JP2018097039A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】中間転写式の画像形成装置において、中間転写ベルトを迅速に暖めることにより中間転写ベルトから像担持体への水分の移行を抑制可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、像担持体と、中間転写ベルトと、一次転写部材と、接離機構と、二次転写部材と、定着装置と、反転搬送路と、制御部と、を備える。接離機構は、一次転写部材を中間転写ベルトに対し接近する方向に移動することにより中間転写ベルトを像担持体に圧接し、一次転写部材を中間転写ベルトから離間する方向に移動することにより中間転写ベルトを像担持体から離間させる。制御部は、中間転写ベルトを像担持体から離間させた状態で中間転写ベルトを回転駆動し、定着装置により加熱された記録媒体を、反転搬送路を経由して二次転写ニップ部に複数回再搬送することにより中間転写ベルトを加温するベルト昇温モードを実行可能である。【選択図】図２

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写ベルトに一次転写した後、さらに中間転写ベルトから記録媒体上にトナー像を二次転写する中間転写式の画像形成装置に関する。

電子写真プロセスを用いた画像形成装置では、像担持体としての感光体ドラムを帯電させる帯電装置として、コロナ帯電装置や、帯電ローラー或いは帯電ブラシ等の接触帯電装置が一般に用いられている。これらの帯電方式によって感光体ドラムの帯電を繰り返し行うことにより放電生成物が生成されて感光体表面に付着する。これらの放電生成物は水溶性であるため、大気中の水分を取り込むことで感光体ドラム表面の抵抗が低下する。これにより、感光体ドラム表面に形成された静電潜像のエッジ部で表面電荷がドラム表面方向に流れ、その結果、いわゆる「像流れ」と呼ばれる画質欠陥が発生することが知られている。

上述したような原因により、画像形成装置内、特に感光体ドラムの表面に結露が発生すると、ドラム表面の低抵抗化によって感光体ドラムの表面に形成される静電潜像の電荷が横方向に移動してしまい、「像流れ」が発生し易くなる。

感光体ドラム表面の水分を除去する方法としては、例えば、現像装置を用いて感光体ドラムの表面にトナーを供給し、クリーニング装置を用いてトナーと共に感光体ドラム表面の水分を除去する方法が知られている。しかし、この方法では印字以外でのトナーの消費量が多くなりランニングコストが増加する。また、トナーによって感光体ドラム表面が研磨されるため、感光体ドラムの寿命も短くなる。

そこで、特許文献１には、用紙貯留部から繰り出された用紙を感光体ドラムおよび定着装置を通過させ、その用紙を主搬送経路の搬送方向上流側へ戻して感光体ドラムおよび定着装置を通過させ、さらにその用紙を感光体ドラム側へ戻すという搬送を、感光体ドラムの表面温度が所定温度になるまで繰り返すことにより感光体ドラムの結露を防止する方法が開示されている。

特開２００８−１５２１３２号公報

ところで、感光体ドラム上に掲載されたトナー像を中間転写ベルトに一次転写した後、さらに中間転写ベルトから用紙上にトナー像を二次転写する中間転写式の画像形成装置においては、高温高湿環境下では中間転写ベルトも空気中の水分によって吸湿するため、中間転写ベルトから感光体ドラムへ水分が移行する。そのため、感光体ドラムの水分除去に時間を要する。また、中間転写式の画像形成装置では感光体ドラムに用紙が接触しないため、特許文献１の方法を用いて感光体ドラム表面の水分を直接除去することはできなかった。

本発明は、上記問題点に鑑み、中間転写式の画像形成装置において、中間転写ベルトを迅速に暖めることにより中間転写ベルトから像担持体への水分の移行を抑制して像流れの発生を抑制可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、像担持体と、中間転写ベルトと、一次転写部材と、接離機構と、二次転写部材と、定着装置と、反転搬送路と、制御部と、を備えた画像形成装置である。像担持体は、トナー像が形成される。中間転写ベルトは、無端状であって像担持体に隣接して配置される。一次転写部材は、中間転写ベルトを挟んで像担持体に対向配置され、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写ベルト上に一次転写する。接離機構は、一次転写部材を中間転写ベルトに対し接近する方向に移動することにより中間転写ベルトを像担持体に圧接し、一次転写部材を中間転写ベルトから離間する方向に移動することにより中間転写ベルトを像担持体から離間させる。二次転写部材は、中間転写ベルトに接触して二次転写ニップ部を形成し、二次転写ニップ部を通過する記録媒体に中間転写ベルト上に一次転写されたトナー像を二次転写する。定着装置は、二次転写ニップ部においてトナー像が二次転写された記録媒体を加熱および加圧してトナー像を溶融定着させる。反転搬送路は、定着装置を通過して二次転写ニップ部に再搬送される記録媒体が通過する。制御部は、接離機構、中間転写ベルト、および定着装置の駆動制御、並びに記録媒体の搬送制御を行う。制御部は、中間転写ベルトを像担持体から離間させた状態で中間転写ベルトを回転駆動し、定着装置により加熱された記録媒体を、反転搬送路を経由して二次転写ニップ部に複数回再搬送することにより中間転写ベルトを加温するベルト昇温モードを実行可能である。

