(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-03-28
(45)【発行日】2022-04-05
(54)【発明の名称】画像形成装置
(51)【国際特許分類】
G03G 15/20 20060101AFI20220329BHJP
【FI】
G03G15/20 510
(21)【出願番号】P 2017231324
(22)【出願日】2017-12-01
【審査請求日】2020-10-13
(73)【特許権者】
【識別番号】000001270
【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001254
【氏名又は名称】特許業務法人光陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小野寺 正泰
【審査官】藤井 達也
(56)【参考文献】
【文献】特開平07-311505(JP,A)
【文献】特開2017-090755(JP,A)
【文献】特開2002-244473(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G03G 13/20
G03G 15/20
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
用紙にトナー像を転写する転写部と、前記転写部により前記用紙に転写されたトナー像を定着させる定着部と、を備え、前記用紙上に画像を形成する画像形成装置において、
前記定着部の用紙搬送方向下流側に設けられ、前記用紙上に形成された画像の光沢度を低減する光沢度低減部と、
前記光沢度低減部を制御する制御部と、
を備え、
前記光沢度低減部は、
前記定着部により前記用紙に定着されたトナー像の表面に凹凸を形成する凹凸ローラーと、
前記凹凸ローラーに対して圧着解除可能に構成され、圧着時に前記凹凸ローラーとの間でニップを形成する加圧ローラーと、
前記凹凸ローラーを加熱する加熱部と、
前記凹凸ローラーに当接して前記凹凸ローラーを清掃する清掃部と、
を備え、
前記制御部は、前記加熱部を制御して、清掃時のトナーの貯蔵弾性率が、通常時のトナーの貯蔵弾性率よりも小さくなるよう、前記凹凸ローラーの温度を制御
し、
前記凹凸ローラーの温度を制御する際に前記凹凸ローラーに対する前記加圧ローラーの圧着を解除するとともに、前記凹凸ローラーの温度を制御した後に前記清掃部を前記凹凸ローラーに当接させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記通常時のトナーの貯蔵弾性率をG’_N、前記清掃時のトナーの貯蔵弾性率をG’_CLとしたとき、
前記制御部は、「1.E+04
Pa<G’_N≦1.E+08
Pa」及び「1.E+02
Pa≦G’_CL≦1.E+03
Pa」となるよう、前記凹凸ローラーの温度を制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記凹凸ローラーの清掃時のみ前記清掃部を前記凹凸ローラーに当接させることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記制御部は、所定枚数通紙後及びJam処理後に、前記清掃部による前記凹凸ローラーの清掃を実施することを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項5】
前記凹凸ローラーは、表面にフッ素コーティングが施されていることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項6】
前記清掃部は、
前記凹凸ローラーに当接するウエブと、
巻き取り搬送される前記ウエブに従動して回転するバックアップローラーと、
を備えることを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記制御部は、清掃時、前記凹凸ローラーを通常時の1/2~1/3の速度で回転させることを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、感光体上に形成された静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成し、形成されたトナー像を転写部にて用紙に転写し、転写されたトナー像を定着部にて定着することで、用紙上に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置が知られている。
【0003】
上記の画像形成装置において、定着後の画像の光沢度を下げる手法として、画像が形成された面に凹凸部材を押し当てることで、画像(トナー)の表面を凹凸にする方法が知られている。
