JP2006098434A - Image forming apparatus and method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、潜像担持体の帯電、潜像担持体への潜像の形成、該潜像のトナー現像、および該トナー現像により形成されるトナー像の中間転写媒体への転写を行って印字処理を実行する画像形成装置および画像形成方法に関するものである。 The present invention performs printing by charging a latent image carrier, forming a latent image on the latent image carrier, developing the toner on the latent image, and transferring the toner image formed by the toner development onto an intermediate transfer medium. The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method for executing processing.
従来、電子写真法等により画像形成を行う画像形成装置では、感光体などの潜像担持体の表面が帯電部材によって一様帯電された後、この潜像担持体の表面に光ビームを照射することで静電潜像が形成される。そして、この潜像担持体上の静電潜像は現像ユニットの現像ローラに担持されたトナーにより現像され、トナー像が形成される。また、このトナー像は中間転写ベルトや中間転写ドラムなどの中間転写媒体に1次転写された後、該1次転写トナー像が複写紙、転写紙などのシート状の記録材に2次転写される。さらに、記録材に転写されたトナー像は定着ユニットにより定着されて、この記録材に画像が形成される。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus that forms an image by electrophotography or the like, after the surface of a latent image carrier such as a photoconductor is uniformly charged by a charging member, the surface of the latent image carrier is irradiated with a light beam. Thus, an electrostatic latent image is formed. The electrostatic latent image on the latent image carrier is developed with toner carried on the developing roller of the developing unit to form a toner image. The toner image is primarily transferred to an intermediate transfer medium such as an intermediate transfer belt or an intermediate transfer drum, and then the primary transfer toner image is secondarily transferred to a sheet-like recording material such as copy paper or transfer paper. The Further, the toner image transferred to the recording material is fixed by the fixing unit, and an image is formed on the recording material.
また、近年、潜像担持体から中間転写媒体への転写効率を高めることで、1次転写後に潜像担持体に残留するトナーを低減させ、これによって転写後の残留トナーをクリーニング除去するクリーナを省略する技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。 In recent years, a cleaner that removes residual toner after transfer by reducing the toner remaining on the latent image carrier after the primary transfer by increasing the transfer efficiency from the latent image carrier to the intermediate transfer medium has been developed. A technique to be omitted has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
ところで、画像形成装置では印字処理を行うために潜像担持体の表面を帯電させる必要があるが、その帯電動作を行った際に、多量のオゾンが発生するとともに窒素酸化物などの放電生成物が生成されることがある。このように帯電動作に伴って生成される放電生成物が潜像担持体の表面に付着すると、これが画像形成に悪影響を与えてしまうことがあった。より具体的には、帯電動作により放電が発生し、それにより例えば窒素酸化物が形成されると、その窒素酸化物が空気中の水分と反応して硝酸が生成されるとともに、金属と反応して金属硝酸塩が生成される。そして、その硝酸または硝酸塩が薄い膜になって潜像担持体の表面に形成されると、潜像担持体表面の静電潜像が壊れてしまうことがある。その結果、画像が流れたような異常画像になり、良好な印字処理を行うことができないことがあった。 By the way, in the image forming apparatus, it is necessary to charge the surface of the latent image carrier in order to perform the printing process. When the charging operation is performed, a large amount of ozone is generated and discharge products such as nitrogen oxides are generated. May be generated. As described above, when the discharge product generated by the charging operation adheres to the surface of the latent image carrier, this may adversely affect image formation. More specifically, when a discharge is generated by the charging operation and, for example, nitrogen oxides are formed, the nitrogen oxides react with moisture in the air to generate nitric acid and react with metals. Metal nitrate is produced. If the nitric acid or nitrate is formed into a thin film on the surface of the latent image carrier, the electrostatic latent image on the surface of the latent image carrier may be broken. As a result, an abnormal image appears as if the image has flowed, and good printing processing may not be performed.
また、このような異常画像の発生は装置の周辺環境、特に潜像担持体の周辺環境に大きく依存している。すなわち、潜像担持体への膜形成は空気中の水分と密接に関連しており、特に高湿環境下では異常画像が顕著に現れる場合がある。 The occurrence of such an abnormal image greatly depends on the surrounding environment of the apparatus, particularly the surrounding environment of the latent image carrier. That is, film formation on the latent image carrier is closely related to moisture in the air, and abnormal images may appear prominently in a high humidity environment.
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、帯電動作に伴って発生する生成物による異常画像が生じるのを防止して良好な印字処理を行うことができる画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides an image forming apparatus and an image forming method capable of performing an excellent printing process by preventing an abnormal image from being generated due to a product generated in accordance with a charging operation. The purpose is to do.