本発明の第１の構成によれば、定着装置を通過した記録媒体を二次転写ニップ部に複数回再搬送して中間転写ベルトを加温するベルト昇温モードを実行することにより、中間転写ベルトを効率良く暖めて中間転写ベルトに吸着された水分を迅速に除去することができる。従って、印字開始直後の像流れの発生を効果的に防止可能となる。

本発明の一実施形態に係るカラープリンター１００の概略構成を示す断面図 本実施形態のカラープリンター１００に搭載される中間転写ユニット３０周辺の構成を示す側面断面図であって、中間転写ベルト８が感光体ドラム１ａ〜１ｄに接触した印字状態を示す図 本実施形態のカラープリンター１００に搭載される中間転写ユニット３０周辺の構成を示す側面断面図であって、中間転写ベルト８が感光体ドラム１ａ〜１ｄから離間した一次転写離間状態を示す図 本実施形態のカラープリンター１００の制御経路を示すブロック図 本実施形態のカラープリンター１００におけるベルト昇温モードの実行時の制御例を示すフローチャート 中間転写式のモノクロプリンターに搭載される中間転写ユニット３０周辺の構成を示す側面断面図

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略断面図であり、ここではタンデム方式のカラープリンターについて示している。カラープリンター１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では左側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。

これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄがそれぞれ配設されている。感光体ドラム１ａ〜１ｄは、外周面にアモルファスシリコン感光層や有機感光層（ＯＰＣ）等の感光層が形成されており、駆動装置（不図示）により所定の回転速度で図１の時計回り方向に回転駆動される。さらに図１において反時計回り方向に回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。

パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置５によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄには、トナーコンテナ４ａ〜４ｄによりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤（以下、単に現像剤ともいう）が所定量充填されており、現像装置３ａ〜３ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に現像剤中のトナーが供給され、静電的に付着する。これにより、露光装置５からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。

そして、一次転写ローラー６ａ〜６ｄにより一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。一次転写後に感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナー等はクリーニング装置７ａ〜７ｄにより除去される。

トナー像が転写される転写紙Ｐは、カラープリンター１００内の下部に配置された用紙カセット１６ａ内に収容されるか、或いはカラープリンター１００の側面に配置された手差しトレイ１６ｂに載置されている。用紙カセット１６ａ内または手差しトレイ１６ｂ上の転写紙Ｐは、給紙ローラー１２ａおよびレジストローラー対１２ｂを介して用紙搬送路１７内を所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラー９と中間転写ベルト８のニップ部（二次転写ニップ部Ｎ、図２参照）へ搬送される。トナー像が二次転写された転写紙Ｐは定着装置１３へと搬送される。

定着装置１３に搬送された転写紙Ｐは、定着ローラー対１３ａにより加熱及び加圧されてトナー像が転写紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられる。転写紙Ｐの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま用紙搬送路１７から排出ローラー対１５を介して排出トレイ２０に排出される。

一方、転写紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着装置１３を通過した転写紙Ｐの一部を一旦排出ローラー対１５からカラープリンター１００の外部にまで突出させる。その後、転写紙Ｐは排出ローラー対１５を逆回転させることにより搬送方向を逆向きに（スイッチバック）され、分岐部１４で反転搬送路１８に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ニップ部Ｎに再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が二次転写ローラー９により転写紙Ｐの画像が形成されていない面に転写され、定着装置１３に搬送されてトナー像が定着された後、排出ローラー対１５を介して排出トレイ２０に排出される。