この方法では、凹凸部材の凹部に、オフセットしたトナーや紙粉が堆積しやすい。また、ジャムが発生した場合には、凹凸部材に大量のトナーがオフセットするため、凹部がトナーで埋まる場合がある。
凹凸部材の凹部が埋まると、トナー表面に凹凸を形成する機能が低下するため、光沢度が下がらなくなる。すなわち、長期間安定して光沢度を下げるためには、凹凸部材を清掃(クリーニング)して凹凸部材の形状を維持する必要がある。
【0004】
部材を清掃する一例として、定着ローラーの清掃が必要な時(所定のプリント数(印字率で可変)ごと、ジャム処理後)のみ定着ローラーを清掃して、定着ローラーの耐久性を向上させる構成が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、上記特許文献1記載の構成は、定着ローラーの表面温度が通紙時と清掃時とで同じである。すなわち、上記特許文献1記載の清掃方法を、定着ローラーの代わりに、光沢度を下げるための凹凸部材に適用した場合、通紙時(光沢度低減時)と清掃時とで、凹凸部材の表面温度は同じである。しかしながら、通紙時(光沢度低減時)と清掃時とで、それぞれ最適な温度は異なるため、温度を同じにしてしまうと、光沢度の低減性能とクリーニング性能とを両立することができないという課題がある。
【0007】
本発明は、光沢度の低減性能を長期間安定的に確保して、画像品質を向上させることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
請求項1に記載の発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、
用紙にトナー像を転写する転写部と、前記転写部により前記用紙に転写されたトナー像を定着させる定着部と、を備え、前記用紙上に画像を形成する画像形成装置において、
前記定着部の用紙搬送方向下流側に設けられ、前記用紙上に形成された画像の光沢度を低減する光沢度低減部と、
前記光沢度低減部を制御する制御部と、
を備え、
前記光沢度低減部は、
前記定着部により前記用紙に定着されたトナー像の表面に凹凸を形成する凹凸ローラーと、
前記凹凸ローラーに対して圧着解除可能に構成され、圧着時に前記凹凸ローラーとの間でニップを形成する加圧ローラーと、
前記凹凸ローラーを加熱する加熱部と、
前記凹凸ローラーに当接して前記凹凸ローラーを清掃する清掃部と、
を備え、
前記制御部は、前記加熱部を制御して、清掃時のトナーの貯蔵弾性率が、通常時のトナーの貯蔵弾性率よりも小さくなるよう、前記凹凸ローラーの温度を制御し、
前記凹凸ローラーの温度を制御する際に前記凹凸ローラーに対する前記加圧ローラーの圧着を解除するとともに、前記凹凸ローラーの温度を制御した後に前記清掃部を前記凹凸ローラーに当接させることを特徴とする。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、
前記通常時のトナーの貯蔵弾性率をG’_N、前記清掃時のトナーの貯蔵弾性率をG’_CLとしたとき、
前記制御部は、「1.E+04Pa<G’_N≦1.E+08Pa」及び「1.E+02Pa≦G’_CL≦1.E+03Pa」となるよう、前記凹凸ローラーの温度を制御することを特徴とする。
【0010】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、前記凹凸ローラーの清掃時のみ前記清掃部を前記凹凸ローラーに当接させることを特徴とする。
【0011】
請求項4に記載の発明は、請求項1~3のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、所定枚数通紙後及びJam処理後に、前記清掃部による前記凹凸ローラーの清掃を実施することを特徴とする。
【0012】
請求項5に記載の発明は、請求項1~4のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記凹凸ローラーは、表面にフッ素コーティングが施されていることを特徴とする。
【0013】
請求項6に記載の発明は、請求項1~5のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記清掃部は、
前記凹凸ローラーに当接するウエブと、
巻き取り搬送される前記ウエブに従動して回転するバックアップローラーと、
を備えることを特徴とする。
【0014】
請求項7に記載の発明は、請求項1~6のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、清掃時、前記凹凸ローラーを通常時の1/2~1/3の速度で回転させることを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、光沢度の低減性能を長期間安定的に確保して、画像品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【
