JP2006091458A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナー像を形成し、そのトナー像を記録媒体上に転写させて定着させることにより、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus for forming an image on a recording medium by forming a toner image and transferring and fixing the toner image on the recording medium.
従来より、帯電させた感光体の表面を露光して静電潜像を形成し、その静電潜像を現像してトナー像を形成し、そのトナー像を直接に、あるいは中間転写ベルトなどを介在させて、最終的には記録媒体上に転写する画像形成装置が知られている。このような画像形成装置においては、帯電された感光体によってトナーが担持されており、感光体との間に被転写体が挟み込まれた転写器に、トナーが転写器に引き付けられるような転写バイアス電圧が印加され、感光体に担持されたトナー像が転写器に引き付けられることによって被転写体上に転写される。また、トナー像が転写された後の感光体の表面には、転写されずに残ってしまったトナーなどといった残留物が付着しており、通常、このような画像形成装置には、次の画像形成プロセスに備えて残留物を除去するためのクリーニング装置が備えられている。このクリーニング装置としては、ファーブラシや磁気ブラシ等を使用するものや、クリーニングブレードを使用するものなどがあるが、構成が簡素で安価なことにより、クリーニングブレードで感光体の表面に付着した残留物を掻き落とすタイプのクリーニング装置が広範に使用されている。 Conventionally, the surface of a charged photoconductor is exposed to form an electrostatic latent image, the electrostatic latent image is developed to form a toner image, and the toner image is directly applied to the intermediate transfer belt or the like. There is known an image forming apparatus that intervenes and finally transfers onto a recording medium. In such an image forming apparatus, a toner is carried by a charged photosensitive member, and a transfer bias in which the toner is attracted to the transfer device by a transfer device in which the transfer target is sandwiched between the photosensitive member and the transfer member. A voltage is applied, and the toner image carried on the photoconductor is attracted to the transfer device and transferred onto the transfer target. Further, a residue such as toner left without being transferred adheres to the surface of the photosensitive member after the toner image is transferred. Usually, such an image forming apparatus has the following image. A cleaning device is provided for removing residues in preparation for the forming process. As this cleaning device, there are a device using a fur brush, a magnetic brush, etc., a device using a cleaning blade, etc., but the residue attached to the surface of the photoconductor with the cleaning blade due to its simple structure and low cost. Cleaning devices of the type that scrape off are widely used.
クリーニングブレードを使用するクリーニング装置では、クリーニングブレードが感光体の表面に強く押し付けられているが、感光体の表面に残った残留トナーが感光体とクリーニングブレードとの間の摩擦を低下させる潤滑剤の役割を担っている。クリーニングブレードに残留トナーが供給されることによって、クリーニングブレードや感光体の磨耗が抑えられて、感光体やクリーニングブレードの長寿命化が図られるとともに、クリーニングブレードのめくれなどが回避されて、長期に渡ってクリーニング性能が維持される。 In a cleaning device using a cleaning blade, the cleaning blade is strongly pressed against the surface of the photoconductor, but the residual toner remaining on the surface of the photoconductor is a lubricant that reduces the friction between the photoconductor and the cleaning blade. Have a role. By supplying residual toner to the cleaning blade, the wear of the cleaning blade and the photoconductor is suppressed, and the life of the photoconductor and the cleaning blade is prolonged, and the turning of the cleaning blade is avoided, so that Cleaning performance is maintained across.
しかし、使用されるトナー量が少ない低密度画像が続いた場合などには、クリーニングブレードに供給される残留トナーの量自体が少ないため、クリーニングブレードや感光体の磨耗などを十分には抑えることができない。 However, when a low-density image with a small amount of toner used continues, the amount of residual toner supplied to the cleaning blade itself is small, so that the wear of the cleaning blade and the photoreceptor can be sufficiently suppressed. Can not.
この点に関し、原画像に基づくトナー像を作成する画像形成プロセス以外の非画像プロセス時にトナーバンドを作像し、クリーニングブレードに潤滑用のトナーを供給する方法が提案されている。このトナーバンドは、転写されずに効率よくクリーニングブレードに供給されることが好ましく、トナーバンドが作像されるときには、転写器にバイアス電圧を印加するバイアス電源が停止され、感光体上のトナーが転写器側へ移動してしまうことを防止しようとしている。しかし、実際はバイアス電源が停止されても、アース端子から感光体上の電荷に引き付けられて電流が転写器へと逆流してしまい、見かけ上、転写器に転写バイアス電圧が印加された状態となるため、特に高温多湿の環境下では、感光体上のトナーバンドうちの約５０％が転写器側に転写されてしまう。トナーバンドが転写されると、用紙がトナーで汚れてしまったり、トナーが無駄に消費されて、クリーニングブレードに供給されるトナー量が減少してしまうなどという問題がある。 In this regard, a method has been proposed in which a toner band is formed in a non-image process other than an image forming process for creating a toner image based on an original image and lubricating toner is supplied to a cleaning blade. This toner band is preferably supplied to the cleaning blade efficiently without being transferred. When the toner band is imaged, the bias power supply for applying a bias voltage to the transfer device is stopped, and the toner on the photoreceptor is removed. I am trying to prevent it from moving to the transfer unit. However, even if the bias power supply is actually stopped, the current is attracted to the charge on the photosensitive member from the ground terminal and the current flows backward to the transfer device, and the transfer bias voltage is apparently applied to the transfer device. Therefore, particularly in an environment of high temperature and high humidity, about 50% of the toner band on the photoconductor is transferred to the transfer device side. When the toner band is transferred, there is a problem that the paper is soiled with toner or the toner is wasted and the amount of toner supplied to the cleaning blade is reduced.
