JP6447993B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
うな画像形成装置構成においては、工程時間の短縮のため、画像形成工程の終了を待たずに画像形成装置調整処理を実行しようとする場合、次のような問題が発生する。
トナー像を担持する第1像担持体と、
前記第1像担持体と接触する1次転写部で前記第1像担持体からトナー像が1次転写される第2像担持体と、
前記第2像担持体の外周面に接触して2次転写部を形成し、前記2次転写部において前記第1像担持体から1次転写されたトナー像を記録材に2次転写する2次転写部材と、
前記2次転写部材に電圧を印加する電源と、
前記電源から前記2次転写部材に第1の極性の電圧を印加することによって前記第2像担持体から記録材にトナー像を2次転写する第1工程と、前記電源から前記2次転写部材に第1の極性とは反対の極性である第2の極性の電圧を印加する第2工程と、を実行することが可能な制御手段と、
を備え、
前記電源から前記2次転写部材に前記第1の極性の電圧を印加することによって前記第2像担持体を介して前記1次転写部に電流を供給し、前記第1像担持体から前記第2像担持体にトナー像を1次転写することが可能な画像形成装置において、
前記制御手段は、前記第1工程から前記第2工程への切り替えを行う場合に、前記第1工程において記録材の搬送方向に関する記録材の後端及び前記第2像担持体の移動方向に関するトナー像の後端が前記2次転写部を通過した後に、前記電源から前記2次転写部材に印加する電圧を、前記第1の極性の電圧から前記第2の極性の電圧に変更することを特徴とする。
詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
図1は、本発明の実施例1に係る画像形成装置の概略構成図である。本実施例に係る画像形成装置は、フルカラープリント画像を得る4連ドラム方式(インライン方式)プリンタである。本実施例に係る画像形成装置は、第1〜第4の画像形成ステーションより構成され、第1ステーション(a)はイエロー、第2ステーション(b)はマゼンタ、第3ステーション(c)はシアン、第4ステーション(d)はブラックである。各ステーションにはそれぞれ第1像担持体である感光ドラム1(1a、1b、1c、1d)が設けられ、それぞれ図中の矢印方向に回転駆動され、順次第2像担持体である中間転写ベルト10に連続的に上記各色で形成されたトナー像を多重転写する。
各画像形成ステーションa〜dと対向する位置には、中間転写体として中間転写ベルト10が配置されている。中間転写ベルト10は、樹脂材料に導電剤を添加して導電性を付与した無端状ベルトであり、支持部材としての、駆動ローラ11、テンションローラ12、2次転写対向ローラ13の3軸で張架され、テンションローラ12により張力が与えられている。中間転写ベルト10は、感光ドラム1a、1b、1c、1dと当接した対向部(1次転写部)で同方向に移動する向きに、感光ドラム1a、1b、1c、1dと略同一の周速度で回転駆動される。すなわち、中間転写ベルト10と感光ドラム1a、1b、1c、1dとは、回転方向が互いに逆向きである。
次に、背景技術で説明した画像形成装置調整処理(記録材にトナー像を転写する工程とは異なる工程)の一例として、カートリッジのクリーニングブレードめくれ防止制御について説明する。既に説明したように、カートリッジ内の像担持体上のトナーをクリーニングするクリーニングブレードを備える画像形成装置では、クリーニングブレードニップ部にトナーを供給するトナー吐き出し処理を行うことがある。クリーニングブレードニップ部のトナーが枯渇し、ブレードの摩擦力が過剰になることでクリーニング不良、さらに進
行するとブレードめくれが発生することを防ぐためである。
図2は、本実施例に係る画像形成装置のシステム構成全体を説明するためのブロック図である。コントローラ部201は、ホストコンピュータ200、エンジン制御部202と相互に通信が可能となっている。コントローラ部201は、ホストコンピュータ200から画像情報と印字命令を受け取り、受け取った画像情報を解析してビットデータに変換する。そして、ビデオインターフェイス部208を介して、記録材毎に印字予約コマンド、印字開始コマンド、ビデオ信号をエンジン制御部202へ送信する。エンジン制御部202は、コントローラ部201からの印字予約コマンドの順に印字(画像形成)の実行準備を行ない、コントローラ部201からの印字開始コマンドを待つ。エンジン制御部202は、印字開始コマンドを受信すると、印字予約コマンドの情報に従って、各制御部(画像制御部203、用紙搬送部204、画像形成装置調整動作制御部205)に印字動作開始を指示する。
07は、搬送センサ(記録材有無検知部)210によって用紙の位置を検出し、その検出結果から画像調整処理実行部206での画像形成装置調整処理の実行タイミングを決定する。画像調整処理実行部206は、画像調整処理タイミング算出部207で決定した実行タイミング以降で、2次転写部の電位極性を切り替え、例えばすでに説明したトナー吐き出し処理などを実行する。連続プリント中に画像形成装置調整処理を実施する場合は、画像制御部203での画像形成、用紙搬送部204の用紙搬送を一時中断する。