図1】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【
図2】本実施形態に係る画像形成装置の制御構造を示す機能ブロック図である。
【
図3】光沢度低減装置の概略構成を示す側面図である。
【
図4】クリーニング時の凹凸ローラーの回転速度とクリーニング性との対応関係を示す図である。
【
図5】トナーの貯蔵弾性率とトナー温度との対応関係を示す図である。
【
図6】光沢度と凹凸ローラーの温度との対応関係を示す図である。
【
図7】クリーニング時の凹凸ローラーの設定温度とクリーニング性との対応関係を示す図である。
【
図8】通常時のクリーニング動作の一例を示す図である。
【
図9】Jam時のクリーニング動作の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0018】
本実施形態に係る画像形成装置1は、原稿から画像を読み取って得られた画像データ又は外部機器から受信した画像データに基づいて、電子写真方式により用紙上にカラー画像を形成するタンデム型のカラー画像形成装置である。
画像形成装置1は、
図1及び
図2に示すように、自動原稿搬送部2と、スキャナー部3と、画像形成部4と、給紙部5と、記憶部6と、操作表示部7と、制御部10と、を備えて構成されている。
【0019】
自動原稿搬送部2は、原稿Dを載置する載置トレイ、原稿Dを搬送する機構及び搬送ローラー等を備えて構成され、原稿Dを所定の搬送路に搬送する。
スキャナー部3は、光源や反射鏡等の光学系を備えて構成され、所定の搬送路を搬送された原稿D又はプラテンガラスに載置された原稿Dに光源を照射し、反射光を受光する。また、スキャナー部3は、受光した反射光を電気信号に変換して制御部10に出力する。
【0020】
画像形成部4は、イエロー作像部Yと、マゼンタ作像部Mと、シアン作像部Cと、ブラック作像部Kと、中間転写ベルトBと、定着装置Fと、光沢度低減装置Lと、を備えて構成されている。
各作像部YMCKは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を感光体41に形成し、感光体41に形成されたYMCK各色のトナー像を中間転写ベルトBに一次転写する。
なお、各作像部YMCKの構成及び動作はいずれも同様であるため、以下、イエロー作像部Yを例に挙げて、画像形成部4が行う一連の画像形成動作について説明する。
【0021】
感光体41は、ドラム状の金属基体の外周面に有機光導電体を含有させた樹脂からなる感光層が形成された有機感光体により構成され、図中反時計回りに回転駆動される。感光層を構成する樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。
【0022】
帯電装置42は、帯電チャージャーを用いて感光体41を一定の電位に帯電する。
露光装置43は、制御部10からの画像データDyに基づいて感光体41の非画像領域を露光して露光した部分の電荷を除去し、感光体41の画像領域に静電潜像を形成する。
現像装置44は、感光体41に形成された静電潜像上に現像剤であるトナーを供給し、感光体41にイエローのトナー像を形成する。
【0023】
一次転写ローラー45は、感光体41に形成されたイエローのトナー像を中間転写ベルトBに一次転写する。
なお、他の作像部MCKも同様に、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を中間転写ベルトBに一次転写する。これにより、中間転写ベルトB上にYMCK各色のカラーのトナー像が形成される。
【0024】
中間転写ベルトBは、複数のローラーに懸架され回転可能に支持された半導電性エンドレスベルトであり、ローラーの回転に伴って図中時計回りに回転駆動される。この中間転写ベルトBは、一次転写ローラー45により、対向するそれぞれの感光体41に圧着される。一次転写ローラー45のそれぞれには、印加された電圧に応じた転写電流が流れる。これにより、各感光体41の表面に現像された各トナー像は、それぞれ各一次転写ローラー45により順次中間転写ベルトBに一次転写される。
【0025】
二次転写装置(転写部)46は、二次転写ローラー対461を含んで構成され、中間転写ベルトBに一次転写されたトナー像を用紙Pに二次転写する。二次転写ローラー対461は、対をなす一方のローラーが中間転写ベルトBに圧接し、他方が中間転写ベルトBを巻き回す複数のローラーのうちの1つを構成している。二次転写ローラー対461は、対をなすローラー間で形成される転写ニップを用紙Pが通過することにより、中間転写ベルトB上のトナー像を、給紙部5の給紙トレイ51~53から搬送されてきた用紙Pに二次転写する。
