JP2004264441A - 画像形成装置及び中間転写体清掃方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】中間転写体の回転速度が安定しているときにのみクリーニングブレードの着脱動作を行うことによって、クリーニングブレードがめくれる等の破損が発生する問題を回避する。
【解決手段】感光体202から画像形成された像を転写される中間転写体205と、ブレード状の部材230を中間転写体に押し当てることにより中間転写体の清掃を行う中間転写体清掃器と、前記中間転写体清掃器の清掃動作を開始または解除する中間転写体清掃器駆動手段と、転写シート240の種類によって中間転写体205の回転速度を変速する中間転写体変速手段と、中間転写体の回転速度が一定のときに、中間転写体清掃器の清掃動作を開始または解除するように中間転写体清掃器駆動手段の動作タイミングを制御する制御手段100とを備えている。
【選択図】 図1
【解決手段】感光体202から画像形成された像を転写される中間転写体205と、ブレード状の部材230を中間転写体に押し当てることにより中間転写体の清掃を行う中間転写体清掃器と、前記中間転写体清掃器の清掃動作を開始または解除する中間転写体清掃器駆動手段と、転写シート240の種類によって中間転写体205の回転速度を変速する中間転写体変速手段と、中間転写体の回転速度が一定のときに、中間転写体清掃器の清掃動作を開始または解除するように中間転写体清掃器駆動手段の動作タイミングを制御する制御手段100とを備えている。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フルカラー画像形成装置及び中間転写体清掃方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年のカラー画像形成装置の転写方式には様々な方式があり、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色を順次用紙に直接転写していく方式や、中間転写体と呼ばれる媒体に一旦4色の像を合成して保持させた後に、用紙に転写する方式などがある。
【0003】
中間転写体を用いる方式では、中間転写体から用紙に像を転写する工程を経ても、用紙側に転写できなかった現像剤が中間転写体に付着している。そこで、用紙への転写工程後、次の形成画像への影響を避けるために、クリーニングブレードと呼ばれるブレード状部材を中間転写体に押し当てることにより、クリーニングブレードと中間転写体の摩擦力によって、中間転写体に付着して残った現像剤を掻き取ることが行われている。
【0004】
一方、厚紙やOHPなどの特殊な用紙(転写シート)の場合、用紙に転写したトナーを定着器で過熱して融解させて用紙に定着させるためには、単位面積当たり必要な熱量が普通紙と比べて大きい。このため、用紙が定着器を通過する搬送速度を減速することで、普通紙よりも多くの熱量を与える方法が採られている。
【0005】
このとき、定着器と画像転写位置が短い画像形成装置では、用紙の種類によって中間転写体から用紙に像転写する速度を、用紙が定着器を通過する速度に合わせて減速させる必要がある。用紙の種類が厚紙やOHPであっても、感光体から中間転写体への転写の速度は普通紙と同じ速度で像形成が行われるため、像形成が行われた後に中間転写体の回転速度を減速させて用紙に転写し、その後、次の像形成を行うため中間転写体の回転速度を通常の速度に増速する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
このとき、クリーニングブレードの着脱動作をクラッチ等で構成している場合には、中間転写体の回転速度が加速中にクリーニングブレードの着脱動作を行うと、クリーニングブレードと中間転写体の摩擦力が瞬間的に大きくなり、クリーニングブレードがめくれる等の破損が発生する問題があった。
【0007】
よって、本発明の課題は、画像形成装置の中間転写体クリーニング制御において、中間転写体の回転速度に配慮して清掃動作を行わせることで、ブレード状部材のめくれを防止する技術を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、感光体上に形成された像が転写される中間転写体と、ブレード状の部材を前記中間転写体に押し当てることにより前記中間転写体の清掃を行う中間転写体清掃器と、前記中間転写体清掃器の清掃動作を開始または解除する中間転写体清掃器駆動手段と、転写シートの種類によって前記中間転写体の回転速度を変速する中間転写体変速手段と、前記中間転写体の回転速度が一定のときに、前記中間転写体清掃器の清掃動作を開始または解除するように前記中間転写体清掃器駆動手段の動作タイミングを制御する制御手段とを備えている。
【0009】
本発明によれば、中間転写体の回転速度が一定のときに、中間転写体清掃器の清掃動作を開始または解除するように中間転写体清掃器駆動手段の動作タイミングを制御する制御手段を備えているので、中間転写体の回転速度が変化している間は、即ち、中間転写体の回転速度が安定していないときは、清掃動作を開始または解除しないように制御することができる。これにより、清掃中において中間転写体の回転速度が変速することに起因するブレード状部材のめくれを確実に防止することができる。
【0010】
本発明に係る中間転写体清掃方法は、感光体から画像形成された像を転写される中間転写体と、ブレード状の部材を前記中間転写体に押し当てることにより前記中間転写体の清掃を行う中間転写体清掃器と、前記中間転写体清掃器の清掃動作を開始または解除する中間転写体清掃器駆動手段と、転写シートの種類によって前記中間転写体の回転速度を変速する中間転写体変速手段とを備えた画像形成装置の中間転写体を清掃するに際し、
前記中間転写体の回転速度が一定のときに、前記中間転写体清掃器の清掃動作を開始または解除するように前記中間転写体清掃器駆動手段の動作タイミングを制御することを特徴とする。
【0011】