このようなトナーバンドの転写を防止する技術として、特許文献１には、トナーバンドが形成されたときには、転写器に転写バイアス電圧とは逆極性の逆転写バイアス電圧を印加して（すなわち、転写器にトナーの極性と同極性のバイアスを印加し）、トナーが転写器側に移動するのを防止する技術や、転写器を感光体から離間させる技術について記載されている。この特許文献１に記載された技術によると、トナーバンドが転写されて用紙などが汚れてしまう不具合が回避されるとともに、クリーニングブレードにトナーが無駄なく供給されて、長期に渡ってクリーニング性能が維持される。
しかし、通常の転写バイアス電圧に加えて、本来のトナー像の作像には不必要な逆極性の転写バイアス電圧を印加するためには、両極性の電圧を印加することができる高価な高圧電源を用意する必要があり、コストが上昇してしまうという問題がある。また、トナーバンドを作成する際に転写器を感光体から離間させる場合、転写器を離間させるための移動機構が必要となるうえ、転写器を移動させるのに時間がかかってしまう。例えば、生産性の向上が図られた画像形成装置では、トナー像が形成される画像領域間の隙間（イメージギャップ）は最短で８０ｍｍ程度であり、画像形成プロセスと画像形成プロセスとの間の非画像形成プロセスの時間は最短で３６０ｍｓ程度である。これに対して、転写器を感光体から離間させるのに、感光体から中間転写ベルトにトナー像を転写する一次転写器で１２００ｍｓ程度、中間転写ベルトから用紙にトナー像を転写する二次転写器で約５００ｍｓ程度かかってしまうため、画像を形成する一連の処理効率が低下してしまうという問題がある。 However, in addition to the normal transfer bias voltage, in order to apply a reverse bias voltage that is not necessary for the original toner image, an expensive high-voltage power supply that can apply a bipolar voltage. There is a problem that the cost increases. Further, when the transfer device is separated from the photosensitive member when the toner band is formed, a moving mechanism for separating the transfer device is required, and it takes time to move the transfer device. For example, in an image forming apparatus in which productivity is improved, a gap (image gap) between image areas on which toner images are formed is about 80 mm at the shortest, and the non-between the image forming process and the image forming process is not performed. The minimum image forming process time is about 360 ms. On the other hand, in order to separate the transfer device from the photoconductor, the primary transfer device that transfers the toner image from the photoconductor to the intermediate transfer belt takes about 1200 ms, and the secondary transfer device that transfers the toner image from the intermediate transfer belt to the paper. Therefore, there is a problem that a series of processing efficiency for forming an image is lowered.
本発明は、上記事情に鑑み、処理効率の低下やコストの上昇を抑え、トナーを有効にクリーニングブレードに供給することができる画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of suppressing a decrease in processing efficiency and an increase in cost and effectively supplying toner to a cleaning blade.
上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、表面に画像を担持して回転する像担持体と、
像担持体の表面を帯電させる帯電器と、
帯電器によって帯電された像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光器と、
静電潜像をトナーを含んだ現像剤で現像して像担持体の表面にトナー像を形成する現像器と、
所定のバイアス電圧が印加され、そのバイアス電圧でトナー像を被転写体に転写する、像担持体に直接又は間接的に接触して作用する転写器と、
像担持体の回転による表面の移動における転写器の下流側かつ帯電器の上流側で像担持体の表面に当接して表面からトナーを除去するクリーナと、
接地されるアース端子と、
転写器とアース端子との間で電荷を移動させてバイアス電圧を転写器に印加するバイアス電源と、
バイアス電源による電荷の移動で生じる電流が逆方向の電流となる向きで転写器とアース端子との間に設けられたツェナーダイオードとを備えたことを特徴とする。
An image forming apparatus of the present invention that achieves the above object includes an image carrier that carries an image on its surface and rotates,
A charger for charging the surface of the image carrier;
An exposure device that exposes the surface of the image carrier charged by the charger to form an electrostatic latent image; and
A developing device for developing the electrostatic latent image with a developer containing toner to form a toner image on the surface of the image carrier;
A transfer device that is applied with a predetermined bias voltage and transfers a toner image to a transfer medium with the bias voltage, and that acts in direct or indirect contact with the image carrier;
A cleaner that contacts the surface of the image carrier on the downstream side of the transfer unit and the upstream side of the charger in the movement of the surface by rotation of the image carrier and removes toner from the surface;
A ground terminal to be grounded;
A bias power source for transferring a charge between the transfer device and the ground terminal and applying a bias voltage to the transfer device;
A zener diode provided between the transfer device and the ground terminal is provided in such a direction that a current generated by the movement of charges by the bias power source becomes a current in the reverse direction.
本発明の画像形成装置によると、バイアス電源が停止されると、転写体を帯電している電荷がアース端子に移動されるとともに、それらの電荷の転写体への逆流がツェナーダイオードによって妨げられる。このように、バイアス電源が停止された状態では、形成されたトナー像が転写されずに確実にクリーナに供給されるため、トナーによって用紙がよごれてしまう不具合が防止されるとともに、トナーが潤滑材となってクリーナなどの磨耗が軽減されて、長期に渡ってクリーニング性能が維持される。また、本発明の画像形成装置によると、トナーの転写を防ぐために転写器を移動させる必要がなく、移動時間による処理効率の低下が回避されるうえ、ツェナーダイオードは安価であるため、コストの大幅な上昇が抑えられる。 According to the image forming apparatus of the present invention, when the bias power supply is stopped, the charges charging the transfer body are moved to the ground terminal, and the backflow of these charges to the transfer body is prevented by the Zener diode. As described above, when the bias power supply is stopped, the formed toner image is surely supplied to the cleaner without being transferred, so that it is possible to prevent a problem that the paper is soiled by the toner, and the toner is used as a lubricant. Thus, the wear of the cleaner and the like is reduced, and the cleaning performance is maintained for a long time. In addition, according to the image forming apparatus of the present invention, it is not necessary to move the transfer device in order to prevent the transfer of toner, and a reduction in processing efficiency due to the moving time is avoided, and the Zener diode is inexpensive, so the cost is greatly increased. Rise is suppressed.