この発明にかかる画像形成装置は、所定の周速で回転する潜像担持体と、潜像担持体に対して非接触または潜像担持体と略同一の周速で回転しながら接触するように設けられて潜像担持体に作用する機能部材と、潜像担持体と略同一の周速で回転しながら潜像担持体と接触するように設けられた中間転写媒体とを備え、潜像担持体の帯電、潜像担持体への潜像の形成、該潜像のトナー現像、および該トナー現像により形成されるトナー像の中間転写媒体への転写を行って印字処理を実行する画像形成装置であって、上記目的を達成するため、潜像担持体の表面に対して離当接自在に設けられ、潜像担持体の表面に当接することで潜像担持体の表層部を取り除いて潜像担持体をリフレッシュさせるリフレッシュ部材と、リフレッシュ部材を離当接駆動する駆動手段と、駆動手段に対して駆動指令を与えてリフレッシュ部材の離当接動作を制御する制御手段とを備え、制御手段は、印字処理中においてリフレッシュ部材を潜像担持体から離間させる一方、印字処理を行っていない状態で必要に応じてリフレッシュ部材を潜像担持体に当接させてリフレッシュ動作を実行することを特徴としている。 The image forming apparatus according to the present invention is configured so that the latent image carrier that rotates at a predetermined peripheral speed is in contact with the latent image carrier while rotating at substantially the same peripheral speed as the latent image carrier. A latent image carrier provided with a functional member provided to act on the latent image carrier and an intermediate transfer medium provided to come into contact with the latent image carrier while rotating at substantially the same peripheral speed as the latent image carrier. Image forming apparatus for performing printing process by charging body, forming latent image on latent image carrier, developing toner of latent image, and transferring toner image formed by toner development onto intermediate transfer medium In order to achieve the above object, the surface of the latent image carrier is provided so as to be able to be separated from and brought into contact with the surface of the latent image carrier, thereby removing the surface layer portion of the latent image carrier and removing the latent image carrier. Separate the refresh member that refreshes the image carrier and the refresh member. Drive means for driving, and control means for giving a drive command to the drive means to control the separation member abutment operation. The control means separates the refresh member from the latent image carrier during the printing process. On the other hand, the refreshing operation is performed by bringing the refreshing member into contact with the latent image carrier as necessary in a state where the printing process is not performed.
また、この発明にかかる画像形成方法は、所定の周速で回転する潜像担持体と、潜像担持体に対して非接触または潜像担持体と略同一の周速で回転しながら接触するように設けられて潜像担持体に作用する機能部材と、潜像担持体と略同一の周速で回転しながら潜像担持体と接触するように設けられた中間転写媒体とを備えた画像形成装置において、潜像担持体の帯電、潜像担持体への潜像の形成、該潜像のトナー現像、および該トナー現像により形成されるトナー像の中間転写媒体への転写を行って印字処理を実行する画像形成方法であって、上記目的を達成するため、印字処理中においてリフレッシュ部材を潜像担持体から離間させる工程と、印字処理を行っていない状態で必要に応じてリフレッシュ部材を潜像担持体に当接させることで潜像担持体の表層部を取り除いて潜像担持体をリフレッシュさせる工程とを備えたことを特徴としている。 In addition, the image forming method according to the present invention is in contact with the latent image carrier that rotates at a predetermined peripheral speed in a non-contact manner or while rotating at substantially the same peripheral speed as the latent image carrier. And a functional member that acts on the latent image carrier and an intermediate transfer medium that is provided to come into contact with the latent image carrier while rotating at substantially the same peripheral speed as the latent image carrier. In the forming apparatus, the latent image carrier is charged, the latent image is formed on the latent image carrier, the toner is developed on the latent image, and the toner image formed by the toner development is transferred to an intermediate transfer medium for printing. In order to achieve the above-mentioned object, an image forming method for executing processing includes a step of separating the refreshing member from the latent image carrier during the printing process, and a refreshing member as necessary without performing the printing process. Contact with the latent image carrier It is characterized in that a step of refreshing the latent image bearing member to remove the surface layer of the latent image carrier.