ここで、画像形成後の前記中間転写体清掃器駆動手段による中間転写体の清掃動作のタイミングは、中間転写体に像形成がなされた後、中間転写体変速手段によって変速して転写シートに像転写を行い、像の後端が中間転写体清掃器を通過した後に清掃動作を開始する方法とすることが望ましい。このような方法とした場合、転写シートのサイズに配慮することなく、像の後端を検知した所定のタイミングで清掃動作を開始させることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
(画像形成シーケンス)
図1は、本発明の実施形態に係るフルカラー画像形成装置の概略構成を示す説明図である。この図1に基づき基本的な構成を説明する。
【0013】
まず、カラーリーダ部1の構成について説明する。101は原稿台ガラス(プラテン)、102は自動原稿給紙装置(ADF)である。なお、この自動原稿給紙装置102の代わりに、鏡面圧板もしくは白色圧板(図示せず)を装着する構成でもよい。
【0014】
103および104は原稿を照明する光源であり、ハロゲンランプ、蛍光灯、キセノン管ランプなどの類の光源を使用する。105および106は光源103および104の光を原稿に集光する反射傘である。107〜109はミラー、110は原稿からの反射光または投影光をCCD(電荷結合素子)イメージセンサ(以下、CCDということにする)111上に集光するレンズである。
【0015】
112はCCD111が実装されている基板、100は画像形成装置全体を制御する制御部、113はディジタル画像処理部である。114は、光源103および104と反射傘105および106と、ミラー107を収容するキャリッジである。115は、ミラー108および109を収容するキャリッジである。
【0016】
なお、キャリッジ114は速度Vで、キャリッジ115は速度V/2で、CCD111の電気的走査方向(主走査方向X)に対して直交する副走査方向Yに機械的に移動することによって、原稿の全面を走査する。116は他のデバイスとの外部インターフェイス(I/F)である。
【0017】
また、制御部100は、図2に示すようにディジタル画像処理部113及びプリンタ制御部250に対してそれぞれ制御を行うための情報をやり取りするI/F116を持つCPU301と、そのメモリ302と、操作部303とによって構成されている。操作部303は操作者による処理実行内容の入力や操作者に対する処理に関する情報及び警告等の通知のためのタッチパネル付き液晶により構成されている。
【0018】
次に、ディジタル画像処理部113の詳細な説明を行う。図3はディジタル画像処理部113の詳細な構成を示すブロック図である。原稿台ガラス上の原稿は光源103、104からの光を反射し、その反射光はCCD111に導かれて電気信号に変換される(CCD111がカラーセンサの場合、RGBのカラーフィルタが1ラインCCD上にRGB順にインラインに乗ったものでも、3ラインCCDで、それぞれRフィルタ・Gフィルタ・BフィルタをそれぞれのCCDごとに並べたものでも構わないし、フィルタがオンチップ化又は、フィルタがCCDと別構成になったものでも構わない)。
【0019】
そして、その電気信号(アナログ画像信号)は画像処理部113に入力され、クランプ&Amp&S/H&A/D部502でサンプルホールド(S/H)され、アナログ画像信号のダークレベルを基準電位にクランプし、所定量に増幅され(上記処理順番は表記順とは限らない)、A/D変換されて、例えばRGB各8ビットのディジタル信号に変換される。
【0020】
そして、RGB信号はシェーディング部503で、シェーディング補正及び黒補正が施された後、つなぎ&MTF補正&原稿検知部504で、CCD111が3ラインCCDの場合、つなぎ処理はライン間の読取位置が異なるため、読取速度に応じてライン毎の遅延量を調整し、3ラインの読取位置が同じになるように信号タイミングを補正し、MTF補正は読取速度や変倍率によって読取のMTFが変わるため、その変化を補正し、原稿検知は原稿台ガラス上の原稿を走査することにより原稿サイズを認識する。
【0021】
読取位置タイミングが補正されたディジタル信号は入力マスキング部505によって、CCD111の分光特性及び光源103、104及び反射傘105、106の分光特性を補正する。入力マスキング部505の出力は外部I/F信号との切り換え可能なセレクタ506に入力される。
【0022】
セレクタ506から出力された信号は色空間圧縮&下地除去&LOG変換部507と下地除去部514に入力される。下地除去部514に入力された信号は下地除去された後、原稿中の原稿の黒い文字かどうかを判定する黒文字判定部515に入力され、原稿から黒文字信号を生成する。
【0023】
また、もう一つのセレクタ506の出力が入力された色空間圧縮&下地除去&LOG変換部507では、色空間圧縮は読み取った画像信号がプリンタで再現できる範囲に入っているかどうか判断し、入っている場合はそのまま、入っていない場合は画像信号をプリンタで再現できる範囲に入るように補正する。
【0024】
そして、下地除去処理を行い、LOG変換部でRGB信号からYMC信号に変換する。そして、黒文字判定部515で生成された信号とタイミングを補正するため、色空間圧縮&下地除去&LOG変換部507の出力信号は遅延508でタイミングを調整される。
【0025】
この二種類の信号はモワレ除去部509でモワレが除去され、変倍処理部510で主走査方向に変倍処理される。511はUCR&マスキング&黒文字反映部で、変倍処理部510で処理された信号は、YMC信号からはUCR処理でYMCK信号が生成され、マスキング処理部でプリンタの出力にあった信号に補正されると共に、黒文字判定部515で生成された判定信号がYMCK信号にフィードバックされる。
【0026】
UCR&マスキング&黒文字反映部511で処理された信号はγ補正部512で濃度調整された後、フィルタ部513でスムージング又はエッジ処理される。以上処理された画像データは、516のページメモリ部に格納され、プリンタ部の画像形成タイミングに合わせて、プリンタ部へ出力される。
【0027】