【0026】
定着装置(定着部)Fは、定着ローラー対F1を含んで構成され、用紙Pに転写されたトナー像を定着させる定着処理を施す。定着ローラー対F1は、対をなすローラー間で形成される定着ニップを用紙Pが通過することにより、トナー像が転写された用紙Pを加熱及び加圧して画像を用紙に定着させる。
画像形成部4は、YMCK各色のトナー像が二次転写された用紙Pを定着装置Fにより加熱及び加圧した後、所定の搬送路に通して機外に排出する。
以上が画像形成部4による一連の画像形成動作である。
【0027】
クリーニング装置47は、一次転写後の感光体41表面に残留する残留トナーや紙紛等の残留物を除去する。クリーニング装置47は、弾性体(例えばポリウレタンゴム)からなる平板状(シート状)のクリーニングブレードを感光体41に当接させるブレードクリーニング方式を採用している。
クリーニング装置48は、二次転写後の中間転写ベルトBに残留する残留物を除去する。
【0028】
光沢度低減装置(光沢度低減部)Lは、
図3に示すように、凹凸ローラーL1と、加圧ローラーL2と、ハロゲンヒーターL3と、温度センサーL4と、クリーニング機構L5と、を備えて構成され、制御部10の制御により、用紙P上に形成された画像の光沢度を低減する。光沢度低減装置Lは、定着装置Fの用紙搬送方向下流側であって、定着装置Fと、用紙Pの搬送先を両面印刷用の反転経路Rに切り替える切替ゲートGAと、の間に設けられ、片面印刷時及び両面印刷時のいずれであっても画像の光沢度を低減可能に構成されている。
【0029】
凹凸ローラーL1は、アルミニウムで形成された金属基体の外周面に、トナーがオフセットしにくくなるよう、離形性のよいフッ素樹脂からなる離形層が形成された(すなわち、表面にフッ素コーティングが施された)ローラーである。凹凸ローラーL1は、直径が30~60mm、表面粗さの算術平均粗さ(Ra)が0.5~3.0μmのローラーである。ここで、Raを0.5μm以上としているのは、0.5μm未満とすると、表面が平滑すぎて十分な光沢低減効果を得ることが困難であるからである。一方、Raを3.0μm以下としているのは、表面が荒れすぎて画像アレが生じるおそれがあるからである。
加圧ローラーL2は、直径が30~60mm、ゴム厚が3~5mmのゴムローラーである。加圧ローラーL2の表層は、PFA(フッ素樹脂の一つ)チューブで構成されている。
【0030】
対をなす凹凸ローラーL1及び加圧ローラーL2間で形成されるニップのニップ幅は10~20mm、ニップ部平均面圧は100~400kPaである。このニップを用紙Pが通過することにより、用紙Pに定着されたトナー像の表面に凹凸が形成される。これにより、定着後の画像の光沢度が低減される。
凹凸ローラーL1及び加圧ローラーL2は、圧着解除可能に構成されている。凹凸ローラーL1及び加圧ローラーL2は、光沢低減時に圧着され、光沢を低減しない時には解除される。
【0031】
ハロゲンヒーター(加熱部)L3は、凹凸ローラーL1に内蔵されている。ハロゲンヒーターL3は、制御部10の制御により、凹凸ローラーL1を加熱して、凹凸ローラーL1の表面温度を上昇させる。
温度センサーL4は、凹凸ローラーL1と対向するように設けられ、凹凸ローラーL1の表面温度を検知する。温度センサーL4により検知された凹凸ローラーL1の表面温度は、制御部10へと出力される。なお、温度センサーL4は、凹凸ローラーL1に接触する構成であってもよいし、凹凸ローラーL1に接触しない構成であってもよい。
【0032】
クリーニング機構(清掃部)L5は、ウエブL51と、バックアップローラーL52と、を備えて構成され、凹凸ローラーL1に当接して凹凸ローラーL1を清掃する。
ウエブL51は、繊維を積層してシート状に広げた長尺の不織布であり、凹凸ローラーL1と当接して凹凸ローラーL1の凹部にオフセットしたトナーや紙粉を除去する。ウエブL51は、巻き取り部L512に設けられたモーター(図示省略)の回転により、元巻き部L511から巻き取り部L512へと巻き取り搬送される。
バックアップローラーL52は、巻き取り搬送されるウエブL51に従動して回転する従動ローラーである。バックアップローラーL52と凹凸ローラーL1との間で形成されるニップをウエブL51が通過することにより、凹凸ローラーL1の凹部にオフセットしたトナーや紙粉が除去される。凹凸ローラーL1とバックアップローラーL52とは、圧着解除可能に構成されている。
【0033】
なお、ウエブL51を常時凹凸ローラーL1に当接させていると、ウエブL51との摺動で凹凸ローラーL1の凸部のフッ素コーティングが摩耗するので、クリーニング時のみウエブL51を凹凸ローラーL1に当接させる。
【0034】
ここで、制御部10は、通常時(通紙時)は定期的に(所定枚数通紙後に)、Jam時はJam処理後に、クリーニング機構L5による凹凸ローラーL1の清掃を実施する。所定枚数とは、例えば、5~10kp(5000~10000枚)である。