このように構成された発明(画像形成装置および方法)では、リフレッシュ部材が潜像担持体の表面に対して離当接自在に設けられている。このリフレッシュ部材は印字処理中において潜像担持体から離間しており、リフレッシュ部材に起因する画像乱れを確実に防止して印字処理を良好に行うことができる。また、印字処理を行っていない状態(いわゆる非印字状態)で必要に応じてリフレッシュ部材が潜像担持体の表面に当接することで潜像担持体の表層部がリフレッシュ部材により取り除かれて潜像担持体がリフレッシュされる。これにより、帯電動作に伴って発生した生成物が潜像担持体の表面に付着したとしても、リフレッシュ動作により除去され、その結果、生成物による異常画像が生じるのを防止して良好な印字処理を行うことが可能となる。 In the invention thus configured (image forming apparatus and method), the refresh member is provided so as to be able to come into contact with and separate from the surface of the latent image carrier. The refresh member is separated from the latent image carrier during the printing process, and the image disturbance due to the refresh member can be reliably prevented and the printing process can be performed satisfactorily. Further, when the printing process is not performed (so-called non-printing state), the refresh member comes into contact with the surface of the latent image carrier as necessary, so that the surface layer portion of the latent image carrier is removed by the refresh member. The carrier is refreshed. As a result, even if the product generated by the charging operation adheres to the surface of the latent image carrier, it is removed by the refresh operation, and as a result, an abnormal image due to the product is prevented and good printing processing is performed. Can be performed.
ここで、リフレッシュ部材の当接タイミングについては、非印字状態であれば任意であるが、例えば、(1)装置への電源投入後でかつ最初の印字処理前、(2)印字処理後の終了シーケンス、(3)潜像担持体の表面に付着する生成物が所定量以上となったタイミングなどで行うことができる。このようなタイミング(1)〜(3)を採用することにより、リフレッシュ動作を定期的に行うことができ、異常画像の発生を効果的に防止することができる。 Here, the contact timing of the refresh member is arbitrary as long as it is in a non-printing state. For example, (1) after power-on to the apparatus and before the first printing process, (2) termination after the printing process The sequence can be performed at the timing when (3) a product adhering to the surface of the latent image carrier becomes a predetermined amount or more. By employing such timings (1) to (3), the refresh operation can be performed periodically, and the occurrence of abnormal images can be effectively prevented.
また、機能部材には、潜像担持体を帯電させる帯電部材が含まれるが、帯電部材の駆動時間に基づき生成物の量をカウントすることができる。したがって、上記タイミング(3)を採用する場合には、帯電部材の駆動時間に基づくタイミング制御が望ましい。すなわち、潜像担持体の帯電に伴い生成されて潜像担持体の表面に付着する生成物の量を帯電部材の駆動時間に基づきカウントするとともに、カウント値がリフレッシュ要求値に達すると、リフレッシュ動作を実行するように構成することができる。また、帯電部材の駆動時間の代わりに印字枚数に基づき生成物の量をカウントするようにしてもよい。 The functional member includes a charging member that charges the latent image carrier, and the amount of the product can be counted based on the driving time of the charging member. Therefore, when the above timing (3) is adopted, timing control based on the driving time of the charging member is desirable. That is, the amount of product generated with the latent image carrier charged and attached to the surface of the latent image carrier is counted based on the driving time of the charging member, and when the count value reaches the refresh request value, the refresh operation is performed. Can be configured to perform. Further, the amount of product may be counted based on the number of printed sheets instead of the driving time of the charging member.
また、異常画像の発生は上記したように潜像担持体の周辺環境に大きく依存している。そこで、潜像担持体の周辺環境を計測手段で計測するとともに、その計測結果に基づきリフレッシュ動作の実行タイミングを調整するようにしてもよい。これにより、例えば高湿環境となった場合にはリフレッシュ動作の実行タイミングを早めることで、異常画像の発生をより確実に防止することができる。また、過剰なリフレッシュ動作を阻止して潜像担持体の長寿命化を図ることができる。つまり、リフレッシュ動作を行うことで潜像担持体の表面が削り取られるため、過剰なリフレッシュ動作の実行は潜像担持体の寿命を縮めてしまう。しかしながら、上記のようにリフレッシュ動作の実行タイミングを適正化することでリフレッシュ動作が過剰に実行されるのを防止して潜像担持体の寿命を伸ばすことができる。 Also, the occurrence of an abnormal image greatly depends on the surrounding environment of the latent image carrier as described above. Therefore, the surrounding environment of the latent image carrier may be measured by the measuring means, and the refresh operation execution timing may be adjusted based on the measurement result. As a result, for example, in the case of a high humidity environment, the occurrence of an abnormal image can be more reliably prevented by increasing the execution timing of the refresh operation. Further, it is possible to prevent the excessive refresh operation and extend the life of the latent image carrier. In other words, since the surface of the latent image carrier is scraped off by performing the refresh operation, excessive execution of the refresh operation shortens the life of the latent image carrier. However, by optimizing the execution timing of the refresh operation as described above, it is possible to prevent the refresh operation from being performed excessively and extend the life of the latent image carrier.
