| 【発明の名称】 |
画像形成装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】並木 和彦
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| 【要約】 |
【課題】低速定着モード選択時に、クリーニング部材を駆動する駆動源を独立して設けることなしに、中間転写体を良好にクリーニングする。
【解決手段】作像開始から転写材Ｓへのトナー画像の転写までの過程では画像形成速度を通常速度に維持し、定着期間は全て低速速度に減速する。これにより、定着終了時では中間転写体１０の全外周に残る残存トナーがクリーニング部材２２により払拭されるが、これまでの期間中、中間転写体１０とクリーニング部材２２とは回転数の相対的な関係が一定に維持されるため、良好なクリーニング効果を得ることができる。転写材Ｓが定着装置２０を通過した後には、次の作像のために通常速度に増速することができるので、画像形成の生産性を一定以上に維持することができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 トナー画像が形成される像担持体と、前記像担持体上のトナー画像が一次転写されそのトナー画像を転写材に二次転写する中間転写体と、前記像担持体及び前記中間転写体を駆動する作像モータと、前記中間転写体から受け渡される転写材を搬送する過程でトナー画像を定着する定着装置と、前記中間転写体に残存する残存トナーを払拭する回転自在のクリーニング部材と、前記定着装置及び前記クリーニング部材などを駆動するメインモータと、前記定着装置の速度を通常速度に設定する通常定着モードと前記定着装置の速度を通常速度より低速に設定する低速定着モードとを選択する定着モード選択手段と、前記通常定着モードが選択されたときは前記像担持体への作像から前記定着装置による定着までの過程で前記作像モータと前記メインモータとの回転速度を通常速度に維持する通常駆動制御手段と、前記低速定着モードが選択されたときは前記像担持体への作像から前記転写材へのトナー画像の転写までの過程では前記作像モータと前記メインモータとの回転速度を通常速度に維持し、前記中間転写体上のトナー画像を前記転写材に転写したときからその転写材が前記定着装置に達する直前までの間に前記作像モータと前記メインモータとの回転速度を通常速度より遅い低速速度に減速し、その減速速度を前記転写材が前記定着装置を通過するまで維持する低速駆動制御手段と、を備える画像形成装置。
【請求項２】 前記転写材に対する前記中間転写体の転写位置から前記クリーニング部材までの距離は、前記転写材に対する前記中間転写体の転写位置から前記定着装置までの距離より短い距離に設定されている請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】 前記低速定着モードは、熱容量が一定以上となる厚紙を転写材として選択したときに設定される請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】 前記低速定着モードは、高い定着温度を付与する必要のあるＯＨＰ紙を転写材として選択したときに設定される請求項１又は２記載の画像形成装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体に形成したトナー画像を中間転写体を介して転写材に転写する方式の複写機、レーザープリンタなどの画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば特開平１０−２６０５９３号公報に記載されているように、感光ドラムなどの像担持体の上に形成されたトナー画像を、中間転写ベルトなどの中間転写体を介して記録材に転写し、記録材に転写されたトナー画像を定着装置により定着し、中間転写体に付着する残存トナーを回転可能なクリーニング部材によりクリーニングするようにした画像形成装置が知られている。
【０００３】また、同公報には、熱容量が大きい厚紙に印刷する場合には、中間転写体から定着装置に記録材を搬送するトランスポート（搬送ベルト）及び定着装置の速度を減速して厚紙に対する定着性を良好に保ち、この画像形成を中間転写体の速度を減速させずに行うことで、厚紙定着モードでの生産性を確保できるとの記載がなされている。
【０００４】他の例として、上記のように、像担持体上のトナー画像を中間転写体を介して転写材に転写し、転写後のトナー画像を定着し、中間転写体上の残存トナーを回転可能なクリーニング部材でクリーニングするようにした画像形成装置においては、像担持体と中間転写体とは同一の線速で駆動する必要があるので、他の駆動系の影響を受けないように独立駆動することが望ましいとされている。