通常時のクリーニングは、ジョブ終了時の実施が好適である。ただし、1ジョブが10kp以上の場合は、ジョブを中断してクリーニングを行う。
Jam時は、凹凸ローラーL1にトナー層が接触した状態が維持されると、大量のトナーが凹凸ローラーL1にオフセットして凹部がトナーで埋まるため、Jam処理後に即座にクリーニングを行う。
【0035】
図4に、クリーニング時の凹凸ローラーL1の回転速度とクリーニング性との対応関係を示す。
一般に、クリーニング時の凹凸ローラーL1の回転速度は、遅い方がウエブL51との接触時間が長くなるため、クリーニング性が向上する。例えば、
図4に示す例では、通常時の速度(1/1)や通常時の2/3の速度の場合、回転が速すぎてウエブL51との接触時間が短くなるため、クリーニング性が劣る傾向がみられる。一方、
図4に示す例では、通常時の1/2の速度の場合、十分なクリーニング性が得られた。したがって、クリーニング時の凹凸ローラーL1の回転速度は、通常時の1/2以下の速度であることが好ましい。クリーニング時の凹凸ローラーL1の回転速度を通常時の1/2以下とすることで、クリーニング性が向上するため、短時間の清掃が可能となる。
【0036】
ただし、クリーニング時の凹凸ローラーL1の回転速度が遅くなりすぎると、回転が遅すぎて清掃に時間が掛かるようになる。例えば、
図4に示す例では、通常時の1/4の速度の場合、クリーニング性が劣る傾向がみられる。一方、
図4に示す例では、通常時の1/3の速度の場合、十分なクリーニング性が得られた。したがって、クリーニング時の凹凸ローラーL1の回転速度は、通常時の1/3以上の速度であることが好ましい。
以上より、制御部10は、清掃時、凹凸ローラーL1を通常時の1/2~1/3の速度で回転させることが好ましい。
【0037】
一般に、光沢度は、トナー層表面の形状(凹凸具合)と相関が高いことがわかっている。具体的には、トナー層表面の凹凸が大きいと光沢度は低くなり、平滑だと光沢度は高くなる。本実施形態では、定着装置Fでの定着処理後にトナー面に凹凸ローラーL1を押し当てて、トナー層表面の形状を凹凸にすることで、光沢度を低減することができる。
なお、トナー層表面の形状を凹凸にするためには、トナー層が軟化している必要がある。トナー層の軟化の程度は、凹凸ローラーL1の温度を制御することで、変更することができる。すなわち、凹凸ローラーL1の温度を変更すると、トナーの粘度が変化するため、凹凸ローラーL1の凹凸形状のトナー層表面への転写率が変化する。これにより、光沢度低減の程度を制御することが可能となる。
【0038】
図5に、トナーの貯蔵弾性率とトナー温度との対応関係を示す。
図5は、凹凸ローラーL1径がφ30、加圧ローラーL2径がφ30、対をなす凹凸ローラーL1及び加圧ローラーL2間で形成されるニップのニップ幅が10mm、面圧が300kPa、回転速度が460mm/sの条件で行われた実験の結果を示したものである。以下、通常時(通紙時)のトナー貯蔵弾性率をG’_N、クリーニング時のトナー貯蔵弾性率をG’_CL、と表記する。
【0039】
通常時(通紙時)である光沢度低減時は、トナー層が軟化している必要があるため、トナーの粘度はトナーの軟化点以上である必要がある。一方、トナーの温度が上がり過ぎてトナーの粘度が低くなりすぎると、画像アレが発生するため、トナーの粘度は所定の粘度以下である必要がある。具体的には、
図6に示すように、凹凸ローラーL1の温度が140℃を超える場合に、トナーの粘度が低くなりすぎて、画像アレ(図中×印)が発生する。したがって、光沢度低減時の凹凸ローラーL1の温度は、140℃以下であることが好ましい。
【0040】
通常時のトナー貯蔵弾性率G’_Nは、
図5に示す符号G1の範囲(1.E+04<G’_N≦1.E+08)が適切であることがわかった。すなわち、上記符号G1の範囲が、トナー表面に凹凸を付けるのに最適なトナーの貯蔵弾性率であることがわかった。
一方、クリーニング時のトナー貯蔵弾性率G’_CLは、
図5に示す符号G2の範囲(1.E+02≦G’_CL≦1.E+03)が適切であることがわかった。すなわち、上記符号G2の範囲が、トナーの粘度が十分低く、凹凸ローラーL1から離形しやすい貯蔵弾性率であり、クリーニングに最適な貯蔵弾性率であることがわかった。
【0041】
制御部10は、ハロゲンヒーターL3を制御して、通常時(通常モード時)及びクリーニング時(クリーニングモード時)、トナーの貯蔵弾性率がそれぞれ上記G1、G2の範囲となるように、凹凸ローラーL1の温度を制御する。
例えば、制御部10は、
図5に示すように、通常時の凹凸ローラーL1の温度を90~140℃に設定することで、トナーの貯蔵弾性率を上記G1の範囲におさめることができる。