また、本発明の画像形成装置において、上記クリーナが、板形状を有し、その板の縁が像担持体の表面に当接して、表面からトナーを掻き取るブレードを有するものであることが好適である。 In the image forming apparatus of the present invention, it is preferable that the cleaner has a plate shape, and has a blade that scrapes the toner from the surface by contacting the surface of the image carrier with the edge of the plate. It is.
像担持体の表面に残留したトナーを掻き取るブレードは、安価ではあるが、像担持体に板形状の縁が強く押し付けられるために磨耗が生じやすい。本発明における好適な形態の画像形成装置によると、製造コストが軽減されるとともに、潤滑材となるトナーが確実にクリーナに供給されることにより、長期に渡ってクリーニング性能が維持される。 A blade that scrapes off toner remaining on the surface of the image carrier is inexpensive, but wear easily occurs because the edge of the plate shape is strongly pressed against the image carrier. According to a preferred embodiment of the image forming apparatus of the present invention, the manufacturing cost is reduced, and the toner as the lubricant is reliably supplied to the cleaner, so that the cleaning performance is maintained for a long period of time.
また、本発明の画像形成装置において、上記露光器および上記現像器を制御して像担持体に、外部から入力される画像データに基づいた第１のトナー像と、内部に記憶した所定パターンに基づいた第２のトナー像とを、互いに異なるタイミングで形成させる画像制御部と、
画像制御部によって第１のトナー像が形成されるときにはバイアス電源を稼動させて転写体に転写バイアス電圧を印加させ、画像制御部によって第２のトナー像が形成されるときには、バイアス電源を停止させる電源制御部とを備えたことが好ましい。
In the image forming apparatus of the present invention, the exposure unit and the developing unit are controlled to form a first toner image based on image data input from the outside, and a predetermined pattern stored in the image carrier. An image control unit for forming the second toner image based on the second toner image at different timings;
When the first toner image is formed by the image control unit, the bias power source is operated to apply a transfer bias voltage to the transfer body, and when the second toner image is formed by the image control unit, the bias power source is stopped. It is preferable to include a power supply control unit.
画像データに基づいた第１のトナー像が形成されるときには、転写器にバイアス電圧が印加されることによって第１のトナー像が精度良く転写され、トナーバンドなどといった第２のトナー像が形成されるときには、バイアス電源が停止されるとともに、ツェナーダイオードによってアース端子に移動された電荷の逆流が防止されることによって、確実に第２のトナー像がクリーナに供給される。 When the first toner image based on the image data is formed, the first toner image is accurately transferred by applying a bias voltage to the transfer device, and a second toner image such as a toner band is formed. In this case, the bias power supply is stopped, and the backflow of the charge moved to the ground terminal by the Zener diode is prevented, so that the second toner image is reliably supplied to the cleaner.
また、本発明の画像形成装置において、上記画像制御部は、像担持体の周方向の累積移動距離、画像形成部で形成されたトナー画像の累積ドット数、画像形成装置で形成されたトナー画像の累積枚数、現像器の累積駆動時間、像担持体の累積回転数のうちの少なくともいずれか１つをパラメータとして用い、パラメータの値が所定の閾値に達したタイミングで第２のトナー像を形成させ、第２のトナー像がクリーナを通過した後で該パラメータの値をリセットするものであることが好ましい。 In the image forming apparatus of the present invention, the image control unit includes the cumulative moving distance of the image carrier in the circumferential direction, the cumulative number of dots of the toner image formed by the image forming unit, and the toner image formed by the image forming device. The second toner image is formed at a timing when the parameter value reaches a predetermined threshold value using at least one of the cumulative number of sheets, the cumulative driving time of the developing device, and the cumulative rotational speed of the image carrier as a parameter. The parameter value is preferably reset after the second toner image passes through the cleaner.
第２のトナー像がクリーナを通過した後でパラメータの値がリセットされることによって、本体筐体のカバーなどが開けられるなどして画像形成装置の駆動が中断された場合であっても、第２のトナー像が確実にクリーナに供給される。 Even when the drive of the image forming apparatus is interrupted by opening the cover of the main body housing or the like by resetting the parameter value after the second toner image has passed through the cleaner, 2 toner image is reliably supplied to the cleaner.
また、本発明の画像形成装置において、パラメータの値が上昇するのに伴ってカウント値が上昇するカウンタを備え、
現像器は、回転する現像ロールで現像剤を供給しながらトナー像を担持体の表面に形成するものであるとともに、現像ロールが回転するトナー供給モードと、現像ロールの回転が停止しているトナー停止モードとを有するものであり、
画像制御部は、現像器がトナー供給モードにあるときには、パラメータの値の増加に対してカウンタのカウント値を所定比率で増加させ、現像器が前記トナー停止モードにあるときには、パラメータの値の増加に対してカウンタのカウント値を所定比率よりも大きい比率で増加させるものであることが好ましい。
In the image forming apparatus of the present invention, the image forming apparatus includes a counter whose count value increases as the parameter value increases,
The developing device forms a toner image on the surface of the carrier while supplying the developer with a rotating developing roll, and also supplies a toner supply mode in which the developing roll rotates and a toner in which the rotation of the developing roll is stopped. Having a stop mode,
When the developing device is in the toner supply mode, the image control unit increases the count value of the counter by a predetermined ratio with respect to the increase in the parameter value, and when the developing device is in the toner stop mode, the parameter value is increased. On the other hand, it is preferable to increase the count value of the counter at a ratio larger than a predetermined ratio.