図２および図３は、本実施形態のカラープリンター１００に搭載される中間転写ユニット３０周辺の構成を示す側面断面図である。図２は、中間転写ベルト８が感光体ドラム１ａ〜１ｄに接触した印字状態を示す図であり、図３は、中間転写ベルト８が感光体ドラム１ａ〜１ｄから離間した一次転写離間状態を示す図である。図２及び図３に示すように、中間転写ユニット３０は、上流側のテンションローラー１０と下流側の駆動ローラー１１とに掛け渡された中間転写ベルト８と、中間転写ベルト８を介して感光体ドラム１ａ〜１ｄに接触する一次転写ローラー６ａ〜６ｄと、バックアップローラー２１ａ、２１ｂと、を有する。

中間転写ユニット３０は、一次転写ローラー６ａ〜６ｄ及びバックアップローラー２１ａ、２１ｂの回転軸の両端部を回転可能、且つ中間転写ベルト８の進行方向に対し垂直（図２の上下方向）に移動可能に支持する一対の支持部材（図示せず）と、バックアップローラー２１ａ、２１ｂを上下方向に往復移動させる駆動手段（図示せず）と、を有するローラー接離機構３１を備えている。

ローラー接離機構３１は、図２に示すように４本の一次転写ローラー６ａ〜６ｄを、それぞれ中間転写ベルト８を介して感光体ドラム１ａ〜１ｄ（図１参照）に圧接するカラーモードと、一次転写ローラー６ｄのみを中間転写ベルト８を介して感光体ドラム１ｄに圧接するモノクロモード（図示せず）と、図３に示すように、４本の一次転写ローラー６ａ〜６ｄの全てを中間転写ベルト８から離間させる一次転写離間状態とに切り替え可能である。

前述したように、高温高湿環境下では中間転写ベルト８が空気中の水分により吸湿し、中間転写ベルト８から感光体ドラム１ａ〜１ｄに水分が移行する。そして、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に生成した放電生成物が水分を取り込むことで感光体ドラム１ａ〜１ｄの抵抗が低下し、像流れが発生するおそれがある。特に、アモルファスシリコン感光層が形成された感光体ドラム１ａ〜１ｄの場合に像流れの発生が顕著となる。

そこで、本実施形態のカラープリンター１００では、両面印字に用いられる反転搬送路１８を利用して、定着装置１３を通過した転写紙Ｐを二次転写ローラー９（二次転写ニップ部Ｎ）に複数回再搬送することにより中間転写ベルト８を昇温する工程（以下、ベルト昇温モードという）を実行することを特徴としている。

定着装置１３を通過する転写紙Ｐは、内部のヒーター等により加熱された定着ローラー対１３ａ（図１参照）を通過することにより加熱される。加熱された転写紙Ｐがカラープリンター１００の内部、特に転写紙Ｐと中間転写ベルト８とが接触する二次転写ニップ部Ｎを複数回周回されるようにすれば、定着装置１３の熱がカラープリンター１００の内部を伝わって中間転写ベルト８を暖める場合に比べ、遙かに早く中間転写ベルト８を暖めることができる。従って、ベルト昇温モードを実行することにより、中間転写ベルト８に吸着された水分を迅速に除去することができ、中間転写ベルト８表面の水分が感光体ドラム１ａ〜１ｄに移行して発生する印字開始直後の像流れを効果的に防止可能となる。

また、中間転写ベルト８の周長は、一般的に転写紙Ｐの搬送方向長さよりも長いため、中間転写ベルト８を全周に亘って偏りなく暖めるためには、二次転写ニップ部Ｎを通過する転写紙Ｐの搬送方向長さの累積値が中間転写ベルト８の周長よりも長くなるように転写紙Ｐの再搬送回数を設定することが好ましい。

さらに、定着装置１３を通過して加熱された転写紙Ｐが中間転写ベルト８の同一箇所に接触すると中間転写ベルト８の一部のみが暖められるため、中間転写ベルト８の水分を全周に亘って効率良く除去できない。そこで、中間転写ベルト８の全周に亘って転写紙Ｐの接触回数が略均等となるように、レジストローラー対１２ｂから二次転写ニップ部Ｎへ再搬送される転写紙Ｐの搬送タイミングを調整することが好ましい。