また、制御部10は、
図5に示すように、クリーニング時の凹凸ローラーL1の温度を150~200℃に設定することで、トナーの貯蔵弾性率を上記G2の範囲におさめることができる。
【0042】
図7に、クリーニング時の凹凸ローラーL1の設定温度とクリーニング性との対応関係を示す。
図7に示す例では、凹凸ローラーL1の設定温度が150℃より低い場合(例えば、130℃や140℃の場合)、トナーの貯蔵弾性率が大きくなり過ぎる(すなわち、トナー溶融時の粘度が高くなり過ぎる)ため、凹凸ローラーL1の凹部にオフセットしたトナーや紙粉が離形しにくくなり、十分にクリーニングすることができないおそれがある。
一方、
図7に示す例では、凹凸ローラーL1の設定温度が200℃より高い場合(例えば、210℃の場合)、トナーの貯蔵弾性率が小さくなり過ぎる(すなわち、トナー溶融時の粘度が低くなり過ぎる)ため、トナー間でちぎれが発生して凹凸ローラーL1側にトナーが残存する場合があり、十分にクリーニングすることができないおそれがある。
したがって、クリーニング時の凹凸ローラーL1の設定温度は、150~200℃であることが好ましい。クリーニング時の凹凸ローラーL1の設定温度を150~200℃とすることで、クリーニング性が向上するため、十分にクリーニングすることが可能となる。
【0043】
通常時(通紙時)の温度でウエブL51を凹凸ローラーL1に当接させると、ウエブL51上のトナー(ウエブL51で回収したトナー)の粘度が高く、ウエブL51上のトナーが凹凸ローラーL1の離型層にキズを付けるおそれがあるため、通常時はウエブL51を離間(解除)しておく。すなわち、制御部10は、凹凸ローラーL1の清掃時のみクリーニング機構L5のウエブL51を凹凸ローラーL1に当接させる。しかしながら、ウエブL51を解除したままだと凹凸ローラーL1の凹部にオフセットしたトナーが溜まるため、定期的に清掃を行う。これにより、凹凸ローラーL1のコーティング層の耐久性を確保することができる。
一方、クリーニング時は、通紙時(光沢度低減時)よりも凹凸ローラーL1の温度を上げて、トナーの粘度を下げるようにする。この条件は、通常であれば、ホットオフセットが発生する領域であるため、使用することはない。しかしながら、凹凸ローラーL1の凹部のトナーは、粘度が十分低くないと除去することができない。上記のように、通紙時よりも凹凸ローラーL1の温度を上げて、トナーの粘度を下げることで、凹凸ローラーL1にオフセットしたトナーを確実に清掃することができる。よって、凹凸ローラーL1の形状維持による光沢度低減効果を維持することができる。なお、クリーニングは、Jam処理後にも実施される。
【0044】
給紙部5は、複数の給紙トレイ51~53を備えて構成され、各給紙トレイ51~53に種類の異なる用紙Pが収容される。給紙部5は、所定の搬送路により収容される用紙Pを画像形成部4に給紙する。
【0045】
記憶部6は、HDD(Hard Disk Drive)、半導体メモリなどにより構成され、プログラムデータや各種設定データ等のデータを制御部10から読み書き可能に記憶する。
【0046】
操作表示部7は、例えば、タッチパネル付の液晶ディスプレイ(LCD)で構成され、表示部71及び操作部72として機能する。
表示部71は、制御部10から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、各機能の動作状況等の表示を行う。また、ユーザーによるタッチ操作を受け付けて、操作信号を制御部10に出力する。
操作部72は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部10に出力する。ユーザーは、操作表示部7を操作して、画質設定、倍率設定、応用設定、出力設定及び用紙設定等の画像形成に関する設定、用紙搬送指示、並びに装置の停止操作などを行うことができる。
【0047】
制御部10は、CPU、RAM、ROM等を備えて構成され、CPUはROMに記憶されている各種プログラムをRAMに展開し、展開された各種プログラムと協働して、自動原稿搬送部2、スキャナー部3、画像形成部4、給紙部5、記憶部6、操作表示部7等の画像形成装置1の各部の動作を統括的に制御する(
図2参照)。例えば、制御部10は、スキャナー部3からの電気信号を入力して各種画像処理を行い、画像処理により生成されたYMCK各色の画像データDy、Dm、Dc、Dkを画像形成部4に出力する。また、制御部10は、画像形成部4の動作を制御して用紙Pに画像を形成する。
【0048】
次に、本実施形態に係る画像形成装置1の動作について、
図8及び
図9を参照して説明する。
図8に、通常時のクリーニング動作の一例を示す。
図9に、Jam時のクリーニング動作の一例を示す。
【0049】
[通常時のクリーニング動作]