また、カラー画像を形成するために、潜像担持体と機能部材とを有する画像形成ステーションを、中間転写媒体に沿って各色ごとに設けた画像形成装置では、カラー印字処理と単色印字処理とで、潜像担持体と中間転写媒体との離当接動作が相違する場合がある。つまり、特定色の単色印字時においては該特定色以外の画像形成ステーションの潜像担持体と中間転写媒体とを相互に離間させる画像形成装置が知られている。この装置においては、複数の画像形成ステーションの各々にリフレッシュ部材と駆動手段とを設けるとともに、単色印字時に、特定色以外の画像形成ステーションにおいてリフレッシュ部材を潜像担持体に当接させてリフレッシュ動作を実行するように構成してもよい。すなわち、特定色以外の画像形成ステーションでは、単色印字処理は本発明の「印字処理を行っていない状態」に相当することとなるため、単色印字処理と並行してリフレッシュ動作を行うことができ、これによりリフレッシュ動作を効率的に行うことができる。 In addition, in an image forming apparatus in which an image forming station having a latent image carrier and a functional member is provided for each color along an intermediate transfer medium in order to form a color image, color printing processing and single color printing processing are performed. In some cases, the contact operation between the latent image carrier and the intermediate transfer medium is different. That is, there is known an image forming apparatus that separates a latent image carrier of an image forming station other than the specific color and an intermediate transfer medium from each other during single color printing of the specific color. In this apparatus, each of the plurality of image forming stations is provided with a refresh member and a driving unit, and at the time of monochromatic printing, the refresh member is brought into contact with the latent image carrier at the image forming station other than the specific color. It may be configured to execute. That is, in the image forming station other than the specific color, the monochrome printing process corresponds to the “state in which the printing process is not performed” of the present invention, and therefore, the refresh operation can be performed in parallel with the monochrome printing process. As a result, the refresh operation can be performed efficiently.
また、中間転写媒体に転写されたトナー像は記録材に転写される。このように構成された装置では、装置の小型化の観点から、潜像担持体の回転方向において、潜像担持体の周長が記録材の長さより短くなるように構成するのが望ましい。 The toner image transferred to the intermediate transfer medium is transferred to the recording material. In the apparatus configured as described above, it is desirable that the peripheral length of the latent image carrier is shorter than the length of the recording material in the rotation direction of the latent image carrier from the viewpoint of miniaturization of the apparatus.
さらに、潜像担持体の表面全体を均一にリフレッシュさせるためには、リフレッシュ部材が潜像担持体の表面に当接した状態で、潜像担持体を1周以上回転させるのが望ましい。 Further, in order to uniformly refresh the entire surface of the latent image carrier, it is desirable to rotate the latent image carrier one or more times with the refresh member in contact with the surface of the latent image carrier.
<第1実施形態>