具体的には、中間転写ベルト８の周長をＬ１、転写紙Ｐの搬送方向長さをＬ２、転写紙Ｐの搬送速度をＶとすると、再搬送２回目以降は直前の再搬送における搬送タイミングから（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｖだけ経過したタイミングでレジストローラー対１２ｂから転写紙Ｐを搬送する。これにより、再搬送２回目以降は直前の再搬送において転写紙Ｐが接触した領域の直後に転写紙Ｐを接触させることができ、中間転写ベルト８を全周に亘って効率良く暖めることができるとともに、転写紙Ｐの再搬送回数を最小限に抑えることができる。

以下、ベルト昇温モード実行時の転写紙Ｐの再搬送動作について説明する。まず、中間転写ユニット３０のローラー接離機構３１を用いて、図３に示したように中間転写ベルト８が感光体ドラム１ａ〜１ｄから離間した一次転写離間状態とする。これは、中間転写ベルト８が十分に昇温される前に感光体ドラム１ａ〜１ｄに接触させると、中間転写ベルト８に吸着された水分が感光体ドラム１ａ〜１ｄに移行してしまうためである。

次に、用紙搬送路１７を周回させる転写紙Ｐが必要となるため、給紙ローラー１２ａを駆動して用紙カセット１６から転写紙Ｐを用紙搬送路１７に送り込む。なお、ベルト昇温モードにおいてカラープリンター１００内を周回させた転写紙Ｐは、しわが入ったり、波打ったり、汚れが付着したりする等して、基本的に印字に使用不可となる。そこで、例えば手差しトレイ１６ｂ（図１参照）にミスプリント紙等の不要な転写紙Ｐを載置しておき、手差しトレイ１６ｂからベルト昇温モード用の転写紙Ｐが用紙搬送路１７に送り込まれるようにしてもよい。

用紙搬送路１７に送り込まれた転写紙Ｐは二次転写ニップ部Ｎを通過する。ここで、転写紙Ｐは単に中間転写ベルト８の水分を吸着するためのものであるから、二次転写ニップ部Ｎにおいて二次転写動作はなされない。但し、転写紙Ｐは用紙搬送路１７に沿って搬送される必要があるから、中間転写ベルト８及び二次転写ローラー９は回転させておく必要がある。

二次転写ニップ部を通過した転写紙Ｐは定着装置１３を通過する。なお、電源投入直後や省電力モード（スリープモード）からの復帰直後等のように、定着装置１３が十分に昇温していない状態で転写紙Ｐを通過させても転写紙Ｐは十分に暖められないので、転写紙Ｐが定着装置１３を通過するのは、定着装置１３が所定温度まで加熱された後となるように制御される。

そして、定着装置１３を通過して暖められた転写紙Ｐは、分岐部１４により反転搬送路１８方向に搬送される。なお、ここでは両面印字を行うために反転搬送路１８に転写紙Ｐを搬送しているものではないから、転写紙Ｐをスイッチバックさせてもさせなくてもいずれでもよい。しかし、スイッチバック動作を行うと、その分だけ転写紙Ｐの搬送が遅れてしまうため、転写紙Ｐが十分に加熱された状態で二次転写ニップ部Ｎに再搬送するためにはスイッチバックを行わない方が好ましい。

その後、転写紙Ｐは反転搬送路１８に沿って下方向に搬送され、レジストローラー対１２ｂまで再搬送される。そして、転写紙Ｐはレジストローラー対１２ｂによって二次転写ニップ部Ｎに向けて搬送され、中間転写ベルト８を暖める。二次転写ニップ部Ｎを通過した転写紙Ｐは、定着装置１３を通過する際に再び加熱される。そして、定着装置１３を通過した転写紙Ｐが分岐部１４により再び反転搬送路１８方向に搬送される。

以下、同様にして転写紙Ｐは所定回数だけカラープリンター１００内を周回した後、分岐部１４により排出ローラー対１５方向に案内され、排出ローラー対１５から排出トレイ２０に排出される。なお、転写紙Ｐの再搬送回数（周回回数）のカウントは、用紙搬送路１７または反転搬送路１８上のいずれかの場所に設けられた用紙検知スイッチ若しくはセンサーを用いて転写紙Ｐの通過を検知し、回数をカウントすればよい。

次に、本発明のカラープリンター１００の制御経路について説明する。図４は、本実施形態のカラープリンター１００の制御経路を説明するためのブロック図である。なお、カラープリンター１００を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、カラープリンター１００全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分についてのみ説明する。