【０００５】また、クリーニング部材は、中間転写体と不変の関係で回転駆動することがクリーニング効果を高める上で重要であるが、中間転写体から受ける負荷が大きいため中間転写体と駆動源を同じにすることはできない。しかし、クリーニング部材を独立したモータで駆動する構成を採用するとコストアップになるので、定着装置と駆動源を同じにする構成を採用することが考えられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画像形成の生産性を高める要求に応えるために、中間転写体から定着装置に転写材を受け渡した直後には中間転写体を低速から通常の速度に増速すると、この時期ではクリーニング部材が定着装置の速度によって決まる低速で回転するため、中間転写体の回転と不変の関係でクリーニング部材を回転させることができず、これによりクリーニング不良が発生する。
【０００７】そこで、本発明の目的は、厚紙を定着するなどのために定着装置の回転速度を減速した場合に、クリーニング部材を駆動する駆動源を独立して設けることなしに、中間転写体のクリーニングを効果的に行わせることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、トナー画像が形成される像担持体と、前記像担持体上のトナー画像が一次転写されそのトナー画像を転写材に二次転写する中間転写体と、前記像担持体及び前記中間転写体を駆動する作像モータと、前記中間転写体から受け渡される転写材を搬送する過程でトナー画像を定着する定着装置と、前記中間転写体に残存する残存トナーを払拭する回転自在のクリーニング部材と、前記定着装置及び前記クリーニング部材などを駆動するメインモータと、前記定着装置の速度を通常速度に設定する通常定着モードと前記定着装置の速度を通常速度より低速に設定する低速定着モードとを選択する定着モード選択手段と、前記通常定着モードが選択されたときは前記像担持体への作像から前記定着装置による定着までの過程で前記作像モータと前記メインモータとの回転速度を通常速度に維持する通常駆動制御手段とを備え、さらに、前記低速定着モードが選択されたときは前記像担持体への作像から前記転写材へのトナー画像の転写までの過程では前記作像モータと前記メインモータとの回転速度を通常速度に維持し、前記中間転写体上のトナー画像を前記転写材に転写したときからその転写材が前記定着装置に達する直前までの間に前記作像モータと前記メインモータとの回転速度を通常速度より遅い低速速度に減速し、その減速速度を前記転写材が前記定着装置を通過するまで維持する低速駆動制御手段を備える。
【０００９】したがって、通常定着モードを設定したときは、像担持体、中間転写体、定着装置、クリーニング部材は、像担持体への作像から定着装置による定着までの過程では全て通常速度で回転駆動される。低速定着モードが選択されたときは、像担持体、中間転写体、定着装置、クリーニング部材は、像担持体への作像から転写材へのトナー画像の転写までの過程では全て通常速度で回転駆動され、転写材上のトナー像が定着される間は低速速度に減速される。この期間に中間転写体の全外周に残る残存トナーがクリーニング部材により払拭されるが、この期間中は、中間転写体とクリーニング部材とは回転数の相対的な関係が一定に維持されるため、クリーニング効果が良好に維持される。転写材が定着装置を通過した後には作像モータ及びメインモータを次の作像のために通常速度に増速することができるので、画像形成の生産性を一定以上に維持することが可能となる。
【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記転写材に対する前記中間転写体の転写位置から前記クリーニング部材までの距離は、前記転写材に対する前記中間転写体の転写位置から前記定着装置までの距離より短い距離に設定されている。
【００１１】したがって、請求項１記載の発明と同様の効果を得ることが可能となる。さらに、転写材が定着装置を通過したときは、既に中間転写体の全外周に残る残存トナーが払拭された後であるので、中間転写体とクリーニング部材との回転数の関係が狂うことに留意することなく次の作像のために直ちに通常速度に増速することが可能となる。
【００１２】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記低速定着モードは、熱容量が一定以上となる厚紙を転写材として選択したときに設定される。
【００１３】したがって、厚紙を選択したときに、定着に必要な熱を厚紙に付与して良好な定着状態を得ることが可能となる。