次に、カラープリンタ部2の構成を説明する。図1において250はプリンタ制御部であり、画像形成装置全体の制御部である制御部100上のCPU301からの制御信号の受け口となる。制御部100は、カラーリーダ部1に対して、すでに説明した画像読み取り制御を実施することで読み取り画像データを一旦制御部上のメモリ302に格納し、プリンタ制御部250からの基準タイミングに従いメモリ上の画像データをビデオクロックに同期させて画像データ信号としてプリンタ制御部250に送信する。
【0028】
カラープリンタ部2は、プリンタ制御部250からの制御信号に基づいて以下で説明する動作を行う。201はレーザスキャナで、画像データ信号に対応するレーザ光を、ポリゴンミラーで主走査方向に走査して感光ドラム202に照射する。感光ドラム202上に形成された静電潜像は、感光ドラム202の時計方向への回転により4色現像ロータリ各色中の1色のスリーブ位置に達する。
【0029】
静電潜像が形成された感光ドラム202表面と、現像バイアスが印加された現像スリーブ面との間に形成される電位量に応じたトナーが、各色現像器203から感光ドラム202表面へ飛ばされ、感光ドラム202表面の静電潜像が現像される。
【0030】
感光ドラム202上に形成されたトナー像は、感光ドラム202の時計方向への回転により、反時計方向に回転する中間転写体205に転写される。黒単色画像の場合には、中間転写体205に対して所定時間間隔を空けて順次画像形成され1次転写される。
【0031】
フルカラー画像の場合には、感光ドラム202上の各色に対応する静電潜像を、各色毎に順次現像ロータリのスリーブ位置出しを行い、現像/1次転写し、中間転写体205の4回転後に、すなわち4色分の1次転写した時点で、フルカラー画像の1次転写が完了する。
【0032】
一方、各カセット(上段カセット208、下段カセット209、3段目カセット210、4段目カセット211)から各カセット段の各ピックアップローラ212、213、214、215によりピックアップされ、各カセット段の各給紙ローラ216、217、218、219により搬送される記録紙(転写シート)は、縦パス搬送ローラ222、223、224、225によりレジストローラ221まで搬送される。
【0033】
手差し給紙の場合には、手差しトレイ240に積載された記録紙は、手差し給紙ローラ220でレジストローラ221まで搬送される。そして、中間転写体205への転写が終了するタイミングで、中間転写体205と2次転写ローラ206の間に記録紙が搬送される。その後、記録紙は2次転写ローラ206と中間転写体205とに挟まれる形で定着器方向へ搬送されるとともに中間転写体205に圧着され、中間転写体205上のトナー像が記録紙に2次転写される。
【0034】
記録紙に転写されたトナー像は、定着ローラおよび加圧ローラ207により加熱および加圧され記録紙に定着される。なお、記録紙に転写されずに残る中間転写体205上の転写残留トナーに関しては、中間転写体205の表面上に当接・離間可能なクリーニングブレード230をこすり当て、転写残留トナーを中間転写体205表面から掻き取ることで、画像形成シーケンス後半の後処理制御でクリーニングされる。
【0035】
感光ドラムユニット内では、残留トナーがブレード231によりドラム表面から掻き取られ、感光ドラムユニット内に一体化されている廃トナーボックス232まで搬送される。
【0036】
さらに、予期せぬことで吸着している可能性のある2次転写ローラ表面上の正負各極性の残留トナーを2次転写正バイアスおよび2次転写逆バイアスを交互に印加し、中間転写体205上に各極性の残留トナーを吸着させ、上記の中間転写クリーニングブレード230で残留トナーを掻き取ることで、残トナーが完全にクリーニングされて後処理制御は終了する。
【0037】
画像が定着された記録紙は、第1排紙の場合には、第1排紙フラッパ237を第1排紙ローラ方向に切り替えて、排紙ローラ233を目指して排紙される。第2排紙の場合には、第1排紙フラッパ237および第2排紙フラッパ238を第2排紙ローラ方向に切り替えて、排紙ローラ234を目指して排紙される。第3排紙の場合には、一旦反転ローラ235で反転動作を行うために、第1排紙フラッパ237および第2排紙フラッパ238を反転ローラ235方向に切り替えて反転ローラ235で反転させる。
【0038】
反転ローラ235で反転後、第3排紙フラッパ2380を第3排紙方向に切り替えて、第3排紙ローラ236を目指して排紙される。両面排紙の場合には、第3排紙の場合と同様に一旦反転ローラ部235で反転動作を行い、第3排紙フラッパ2380を両面ユニット方向に切り替えて、両面ユニットに搬送される。両面センサで記録紙が検出されてから所定時間後に一旦停止し、再度画像準備が整い次第再給紙され、2面目に画像形成される。
【0039】
(厚紙・OHTシーケンス)
前述の画像形成シーケンスにおいて、中間転写体205内部のマーキングを画像書き出し位置の基準として、この基準位置から色毎の画像書き出しタイミングが生成され、4色分の画像形成の1次転写制御が実行されるまで、基本的には普通紙画像形成と同じである。
【0040】
1次転写制御以降に、現像ロータリの現像位置にあるY現像器の現像位置を感光ドラム面に対向する位置からの2次転写以降はプロセス速度を1/2速に落として、2次転写制御、定着制御を実行する。
【0041】
なお、2次転写する際に、マテリアルと中間転写体205上に1次転写されたトナー画像との位置を合わせるために、レジストローラでループを構成して待機しているマテリアルが、画像書き出し基準位置から所定のタイミング、すなわち1/1速時における画像書き出し基準位置〜レジオンまでのタイミングの2倍の時間後にレジオンすることで、トナー画像とマテリアルとの位置あわせを行う。
【0042】
1/2速でトナー画像の2次転写終了後は、2次転写ローラを離間し、中間転写体205はすぐに次の画像形成準備のため、感光ドラム回転(中間転写体回転)を1/1速に戻す。1/2速→1/1速へ増速するための感光ドラムモータ増速に必要な時間を待ち、次の画像形成を開始する。
【0043】
(厚紙・OHT画像形成時のクリーニング制御)
前述の厚紙・OHTシーケンスにおいて、マテリアルに転写済みの中間転写体205をクリーニングするために、中間転写体クリーニングブレード230を中間転写体205に当接し、2次転写された後の中間転写体205上の残留トナーを掻き取ることで実行する。