制御部９０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、読み出し専用の記憶部であるＲＯＭ（Read Only Memory）９２、読み書き可能な記憶部であるＲＡＭ（Random Access Memory）９３、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部９４、カウンター９５、カラープリンター１００内の各装置に制御信号を送信したり操作部５０からの入力信号を受信したりする複数のＩ／Ｆ（インターフェイス）９６を少なくとも備えている。また、制御部９０は、装置本体１内部の任意の場所に配置可能である。

ＲＯＭ９２には、カラープリンター１００の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、カラープリンター１００の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。ＲＡＭ９３には、カラープリンター１００の制御途中で発生した必要なデータや、カラープリンター１００の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。また、ＲＯＭ９２（或いはＲＡＭ９３）には、カラープリンター１００内部の温度（機内温度）及びカラープリンター１００外部の湿度（機外湿度）とベルト昇温モード実行時の再搬送回数とを関連づけて記憶した環境補正テーブル（図示せず）が記憶されている。

カウンター９５は、印字枚数をカウントする他、例えば、ベルト昇温モードを実行する際には、用紙検知スイッチやセンサーからの検知信号を受信して転写紙Ｐの周回回数をカウントするのに用いられる。なお、カウンター９５を別途設けなくても、例えばＲＡＭ９３でその回数を記憶するようにしてもよい。

また、制御部９０は、カラープリンター１００における各部分、装置に対し、ＣＰＵ９１からＩ／Ｆ９６を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や、入力信号がＩ／Ｆ９６を通じてＣＰＵ９１に送信される。本実施形態における制御部９０が制御する各部分、装置としては、例えば、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ、給紙ローラー１２ａ、レジストローラー対１２ｂ、定着装置１３、分岐部１４、ローラー接離機構３１、操作部７０等が挙げられる。

操作部７０には、液晶表示部７１、各種の状態を示すＬＥＤ７２が設けられており、ユーザーは操作部７０のストップ／クリアボタンを操作して画像形成を中止し、リセットボタンを操作してカラープリンター１００の各種設定をデフォルト状態にする。液晶表示部７１は、カラープリンター１００の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。カラープリンター１００の各種設定はパソコンのプリンタードライバーから行われる。

機内温度センサー９７は、カラープリンター１００の機内温度、特に中間転写ベルト８の表面若しくは周辺の温度を検知するものであり、中間転写ベルト８の近傍に配置される。機外湿度センサー９８は、カラープリンター１００の機外湿度を検知するものであり、例えば発熱部分の影響を受けにくい図１の用紙カセット１６ａの側方の吸気ダクト（図示せず）近辺に設置されるが、機外湿度を正確に検出可能な他の場所に設置することもできる。

機内温度センサー９７及び機外湿度センサー９８は、機内温度及び機外湿度を所定の時間毎に常に検出している。パソコン等の外部機器からＣＰＵ９１に画像出力が指示されると、機内温度センサー９７及び機外湿度センサー９８により検出された機内温度及び機外湿度がＩ／Ｆ９６を介してＣＰＵ９１に送出される。ＣＰＵ９１は、送出された機内温度及び機外湿度を用いてＲＯＭ９２（またはＲＡＭ９３）に記憶された環境補正テーブルによりベルト昇温モードの実行の要否及び転写紙Ｐの再搬送回数（周回回数）を決定する。

これにより、ベルト昇温モードを実行するか否かを機内温度センサー９７及び機外湿度センサー９８の検知結果に基づいて決定することができるため、像流れの発生し易い高温高湿条件下においてはベルト昇温モードを実行して像流れの発生を防止しつつ、像流れの発生し難い低温低湿条件下では不要なベルト昇温モードの実行を抑制することができる。なお、ベルト昇温モードの制御はなるべく実行直前の検出温度及び湿度を用いて行うことが好ましいが、他のタイミングで検出した温湿度を用いて制御を行ってもよい。また、温湿度の検出を所定回数行い、各検出値の平均値を用いることもできる。

また、ベルト昇温モード実行時には周囲環境に応じて最適な転写紙Ｐの再搬送回数を設定し、像流れを発生させない必要最低限だけ転写紙Ｐを再搬送することにより、画像形成効率を最大限に高めることができる。ここで、最適な再搬送回数は中間転写ベルト８の熱容量によって変化するため、中間転写ベルト８の周長、厚み、及び材質等に応じて適宜設定すれば良い。