【００１４】請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記低速定着モードは、高い定着温度を付与する必要のあるＯＨＰ紙を転写材として選択したときに設定される。
【００１５】したがって、ＯＨＰ紙を選択したときに、定着に必要な熱をＯＨＰ紙に付与して良好な定着状態を得ることが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本実施の発明の一実施の形態を図面に基いて説明する。図１は画像形成装置の内部構造を示す縦断正面図、図２は作像モータ及びメインモータに駆動される動力伝達系を示す一部の斜視図である。
【００１７】図１に示すように、装置本体１の下部には給紙カセット２が設けられ、装置本体１の一側面には手差しトレイ３が仮想線に示すように開放可能に設けられ、装置本体１の上面には排紙トレイ４が形成されている。また、装置本体１の内部中央には像担持体としての感光体ベルト５が回転自在に設けられている。
【００１８】この感光体ベルト５の周囲には、帯電器６、ブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の現像カートリッジ７Ｂｋ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｙを有する現像器８、偏向走査型の露光ユニット９、中間転写体としての中間転写ベルト１０、クリーニングユニット１１、除電器１２が配置されている。
【００１９】さらに、装置本体１の内部には、給紙ローラ１３によって給紙カセット２から引き出される転写材Ｓ或いは給紙ローラ１４によって給紙される転写材を排紙トレイ４に向けて案内する案内通路１５が設けられ、この案内通路１５には、搬送ローラ１６、転写ローラ１７、加熱ローラ１８と加圧ローラ１９とよりなる定着装置２０、排紙ローラ２１が配列されている。
【００２０】さらに、中間転写ベルト１０に接触するクリーニング部材としてのクリーニングブラシ２２が回転自在に設けられている。このクリーニングブラシ２２は転写ローラ１７に対して中間転写ベルト１０の回転方向下流側に配置され、定着装置２０は転写ローラ１７に対して案内通路１５の下流側に配置されている。そして、転写材Ｓに対する中間転写ベルト１０の転写位置、すなわち、転写ローラ１７の位置からクリーニングブラシ２２までの距離Ｌ１は、転写ローラ１７から定着装置２０までの距離Ｌ２より短い距離に設定されている。
【００２１】図２に示すように、中間転写ベルト１０を支持する複数の支持ローラ２３のうちの一つはギヤ伝達機構２４を介して作像モータ２５に連結されている。この作像モータ２５は感光体ベルト５を中間転写ベルト１０と同速で回転駆動するモータでもある。また、定着装置２０の加熱ローラ１８とクリーニングブラシ２２とは、ギヤ伝達機構２６を介してメインモータ２７に連結されている。このメインモータ２７は、案内通路１５を案内される転写材Ｓの搬送を担う搬送ローラ１６、排紙ローラ２１及び転写ローラ１７を回転駆動するモータでもある。
【００２２】本実施の形態における画像形成装置は、定着装置２０の速度、すなわち、加熱ローラ１８を通常速度に設定する通常定着モードと加熱ローラ１８の速度を通常速度より低速に設定する低速定着モードとを選択する定着モード選択手段（図示せず）を備えている。この定着モード選択手段は、操作パネル（図示せず）設けた操作ボタンをオペレータが選択して押圧したときに、その状態をマイクロコンピュータ構成の制御部（図示せず）で認識することで実現される。
【００２３】本実施の形態では、熱容量の大きい厚紙を転写材Ｓとして用いた場合には、加熱ローラ１８により加熱しても転写材Ｓの表面を所望の温度に上昇させることができない場合を想定し、この場合には定着プロセスにおける転写材Ｓの搬送速度を低速にして転写材Ｓを所望の定着温度まで上昇させるために低速定着モードが用意されている。
【００２４】さらに、本実施の形態における画像形成装置は、通常定着モードが選択されたときは感光体ベルト５への作像から定着装置２０による定着までの過程で作像モータ２５とメインモータ２７との回転速度を通常速度に維持する通常駆動制御手段（図示せず）を備えている。
【００２５】この通常駆動制御手段は、マイクロコンピュータ構成の制御部が予め記憶装置に格納されているプログラムを実行することによりより実現されるものであり、動作としては従来から行われていることである。