【0044】
ここで、中間転写体205が1/1速あるいは1/2速のように安定した速度で回転している状態で、クリーニングブレード230が中間転写体205に当接する場合には、ブレード230に対する影響は少ない。厚紙・OHT画像形成時のプロセス速度については、画像形成を1/1速で実施し2次転写以降定着終了するまでは1/2速で実施するため、中間転写体205への画像形成終了後2次転写までの間に、中間転写体205が1/1速→1/2速へ減速し、マテリアルへの2次転写終了後に次ページの画像形成準備のために中間転写体205が1/2速→1/1速へ増速するように制御される。
【0045】
このように中間転写体205が変速している最中に、クリーニングブレードが当接されると、ブレード面と中間転写体表面との間に微妙な摩擦抵抗が発生するため、クリーニングブレード230に影響を与えてしまうことになる。このような状態が繰り返されると、クリーニングブレード230はブレード面が欠落してしまったり、割けてしまったり、ブレード面が折れ曲がってしまう現象(ブレードめくれ現象)が発生し、クリーニングとして使用できなくなってしまうことはもちろんのこと、中間転写体205表面にも傷をつけてしまう等の問題が発生してしまう。これは感光ドラム面に常時当接されている感光ドラム面クリーニングブレード231に関しても同様である。
【0046】
(クリーニング制御におけるクリーニングブレードの当接・離間タイミング)
前述の厚紙・OHT画像形成時のクリーニング制御で説明したように、中間転写体205が変速している最中にクリーニングブレード230を当接・離間すると、ブレード自身が破損する可能性があるので、マテリアルへの2次転写終了後のクリーニングタイミングをマテリアルサイズに応じて調節する。
【0047】
図5に厚紙・OHP画像形成時のクリーニング制御のフローチャートを示す。基本的には、2次転写している最中にマテリアルサイズに応じてクリーニングブレード230を中間転写体205に当接させるタイミングを調節することができれば、中間転写体205は1/2速の安定回転中であるので、ブレード230に影響を与えることはない。
【0048】
そこで、本実施例では中間転写体クリーニングブレード230と2次転写ローラまでの距離Aよりもマテリアルの副走査方向の長さBが長いか短いかを判断し、マテリアルサイズBが距離Aよりも長い場合(例えば上記のA3のようなラージサイズの場合)には、画像後端がクリーニングブレード230領域を通過終了したタイミングで、クリーニングブレード230を当接開始させる。
【0049】
マテリアルサイズBが距離Aよりも短い場合(例えばA4のようなスモールサイズの場合)には、図4の(A)〜(D)に示すように、2次転写開始と同時にクリーニングブレード230を当接することで中間転写体205のクリーニング動作を開始する。当接されたクリーニングブレード230は次の画像形成時、すなわち1/1速の安定回転中に離間される。
【0050】
以下に、図5のフローチャートを参照し、厚紙・OHT画像形成時のクリーニング制御について説明する。
【0051】
厚紙・OHTの画像形成が開始されると、1/1速で画像形成し、一次転写終了後、中間転写体205を1/2速に減速させる(S1)。1/2速で減速終了後、中間転写体の画像形成書き出し基準位置信号を検知すると(S2)、所定タイミング後にレジストローラで待機しているマティリアルレジONしてリリースし、同時に2字転写の準備を開始する(S3)。
【0052】
次に、2次転写のタイミングで、中間転写体205〜2次転写体位置の距離Aと、マティリアルの副操作方向長Bとを比較する(S4)。比較結果がA>Bのとき(S5)、2次転写開始と同時に中間転写体のクリーニングを開始する(S6)。一方、比較結果がA<Bのときは、B−Aの距離分の時間を待ち(S7)、時間経過後、中間転写体クリーニングを開始する(S8)。
【0053】
2次転写終了後、2次転写ローラを中間転写体205から離間し、中間転写体205を1/1速への増速を開始する(S9)。1/1速へ増速終了後、次ページの画像形成を開始する(S10)。
【0054】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、中間転写体の回転速度が安定しているときにのみクリーニングブレードの着脱動作を行うことによって、クリーニングブレードがめくれる等の破損が発生する問題を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す説明図である。
【図2】本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御処理部ブロック図である。
【図3】本発明の実施形態に係る画像読み取り時のCCD入力からプリンタ部までのディジタル画像処理部の要部構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の実施形態に係る中間転写体の各位置関係と制御の手順を示す説明図てある。
【図5】本発明の実施形態に係る厚紙・OHP画像形成時のクリーニング制御のフローチャートである。
【符号の説明】
1 カラーリーダ部
2 カラープリンタ部
100 制御部
101 原稿ガラス台(プラテン)
102 自動原稿給紙装置(ADF)
103、104 光源
105、106 反射傘
107、108、109 ミラー
110 レンズ
111 CCD(電荷結合素子)
112 CCDが実装されている基板
113 ディジタル画像処理部
114、115 キャリッジ
116 外部インターフェイス(I/F)
201 レーザースキャナ
202 感光ドラム(静電坦持体)
203 現像ロータリ
205 中間転写体
206 転写ベルト
207 加圧ローラ
208 上段カセット
209 下段カセット
212、213、214、215 ピックアップローラ
217、218、219、225 給紙ローラ
222、223、224、225 搬送ローラ
220 手差し給紙ローラ
240 記録紙(転写シート)
301 CPU
302 メモリ
303 操作部
【発明の属する技術分野】