(1)トナー吐き出し処理中の2次転写負極性印加タイミングを決定するため、トナー吐き出し処理実施可能な最短タイミングであるBkの1次転写ニップ(300)から2次転写ニップ(303)の間(距離A)に配置する。
(2)トナー像の後端が2次転写ニップを通過するタイミングで用紙の後端がどの位置にいるかを確実に検知するために、2次転写ニップ(303)から距離B(搬送センサOFFから2次転写ニップまでの距離)以上上流に設置する。
転写ニップ(303)から距離Bと同等の距離でベルト上に配置する。搬送センサ(302)は、フォトインタラプタで代表されるように物体の有無や位置を判定するセンサであり、搬送路上に配置され、用紙が搬送センサ(302)上にある場合にON、ない場合にOFFを検知する。
404で、トナー吐き出し処理必要と決定した場合、エンジン制御部202は、トナー吐き出しのための2次転写部極性切り替えタイミングの検知を行う。
エンジン制御部202は、形成した画像の後端が前述した用紙後端検知位置に到達するのを待つ(406)。エンジン制御部202は、406で、画像の後端が用紙後端検知位置に到達すると、上述した搬送センサによって用紙の有無を検知する(407)。
407において、用紙ありを検知した場合は、用紙の後端を搬送センサで検出するのを待つ(411)。
その後、用紙後端が2次転写ニップを通過するのを待って(412)、2次転写部の極性を画像形成時の正極性から負極性に切り替え(409)、トナー吐き出し処理を実行する(410)。
本実施例は、画像形成工程(第1工程)の終了を待たずに、中間転写ベルトへ供給する電流極性の切り替えが必要な別の工程(第2工程)を開始する際、画像形成工程中の記録材及びトナー像が2次転写部を通過するのを待ってから、極性切替えを実行する。すなわち、直前の画像形成工程における定着工程の最中から第2の工程の実行が開始されることになる。したがって、異なる複数の工程を連続的に実施する際において、2次転写部に供給する電流の切り替えによる2次転写への影響を低減しつつ工程時間の短縮を図ることができる。
なお、トナー像後端が記録材後端よりも後に2次転写部を通過するような状況としては、例えば、何らかの理由により本来搬送されるべきサイズの記録材よりも小サイズの記録材が搬送されてしまった場合(画像と記録材のサイズが非対応)などが考えられる。
実施例1の装置構成は、Bkの1次転写ニップ(300)から2次転写部ニップ(303)までの距離(距離A、図3中A)が、搬送センサ(302)のOFF位置から2次転写部ニップ(303)までの距離(距離B、図3中B)よりも長い構成であった。そのため、用紙後端検知位置(301)を、2次転写部ニップ(303)より上流の距離Bの位置、すなわち、排紙センサ(302)と同等の位置に配置することが可能であった。なお、距離Bは、装置構成上あるいは搬送センサ(302)の検知結果を本発明の電流切替制御を行う余裕を設けるうえで必要な距離であり、これよりも下流側に搬送センサ(302)の配置することができない限界の距離である。これにより、トナー像の後端がBkのトナー像の1次転写終了タイミング(315)に到達した以降に用紙後端検知位置(301)で搬送センサ(302)の出力を確認し、トナー吐き出し処理の実行タイミングを決定することができた。しかし、装置構成によっては、距離Aが距離Bより短い場合(距離A
<距離B)もある。この場合は、用紙後端検知位置(301)を2次転写部ニップ(303)より上流の距離Bの位置に配置することができず、搬送センサ(302)の出力だけでは、トナー吐き出し処理の実行タイミングを決定することができない場合がある。
(1)トナー吐き出し処理中の2次転写負極性印加タイミングを決定するため、トナー吐き出し処理実施可能な最短タイミングであるBkの1次転写ニップ(600、700、800)から2次転写ニップ(603、703、803)の間(距離A)に配置する。
(2)トナー像後端が2次転写ニップを通過するタイミングで用紙後端がどの位置にいるかを確実に検知するために、2次転写ニップ(603、703、803)から距離B(搬送センサOFFから2次転写ニップまでの距離)以上上流に設置する。
必要と決定した場合、同じタイミングで、搬送センサ(602)の出力をチェックし、搬送センサ(602)上の用紙の有無を検知する。ここが用紙後端検知位置(601)となる。
用紙後端検知位置(801)で、画像長さと用紙長さとを比較した結果、用紙後端がトナー像後端と同時もしくは、先に2次転写部を通過することがわかる。そのため、トナー像後端が2次転写ニップ(803)を通過(図8(b))するのを待ってから2次転写部の極性を負極性へ切り替え(811)、トナー吐き出し処理を行う(812)。
904で、トナー吐き出し処理必要と決定した場合、エンジン制御部202は、トナー吐き出しのための2次転写部極性切り替えタイミングの検知を行う。
エンジン制御部202は、形成した画像の後端が前述した用紙後端検知位置に到達するのを待つ(906)。本実施例では、Bkの1次転写終了と同じタイミングとなる。エンジン制御部202は、906で、画像の後端が用紙後端検知位置に到達すると、上述した搬送センサによって用紙の有無を検知する(907)。
907において、用紙なしを検知した場合は、908において、画像長さと用紙長さとを比較する。ここで、画像長さ≧用紙長さであると判断した場合、画像後端が2次転写ニップを通過するのを待って(909)、2次転写部の極性を画像形成時の正極性から負極性に切り替え(910)、トナー吐き出し処理を実行する(911)。