通常、トナー画像が形成されないときであっても、次回のトナー画像を形成するときに備えて像担持体の回転を止めずに駆動させておくことが行われている。一方、現像ロールについては、空回りさせておくことによって、こぼれ落ちたトナーが潤滑剤の役割を担うが、空回りされている状態が続くと内部に格納されたトナーが劣化してしまうため、トナー画像が形成されないときには回転が停止されることが一般的である。しかし、像担持体が回転されて現像ロールの回転が停止された状態が続くと、クリーナにトナーが全く供給されず、像担持体およびクリーニングブレードの磨耗に拍車がかかってしまうという問題がある。 Usually, even when a toner image is not formed, the image carrier is driven without stopping in preparation for the next toner image formation. On the other hand, when the developing roll is idle, the spilled toner plays the role of a lubricant, but the toner stored inside deteriorates when the idle state continues, so that the toner image is deteriorated. In general, the rotation is stopped when it is not formed. However, if the state where the image carrier is rotated and the rotation of the developing roller is stopped continues, there is a problem that toner is not supplied to the cleaner and the wear of the image carrier and the cleaning blade is spurred.
本発明の好適な形態の画像形成装置によると、現像装置の回転が停止したトナー停止モードでは、現像装置が回転したトナー供給モード時よりもパラメータ値に同期したカウント値が大きい比率で増加され、トナー供給モード時よりも早いタイミングで第２のトナー像が形成される。このように、トナー供給モード時とトナー停止モードとでカウント値を増加させる比率を変えることによって、それらのモードが混在して実行されるときでも、第２のトナー像を形成するタイミングを容易かつ適切に制御することができる。 According to the image forming apparatus of the preferred embodiment of the present invention, in the toner stop mode in which the rotation of the developing device is stopped, the count value synchronized with the parameter value is increased at a larger ratio than in the toner supply mode in which the developing device is rotated, A second toner image is formed at an earlier timing than in the toner supply mode. In this way, by changing the ratio of increasing the count value between the toner supply mode and the toner stop mode, the timing for forming the second toner image can be easily and even when the modes are mixedly executed. It can be controlled appropriately.
本発明によれば、処理効率の低下やコストの上昇を抑えて、トナーバンドを効率よくクリーニングブレードに供給することができる画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of efficiently supplying a toner band to a cleaning blade while suppressing a decrease in processing efficiency and an increase in cost.
以下、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
図１は、本発明の一実施形態が適用されたプリンタの主要部を示す概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a main part of a printer to which an embodiment of the present invention is applied.
図１に示すように、プリンタ１には、画像データに基づいてトナー像を形成する４つの画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが備えられており、各画像形成部には、それぞれ、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ、帯電器１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ、露光器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ、現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ、一次一次転写器１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ、感光体クリーナ１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋが備えられている。尚、このプリンタ１は、フルカラーの印刷が可能となっており、上記の各構成要素の末尾に付された符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、およびＫは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、および黒の画像形成用の構成要素であることを示している。感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋは、本発明にいう像担持体の一例にそれぞれ相当し、帯電器１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋは、本発明にいう帯電器の一例にそれぞれ相当し、露光器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、本発明にいう露光器の一例にそれぞれ相当し、現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋは、本発明にいう現像器の一例にそれぞれ相当し、一次一次転写器１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋは、本発明にいう転写器の一例にそれぞれ相当し、感光体クリーナ１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋは、本発明にいうクリーナの一例にそれぞれ相当する。
As shown in FIG. 1, the printer 1 includes four
また、プリンタ１には、制御部２０、中間転写ベルト３０、駆動ロール３１、従属ロール３２、中間転写ベルトクリーナ３３、ステアリングロール３４、二次転写器３６、転写体クリーナ３７も備えられている。制御部２０は、本発明にいう画像制御部の一例に相当するとともに、本発明にいう電源制御部の一例に相当する。
The printer 1 also includes a
このプリンタ１の画像形成における基本動作について説明する。 A basic operation of the printer 1 in image formation will be described.