本発明は、フルカラー画像形成装置及び中間転写体清掃方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年のカラー画像形成装置の転写方式には様々な方式があり、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色を順次用紙に直接転写していく方式や、中間転写体と呼ばれる媒体に一旦4色の像を合成して保持させた後に、用紙に転写する方式などがある。
【0003】
中間転写体を用いる方式では、中間転写体から用紙に像を転写する工程を経ても、用紙側に転写できなかった現像剤が中間転写体に付着している。そこで、用紙への転写工程後、次の形成画像への影響を避けるために、クリーニングブレードと呼ばれるブレード状部材を中間転写体に押し当てることにより、クリーニングブレードと中間転写体の摩擦力によって、中間転写体に付着して残った現像剤を掻き取ることが行われている。
【0004】
一方、厚紙やOHPなどの特殊な用紙(転写シート)の場合、用紙に転写したトナーを定着器で過熱して融解させて用紙に定着させるためには、単位面積当たり必要な熱量が普通紙と比べて大きい。このため、用紙が定着器を通過する搬送速度を減速することで、普通紙よりも多くの熱量を与える方法が採られている。
【0005】
このとき、定着器と画像転写位置が短い画像形成装置では、用紙の種類によって中間転写体から用紙に像転写する速度を、用紙が定着器を通過する速度に合わせて減速させる必要がある。用紙の種類が厚紙やOHPであっても、感光体から中間転写体への転写の速度は普通紙と同じ速度で像形成が行われるため、像形成が行われた後に中間転写体の回転速度を減速させて用紙に転写し、その後、次の像形成を行うため中間転写体の回転速度を通常の速度に増速する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
このとき、クリーニングブレードの着脱動作をクラッチ等で構成している場合には、中間転写体の回転速度が加速中にクリーニングブレードの着脱動作を行うと、クリーニングブレードと中間転写体の摩擦力が瞬間的に大きくなり、クリーニングブレードがめくれる等の破損が発生する問題があった。
【0007】
よって、本発明の課題は、画像形成装置の中間転写体クリーニング制御において、中間転写体の回転速度に配慮して清掃動作を行わせることで、ブレード状部材のめくれを防止する技術を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、感光体上に形成された像が転写される中間転写体と、ブレード状の部材を前記中間転写体に押し当てることにより前記中間転写体の清掃を行う中間転写体清掃器と、前記中間転写体清掃器の清掃動作を開始または解除する中間転写体清掃器駆動手段と、転写シートの種類によって前記中間転写体の回転速度を変速する中間転写体変速手段と、前記中間転写体の回転速度が一定のときに、前記中間転写体清掃器の清掃動作を開始または解除するように前記中間転写体清掃器駆動手段の動作タイミングを制御する制御手段とを備えている。
【0009】
本発明によれば、中間転写体の回転速度が一定のときに、中間転写体清掃器の清掃動作を開始または解除するように中間転写体清掃器駆動手段の動作タイミングを制御する制御手段を備えているので、中間転写体の回転速度が変化している間は、即ち、中間転写体の回転速度が安定していないときは、清掃動作を開始または解除しないように制御することができる。これにより、清掃中において中間転写体の回転速度が変速することに起因するブレード状部材のめくれを確実に防止することができる。
【0010】
本発明に係る中間転写体清掃方法は、感光体から画像形成された像を転写される中間転写体と、ブレード状の部材を前記中間転写体に押し当てることにより前記中間転写体の清掃を行う中間転写体清掃器と、前記中間転写体清掃器の清掃動作を開始または解除する中間転写体清掃器駆動手段と、転写シートの種類によって前記中間転写体の回転速度を変速する中間転写体変速手段とを備えた画像形成装置の中間転写体を清掃するに際し、
前記中間転写体の回転速度が一定のときに、前記中間転写体清掃器の清掃動作を開始または解除するように前記中間転写体清掃器駆動手段の動作タイミングを制御することを特徴とする。
【0011】
ここで、画像形成後の前記中間転写体清掃器駆動手段による中間転写体の清掃動作のタイミングは、中間転写体に像形成がなされた後、中間転写体変速手段によって変速して転写シートに像転写を行い、像の後端が中間転写体清掃器を通過した後に清掃動作を開始する方法とすることが望ましい。このような方法とした場合、転写シートのサイズに配慮することなく、像の後端を検知した所定のタイミングで清掃動作を開始させることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
(画像形成シーケンス)
図1は、本発明の実施形態に係るフルカラー画像形成装置の概略構成を示す説明図である。この図1に基づき基本的な構成を説明する。
【0013】
まず、カラーリーダ部1の構成について説明する。101は原稿台ガラス(プラテン)、102は自動原稿給紙装置(ADF)である。なお、この自動原稿給紙装置102の代わりに、鏡面圧板もしくは白色圧板(図示せず)を装着する構成でもよい。
【0014】
103および104は原稿を照明する光源であり、ハロゲンランプ、蛍光灯、キセノン管ランプなどの類の光源を使用する。105および106は光源103および104の光を原稿に集光する反射傘である。107〜109はミラー、110は原稿からの反射光または投影光をCCD(電荷結合素子)イメージセンサ(以下、CCDということにする)111上に集光するレンズである。
【0015】
112はCCD111が実装されている基板、100は画像形成装置全体を制御する制御部、113はディジタル画像処理部である。114は、光源103および104と反射傘105および106と、ミラー107を収容するキャリッジである。115は、ミラー108および109を収容するキャリッジである。
【0016】