908において、画像長さ<用紙長さと判断した場合は、用紙長さから画像長さを引いた距離に相当する時間経過後(912)に913へ進む。
その後、913において、用紙後端検知位置から2次転写ニップまでの距離相当の時間経過後、2次転写部の極性を画像形成時の正極性から負極性に切り替え(910)、トナー吐き出し処理を実行する(911)。
本実施例は、第1位置と第2位置とを2次転写部に対して同等の距離に設けられず、第2位置を第1位置よりも2次転写部に近い位置に設けなければならない装置構成における、記録材及びトナー像の2次転写部の通過の検知の仕方に特徴がある。
この場合は、記録材後端が2次転写部を通過するのを待って、中間転写ベルトへの供給
電流の切り替えを実行する。
したがって、この場合は、トナー像後端が2次転写部を通過するのを待って、中間転写ベルトへの供給電流の切り替えを実行する。
したがって、この場合は、トナー像後端が第2位置に到達したタイミングから、記録材の長さとトナー像の長さとの差に対応した時間、さらに、記録材後端が第1位置から2次転写部を通過するまでの時間を待って、中間転写ベルトへの供給電流を切り替える。
Claims (18)
- トナー像を担持する第1像担持体と、
前記第1像担持体と接触する1次転写部で前記第1像担持体からトナー像が1次転写される第2像担持体と、
前記第2像担持体の外周面に接触して2次転写部を形成し、前記2次転写部において前記第1像担持体から1次転写されたトナー像を記録材に2次転写する2次転写部材と、
前記2次転写部材に電圧を印加する電源と、
前記電源から前記2次転写部材に第1の極性の電圧を印加することによって前記第2像担持体から記録材にトナー像を2次転写する第1工程と、前記電源から前記2次転写部材に第1の極性とは反対の極性である第2の極性の電圧を印加する第2工程と、を実行することが可能な制御手段と、
を備え、
前記電源から前記2次転写部材に前記第1の極性の電圧を印加することによって前記第2像担持体を介して前記1次転写部に電流を供給し、前記第1像担持体から前記第2像担持体にトナー像を1次転写することが可能な画像形成装置において、
前記制御手段は、前記第1工程から前記第2工程への切り替えを行う場合に、前記第1工程において記録材の搬送方向に関する記録材の後端及び前記第2像担持体の移動方向に関するトナー像の後端が前記2次転写部を通過した後に、前記電源から前記2次転写部材に印加する電圧を、前記第1の極性の電圧から前記第2の極性の電圧に変更することを特徴とする画像形成装置。 - 記録材の搬送経路における前記2次転写部より上流の第1位置における記録材の有無を検知する記録材有無検知部と、
前記記録材有無検知部の検知結果が記録材なしとなってから、記録材の後端が前記2次転写部を通過するまでに要する時間を算出する算出部と、
を備え、
前記制御手段は、前記第2像担持体の移動方向に関して前記2次転写部より上流側であって前記1次転写部よりも下流側に配置される第2位置に前記トナー像の後端が到達したときの前記記録材有無検知部の検知結果に基づいて、前記第2工程における前記電源から前記2次転写部材に前記第2の極性の電圧を印加するタイミングを決定することを特徴と
する請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記第1位置と前記第2位置とが前記2次転写部に対して同じ距離にある場合において、
前記第1工程における前記トナー像の後端が前記第2位置にあるときに前記記録材有無検知部の検知結果が記録材なしの場合、
前記制御手段は、前記トナー像の後端が前記2次転写部を通過した後に、前記電源から前記2次転写部材に前記第2の極性の電圧を印加することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記第1位置と前記第2位置とが前記2次転写部に対して同じ距離にある場合において、
前記第1工程における前記トナー像の後端が前記第2位置にあるときに前記記録材有無検知部の検知結果が記録材ありの場合、
前記制御手段は、前記記録材有無検知部の検知結果が記録材なしとなった後であって、前記算出部が算出した時間が経過した後に、前記電源から前記2次転写部材に前記第2の極性の電圧を印加することを特徴とする請求項2または3に記載の画像形成装置。 - 前記第2位置が前記2次転写部に対して前記第1位置よりも下流に位置している場合において、
前記第1工程における前記トナー像の後端が前記第2位置にあるときに前記記録材有無検知部の検知結果が記録材ありの場合、
前記制御手段は、前記記録材有無検知部の検知結果が記録材なしとなった後であって、前記算出部が算出した時間が経過した後に、前記電源から前記2次転写部材に前記第2の極性の電圧を印加することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 記録材の搬送方向における長さを検知する記録材長さ検知部をさらに備え、
前記第2位置が前記2次転写部に対して前記第1位置よりも下流に位置している場合において、
前記第1工程における前記トナー像の後端が前記第2位置にあるときに前記記録材有無検知部の検知結果が記録材なしであって、前記記録材長さ検知部の検知した記録材の前記長さが、前記トナー像の搬送方向における長さ以下の場合、
