ対を有する定着装置8を通過させられる。これにより、転写材P上のトナー像は転写材Pにカラー画像として熱定着される。その後、転写材Pは、排出ローラ対14によって画像形成装置Aの上部へと排出される。
In this embodiment, the transfer material P stored in the
転写部材22は、ローラ状に形成された導電性ローラ(転写ローラ)である。本実施例では、転写部材22は、ステンレス鋼(SUS)などの金属からなる外径6mmのシャフトの周囲に、外径12mmとなるように発泡性弾性ローラが形成されたものである。この発泡性弾性ローラは、106〜109Ωの電気抵抗を有する。転写部材22は、搬送ベルト21を挟んで感光ドラム1に加圧され、搬送ベルト21と感光ドラム1とが接触する転写部(転写ニップ)Nを形成する。転写時には、転写部材22には、転写電圧印加手段としての転写電源(図示せず)より、トナーの正規の帯電極性とは逆極性(本実施例では正極性)の転写バイアスが印加される。これにより、感光ドラム1上のトナー像は搬送ベルト21上の転写材P上に転写される。
The transfer member 22 is a conductive roller (transfer roller) formed in a roller shape. In this embodiment, the transfer member 22 is formed by forming a foamable elastic roller around a shaft having an outer diameter of 6 mm made of a metal such as stainless steel (SUS) so as to have an outer diameter of 12 mm. This foaming elastic roller has an electric resistance of 10 6 to 10 9 Ω. The transfer member 22 is pressed against the
搬送ベルト21は、107〜1014Ω・cmの体積固有抵抗率を持たせた、厚さ50〜150μm程度の無端のフィルム状部材で構成されている。
The
尚、上記体積抵抗率は、JIS法K6911に準拠した測定プローブを用い、ADVANTEST社製高抵抗計R8340にて、温度は25℃、相対湿度は50%として、50〜100Vを印加して得た値である。 The volume resistivity was obtained by applying 50 to 100 V at a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 50% with a high resistance meter R8340 manufactured by ADVANTEST, using a measurement probe in accordance with JIS method K6911. Value.
吸着部材20は、ローラ状に形成された導電性ローラ(吸着ローラ)である。転写材Pの搬送中に、吸着部材20には、吸着電圧印加手段としての吸着電源(図示せず)によって、吸着バイアスが印加される。これにより、転写材Pを搬送ベルト21に静電的に吸着させることができる。
The
そして、本実施例の画像形成装置Aは、搬送ベルト21の表面に付着したトナーを除去する転写材担持体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置10を有する。概して、ベルトクリーニング装置10は、搬送ベルト21の表面に付着した負極性に帯電したトナーを一時的に回収し、保持する機能を有する。このベルトクリーニング装置10の構成及び動作は、実施例1〜4におけるベルトクリーニング装置10と同様である。
The image forming apparatus A according to the present exemplary embodiment includes a
2.ベルトクリーニング装置の動作形態の切り替え
次に、本実施例におけるベルトクリーニング装置10の動作形態の切り替えについて説明する。
2. Switching of operation mode of belt cleaning device Next, switching of the operation mode of the
本実施例のような直接転写方式の画像形成装置Aの場合、搬送ベルト21上に付着するトナーは、感光ドラム1上の静電潜像以外の部分に付着したトナー(以下「カブリ」という。)によるものが支配的である。転写部Nにおいて転写材Pが感光ドラム1と搬送ベルト21との間にある状況下であれば、カブリは転写材Pに付着する。しかし、転写部Nにおいて転写材Pが感光ドラム1と搬送ベルト21との間に無い非画像領域では、カブリは搬送ベルト21に付着し、ベルトクリーニング装置10の回収ローラ101によって一時的に回収され、保持されることになる。従って、本実施例のような直接転写方式の画像形成装置Aでは、スループットが同じである場合、転写材Pの搬送方向の長さが短いものほど、回収ローラ101にトナーが付着する割合が増えることになる。
In the case of the direct transfer type image forming apparatus A as in this embodiment, the toner adhering to the conveying
そこで、本実施例では、画像形成に供される転写材Pの種類、特に、その搬送方向の長さの違いに応じて、複数の閾値を設け、画像形成装置Aの動作形態を「回収」動作と「剥ぎ取り」動作とで切り替える制御を行う。 Therefore, in this embodiment, a plurality of threshold values are provided according to the type of transfer material P used for image formation, in particular, the difference in length in the transport direction, and the operation mode of the image forming apparatus A is “collected”. Control to switch between the operation and the “stripping” operation is performed.