なお、キャリッジ114は速度Vで、キャリッジ115は速度V/2で、CCD111の電気的走査方向(主走査方向X)に対して直交する副走査方向Yに機械的に移動することによって、原稿の全面を走査する。116は他のデバイスとの外部インターフェイス(I/F)である。
【0017】
また、制御部100は、図2に示すようにディジタル画像処理部113及びプリンタ制御部250に対してそれぞれ制御を行うための情報をやり取りするI/F116を持つCPU301と、そのメモリ302と、操作部303とによって構成されている。操作部303は操作者による処理実行内容の入力や操作者に対する処理に関する情報及び警告等の通知のためのタッチパネル付き液晶により構成されている。
【0018】
次に、ディジタル画像処理部113の詳細な説明を行う。図3はディジタル画像処理部113の詳細な構成を示すブロック図である。原稿台ガラス上の原稿は光源103、104からの光を反射し、その反射光はCCD111に導かれて電気信号に変換される(CCD111がカラーセンサの場合、RGBのカラーフィルタが1ラインCCD上にRGB順にインラインに乗ったものでも、3ラインCCDで、それぞれRフィルタ・Gフィルタ・BフィルタをそれぞれのCCDごとに並べたものでも構わないし、フィルタがオンチップ化又は、フィルタがCCDと別構成になったものでも構わない)。
【0019】
そして、その電気信号(アナログ画像信号)は画像処理部113に入力され、クランプ&Amp&S/H&A/D部502でサンプルホールド(S/H)され、アナログ画像信号のダークレベルを基準電位にクランプし、所定量に増幅され(上記処理順番は表記順とは限らない)、A/D変換されて、例えばRGB各8ビットのディジタル信号に変換される。
【0020】
そして、RGB信号はシェーディング部503で、シェーディング補正及び黒補正が施された後、つなぎ&MTF補正&原稿検知部504で、CCD111が3ラインCCDの場合、つなぎ処理はライン間の読取位置が異なるため、読取速度に応じてライン毎の遅延量を調整し、3ラインの読取位置が同じになるように信号タイミングを補正し、MTF補正は読取速度や変倍率によって読取のMTFが変わるため、その変化を補正し、原稿検知は原稿台ガラス上の原稿を走査することにより原稿サイズを認識する。
【0021】
読取位置タイミングが補正されたディジタル信号は入力マスキング部505によって、CCD111の分光特性及び光源103、104及び反射傘105、106の分光特性を補正する。入力マスキング部505の出力は外部I/F信号との切り換え可能なセレクタ506に入力される。
【0022】
セレクタ506から出力された信号は色空間圧縮&下地除去&LOG変換部507と下地除去部514に入力される。下地除去部514に入力された信号は下地除去された後、原稿中の原稿の黒い文字かどうかを判定する黒文字判定部515に入力され、原稿から黒文字信号を生成する。
【0023】
また、もう一つのセレクタ506の出力が入力された色空間圧縮&下地除去&LOG変換部507では、色空間圧縮は読み取った画像信号がプリンタで再現できる範囲に入っているかどうか判断し、入っている場合はそのまま、入っていない場合は画像信号をプリンタで再現できる範囲に入るように補正する。
【0024】
そして、下地除去処理を行い、LOG変換部でRGB信号からYMC信号に変換する。そして、黒文字判定部515で生成された信号とタイミングを補正するため、色空間圧縮&下地除去&LOG変換部507の出力信号は遅延508でタイミングを調整される。
【0025】
この二種類の信号はモワレ除去部509でモワレが除去され、変倍処理部510で主走査方向に変倍処理される。511はUCR&マスキング&黒文字反映部で、変倍処理部510で処理された信号は、YMC信号からはUCR処理でYMCK信号が生成され、マスキング処理部でプリンタの出力にあった信号に補正されると共に、黒文字判定部515で生成された判定信号がYMCK信号にフィードバックされる。
【0026】
UCR&マスキング&黒文字反映部511で処理された信号はγ補正部512で濃度調整された後、フィルタ部513でスムージング又はエッジ処理される。以上処理された画像データは、516のページメモリ部に格納され、プリンタ部の画像形成タイミングに合わせて、プリンタ部へ出力される。
【0027】
次に、カラープリンタ部2の構成を説明する。図1において250はプリンタ制御部であり、画像形成装置全体の制御部である制御部100上のCPU301からの制御信号の受け口となる。制御部100は、カラーリーダ部1に対して、すでに説明した画像読み取り制御を実施することで読み取り画像データを一旦制御部上のメモリ302に格納し、プリンタ制御部250からの基準タイミングに従いメモリ上の画像データをビデオクロックに同期させて画像データ信号としてプリンタ制御部250に送信する。
【0028】
カラープリンタ部2は、プリンタ制御部250からの制御信号に基づいて以下で説明する動作を行う。201はレーザスキャナで、画像データ信号に対応するレーザ光を、ポリゴンミラーで主走査方向に走査して感光ドラム202に照射する。感光ドラム202上に形成された静電潜像は、感光ドラム202の時計方向への回転により4色現像ロータリ各色中の1色のスリーブ位置に達する。
【0029】
静電潜像が形成された感光ドラム202表面と、現像バイアスが印加された現像スリーブ面との間に形成される電位量に応じたトナーが、各色現像器203から感光ドラム202表面へ飛ばされ、感光ドラム202表面の静電潜像が現像される。
【0030】
感光ドラム202上に形成されたトナー像は、感光ドラム202の時計方向への回転により、反時計方向に回転する中間転写体205に転写される。黒単色画像の場合には、中間転写体205に対して所定時間間隔を空けて順次画像形成され1次転写される。
【0031】
フルカラー画像の場合には、感光ドラム202上の各色に対応する静電潜像を、各色毎に順次現像ロータリのスリーブ位置出しを行い、現像/1次転写し、中間転写体205の4回転後に、すなわち4色分の1次転写した時点で、フルカラー画像の1次転写が完了する。
【0032】