図1は本発明にかかる画像形成装置の第1実施形態を示す図である。また、図2は図1の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この装置1は、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の4色のトナー(現像剤)を重ね合わせてフルカラー画像を形成するカラー印字処理、およびブラック(K)のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する単色印字処理を選択的に実行する画像形成装置である。この画像形成装置1では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令(印字指令)がメインコントローラ51に与えられると、このメインコントローラ51からの指令に応じてエンジンコントローラ52がエンジン部EG各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、複写紙、転写紙、用紙およびOHP用透明シートなどのシート(記録材)Sに画像形成指令に対応する画像を形成する。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus of FIG. The
図1において、本実施形態の画像形成装置1は、ハウジング本体2と、ハウジング本体2の前面(同図の右手側面)に開閉自在に装着された第1の開閉部材3と、ハウジング本体2の上面に開閉自在に装着された第2の開閉部材(排紙トレイを兼用している)4とを有している。また、第1の開閉部材3には、開閉蓋3aがハウジング本体2の前面に開閉自在に装着されている。なお、この開閉蓋3aは第1の開閉部材3と連動して、または独立して開閉可能となっている。
1, an
ハウジング本体2内には、電源回路基板、メインコントローラ51およびエンジンコントローラ52を内蔵する電装品ボックス5が設けられている。また、画像形成ユニット6、送風ファン7、転写ベルトユニット9および給紙ユニット10もハウジング本体2内に配設されている。一方、第1の開閉部材3側には、2次転写ユニット11、定着ユニット12およびシート搬送機構13が配設されている。なお、この実施形態では、画像形成ユニット6および給紙ユニット10内の消耗品は、装置本体に対して着脱自在に構成されている。そして、これらの消耗品および転写ベルトユニット9については、それぞれ取り外して修理または交換を行うことが可能な構成になっている。
In the housing
転写ベルトユニット9は、ハウジング本体2の下方に配設され図示しない駆動モータにより回転駆動される駆動ローラ14と、駆動ローラ14の斜め上方に配設される従動ローラ15と、この2本のローラ14、15間に張架されて図示矢印方向D16へ循環駆動される中間転写ベルト16と、中間転写ベルト16の表面に当接されるクリーニング部17とを備えている。この従動ローラ15は駆動ローラ14に対して斜め上方(図1中の左手上方)に配置されている。このため、中間転写ベルト16は傾斜状態のまま方向D16に回転移動する。また、中間転写ベルト16を駆動した際のベルト搬送方向D16が下向き(図1の右下向き)になるベルト面16aは下方に位置している。本実施形態においては、ベルト面16aがベルト駆動時のベルト張り面(駆動ローラ14により引っ張られる面)となっており、後述する各色の潜像担持体の周速と略同一の周速(例えば103%程度)を有している。
The transfer belt unit 9 is disposed below the
上記駆動ローラ14および従動ローラ15は支持フレーム9aに回転自在に支持されている。この支持フレーム9aの下端には、回動部9bが形成されるとともに、ハウジング本体2に設けられた回動軸(回動支点)2bに嵌合されている。これにより、支持フレーム9aはハウジング本体2に対して回動自在となっている。一方、支持フレーム9aの上端には、ロックレバー9cが回動自在に設けられるとともに、ハウジング本体2に設けられた係止軸2cに係止可能にされている。
The driving
駆動ローラ14は、2次転写ユニット11を構成する2次転写ローラ19のバックアップローラを兼ねている。駆動ローラ14の周面には、図1に示すように、厚さ3mm程度、体積抵抗率が105Ω・cm以下のゴム層14aが形成されており、金属製の軸を介して接地することにより、図示を省略する2次転写バイアス発生部から2次転写ローラ19を介して供給される2次転写バイアスの導電経路としている。このように駆動ローラ14に高摩擦かつ衝撃吸収性を有するゴム層14aを設けることにより、2次転写部へシートSが進入する際の衝撃が中間転写ベルト16に伝達しにくく、画質の劣化を防止することができる。
The
また、本実施形態においては、駆動ローラ14の径を従動ローラ15の径より小さくしている。これにより、2次転写後のシートSがシートS自身の弾性力で剥離し易くすることができる。また、従動ローラ15をクリーニング部17のバックアップローラとして兼用させている。このクリーニング部17は、搬送方向下向きのベルト面16a側に設けられており、図1に示すように、残留トナーを除去するクリーニングブレード17aと、除去したトナーを搬送するトナー搬送部材とを備えている。そして、クリーニングブレード17aは従動ローラ15への中間転写ベルト16の巻きかけ部において中間転写ベルト16に当接して2次転写後に中間転写ベルト16の表面に残留しているトナーをクリーニング除去する。
In the present embodiment, the diameter of the driving
また、中間転写ベルト16の搬送方向下向きのベルト面16a裏面には、後述する各画像形成ステーションY,M,C,Kの潜像担持体20に対向して1次転写ローラ21aを配置してなる1次転写ユニット21が設けられている。この1次転写ユニット21では、4つの1次転写ローラ21aがリンクバー21bに対して回転自在に軸支されている。これらの1次転写ローラ21aは図示を省略する1次転写バイアス発生部と電気的に接続されており、適当なタイミングで1次転写バイアス発生部から1次転写バイアスが印加される。
A