図14は、本実施例のフローチャートを示したものである。以下の制御は画像形成装置Aの制御部18によって行われる。
FIG. 14 shows a flowchart of this embodiment. The following control is performed by the
本実施例では、転写材Pの搬送方向の長さに応じて、複数の閾値枚数D1、D2、D3が設定されている。例えば、A4縦サイズ以上、A5〜A4サイズ、A5サイズ以下という3段階に分ければよい。尚、以下の説明では、閾値「D1」、「D2」、「D3」を総称して「D*」という。 In this embodiment, a plurality of threshold values D1, D2, and D3 are set according to the length of the transfer material P in the conveyance direction. For example, it may be divided into three stages of A4 vertical size or more, A5 to A4 size, and A5 size or less. In the following description, the threshold values “D1”, “D2”, and “D3” are collectively referred to as “D *”.
画像形成動作が開始されると、先ず、画像形成に供される転写材Pの搬送方向の長さに応じて、使用する閾値枚数D*が選択され(S401)、又、画像形成装置Aの動作形態は、「回収」動作に切り替わる(S402)。ここで、画像形成に供される転写材Pの搬送方向の長さは、画像形成装置A内の任意の位置特定センサを用いて自動的に取得したり、使用者による設定値を参照したりすることによって判断できる。画像形成動作中には、画像形成枚数が計数され、指定された枚数の画像形成が行われたか否かが監視される(S403)。その後、画像形成枚数が、閾値D*に到達した時点で(S404)、画像形成装置Aの動作形態は、「剥ぎ取り」動作に切り替わる(S405)。引き続き画像形成動作が行われ、その間に画像形成枚数が計数されると共に、指定された枚数の画像形成が行われたか否かが監視される(S406)。その状態で、5枚画像形成した時点で(S407)、再び、画像形成装置Aの動作形態は、「回収」動作に切り替わる(S402)。その後、上記同様にして、更に閾値D*だけ画像形成した時点で、再度、画像形成装置Aの動作形態は、「剥ぎ取り」動作に切り替わる(S405)。このような動作が繰り返される。そして、最終の紙に対する画像形成が行われた時点で(S403、S406)、後回転時に、画像形成装置Aの動作形態は、「吐き出し」動作に切り替わる(S408)。その後、「吐き出し」動作が15秒程実施された後に、画像形成装置Aの動作は停止される。 When the image forming operation is started, first, the threshold number D * to be used is selected according to the length in the transport direction of the transfer material P to be used for image formation (S401). The operation mode is switched to the “collection” operation (S402). Here, the length in the conveyance direction of the transfer material P used for image formation is automatically acquired using an arbitrary position specifying sensor in the image forming apparatus A, or a set value by a user is referred to. It can be judged by doing. During the image forming operation, the number of image formations is counted, and it is monitored whether or not the designated number of image formations has been performed (S403). Thereafter, when the number of formed images reaches the threshold value D * (S404), the operation mode of the image forming apparatus A is switched to the “stripping” operation (S405). Subsequently, an image forming operation is performed. During that time, the number of image formations is counted, and whether or not the designated number of image formations has been performed is monitored (S406). In this state, when five images are formed (S407), the operation mode of the image forming apparatus A is switched again to the “collection” operation (S402). Thereafter, in the same manner as described above, when the image is further formed by the threshold value D *, the operation mode of the image forming apparatus A is switched to the “peeling” operation again (S405). Such an operation is repeated. When the image is formed on the final paper (S403, S406), the operation mode of the image forming apparatus A is switched to the “discharge” operation (S408) during the post-rotation. Thereafter, after the “discharge” operation is performed for about 15 seconds, the operation of the image forming apparatus A is stopped.