一方、各カセット(上段カセット208、下段カセット209、3段目カセット210、4段目カセット211)から各カセット段の各ピックアップローラ212、213、214、215によりピックアップされ、各カセット段の各給紙ローラ216、217、218、219により搬送される記録紙(転写シート)は、縦パス搬送ローラ222、223、224、225によりレジストローラ221まで搬送される。
【0033】
手差し給紙の場合には、手差しトレイ240に積載された記録紙は、手差し給紙ローラ220でレジストローラ221まで搬送される。そして、中間転写体205への転写が終了するタイミングで、中間転写体205と2次転写ローラ206の間に記録紙が搬送される。その後、記録紙は2次転写ローラ206と中間転写体205とに挟まれる形で定着器方向へ搬送されるとともに中間転写体205に圧着され、中間転写体205上のトナー像が記録紙に2次転写される。
【0034】
記録紙に転写されたトナー像は、定着ローラおよび加圧ローラ207により加熱および加圧され記録紙に定着される。なお、記録紙に転写されずに残る中間転写体205上の転写残留トナーに関しては、中間転写体205の表面上に当接・離間可能なクリーニングブレード230をこすり当て、転写残留トナーを中間転写体205表面から掻き取ることで、画像形成シーケンス後半の後処理制御でクリーニングされる。
【0035】
感光ドラムユニット内では、残留トナーがブレード231によりドラム表面から掻き取られ、感光ドラムユニット内に一体化されている廃トナーボックス232まで搬送される。
【0036】
さらに、予期せぬことで吸着している可能性のある2次転写ローラ表面上の正負各極性の残留トナーを2次転写正バイアスおよび2次転写逆バイアスを交互に印加し、中間転写体205上に各極性の残留トナーを吸着させ、上記の中間転写クリーニングブレード230で残留トナーを掻き取ることで、残トナーが完全にクリーニングされて後処理制御は終了する。
【0037】
画像が定着された記録紙は、第1排紙の場合には、第1排紙フラッパ237を第1排紙ローラ方向に切り替えて、排紙ローラ233を目指して排紙される。第2排紙の場合には、第1排紙フラッパ237および第2排紙フラッパ238を第2排紙ローラ方向に切り替えて、排紙ローラ234を目指して排紙される。第3排紙の場合には、一旦反転ローラ235で反転動作を行うために、第1排紙フラッパ237および第2排紙フラッパ238を反転ローラ235方向に切り替えて反転ローラ235で反転させる。
【0038】
反転ローラ235で反転後、第3排紙フラッパ2380を第3排紙方向に切り替えて、第3排紙ローラ236を目指して排紙される。両面排紙の場合には、第3排紙の場合と同様に一旦反転ローラ部235で反転動作を行い、第3排紙フラッパ2380を両面ユニット方向に切り替えて、両面ユニットに搬送される。両面センサで記録紙が検出されてから所定時間後に一旦停止し、再度画像準備が整い次第再給紙され、2面目に画像形成される。
【0039】
(厚紙・OHTシーケンス)
前述の画像形成シーケンスにおいて、中間転写体205内部のマーキングを画像書き出し位置の基準として、この基準位置から色毎の画像書き出しタイミングが生成され、4色分の画像形成の1次転写制御が実行されるまで、基本的には普通紙画像形成と同じである。
【0040】
1次転写制御以降に、現像ロータリの現像位置にあるY現像器の現像位置を感光ドラム面に対向する位置からの2次転写以降はプロセス速度を1/2速に落として、2次転写制御、定着制御を実行する。
【0041】
なお、2次転写する際に、マテリアルと中間転写体205上に1次転写されたトナー画像との位置を合わせるために、レジストローラでループを構成して待機しているマテリアルが、画像書き出し基準位置から所定のタイミング、すなわち1/1速時における画像書き出し基準位置〜レジオンまでのタイミングの2倍の時間後にレジオンすることで、トナー画像とマテリアルとの位置あわせを行う。
【0042】
1/2速でトナー画像の2次転写終了後は、2次転写ローラを離間し、中間転写体205はすぐに次の画像形成準備のため、感光ドラム回転(中間転写体回転)を1/1速に戻す。1/2速→1/1速へ増速するための感光ドラムモータ増速に必要な時間を待ち、次の画像形成を開始する。
【0043】
(厚紙・OHT画像形成時のクリーニング制御)
前述の厚紙・OHTシーケンスにおいて、マテリアルに転写済みの中間転写体205をクリーニングするために、中間転写体クリーニングブレード230を中間転写体205に当接し、2次転写された後の中間転写体205上の残留トナーを掻き取ることで実行する。
【0044】
ここで、中間転写体205が1/1速あるいは1/2速のように安定した速度で回転している状態で、クリーニングブレード230が中間転写体205に当接する場合には、ブレード230に対する影響は少ない。厚紙・OHT画像形成時のプロセス速度については、画像形成を1/1速で実施し2次転写以降定着終了するまでは1/2速で実施するため、中間転写体205への画像形成終了後2次転写までの間に、中間転写体205が1/1速→1/2速へ減速し、マテリアルへの2次転写終了後に次ページの画像形成準備のために中間転写体205が1/2速→1/1速へ増速するように制御される。
【0045】
このように中間転写体205が変速している最中に、クリーニングブレードが当接されると、ブレード面と中間転写体表面との間に微妙な摩擦抵抗が発生するため、クリーニングブレード230に影響を与えてしまうことになる。このような状態が繰り返されると、クリーニングブレード230はブレード面が欠落してしまったり、割けてしまったり、ブレード面が折れ曲がってしまう現象(ブレードめくれ現象)が発生し、クリーニングとして使用できなくなってしまうことはもちろんのこと、中間転写体205表面にも傷をつけてしまう等の問題が発生してしまう。これは感光ドラム面に常時当接されている感光ドラム面クリーニングブレード231に関しても同様である。
【0046】
(クリーニング制御におけるクリーニングブレードの当接・離間タイミング)
前述の厚紙・OHT画像形成時のクリーニング制御で説明したように、中間転写体205が変速している最中にクリーニングブレード230を当接・離間すると、ブレード自身が破損する可能性があるので、マテリアルへの2次転写終了後のクリーニングタイミングをマテリアルサイズに応じて調節する。