前記制御手段は、前記トナー像の後端が前記2次転写部を通過した後に、前記電源から前記2次転写部材に前記第2の極性の電圧を印加することを特徴とする請求項2または5に記載の画像形成装置。 - 記録材の搬送方向における長さを検知する記録材長さ検知部をさらに備え、
前記第2位置が前記2次転写部に対して前記第1位置よりも下流に位置している場合において、
前記第1工程における前記トナー像の後端が前記第2位置にあるときに前記記録材有無検知部の検知結果が記録材なしであって、前記記録材長さ検知部の検知した記録材の前記長さが、前記トナー像の搬送方向における長さより長い場合、
前記制御手段は、前記トナー像の後端が前記第2位置に到達したタイミングから、記録材の前記長さとトナー像の前記長さとの差に対応した時間が経過した後であって、前記算出部が算出した時間が経過した後に、前記電源から前記2次転写部材に前記第2の極性の電圧を印加することを特徴とする請求項2又は5に記載の画像形成装置。 - 前記第2工程において、前記電源から前記2次転写部材に前記第2の極性の電圧を印加することにより、前記第2像担持体を介して前記1次転写部に前記第1工程とは異なる方向の電界が形成されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の画像形成装
置。 - 前記1次転写部を通過した後に前記第1像担持体に残留したトナーを回収するために前記第1像担持体の表面に当接して設けられる当接部材と、前記当接部材によって前記第1像担持体の表面から除去されたトナーを回収する回収部と、を備えることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- トナーを収容し、前記第1像担持体に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像手段を備え、前記第2の極性はトナーの正規の帯電極性と同極性であり、
前記第2工程は、前記現像手段によって前記第1像担持体に形成されたトナー像を、前記電源から前記2次転写部材に前記第2の極性の電圧を印することによって前記第2像担持体に1次転写させずに前記1次転写部を通過させ、前記当接部材と前記第1像担持体とが当接する位置に供給する工程であることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記第1工程を実行している間に、前記当接部材と前記第1像担持体とが当接する位置にトナーを供給する必要があると判断した場合に、前記第1工程において記録材及びトナー像が前記2次転写部を通過した後に前記電源から前記2次転写部材に前記第2の極性の電圧を印加して前記第1工程から前記第2工程への切り替えを行うことを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
- 前記第2の極性はトナーの正規の帯電極性と同極性であり、前記第2工程は、前記電源から前記2次転写部材に前記第2の極性の電圧を印加することによって前記第2像担持体に担持された前記第2の極性のトナーを前記第1像担持体に静電的に移動させる工程であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記第2像担持体を支持する支持部材と、
前記支持部材に接続される電圧安定化素子と、
をさらに備え、
前記第2像担持体に接触する部材から前記第2像担持体に流した電流の一部が前記電圧安定化素子によって接地側に流れることによって、前記1次転写部に形成される転写電位が所定の電位を超えないように維持されていることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記電圧安定化素子は、ツェナーダイオードであることを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。
- 前記第2像担持体の移動方向に関して、前記2次転写部よりも下流側であって前記1次転写部よりも上流側で前記第2像担持体に接触する電流供給部材を備えることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記2次転写部材から前記第2像担持体に流れる電流と、前記電流供給部材から前記第2像担持体に流れる電流とが重畳した電流が、前記1次転写部に流れることを特徴とする請求項15に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記第1工程において、前記電流供給部材に前記第1の極性の電圧を印加することにより、前記2次転写部において記録材に2次転写されずに前記第2像担持体に残留したトナーを前記第1の極性に帯電し、前記1次転写部において前記第2像担持体から前記第1像担持体に静電的に移動させることが可能であることを特徴とする請求項15又は16に記載の画像形成装置。
- 前記第2像担持体は、前記第1像担持体と接触しつつ回転する無端状のベルトであることを特徴とする請求項1〜17のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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