まず、画像を形成するための準備として、各色用の感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋが矢印Ａ方向に回転され、それら感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの表面に、帯電器１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋによって所定の電荷がそれぞれ付与される。
First, as preparation for forming an image, the
続いて、原画像がイエロー、マゼンタ、シアン、および黒に色分解された色分解画像を表す原画像データが、制御部２０によって、対応する画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋに与えられる。
Subsequently, original image data representing a color separation image obtained by separating the original image into yellow, magenta, cyan, and black is given to the corresponding
次に、イエローの画像形成部１０Ｙによるトナー像形成が開始され、露光器１３Ｙにより感光体１１Ｙ表面に、イエローの色分解画像に相当する露光光が照射されて静電的な潜像（静電潜像）が形成される。その静電潜像は、現像器１４Ｙによって循環供給される現像剤に含まれたイエローのトナーで、現像器１４Ｙと感光体１１Ｙとの間の現像位置に印加された現像電圧によって現像されて、感光体１１Ｙ上にイエローのトナー像が形成される。
Next, toner image formation by the yellow
一次転写器１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋには、一次転写器１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋに転写バイアス電圧を印加するバイアス印加部１５０Ｙ，１５０Ｍ，１５０Ｃ，１５０Ｋがそれぞれ設けられている。バイアス印加部１５０Ｙから一次転写器１５Ｙに転写バイアス電圧が印加されると、感光体１１Ｙ上に形成されたイエローのトナー像は中間転写ベルト３０上に転写される。この転写方法については、後で詳しく説明する。
The
また、感光体クリーナ１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋには、板形状の縁が感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに押し付けられたクリーニングブレード１６１Ｙ，１６１Ｍ，１６１Ｃ，１６１Ｋがそれぞれ設けられている（図２参照）。感光体１１Ｙ上のトナー像が中間転写ベルト３０上に転写されると、クリーニングブレード１６１Ｙによって、感光体１１Ｙ上に残留する残留トナーが掻き取られて除去される。クリーニングブレード１６１Ｙ，１６１Ｍ，１６１Ｃ，１６１Ｋは、本発明にいうブレードの一例に相当する。
Further, the
中間転写ベルト３０は、駆動ロール３１によって矢印Ｂ方向に巡回移動されるとともに、ステアリングロール３２によって幅方向の位置ずれが補正される。この中間転写ベルト３０上に転写されたイエローのトナー像が次の色の画像形成部１０Ｍの一次転写器１５Ｍに到達するタイミングに合わせて、次の色のマゼンタのトナー像が一次転写器１５Ｍに到達するように、マゼンタの画像形成部１０Ｍによるトナー像形成が行われる。こうして形成されたマゼンタのトナー像は、バイアス印加部１５０からバイアス電圧が印加された一次転写器１５Ｍによって、中間転写ベルト３０上のイエローのトナー像の上に重ねて転写される。
The
続いて、シアンおよび黒の画像形成部１０Ｃ、１０Ｋによるトナー像形成が上記と同様のタイミングで行われ、一次転写器１５Ｃ、１５Ｋにおいて中間転写ベルト３０のイエローおよびマゼンタのトナー像の上に順次重ねて転写される。
Subsequently, toner images are formed by the cyan and black
こうして、中間転写ベルト３０上に転写された多色トナー像は、二次転写器３６により用紙１００上に二次転写され、多色トナー像は用紙１００とともに矢印Ｃ方向に搬送され、定着器３８により用紙１００上に定着されることによりカラー画像が形成される。二次転写器３６上に残留する残留トナーは転写体クリーナ３７によって除去され、転写後の中間転写ベルト３０上に残留する残留トナーは中間転写ベルトクリーナ３３によって除去されて、次の画像形成に向けての準備がなされる。
Thus, the multicolor toner image transferred onto the
ここで、使用されるトナーの量が少ない低密度画像が続いた場合などには、クリーニングブレード１６１Ｙ，１６１Ｍ，１６１Ｃ，１６１Ｋに供給される残留トナーの量が少ないため、クリーニングブレード１６１Ｙ，１６１Ｍ，１６１Ｃ，１６１Ｋにめくれや磨耗が生じてしまって、クリーニング性能が劣化してしまう恐れがある。本実施形態においては、制御部２０に所定のベタ画像を表わすベタデータが予め用意されており、所定のタイミングでベタデータに基づいたトナー画像（以下では、トナーバンドと称する）を形成して、潤滑剤となるトナーをクリーニングブレード１６１Ｙ，１６１Ｍ，１６１Ｃ，１６１Ｋに供給することが行われる。原画像データに基づく画像は、本発明にいう第１の画像の一例にあたり、ベタデータに基づくトナーバンドは、本発明にいう第２の画像の一例に相当する。
Here, when a low-density image with a small amount of toner used continues, the amount of residual toner supplied to the
以下では、トナーバンドを形成し、そのトナーバンドを確実にクリーニングブレード１６１Ｙ，１６１Ｍ，１６１Ｃ，１６１Ｋに供給する方法について説明する。また、説明の便宜上、図１に示すイエローの画像形成部１０Ｙに備えられた各種要素を代表として用いて説明する。
Hereinafter, a method of forming a toner band and reliably supplying the toner band to the
図２は、図１に示すイエローの画像形成部１０Ｙの拡大図である。尚、図２では、感光体１１Ｙおよび転写体１５Ｙの内部が帯電されているように示されているが、これはスペースの都合によるものであり、実際にはそれらの表面が帯電されている。
FIG. 2 is an enlarged view of the yellow
現像器１４Ｙは、回転する現像ロールでトナー２００を供給するものであり、この例では、マイナスに帯電されたトナー２００が内部に格納されている。
The developing
また、感光体１１Ｙは、帯電器１２Ｙによって表面がマイナス電荷３０２で帯電されている。
The surface of the
一次転写器１５Ｙに設けられたバイアス印加部１５０Ｙには、接地されたアース端子１５１Ｙと、一次転写器１５Ｙに転写バイアス電圧を印加する転写バイアス電源１５２Ｙと、アース端子１５１Ｙから一次転写器１５Ｙに向かう方向（矢印Ｄ方向）の電流が逆方向の電流となる向きで配置されたツェナーダイオード１５３Ｙとが備えられている。このアース端子１５１は、本発明にいうアース端子の一例にあたり、転写バイアス電源１５２Ｙは、本発明にいうバイアス電源の一例にあたり、ツェナーダイオード１５３Ｙは、本発明にいうツェナーダイオードの一例に相当する。
The
ここで、一旦図２の説明を中断し、ツェナーダイオードの特性について説明する。 Here, the description of FIG. 2 is temporarily interrupted, and the characteristics of the Zener diode will be described.
図３は、ツェナーダイオードの電圧−電流特性を示す図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating voltage-current characteristics of a Zener diode.
ツェナーダイオードは、ダイオードに逆方向の電圧を印加することによって急に電流が流れるようになるツェナー効果が、一般のダイオードよりも低い電圧で生じるという特性を有している。 A Zener diode has a characteristic that a Zener effect in which a current suddenly flows when a reverse voltage is applied to the diode occurs at a voltage lower than that of a general diode.