【００２６】本発明の画像形成装置は、上記のように低速定着モードが選択されたときは、感光体ベルト５への作像から転写材Ｓへのトナー画像の転写までの過程では作像モータ２５とメインモータ２７との回転速度を通常速度に維持し、中間転写ベルト１０上のトナー画像を転写材Ｓに転写（二次転写）したときからその転写材Ｓが定着装置２０に達する直前までの間に作像モータ２５とメインモータ２７との回転速度を通常速度より遅い低速速度に減速し、その減速速度を転写材Ｓが定着装置２０を通過するまで維持する低速駆動制御手段（図示せず）を備える。
【００２７】この低速駆動制御手段は、マイクロコンピュータ構成の制御部が予め記憶装置に格納されているプログラムを実行することによりより実現される。
【００２８】このような構成において、画像形成装置の電源をＯＮにし、通常定着モードか低速定着モードかを選択してスタートボタン（図示せず）を押すと画像形成が実行される。通常定着モードを設定したときは、感光体ベルト５への作像から定着装置２０による定着までの過程で作像モータ２５とメインモータ２７との回転速度は通常速度に維持され変更されることはない。
【００２９】すなわち、作像モータ２５は感光体ベルト５を図１において時計方向に回転駆動し、中間転写ベルト１０を反時計方向に回転駆動する。感光体ベルト５は一回転毎に帯電器６によって表面が一様に帯電される。露光ユニット９は画像データに基づいて変調されたビームを感光体ベルト５の帯電部分に照射して静電潜像を形成する。現像器８は静電潜像をトナー画像として現像する。感光体ベルト５上のトナー画像は中間転写ベルト１０に転写（一次転写）される。このような感光体ベルト５へのトナー画像の作像は、現像カートリッジ７Ｂｋ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｙ毎に４回繰り返され、各色のトナー画像が中間転写ベルト１０に重ねて転写される。
【００３０】この中間転写ベルト１０へのトナー画像の転写動作に同期して、給紙カセット２内の転写材Ｓが給紙ローラ１３により給紙され、搬送ローラ１６により搬送される。搬送される転写材Ｓは、中間転写ベルト１０に重ねて転写されたトナー画像が転写ローラ１７により一括して転写（二次転写）され、続いて定着装置２０により搬送される過程で転写されたトナー画像が定着され、排紙ローラ２１により排紙トレイ４に排紙される。
【００３１】このようにしてトナー画像を転写材Ｓに転写した後に中間転写ベルト１０に残存する残存トナーは、次の画像形成のためにクリーニングブラシ２２によって払拭される。
【００３２】次に、低速定着モード選択した場合の動作について説明する。画像形成プロセスについては前述した通常定着モードにおけるプロセスと同一につき説明も省略する。
【００３３】低速定着モードが選択されたときは、感光体ベルト５への作像から転写材Ｓへのトナー画像の転写までの過程では作像モータ２５とメインモータ２７との回転速度を通常速度に維持し、中間転写ベルト１０上のトナー画像を転写材Ｓに転写（二次転写）する。このときまで、作像モータ２５とメインモータ２７とは通常速度で回転する。
【００３４】中間転写ベルト１０上のトナー画像を転写材Ｓに転写（二次転写）したときからその転写材Ｓが定着装置２０に達する直前までの間に作像モータ２５とメインモータ２７との回転速度を通常速度より遅い低速速度に減速する。すなわち、トナー画像が転写された転写材Ｓは、先端が定着装置２０に達する直前に搬送速度が減速されて定着装置２０に受け渡され、その後定着装置２０は低速速度で転写材Ｓを定着する。
【００３５】転写材Ｓが定着装置２０を通過した後では作像モータ２５及びメインモータ２７の回転速度を次の作像のために通常速度に増速する。
【００３６】このように、感光体ベルト５、中間転写ベルト１０、定着装置２０の加熱ローラ１８、クリーニングブラシ２２は、感光体ベルト５に静電潜像を形成するときから転写材Ｓへのトナー画像の転写（二次転写）までの過程では通常速度で回転駆動され、転写材Ｓ上のトナー像が定着される間は低速速度に減速される。この定着開始から終了までの期間中では、間転写ベルト１０上のトナー転写領域がクリーニングブラシ２２を通過するため、中間転写ベルト１０上の残存トナーがクリーニングブラシ２２により払拭される。この期間中は、中間転写ベルト１０とクリーニングブラシ２２とは回転数の相対的な関係が一定に維持された状態で回転するため、その後に、中間転写ベルト１０とクリーニングブラシ２２との増速時期にずれがあったとしても良好なクリーニング効果を得ることができる。転写材Ｓが定着装置２０を通過した後には作像モータ２５及びメインモータ２７を次の作像のために通常速度に増速することができるので、画像形成の生産性を一定以上に維持することができる。