また、ベルト昇温モード実行時の定着装置１３の定着温度（定着ローラー対１３ａの温度）を、通常の画像形成時の定着温度よりも高く設定しておくことにより、二次転写ニップ部Ｎに再搬送される転写紙Ｐの温度が高くなる。また、ベルト昇温モード中の転写紙Ｐの再搬送速度を速くすることで、二次転写ニップ部Ｎに再搬送されるまでに反転搬送路１８等に奪われる熱量が減少し、転写紙Ｐの温度が高く維持される。

定着温度を高く設定するか、或いは転写紙Ｐの再搬送速度を速くすると、再搬送１回当たりの中間転写ベルト８に与える熱量も増加するため、中間転写ベルト８がより効率良く加温される。従って、より少ない再搬送回数で結露の防止及び解消が可能となり、ユーザーの印字待ち時間も低減される。

さらに、感光体ドラム１ａ〜１ｄ表面の水分を除去する水分除去モードをベルト昇温モードと同時に実行するようにしても良い。水分除去モードは、現像装置３ａ〜３ｄ内のトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄ側に供給し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ表面の水分や汚染物質をトナーに吸着させた後、クリーニング装置７ａ〜７ｄによって除去するものである。水分除去モードにおけるトナーの供給は、少なくとも感光体ドラム１ａ〜１ｄが１周する時間以上継続して行われる。

水分除去工程においては、帯電装置２ａ〜２ｄによる感光体ドラム１ａ〜１ｄの帯電を行わず、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面電位が０Ｖ（グランド）付近の状態で現像装置３ａ〜３ｄに現像バイアスを印加してドラム表面にトナーを供給する方法を用いることが好ましい。この方法によれば、帯電装置２ａ〜２ｄからの放電による帯電生成物が発生せず、その結果、水分除去効率が向上する。

図５は、本実施形態のカラープリンター１００におけるベルト昇温モードの実行時の制御例を示すフローチャートである。必要に応じて図１〜図４を参照しながら、図５のステップに沿ってベルト昇温モードの実行手順について説明する。

パソコン等の上位機器からの印字命令を受信することにより印字が開始されると（ステップＳ１）、機内温度センサー９７及び機外湿度センサー９８により検出された機内温度及び機外湿度データがＣＰＵ９１に送信される（ステップＳ２）。一方、ＣＰＵ９１から定着装置１３に制御信号が送信され、定着装置１３の昇温も同時に開始する。

次いで、送信された温湿度データに基づいてベルト昇温モードを実行するか否かが判断される（ステップＳ３）。この判断は、ＲＯＭ９２（またはＲＡＭ９３）に記憶された環境補正テーブルにより再搬送回数が０回であるか否かで決定される。ベルト昇温モードを実行する場合は（ステップＳ３でＹｅｓ）、温湿度データに対応する再搬送回数が選定される（ステップＳ４）。また、ローラー接離機構３１により一次転写ローラー６ａ〜６ｄを感光体ドラム１ａ〜１ｄから離間させる（ステップＳ５）。これにより、中間転写ベルト８が感光体ドラム１ａ〜１ｄから離間した一次転写離間状態となる。そして、定着温度が所定温度まで上昇するのを待って（ステップＳ６）、手差しトレイ１６ｂからベルト昇温モード用の転写紙Ｐ（ミスコピー紙等）が給送される（ステップＳ７）。

給送された転写紙Ｐは定着装置１３を通過して加温され、反転搬送路１８を経由して二次転写ニップ部Ｎの上流側に再搬送される（ステップＳ８）。このとき、２回目以降の再搬送においては、直前の再搬送時に転写紙Ｐが接触した中間転写ベルト８の領域の直後に転写紙Ｐが接触するようにレジストローラー対１２ｂにより再搬送タイミングが調整される。その後、ステップＳ４で選定された所定回数だけ再搬送されたか否かが判断され（ステップＳ９）、所定回数に到達していない場合（ステップＳ９でＮｏ）はステップＳ８に戻り、二次転写ニップ部Ｎへの転写紙Ｐの再搬送動作を繰り返す。また、感光体ドラム１ａ〜１ｄ表面の水分を除去する水分除去モードを実行する場合はベルト昇温モードの実行中に同時に実行する。