図３に示すように、ツェナーダイオードに順方向の電圧を印加すると、その電圧に応じた大きさの順方向の電流が流れる（順方向状態Ｐ１）。また、ツェナーダイオードに逆方向の電圧を印加していくと、電圧値が小さいときには電流が流れず（飽和状態Ｐ２）、電圧が電圧値Ｖtに達したときに急激に逆方向の電流が流れ始める（降伏状態Ｐ３）。 As shown in FIG. 3, when a forward voltage is applied to the Zener diode, a forward current having a magnitude corresponding to the voltage flows (forward state P1). Also, when gradually applying a reverse voltage to the Zener diode sharply reverse current flows when no current flows (saturated P2), the voltage reaches the voltage value V t when the voltage value smaller Start (yield state P3).
図２に戻って説明する。 Returning to FIG.
原画像を表わす原画像データに基づいてトナー画像が形成されるときには、制御部２０からの指示によって、転写バイアス電源１５２から矢印Ｄ方向に、図３に示す電圧値Ｖtよりも大きい電圧値の電圧が印加される。このとき、ツェナーダイオード１５３Ｙには、逆方向に電圧値Ｖtよりも大きい電圧が印加されたことになり、図３に示す降伏状態Ｐ３に達して、逆方向にあたる矢印Ｄ方向に電流が流れる。
When the toner image is formed based on original image data representing an original image by an instruction from the
一次転写器１５Ｙは、ツェナーダイオード１５３Ｙから流れ込んできた電流（プラス電荷３０１）によって、感光体１１Ｙの電位よりも大きい電位に帯電される。
The
以上のようにして感光体１１Ｙと一次転写器１５Ｙとの間に転写バイアス電圧が印加されると、感光体１１Ｙに引き付けられたトナー２００が更に強く一次転写器１５Ｙに引き付けられ、トナー２００が中間転写ベルト３０上に転写される。
As described above, when the transfer bias voltage is applied between the photoconductor 11Y and the
また、トナーバンドが形成されるときには、制御部２０からの指示によって、転写バイアス電源１５２が停止される。ツェナーダイオード１５３Ｙは、降伏状態Ｐ３から飽和状態Ｐ２に遷移し、矢印Ｄ方向に流れていた電流が停止される。
When the toner band is formed, the transfer bias power source 152 is stopped by an instruction from the
また、一次転写器１５Ｙの表面を帯電していたプラス電荷３０１は、アース端子１５１Ｙに向けて移動する。このとき、アース端子１５１Ｙに移動されたプラス電荷３０１は、感光体１１Ｙ上のクーロン力によって引き付けられるが、ツェナーダイオード１５３Ｙが電流を流さない飽和状態Ｐ２であるため、アース端子１５１Ｙから一次転写器１５Ｙへ向かう逆方向へのプラス電荷３０１の移動が妨げられ、プラス電荷３０１の逆流が確実に防止される。
Further, the
以上のようにして一次転写器１５Ｙは除電され、トナー２００は感光体１１Ｙを帯電しているマイナス電荷３０２に引き付けられたまま、一次転写器１５Ｙによって転写されずにクリーナ１６Ｙへと送られる。クリーナ１６Ｙに送られたトナー２００は、クリーニングブレード１６１Ｙによって感光体１１Ｙの表面から掻き取られる。
As described above, the
このように、本実施形態によると、トナーバンドが一次転写器１５Ｙによって転写されることなく、確実にクリーニングブレードに供給されるため、長期に渡ってクリーニング性能が維持される。
As described above, according to the present embodiment, the toner band is reliably supplied to the cleaning blade without being transferred by the
ところで、例えば感光体１１Ｙは、一旦回転を停止させてしまうと、次に駆動させて安定した状態に保持するまでに時間がかかってしまうため、通常は、１つのジョブにおける複数枚の画像全ての形成が終了するまで回転させ続ける。このとき、イエローの色成分が含まれない白黒画像の形成などが続く場合には、トナー２００の供給が行われないまま感光体１１Ｙが回転され続けるため、感光体１１Ｙとクリーニングブレード１６１Ｙとの間の摩擦力が上がり、やがてクリーニングブレード１６１Ｙがめくれてしまうという問題がある。
By the way, for example, once the rotation of the
この問題を解決するには、例えば白黒画像の形成が続く場合であっても、イエローの現像器１２Ｙを回転させ続け、現像器１２Ｙからこぼれ落ちるトナーをクリーニングブレード１６１Ｙに供給することが考えられる。しかし、現像器１２Ｙを空回りさせ続けると、トナー２００に外添剤がうめ込まれたり、トナー２００と外添剤が離れてしまったりしてトナー２００が劣化し、トナー２００が潤滑剤の役割を果たせなくなったり、形成された画像の画質が低下してしまうという問題が生じる。
In order to solve this problem, for example, even when black-and-white images continue to be formed, it is conceivable to continue rotating the yellow developing
本実施形態においては、１つのジョブにおける複数枚の画像全ての形成が終了するまで感光体１１は回転させ続けるが、形成される画像にその色の色分解成分が含まれていない場合には、現像器１２の回転を停止させる。また、感光体１１が回転されて、現像器１２が回転されない状態（すなわち、その色の色分解成分が含まれていない画像が形成される場合）が続くときには、その色の色分解成分が含まれている画像の形成が続く場合と比べて早いタイミングでトナーバンドが形成される。 In the present embodiment, the photoconductor 11 is continuously rotated until the formation of all of a plurality of images in one job is completed, but when the formed image does not include the color separation component of the color, The rotation of the developing device 12 is stopped. Further, when the photoconductor 11 is rotated and the developing device 12 is not rotated (that is, when an image not including the color separation component of the color is formed), the color separation component of the color is included. The toner band is formed at an earlier timing than the case where the image formation continues.