このリンクバー21bは、ブラック(K)の画像形成ステーションKの潜像担持体20に対向して配置された1次転写ローラ21aを回動中心として、矢印方向D21に回動自在に設けられている。そして、図示を省略するアクチュエータを作動させることでリンクバー21bが回動してイエロー(Y)、マゼンタ(M)およびシアン(C)の画像形成ステーションY,M,Cの潜像担持体20に対向して配置された1次転写ローラ21aが潜像担持体20に向かって近接し、また潜像担持体20から離間移動する。このため、各1次転写ローラ21aが潜像担持体20に向かって近接移動すると、中間転写ベルト16を挟んで該潜像担持体20に当接する(図1中の実線)。逆に、各1次転写ローラ21aが潜像担持体20から離間移動すると、画像形成ステーションY,M,Cの潜像担持体20と中間転写ベルト16とは互いに離間する(図1中の破線)。一方、ブラック(K)の画像形成ステーションKの潜像担持体20に対向して配置された1次転写ローラ21aについては、中間転写ベルト16を挟んで該潜像担持体20に当接されたままと回転するように構成されている。したがって、図1の実線で示すように、全1次転写ローラ21aを潜像担持体20側に位置させることでカラー印字処理が実行可能となる。一方、同図の破線で示すように、ブラック用の1次転写ローラ21aを残して他の1次転写ローラ21aを潜像担持体20から離間させることでモノクロ印字処理のみを実行しつつ画像形成ステーションY,M,Cを非印字状態とすることができる。
The
また、転写ベルトユニット9の支持フレーム9aには、駆動ローラ14に近接してテストパターンセンサ18が設置されている。このテストパターンセンサ18は、中間転写ベルト16上の各色トナー像の位置決めを行うとともに、各色トナー像の濃度を検出し、各色画像の色ずれや画像濃度を補正するためのセンサである。また、この実施形態では、上記センサ18に加えて、中間転写ベルト16の特徴部位(例えば幅方向に突設された突起部)を検出する垂直同期センサ60(図2)が支持フレーム9aに取り付けられている。このため、中間転写ベルト16の特徴部位がセンサ60を通過するたびに垂直同期信号(基準信号)が出力される。
A
画像形成ユニット6は、複数(本実施形態では4つ)の異なる色の画像を形成する画像形成ステーションY(イエロー用),M(マゼンタ用),C(シアン用),K(ブラック用)を備えている。各画像形成ステーションY,M,C,Kにはそれぞれ、感光体ドラムからなる潜像担持体20が設けられている。また、各潜像担持体20の周囲には、帯電部材22、像書込部材23、現像部24およびリフレッシュ部25のリフレッシュブレード251が配設されている。この実施形態では、帯電部材22、像書込部材23、現像部24の現像ローラ33が本発明の「機能部材」に相当しており、後述するように、これらの機能部材によって帯電動作、潜像形成動作およびトナー現像動作を実行する。なお、現像部24は、画像形成ステーションKのみに符号を付けて他の画像形成ステーションについては構成が同一のため符号を省略する。また、各画像形成ステーションY,M,C,Kの配置順序は任意である。
The image forming unit 6 includes image forming stations Y (for yellow), M (for magenta), C (for cyan), and K (for black) that form a plurality (four in this embodiment) of different color images. I have. Each of the image forming stations Y, M, C, and K is provided with a
そして、各画像形成ステーションY,M,C,Kの潜像担持体20が中間転写ベルト16の搬送方向下向きのベルト面16aに当接されるようにされ、その結果、各画像形成ステーションY,M,C,Kも駆動ローラ14に対して図で左側に傾斜する方向に配設されることになる。また、各潜像担持体20は、図示矢印D20に示すように、中間転写ベルト16の搬送方向に所定周速で回転駆動される。なお、この実施形態では、潜像担持体20の回転方向D20において、潜像担持体20の周長は最小サイズのシート長、例えば葉書サイズよりも短くなっている。
Then, the
帯電部材22は、帯電バイアス発生部(図示省略)に接続された導電性ブラシローラで構成され、感光体である潜像担持体20と同一方向に回転し、かつ、略同一の周速度で当接回転して潜像担持体20の表面を一様に帯電させる。導電性ブラシローラは、直径5〜8mmの良導電性軸部材(例えば金属軸)の表面へ太さが2〜6デニールで原糸抵抗が107〜109Ωの半導電性繊維を平方インチあたり15万〜43万本パイル織り植毛した生地をスパイラル状に巻き付けて構成され、潜像担持体20に対する接触深さが0.3〜0.5mmとなるように回転可能に保持している。なお、帯電部材22の構成はこれに限定されるものではなく、従来より周知の帯電方式、例えばスコロトロン帯電などの非接触帯電方式、あるいは帯電ローラを潜像担持体20と略同一の周速で回転させながら接触させて帯電させるローラ帯電方式などを用いてもよい。
The charging member 22 is composed of a conductive brush roller connected to a charging bias generator (not shown), rotates in the same direction as the
潜像担持体20として負帯電性の感光体を用いる場合、ブラシローラへ印加する電圧は、直流成分−300〜−500Vに対して周波数1KHz程度の交流成分を800〜1300V重畳させた電圧を用いることが望ましい。また、本実施形態のようにクリーナレス構成の画像形成方法を用いる場合には、非印字処理時にブラシローラにトナーの帯電極性と逆極性のバイアスを印加することでブラシローラに付着した転写残りトナーを潜像担持体20に放出させ、1次転写部で中間転写ベルト16上に転写して中間転写ベルト16のクリーニング部17で回収する構成とすることが望ましい。
When a negatively chargeable photoconductor is used as the
像書込部材23は、発光ダイオードやバックライトを備えた液晶シャッタ等の素子を潜像担持体20の軸方向に列状に配列したアレイ状書込ヘッドを用いており、潜像担持体20から離間配置されている。また、アレイ状書込ヘッドは、レーザー走査光学系よりも光路長が短くてコンパクトであり、潜像担持体20に対して近接配置が可能であり、装置全体を小型化できるという利点を有する。本実施形態においては、各画像形成ステーションY,M,C,Kの潜像担持体20、帯電部材22および像書込部材23を交換カートリッジ6Y,6M,6C,6K(図2)としてユニット化することにより、アレイ状書込ヘッドの位置決めを保持する構成とし、交換カートリッジの交換時にはアレイ状書込ヘッドを含めて交換し、新たな交換カートリッジに対して光量調整や位置決めを行って再使用を行う構成としている。また、各交換カートリッジ6Y,6M,6C,6Kには、該交換カートリッジに関する情報を記憶するための不揮発性メモリ91〜94がそれぞれ設けられている。そして、各交換カートリッジに設けられた送受信部53Y,53M,53C,54Kと、本体側に設けられた送受信部522Y,522M,522C,522Kとがそれぞれ互いに近接配置され、エンジンコントローラ52のCPU521とメモリ91〜94との間で無線通信が行われる。こうすることで、各交換カートリッジに関する情報がCPU521に伝達されるとともに、各メモリ91〜94内の情報が更新記憶される。