ステップＳ９において所定回数の再搬送が終了している場合（ステップＳ９でＹｅｓ）は、再搬送した転写紙Ｐを排出トレイ２０に排出し（ステップＳ１０）、一次転写ローラー６ａ〜６ｄを感光体ドラム１ａ〜１ｄに接触させる（ステップＳ１１）。そして、用紙カセット１６ａから印字用の転写紙Ｐを給送し（ステップＳ１２）、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて形成され、中間転写ベルト８上に一次転写されたトナー像を二次転写ニップ部Ｎにおいて転写紙Ｐ上に二次転写し、定着装置１３を通過してトナー像を転写紙Ｐに定着させる印字動作を行う（ステップＳ１３）。その後、印字が終了しているか否かが判断され（ステップＳ１４）、連続印字中の場合はステップＳ１２に戻り、印字動作を繰り返す（ステップＳ１３）。そして、印字が終了した時点で処理を終了する。

また、ステップＳ３で再搬送回数が０回、即ちベルト昇温モードを実行しない場合は、定着温度の上昇（ステップＳ１５）を待って印字用の転写紙Ｐを給送する（ステップＳ１２）。以下、同様にして温湿度データの送信から転写紙Ｐの給送及び印字動作までを印字終了まで繰り返す（ステップＳ２〜Ｓ１４）。

なお、ベルト昇温モード実行時の定着温度を上昇させて制御を行う場合、及びベルト昇温モード実行時の再搬送速度を速くする場合についても図５と全く同様の手順により行われる。即ち、ベルト昇温モード実行時の定着温度を上昇させる場合は、図５のステップＳ６における定着温度をステップＳ１５における印字時の定着温度よりも高く設定すれば良い。また、再搬送速度を速くする場合は、ステップＳ７におけるベルト昇温モード用の転写紙Ｐの再搬送速度をステップＳ１２における印字用転写紙Ｐの搬送速度よりも速く設定すれば良い。

図５の制御によれば、カラープリンター１００内部の温度とカラープリンター１００外部の湿度とに基づいてベルト昇温モードの要否が決定されるため、結露の発生し易い条件を検知してベルト昇温モードが自動的に実行される。これにより、ユーザー自身がベルト昇温モードを設定する必要がなくなり、モード設定ミスや設定忘れを回避することができる。また、結露防止のためにカラープリンター１００の電源を継続して入れておく必要もないため、消費電力も削減できる。

さらに、カラープリンター１００内部の温度とカラープリンター１００外部の湿度とに基づいて、ベルト昇温モード実行時の転写紙Ｐの再搬送回数が最適値に自動設定されるため、画像処理効率を大幅に低下させることなくベルト昇温モードを実行可能となる。

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態においては、機内温度及び機外湿度に対応した環境補正テーブルを用いてベルト昇温モードを制御しているが、機外湿度センサー９８に代えて装置内部の湿度を検知する機内湿度センサーを設け、機内温度及び機内湿度に対応した環境補正テーブルを用いてベルト昇温モードを制御することも可能である。

また、本発明は図１に示したようなカラープリンター１００に限られるものではなく、カラー複写機、デジタル複合機、ファクシミリ等の、中間転写式の種々の画像形成装置にも適用できるのはもちろんである。

また、図６に示すように、ブラックの画像が形成される１つの感光体ドラム１ｄと、感光体ドラム１ｄに対向する１つの一次転写ローラー６ｄが中間転写ベルト８を挟んで配置された中間転写ユニット３０と、を備えた中間転写式のモノクロプリンターにも同様に適用可能である。図１に示したカラープリンター１００では中間転写ベルト８に吸着された水分は４つの感光体ドラム１ａ〜１ｄに分散して移行するが、図６の構成では中間転写ベルト８に吸着された水分が感光体ドラム１ｄに集中して移行する。その結果、中間転写式のモノクロ印字ではカラー印字に比べて像流れの発生が顕著となる。従って、中間転写式のモノクロプリンターにおいてベルト昇温モードを実行することは特に効果的である。

本発明は、像担持体上に掲載されたトナー像を中間転写ベルトに一次転写した後、さらに中間転写体から記録媒体上にトナー像を二次転写する中間転写式の画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、ベルト昇温モードを実行することで中間転写ベルトを迅速に暖めることができ、中間転写ベルトから像担持体への水分の移行を抑制して像流れの発生を効果的に抑制可能となる。