図４は、トナーバンドを形成するタイミングを示すフローチャートである。この図４においても、Ｙ色についてのみ説明する。 FIG. 4 is a flowchart showing timing for forming a toner band. In FIG. 4 as well, only the Y color will be described.
まず、プリンタ１の電源が投入されると、プリンタ１を構成する各種要素が駆動され、転写バイアス電源１５２Ｙから一次転写器１５Ｙに転写バイアス電圧が印加される（図４のステップＳ１）。
First, when the power source of the printer 1 is turned on, various elements constituting the printer 1 are driven, and a transfer bias voltage is applied from the transfer
制御部２０において原画像を表わす原画像データが取得されると、その原画像データに基づいて画像を形成する一連の画像形成プロセスが開始される（図４のステップＳ２：Ｙｅｓ）。ここでは、原画像がＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋに色分解された色分解画像それぞれを表す各色分解データによって構成された原画像データが取得されるものとする。
When the original image data representing the original image is acquired by the
原画像データにイエローの色分解データが含まれている場合（図４のステップＳ３：Ｙｅｓ）、イエローの現像器１４Ｙが回転駆動されて（図４のステップＳ４）、イエローのトナー像の形成が行われる。画像形成プロセスにおいてトナー像の形成が行われるモードは、本発明にいうトナー供給モードにあたる。
When the original image data includes yellow color separation data (step S3: Yes in FIG. 4), the yellow developing
本実施形態においては、制御部２０にはＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ各色用のカウンタが用意されており、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋそれぞれが１回転するごとに、各色のカウンタのカウント値が増加する。ここでは、イエローのカウンタのカウント値が１増加されて（図４のステップＳ５）、画像形成プロセスが終了する。
In this embodiment, the
また、次の画像形成プロセスが開始されるまでの非画像形成プロセスでは（図４のステップＳ２：Ｎｏ）、イエローのカウンタのカウント値が所定の閾値以上であるか否かが判定される。カウント値が閾値よりも小さいときには（図４のステップＳ８：Ｎｏ）、トナーバンドを形成するタイミングではないため、制御部２０で原画像データが取得されて次の画像形成プロセスが開始されるまで待機される。
In the non-image forming process until the next image forming process is started (step S2 in FIG. 4: No), it is determined whether the count value of the yellow counter is equal to or greater than a predetermined threshold value. When the count value is smaller than the threshold value (step S8: No in FIG. 4), it is not the timing for forming the toner band, so the
制御部２０で原画像データが取得されて画像形成プロセスが開始され（図４のステップＳ２：Ｙｅｓ）、原画像データにイエローの色分解データが含まれていない場合（図４のステップＳ３：Ｎｏ）、イエローについてはトナー像の形成が行われない。画像形成プロセスにおいてトナー像の形成が行われないモードは、本発明にいうトナー停止モードにあたる。
When the original image data is acquired by the
トナー停止モードでは、現像器１４Ｙの回転が停止される（図４のステップＳ６）。
In the toner stop mode, the rotation of the developing
現像器１４Ｙの回転が停止された状態では、イエローのカウンタのカウント値が、現像器１４Ｙが回転されていた状態よりも高い増加率で増加される。この例では、イエローのカウンタのカウント値が２増加されて（図４のステップＳ７）、画像形成プロセスが終了する。
In a state where the rotation of the developing
画像形成プロセスが終了して非画像形成プロセスが開始されると（図４のステップＳ２：Ｎｏ）、再び、イエローのカウンタのカウント値が所定の閾値以上であるか否かが判定される。カウント値が閾値以上であるときには（図４のステップＳ８：Ｙｅｓ）、トナーバンドを形成するタイミングであり、イエローのトナーバンドが形成される。 When the image forming process is completed and the non-image forming process is started (step S2 in FIG. 4: No), it is determined again whether the count value of the yellow counter is equal to or greater than a predetermined threshold value. When the count value is equal to or greater than the threshold value (step S8: Yes in FIG. 4), the toner band is formed, and the yellow toner band is formed.
制御部２０は、イエローの画像形成部１０Ｙに、予め用意されているベタデータに基づいてトナーバンドを形成させる。
The
まず、転写バイアス電源１５２Ｙが停止されて（図４のステップＳ９）、一次転写器１５Ｙへの転写バイアス電圧の印加が停止される。
First, the transfer
続いて、感光体１１Ｙ上に、ベタデータに基づいたトナーバンドが形成される。形成されたトナーバンドは中間転写ベルト３０に転写されずにクリーナ１６Ｙに送られ、クリーニングブレード１６１Ｙに供給されて掻き取られる（図４のステップＳ１０：Ｙｅｓ）。
Subsequently, a toner band based on the solid data is formed on the
トナーバンドがクリーニングブレード１６１Ｙに掻き取られると、イエローのカウンタのカウント値がリセットされる（図４のステップＳ１１）。トナーバンドがクリーニングされてから、カウンタのカウント値がリセットされることによって、例えば、本体筐体のカバーなどが開けられるなどしてプリンタ１の駆動が中断された場合であっても、確実にトナーバンドがクリーニングブレードに供給される。
When the toner band is scraped off by the
イエローのカウンタがリセットされると、転写バイアス電源１５２ＹがＯＮされて（図４のステップＳ１）、画像形成プロセスが再び開始される。
When the yellow counter is reset, the transfer
以上のような処理が、Ｃ，Ｍ，およびＫ各色でも行われる。 The above processing is also performed for each color of C, M, and K.