The
次に、現像部24の詳細について、画像形成ステーションKを代表して説明する。本実施形態においては、各画像形成ステーションY,M,C,Kが斜め方向に配設され、かつ潜像担持体20が中間転写ベルト16の搬送方向下向きのベルト面16aに当接される関係上、トナー貯留容器26を斜め下方に傾斜して配置している。そのため、現像部24として特別の構成を採用している。すなわち、現像部24は、トナー(図1のハッチング部)を貯留するトナー貯留容器26と、このトナー貯留容器26内に形成されたトナー貯留部27と、トナー貯留部27内に配設されたトナー撹拌部材29と、トナー貯留部27の上部に区画形成された仕切部材30と、仕切部材30の上方に配設されたトナー供給ローラ31と、仕切部材30に設けられトナー供給ローラ31に当接されるブレード32と、トナー供給ローラ31および潜像担持体20に当接して潜像担持体20とほぼ同一の周速で回転する現像ローラ33と、現像ローラ33に当接される規制ブレード34とから構成されている。なお、この実施形態では、接触現像方式を採用しているが、非接触方式の現像方式を採用することができる。
Next, details of the developing
潜像担持体20は中間転写ベルト16の搬送方向D16に回転される。また、現像ローラ33および供給ローラ31は、図示矢印D33に示すように、潜像担持体20の回転方向D20とは逆方向に回転駆動される。一方、撹拌部材29は供給ローラ31の回転方向とは逆方向に回転駆動される。このため、トナー貯留部27において撹拌部材29により撹拌、運び上げられたトナーは、仕切部材30の上面に沿ってトナー供給ローラ31に供給される。また、こうして供給されたトナーはブレード32と摺擦して供給ローラ31の表面凹凸部への機械的付着力と摩擦帯電力による付着力によって、現像ローラ33の表面に供給される。そして、現像ローラ33に供給されたトナーは規制ブレード34により所定厚さの層厚に規制される。さらに、こうして薄層化されたトナー層は、潜像担持体20へと搬送されて現像ローラ33と潜像担持体20が接触して構成するニップ部及びこの近傍で潜像担持体20の潜像部を現像する。
The
なお、本実施形態のようにクリーナレス構成の画像形成方法を用いる場合には、転写効率を高める観点から、球形トナーの使用が多くなってきており、クリーナレス構成の画像形成技術を実用レベルまで引き上げるためには球形度が0.96以上のトナーを使用するのが望ましい。ここで、トナーの平均球形度は、例えばフロー式粒子像分析装置FPIA−2100(シスメックス株式会社製)を用いて測定することができる。この装置にはフラットシースフローセルと、このセルを挟んで対向する位置にCCDカメラとストロとが配置されている。そして、水などに分散させたトナー粒子を吸引してフラットシースフローセルを通過させ、通過する粒子を、ストロボをフラッシュさせた状態で撮影する。得られた画像をコンピューター処理し、個々の粒子の面積(粒子投影面積)および粒子投影像の周囲長を計測し、またコンピューターにより粒子の円相当径を計算することにより個々の粒子の球形度を求めることができる。 In the case of using the cleaner-less image forming method as in the present embodiment, spherical toner is increasingly used from the viewpoint of improving transfer efficiency, and the cleaner-less image forming technique is practically used. In order to pull it up, it is desirable to use toner having a sphericity of 0.96 or more. Here, the average sphericity of the toner can be measured by using, for example, a flow type particle image analyzer FPIA-2100 (manufactured by Sysmex Corporation). In this apparatus, a flat sheath flow cell and a CCD camera and a strobe are arranged at positions facing each other across the cell. Then, the toner particles dispersed in water or the like are sucked to pass through the flat sheath flow cell, and the passing particles are photographed in a state where the strobe is flashed. The obtained image is computer processed to measure the area of each particle (particle projected area) and the perimeter of the projected particle image, and to calculate the spherical equivalent diameter of each particle by calculating the equivalent circle diameter of the particle with a computer. Can be sought.