【００３７】さらに本実施の形態では、転写材Ｓに対する中間転写ベルト１０の転写位置からクリーニングブラシ２２までの距離Ｌ１が、転写材Ｓに対する中間転写ベルト１０の転写位置から定着装置２０までの距離Ｌ１より短い距離に設定されているため、転写材Ｓが定着装置２０を通過したときには、中間転写ベルト１０のトナー画像の転写領域はクリーニング２２を通過していることになる。このため、転写材Ｓが定着装置２０を通過した直後に中間転写ベルト１０を次の作像のために直ちに通常速度に増速することができる。これにより、画像形成の生産性をさらに高めることができる。
【００３８】前述のように、低速定着モードの選択は、操作パネルの操作ボタンをオペレータが選択して押圧したときに、その状態をマイクロコンピュータ構成の制御部で認識することで実現したが、熱容量が一定以上となる厚紙を転写材Ｓとして選択したときに設定するように構成してもよい。これにより、厚紙を選択したときに、定着に必要な熱を厚紙に付与して良好な定着状態を得ることができる。
【００３９】さらに、オーバーヘッドプロジェクタで用いるＯＨＰ紙に画像を形成する場合は、トナー画像を溶解させるために高い定着温度を必要とするので、ＯＨＰ紙を転写材Ｓとして選択したときに、低速定着モードを設定するように構成することもできる。これにより、ＯＨＰ紙を選択したときに、定着に必要な熱をＯＨＰ紙に付与して良好な定着状態を得ることができる。
【００４０】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、低速定着モードを選択したときに、像担持体、中間転写体、定着装置、クリーニング部材のそれぞれの回転速度について、作像開始から転写材へのトナー画像の転写までの過程では全て通常速度に維持し、定着期間は全て低速速度に減速するので、この期間に中間転写体の全外周に残る残存トナーがクリーニング部材により払拭されるが、この期間中は、中間転写体とクリーニング部材とは回転数の相対的な関係が一定に維持されるため、その後に中間転写体とクリーニング部材との増速時期にずれがあったとしても良好なクリーニング効果を得ることができる。転写材が定着装置を通過した後には、次の作像のために通常速度に増速することができるので、画像形成の生産性を一定以上に維持することができる。
【００４１】請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、転写材に対する中間転写体の転写位置からクリーニング部材までの距離は、転写材に対する中間転写体の転写位置から定着装置までの距離より短い距離に設定されているので、請求項１記載の発明と同様の効果を得ることができ、さらに、転写材が定着装置を通過したときには、中間転写体の全外周に残る残存トナーが払拭された後であるので、中間転写体とクリーニング部材との回転数の関係が狂うことに留意することなく中間転写体を次の作像のために直ちに通常速度に増速することができる。したがって、画像形成の生産性をさらに高めることができる。
【００４２】請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明において、低速定着モードは、熱容量が一定以上となる厚紙を転写材として選択したときに設定されるので、厚紙を選択したときに、定着に必要な熱を厚紙に付与して良好な定着状態を得ることができる。
【００４３】請求項４記載の発明によれば、請求項１又は２記載の発明において、低速定着モードは、高い定着温度を付与する必要のあるＯＨＰ紙を転写材として選択したときに設定されるので、ＯＨＰ紙を選択したときに、定着に必要な熱をＯＨＰ紙に付与して良好な定着状態を得ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６７４７
【氏名又は名称】株式会社リコー
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| 【出願日】 |
平成１２年４月２５日（２０００．４．２５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０１１７７
【弁理士】
【氏名又は名称】柏木 慎史 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３０５９３２（Ｐ２００１−３０５９３２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１１月２日（２００１．１１．２） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１２３３８７（Ｐ２０００−１２３３８７） |
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