１ａ〜１ｄ 感光体ドラム（像担持体）
３ａ〜３ｄ 現像装置
６ａ〜６ｄ 一次転写ローラー（一次転写部材）
８ 中間転写ベルト
９ 二次転写ローラー（二次転写部材）
１３ 定着装置
１８ 反転搬送路
３１ ローラー接離機構
９０ 制御部
９１ ＣＰＵ
９２ ＲＯＭ
９３ ＲＡＭ
９７ 機内温度センサー（温度検知装置）
９８ 機外湿度センサー（湿度検知装置）
１００ カラープリンター

Claims (12)

1. トナー像が形成される像担持体と、
   該像担持体に隣接して配置される無端状の中間転写ベルトと、
   該中間転写ベルトを挟んで前記像担持体に対向配置され、前記像担持体上に形成されたトナー像を前記中間転写ベルト上に一次転写する一次転写部材と、
   該一次転写部材を前記中間転写ベルトに対し接近する方向に移動することにより前記中間転写ベルトを前記像担持体に圧接し、前記一次転写部材を前記中間転写ベルトから離間する方向に移動することにより前記中間転写ベルトを前記像担持体から離間させる接離機構と、
   該中間転写ベルトに接触して二次転写ニップ部を形成し、前記二次転写ニップ部を通過する記録媒体に前記中間転写ベルト上に一次転写されたトナー像を二次転写する二次転写部材と、
   前記二次転写ニップ部においてトナー像が二次転写された記録媒体を加熱および加圧してトナー像を溶融定着させる定着装置と、
   該定着装置を通過した記録媒体を前記二次転写ニップ部に再搬送するための反転搬送路と、
   前記接離機構、前記中間転写ベルト、および前記定着装置の駆動制御、並びに前記記録媒体の搬送制御を行う制御部と、
   を備えた画像形成装置において、
   前記制御部は、前記中間転写ベルトを前記像担持体から離間させた状態で前記中間転写ベルトを回転駆動し、前記定着装置により加熱された記録媒体を、前記反転搬送路を経由して前記二次転写ニップ部に複数回再搬送することにより前記中間転写ベルトを加温するベルト昇温モードを実行可能であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ベルト昇温モードにおいて前記二次転写ニップ部を通過する記録媒体の累積長が前記中間転写ベルトの周方向長さ以上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。
3. 前記ベルト昇温モードにおける前記中間転写ベルトへの記録媒体の接触回数が前記中間転写ベルトの周方向の全域に亘って略均等であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 記録媒体の搬送方向に対し前記二次転写ニップ部の上流側に、前記二次転写ニップ部への記録媒体の搬送タイミングを調整するレジストローラー対が設けられており、
   前記制御部は、直前の再搬送において記録媒体が接触した前記中間転写ベルト上の領域と重ならない領域に記録媒体を接触させるように前記レジストローラー対からの記録媒体の再搬送タイミングを調整することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、直前の再搬送において記録媒体が接触した前記中間転写ベルト上の領域の直後に記録媒体を接触させるように前記レジストローラー対からの記録媒体の再搬送タイミングを調整することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、前記像担持体表面の水分を除去する水分除去モードを前記ベルト昇温モードと同時に実行することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記像担持体の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて前記トナー像を形成する現像装置と、
   前記中間転写ベルト上に前記トナー像が一次転写された後の前記像担持体表面の残留トナーを除去するクリーニング装置と、を備え、
   前記水分除去モードは、前記現像装置内のトナーを前記像担持体側にトナーを供給し、前記像担持体表面の水分を吸着させたトナーを前記クリーニング装置によって除去することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 装置内部の温度を検知する温度検知装置と、
   装置内部または外部の湿度を検知する湿度検知装置と、
   を備え、
   前記制御部は、前記温度検知装置及び湿度検知装置により検知された温度及び湿度に応じて前記ベルト昇温モードを実行するか否かを決定することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記制御部は、前記温度検知装置及び前記湿度検知装置により検知された温度及び湿度に応じて前記ベルト昇温モード実行時の記録媒体の再搬送回数を変化させることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記ベルト昇温モード実行時における前記定着装置の定着温度が、画像形成時の定着温度よりも高く設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の画像形成装置。
11. 前記ベルト昇温モード実行時における記録媒体の搬送速度が、画像形成時の搬送速度よりも速く設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の画像形成装置。
12. 前記像担持体は、表面にアモルファスシリコン感光層が形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の画像形成装置。

Images