以上説明したように、本実施例によれば、画像形成装置Aは、回収ローラ(保持手段)101が保持したトナーを回収ローラ101から除去する動作として、次の第1の動作と、第2の動作と、を切り替えて実行可能である。第1の動作は、回収ローラ101が保持したトナーを剥ぎ取りローラ(回収手段)102が回収する第1の動作である。又、第2の動作は、回収ローラ101が保持したトナーを搬送ベルト(転写材担持体)21へ転移させる動作である。そして、画像形成装置Aは、画像形成装置Aの動作状態に応じて、第1の動作又は第2の動作を切り替えて実行する。特に、本実施例では、画像形成装置Aは、上記画像形成装置Aの動作状態として、転写材Pのサイズに応じて、第1の動作又は第2の動作を実行する。これにより、スループット(画像生産性)の低下を極力抑えつつ、回収容器104の大きさを大きくすること無く、回収容器104の定期的な交換を少なくするか無くすことが可能となる。
As described above, according to the present exemplary embodiment, the image forming apparatus A performs the following first operation and second operation as operations for removing the toner held by the collection roller (holding unit) 101 from the
尚、直接転写方式の画像形成装置Aについても、回収ローラ101のトナー回収量に基づいて動作形態を切り替える制御(実施例3)や、カラー画像形成モードとモノクロ画像形成モードとで動作形態を切り替える制御(実施例4)を行うことが可能である。
In the direct transfer type image forming apparatus A, the operation mode is switched between the control mode (Example 3) for switching the operation mode based on the toner recovery amount of the
又、本実施例にて説明した転写材Pの搬送方向の長さに基づいて動作形態を切り替える制御を、中間転写体方式の画像形成装置に適用することも可能である。 Also, the control for switching the operation mode based on the length of the transfer material P in the conveyance direction described in this embodiment can be applied to an image forming apparatus of an intermediate transfer type.
以上、本発明を具体的な実施例に則して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。例えば、上述の各実施例では、中間転写方式又は直接転写方式の画像形成装置として、水平方向に複数の感光体を並設した方式(インライン方式)を例として説明したが、これに限定されるものではない。本発明は、1つの感光体に1色ずつ順次に形成したトナー像を、順次に中間転写体又は転写材担持体上の転写材に転写する方式(4パス方式)の画像形成装置に適用することも可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated according to the specific Example, this invention is not limited to the above-mentioned Example. For example, in each of the above-described embodiments, the intermediate transfer type or direct transfer type image forming apparatus has been described as an example of a system (inline system) in which a plurality of photoconductors are arranged in the horizontal direction, but the present invention is not limited thereto. It is not a thing. The present invention is applied to an image forming apparatus of a system (four-pass system) in which toner images sequentially formed one color at a time on one photoconductor are sequentially transferred to a transfer material on an intermediate transfer body or a transfer material carrier. It is also possible.
1 感光ドラム(像担持体)
5 1次転写部材
6 中間転写ベルト(中間転写体)
7 2次転写部材
9 感光ドラムクリーニング装置
10 ベルトクリーニング装置(クリーニング手段)
15 第1のクリーニング電源
16 1次転写電源
17 第2のクリーニング電源
18 制御部
21 静電吸着搬送ベルト(転写材担持体)
22 転写部材
101 回収ローラ(保持手段)
102 剥ぎ取りローラ(回収手段)
103 スクレイパ部材(除去手段)
104 回収容器
A 画像形成装置
P 転写材
1 Photosensitive drum (image carrier)
5
7 Secondary transfer member 9 Photosensitive
DESCRIPTION OF
22
102 Peeling roller (collecting means)
103 Scraper member (removal means)
104 Collection container A Image forming device P Transfer material
Claims (16)
前記保持手段が保持したトナーを前記保持手段から除去する動作として、前記保持手段が保持したトナーを前記回収手段が回収する第1の動作と、前記保持手段が保持したトナーを前記中間転写体へ転移させる第2の動作と、を切り替えて実行可能であることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that carries toner, a movable intermediate transfer member that receives transfer of toner on the image carrier, primary transfer means for transferring toner on the image carrier to the intermediate transfer member, and Secondary transfer means for transferring the toner on the intermediate transfer body onto a transfer material, holding means for electrostatically holding toner transferred from the intermediate transfer body, and toner held by the holding means Recovery means capable of recovering from the holding means,
As the operation for removing the toner held by the holding unit from the holding unit, a first operation for collecting the toner held by the holding unit by the collecting unit, and the toner held by the holding unit to the intermediate transfer member. An image forming apparatus, wherein the second operation to be transferred can be switched and executed.
前記保持手段が保持したトナーを前記保持手段から除去する動作として、前記保持手段が保持したトナーを前記回収手段が回収する第1の動作と、前記保持手段が保持したトナーを前記転写材担持体へ転移させる第2の動作と、を切り替えて実行可能であることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier carrying toner, a movable transfer material carrier carrying a transfer material, transfer means for transferring toner on the image carrier to a transfer material carried on the transfer material carrier, and Holding means capable of electrostatically holding toner transferred electrostatically from the transfer material carrier, and collecting means capable of collecting toner held by the holding means from the holding means,
As the operation for removing the toner held by the holding unit from the holding unit, a first operation for collecting the toner held by the holding unit by the collecting unit and the toner held by the holding unit by the transfer material carrier An image forming apparatus capable of switching and executing the second operation of transferring to
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2008
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