制御部10は、通常モード時(通紙時)、加圧ローラーL2を凹凸ローラーL1に圧着するとともに、クリーニング機構L5のウエブL51を凹凸ローラーL1から離間(解除)させる。このとき、制御部10は、ハロゲンヒーターL3を制御して、凹凸ローラーL1の温度を、通常時の凹凸ローラーL1の最適温度である90~140℃に調整する。
【0050】
所定枚数がプリントされると、制御部10は、プリント処理を中断し、ハロゲンヒーターL3を制御して、凹凸ローラーL1の温度を調整する。このとき、制御部10は、凹凸ローラーL1に対する加圧ローラーL2の圧着を解除して、凹凸ローラーL1の温度を上昇しやすくする。
【0051】
次に、制御部10は、温度センサーL4の検知結果に基づいて、凹凸ローラーL1がクリーニング時の温度(150~200℃)に到達したか否かを判定する。制御部10は、凹凸ローラーL1がクリーニング時の温度に到達したと判定した場合、クリーニングモードに切り替え、クリーニング機構L5のウエブL51を凹凸ローラーL1に当接させる。この状態で、凹凸ローラーL1を10~60秒回転させることで、凹凸ローラーL1にオフセットしたトナーを除去(クリーニング)することができる。
【0052】
クリーニングモード終了後、制御部10は、加圧ローラーL2を凹凸ローラーL1に圧着するとともに、クリーニング機構L5のウエブL51を凹凸ローラーL1から離間(解除)させる。このとき、制御部10は、ハロゲンヒーターL3を制御して、凹凸ローラーL1の温度を、通常時の凹凸ローラーL1の最適温度である90~140℃に調整する。凹凸ローラーL1の温度が調整されるまでの間、制御部10は、凹凸ローラーL1を予備回転させる。
そして、制御部10は、通常モードに切り替え、プリントを再開する。
【0053】
[Jam時のクリーニング動作]
制御部10は、通常モード時(通紙時)、加圧ローラーL2を凹凸ローラーL1に圧着するとともに、クリーニング機構L5のウエブL51を凹凸ローラーL1から離間(解除)させる。このとき、制御部10は、ハロゲンヒーターL3を制御して、凹凸ローラーL1の温度を、通常時の凹凸ローラーL1の最適温度である90~140℃に調整する。
【0054】
Jamが発生すると、制御部10は、凹凸ローラーL1に対する加圧ローラーL2の圧着を解除して、Jamを解消するためのJam処理を行う。
【0055】
Jam処理が終了すると、制御部10は、ハロゲンヒーターL3を制御して、凹凸ローラーL1の温度を調整する。そして、制御部10は、温度センサーL4の検知結果に基づいて、凹凸ローラーL1がクリーニング時の温度(150~200℃)に到達したか否かを判定する。制御部10は、凹凸ローラーL1がクリーニング時の温度に到達したと判定した場合、クリーニングモードに切り替え、クリーニング機構L5のウエブL51を凹凸ローラーL1に当接させる。この状態で、凹凸ローラーL1を10~60秒回転させることで、凹凸ローラーL1にオフセットしたトナーを除去(クリーニング)することができる。
【0056】
クリーニングモード終了後、制御部10は、加圧ローラーL2を凹凸ローラーL1に圧着するとともに、クリーニング機構L5のウエブL51を凹凸ローラーL1から離間(解除)させる。このとき、制御部10は、ハロゲンヒーターL3を制御して、凹凸ローラーL1の温度を、通常時の凹凸ローラーL1の最適温度である90~140℃に調整する。凹凸ローラーL1の温度が調整されるまでの間、制御部10は、凹凸ローラーL1を予備回転させる。
そして、制御部10は、通常モードに切り替え、プリントを再開する。
【0057】
以上のように、本実施形態に係る画像形成装置1は、定着部(定着装置F)の用紙搬送方向下流側に設けられ、用紙上に形成された画像の光沢度を低減する光沢度低減部(光沢度低減装置L)と、光沢度低減部を制御する制御部10と、を備える。また、光沢度低減部は、定着部により用紙に定着されたトナー像の表面に凹凸を形成する凹凸ローラーL1と、凹凸ローラーL1を加熱する加熱部(ハロゲンヒーターL3)と、凹凸ローラーL1に当接して凹凸ローラーL1を清掃する清掃部(クリーニング機構L5)と、を備える。また、制御部10は、加熱部を制御して、清掃時のトナーの貯蔵弾性率が、通常時のトナーの貯蔵弾性率よりも小さくなるよう、凹凸ローラーL1の温度を制御する。
したがって、本実施形態に係る画像形成装置1によれば、通紙時(光沢度低減時)と清掃時とで、凹凸ローラーL1の表面温度を最適な温度に調整することができるので、凹凸ローラーL1による光沢度の低減性能とクリーニング性能とを両立することが可能となり、光沢度の低減性能を長期間安定的に確保することができる。よって、画像品質を向上させることができる。
【0058】