【0047】
図5に厚紙・OHP画像形成時のクリーニング制御のフローチャートを示す。基本的には、2次転写している最中にマテリアルサイズに応じてクリーニングブレード230を中間転写体205に当接させるタイミングを調節することができれば、中間転写体205は1/2速の安定回転中であるので、ブレード230に影響を与えることはない。
【0048】
そこで、本実施例では中間転写体クリーニングブレード230と2次転写ローラまでの距離Aよりもマテリアルの副走査方向の長さBが長いか短いかを判断し、マテリアルサイズBが距離Aよりも長い場合(例えば上記のA3のようなラージサイズの場合)には、画像後端がクリーニングブレード230領域を通過終了したタイミングで、クリーニングブレード230を当接開始させる。
【0049】
マテリアルサイズBが距離Aよりも短い場合(例えばA4のようなスモールサイズの場合)には、図4の(A)〜(D)に示すように、2次転写開始と同時にクリーニングブレード230を当接することで中間転写体205のクリーニング動作を開始する。当接されたクリーニングブレード230は次の画像形成時、すなわち1/1速の安定回転中に離間される。
【0050】
以下に、図5のフローチャートを参照し、厚紙・OHT画像形成時のクリーニング制御について説明する。
【0051】
厚紙・OHTの画像形成が開始されると、1/1速で画像形成し、一次転写終了後、中間転写体205を1/2速に減速させる(S1)。1/2速で減速終了後、中間転写体の画像形成書き出し基準位置信号を検知すると(S2)、所定タイミング後にレジストローラで待機しているマティリアルレジONしてリリースし、同時に2字転写の準備を開始する(S3)。
【0052】
次に、2次転写のタイミングで、中間転写体205〜2次転写体位置の距離Aと、マティリアルの副操作方向長Bとを比較する(S4)。比較結果がA>Bのとき(S5)、2次転写開始と同時に中間転写体のクリーニングを開始する(S6)。一方、比較結果がA<Bのときは、B−Aの距離分の時間を待ち(S7)、時間経過後、中間転写体クリーニングを開始する(S8)。
【0053】
2次転写終了後、2次転写ローラを中間転写体205から離間し、中間転写体205を1/1速への増速を開始する(S9)。1/1速へ増速終了後、次ページの画像形成を開始する(S10)。
【0054】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、中間転写体の回転速度が安定しているときにのみクリーニングブレードの着脱動作を行うことによって、クリーニングブレードがめくれる等の破損が発生する問題を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す説明図である。
【図2】本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御処理部ブロック図である。
【図3】本発明の実施形態に係る画像読み取り時のCCD入力からプリンタ部までのディジタル画像処理部の要部構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の実施形態に係る中間転写体の各位置関係と制御の手順を示す説明図てある。
【図5】本発明の実施形態に係る厚紙・OHP画像形成時のクリーニング制御のフローチャートである。
【符号の説明】
1 カラーリーダ部
2 カラープリンタ部
100 制御部
101 原稿ガラス台(プラテン)
102 自動原稿給紙装置(ADF)
103、104 光源
105、106 反射傘
107、108、109 ミラー
110 レンズ
111 CCD(電荷結合素子)
112 CCDが実装されている基板
113 ディジタル画像処理部
114、115 キャリッジ
116 外部インターフェイス(I/F)
201 レーザースキャナ
202 感光ドラム(静電坦持体)
203 現像ロータリ
205 中間転写体
206 転写ベルト
207 加圧ローラ
208 上段カセット
209 下段カセット
212、213、214、215 ピックアップローラ
217、218、219、225 給紙ローラ
222、223、224、225 搬送ローラ
220 手差し給紙ローラ
240 記録紙(転写シート)
301 CPU
302 メモリ
303 操作部
Claims (3)
- 感光体上に形成された像が転写される中間転写体と、
清掃部材を前記中間転写体に当接することにより前記中間転写体の清掃を行う中間転写体清掃器と、
前記中間転写体清掃器の清掃動作を開始または解除する中間転写体清掃器駆動手段と、
前記中間転写体上の像が転写される転写シートの種類に応じて前記中間転写体の回転速度を変速する中間転写体変速手段と、
前記中間転写体の回転速度が一定のときに、前記中間転写体清掃器の清掃動作を開始または解除するように前記中間転写体清掃器駆動手段の動作タイミングを制御する制御手段と、を備えた画像形成装置。 - 感光体上に形成された像が転写される中間転写体と、清掃部材を前記中間転写体に当接することにより前記中間転写体の清掃を行う中間転写体清掃器と、前記中間転写体清掃器の清掃動作を開始または解除する中間転写体清掃器駆動手段と、前記中間転写体上の像が転写される転写シートの種類に応じて前記中間転写体の回転速度を変速する中間転写体変速手段と、を備えた画像形成装置の中間転写体を清掃するに際し、
前記中間転写体の回転速度が一定のときに、前記中間転写体清掃器の清掃動作を開始または解除するように前記中間転写体清掃器駆動手段の動作タイミングを制御することを特徴とする、画像形成装置の中間転写体清掃方法。 - 画像形成後の前記中間転写体清掃器駆動手段による中間転写体の清掃動作のタイミングは、中間転写体に像形成がなされた後、中間転写体変速手段によって変速して転写シートに像転写を行い、像の後端が中間転写体清掃器を通過した後に清掃動作を開始することを特徴とする、請求項2記載の画像形成装置の中間転写体清掃方法。
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