このように、カウンタを備えて、トナー停止モードにおけるカウント値をトナー供給モードにおけるカウント値よりも大きい増加率で増加させることによって、これらトナー停止モードとトナー供給モードとが混在している場合であっても、容易にトナーバンドの形成タイミングを制御することができる。 In this manner, the toner stop mode and the toner supply mode are mixed by providing the counter and increasing the count value in the toner stop mode at an increase rate larger than the count value in the toner supply mode. However, the formation timing of the toner band can be easily controlled.
ここで、上記では、ベタデータに基づくトナーバンドを形成する例について説明したが、本発明にいう第２の画像は、クリーナにトナーを供給することができる画像であればベタ画像に限らない。 Here, the example of forming the toner band based on the solid data has been described above, but the second image referred to in the present invention is not limited to the solid image as long as the image can supply the toner to the cleaner.
また、上記では、パラメータとして像担持体の累積回転数を用いる例について説明したが、本発明にいう画像制御部は、パラメータとして、像担持体の累積回転数、像担持体の周方向の累積移動量、トナー画像の累積ドット数、トナー画像の累積枚数、現像器の累積駆動時間のうち少なくともいずれか１つを用いるものであればよく、これらのうちの複数を合わせて用いるものであってもよい。 In the above description, the example in which the cumulative rotation speed of the image carrier is used as a parameter has been described. However, the image control unit according to the present invention uses the cumulative rotation speed of the image carrier and the circumferential accumulation of the image carrier as parameters. Any one of the moving amount, the cumulative number of dots of the toner image, the cumulative number of toner images, and the cumulative driving time of the developing device may be used, and a plurality of these may be used together. Also good.
１ プリンタ
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ 画像形成部
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ 感光体
１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ 帯電器
１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ 露光器
１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ 現像器
１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ 一次転写器
１５１Ｙ アース端子
１５２Ｙ バイアス電源
１５３Ｙ ツェナーダイオード
１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ 感光体クリーナ
２０ 制御部
２１ 記憶部
３０ 中間転写ベルト
３１ 駆動ロール
３２ 従属ロール
３３ 中間転写ベルトクリーナ
３４ ステアリングロール
３６ 二次転写器
３７ 転写体クリーナ
３８ 定着器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記像担持体の表面を帯電させる帯電器と、
前記帯電器によって帯電された像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光器と、
前記静電潜像をトナーを含んだ現像剤で現像して前記像担持体の表面にトナー像を形成する現像器と、
所定のバイアス電圧が印加され、そのバイアス電圧で前記トナー像を被転写体に転写する、前記像担持体に直接又は間接的に接触して作用する転写器と、
前記像担持体の回転による表面の移動における前記転写器の下流側かつ前記帯電器の上流側で該像担持体の表面に当接して該表面からトナーを除去するクリーナと、
接地されるアース端子と、
前記転写器と前記アース端子との間で電荷を移動させて前記バイアス電圧を前記転写器に印加するバイアス電源と、
前記バイアス電源による電荷の移動で生じる電流が逆方向の電流となる向きで前記転写器と前記アース端子との間に設けられたツェナーダイオードとを備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that carries an image on its surface and rotates;
A charger for charging the surface of the image carrier;
An exposure unit that exposes the surface of the image carrier charged by the charger to form an electrostatic latent image; and
A developing device for developing the electrostatic latent image with a developer containing toner to form a toner image on the surface of the image carrier;
A transfer device which is applied with a predetermined bias voltage and transfers the toner image to a transfer medium with the bias voltage, and which acts in direct or indirect contact with the image carrier;
A cleaner that contacts the surface of the image carrier on the downstream side of the transfer unit and the upstream side of the charger in the movement of the surface by rotation of the image carrier and removes toner from the surface;
A ground terminal to be grounded;
A bias power source for transferring the charge between the transfer device and the ground terminal and applying the bias voltage to the transfer device;
An image forming apparatus comprising: a Zener diode provided between the transfer device and the ground terminal in such a direction that a current generated by the movement of charges by the bias power source becomes a current in a reverse direction.
前記画像制御部によって前記第１のトナー像が形成されるときには前記バイアス電源を稼動させて前記転写体に前記転写バイアス電圧を印加させ、前記画像制御部によって前記第２のトナー像が形成されるときには、該バイアス電源を停止させる電源制御部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。 A first toner image based on image data input from the outside and a second toner image based on a predetermined pattern stored in the image carrier are controlled by controlling the exposure unit and the developing unit. An image controller formed at different timings;
When the first toner image is formed by the image control unit, the bias power supply is operated to apply the transfer bias voltage to the transfer body, and the second toner image is formed by the image control unit. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a power supply control unit that stops the bias power supply.
前記現像器は、回転する現像ロールで現像剤を供給しながらトナー像を前記担持体の表面に形成するものであるとともに、該現像ロールが回転するトナー供給モードと、該現像ロールの回転が停止しているトナー停止モードとを有するものであり、
前記画像制御部は、前記現像器が前記トナー供給モードにあるときには、前記パラメータの値の増加に対して前記カウンタのカウント値を所定比率で増加させ、該現像器が前記トナー停止モードにあるときには、該パラメータの値の増加に対して該カウンタのカウント値を該所定比率よりも大きい比率で増加させるものであることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。 A counter whose count value increases as the value of the parameter increases;
The developing device forms a toner image on the surface of the carrier while supplying the developer with a rotating developing roll, and also supplies a toner supply mode in which the developing roll rotates and the rotation of the developing roll is stopped. Toner stop mode, and
The image controller increases the count value of the counter by a predetermined ratio with respect to the increase in the parameter value when the developing device is in the toner supply mode, and when the developing device is in the toner stop mode. 5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the count value of the counter is increased at a ratio larger than the predetermined ratio with respect to the increase in the parameter value.
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