また、本実施形態に係る画像形成装置1によれば、通常時のトナーの貯蔵弾性率をG’_N、清掃時のトナーの貯蔵弾性率をG’_CLとしたとき、制御部10は、「1.E+04<G’_N≦1.E+08」及び「1.E+02≦G’_CL≦1.E+03」となるよう、凹凸ローラーL1の温度を制御する。
したがって、本実施形態に係る画像形成装置1によれば、通紙時(光沢度低減時)と清掃時とで、凹凸ローラーL1の表面温度を最適な温度に調整することができるので、光沢度の低減性能を長期間安定的に確保して、画像品質を向上させることができる。
【0059】
また、本実施形態に係る画像形成装置1によれば、制御部10は、凹凸ローラーL1の清掃時のみ清掃部を凹凸ローラーL1に当接させる。
したがって、本実施形態に係る画像形成装置1によれば、凹凸ローラーL1のコーティング層の耐久性を確保することができるので、凹凸ローラーL1による光沢度の低減性能を長期間安定的に確保することができる。
【0060】
また、本実施形態に係る画像形成装置1によれば、制御部10は、所定枚数通紙後及びJam処理後に、清掃部による凹凸ローラーL1の清掃を実施する。
したがって、本実施形態に係る画像形成装置1によれば、凹凸ローラーL1のコーティング層の耐久性を確保しつつ、凹凸ローラーL1の凹部にオフセットしたトナーや紙粉を凹部が埋まることのないよう除去することができるので、凹凸ローラーL1による光沢度の低減性能を長期間安定的に確保することができる。
【0061】
また、本実施形態に係る画像形成装置1によれば、凹凸ローラーL1は、表面にフッ素コーティングが施されている。
したがって、本実施形態に係る画像形成装置1によれば、凹凸ローラーL1の離形性を向上させることができるので、凹凸ローラーL1の凹部へのトナーのオフセットを抑制することができる。
【0062】
また、本実施形態に係る画像形成装置1によれば、清掃部は、凹凸ローラーL1に当接するウエブL51と、巻き取り搬送されるウエブL51に従動して回転するバックアップローラーL52と、を備える。
したがって、本実施形態に係る画像形成装置1によれば、簡易な構成で凹凸ローラーL1を清掃することができるので、装置の複雑化を抑制することができる。
【0063】
また、本実施形態に係る画像形成装置1によれば、制御部10は、清掃時、凹凸ローラーL1を通常時の1/2~1/3の速度で回転させる。
したがって、本実施形態に係る画像形成装置1によれば、クリーニング性を十分に確保することができるので、短時間の清掃を可能とすることができる。
【0064】
以上、本発明に係る実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【0065】
例えば、上記実施形態では、凹凸ローラーL1の清掃時のみ清掃部を凹凸ローラーL1に当接させるようにしているが、これに限定されるものではない。すなわち、常時或いは長時間凹凸ローラーL1に当接させつづける構成でなければよく、例えば、清掃時の前後数秒間も清掃部を凹凸ローラーL1に当接させる構成であってもよい。
【0066】
また、上記実施形態では、所定枚数通紙後及びJam処理後に、清掃部による凹凸ローラーL1の清掃を実施するようにしているが、これに限定されるものではない。すなわち、必ずしも定期的に凹凸ローラーL1の清掃を実施する必要はなく、清掃を実施しない期間が長くならない構成であれば、不定期に凹凸ローラーL1の清掃を実施する構成であってもよい。
【0067】
また、上記実施形態では、凹凸ローラーL1の表面にフッ素コーティングを施す構成を例示して説明しているが、これに限定されるものではない。すなわち、上記の構成は必須ではなく、凹凸ローラーL1の表面にフッ素コーティングを施さない構成であってもよい。
【0068】
また、上記実施形態では、クリーニング機構L5のクリーニング部材として、ウエブL51を例示して説明しているが、これに限定されるものではない。すなわち、クリーニング機構L5そのものの性能維持を鑑みれば、ウエブL51が好適であるが、粘着ローラーやブラシ等を採用するようにしてもよい。
【0069】
その他、画像形成装置を構成する各装置の細部構成及び各装置の細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【0070】
1 画像形成装置
2 自動原稿搬送部
3 スキャナー部
4 画像形成部
41 感光体
42 帯電装置
43 露光装置
44 現像装置
45 一次転写ローラー
46 二次転写装置(転写部)
47、48 クリーニング装置
B 中間転写ベルト
F 定着装置(定着部)
L 光沢度低減装置(光沢度低減部)
L1 凹凸ローラー
L2 加圧ローラー
L3 ハロゲンヒーター(加熱部)
L4 温度センサー
L5 クリーニング機構(清掃部)
L51 ウエブ
L511 元巻き部
L512 巻き取り部
L52 バックアップローラー
5 給紙部
6 記憶部
7 操作表示部
10 制御部