次に、リフレッシュ部25について図3を参照しつつ詳述する。この実施形態の特徴的な構成として、現像位置と1次転写位置との間でリフレッシュ部25のリフレッシュブレード251が潜像担持体20の表面に対して離当接自在に設けられている。
Next, the
図3は潜像担持体に対してリフレッシュ処理を施すリフレッシュ部の構成を示す図である。このリフレッシュ部25では、リフレッシュ位置Prfにおいてリフレッシュブレード251が潜像担持体20に対して離当接自在に配置されている。すなわち、リフレッシュブレード251の上端部が揺動レバー252の後端部と連結されるとともに、その連結部分が回動軸253に固定されており、リフレッシュブレード251および揺動レバー252が一体的に回動軸253回りに回動自在となっている。この回動動作によりリフレッシュブレード251の先端部が潜像担持体20に移動して当接したり(同図(a))、リフレッシュブレード251の先端部が潜像担持体20から移動して離間する(同図(b))。なお、この実施形態では、揺動レバー252の下端部にバネ部材254が取り付けられて該バネ部材254の付勢力によりリフレッシュブレード251が潜像担持体20に当接される。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a refresh unit that performs a refresh process on the latent image carrier. In the
また、潜像担持体20に対してリフレッシュブレード251の離当接駆動するために、ブレード駆動機構255が設けられている。このブレード駆動機構255は、回転軸256と、この回転軸256に固着されてリフレッシュブレード251を潜像担持体20に離当接させる偏心カム257とを備えている。また、回転軸256はクラッチ258を介して駆動モータ259に連結されており、エンジンコントローラ52からの指令によってクラッチ258が閉じられると、駆動モータ259の駆動力が回転軸256に伝達され、カム257が回転する。
A
ここでは、偏心カム257はリフレッシュブレード251が図3に示すような2つのポジションのうち一のポジションに選択的に回転位置決めされるように、回転軸256に対して固着されている。すなわち、同図(a)では、リフレッシュブレード251が潜像担持体20に当接されている状態を示しており、カム257がリフレッシュブレード251の揺動レバー252から離間されている(以下、「当接ポジション」という)。また、同図(b)では、リフレッシュブレード251が潜像担持体20から離間されている状態を示しており、カム257がリフレッシュブレード251の揺動レバー252に当接されている(以下、「離間ポジション」という)。
Here, the
そして、必要に応じて、ブレード初期化動作およびリフレッシュ動作を選択的に行う。なお、「ブレード初期化動作」および「リフレッシュ動作」の概要は以下のとおりである:
・ブレード初期化動作…リフレッシュブレード251をまず強制的に潜像担持体20の表面に移動当接させ、さらに該表面から離間移動させてリフレッシュブレード251を離間位置(初期位置)に位置決めする動作;
・リフレッシュ動作…リフレッシュブレード251を潜像担持体20に当接することで、潜像担持体20の表層部を削り取って潜像担持体20をリフレッシュする動作。
Then, the blade initialization operation and the refresh operation are selectively performed as necessary. The outline of “blade initialization operation” and “refresh operation” is as follows:
Blade initialization operation: An operation in which the
Refresh operation: An operation for refreshing the
図1に戻って、装置構成の説明を続ける。給紙ユニット10は、シートSが積層保持されている給紙カセット35と、給紙カセット35からシートSを一枚ずつ給送するピックアップローラ36とからなる給紙部を備えている。第1の開閉部材3内には、2次転写部へのシートSの給紙タイミングを規定するレジストローラ対37と、駆動ローラ14および中間転写ベルト16に圧接される2次転写手段としての2次転写ユニット11と、定着ユニット12と、シート搬送機構13と、排紙ローラ対39と、両面プリント用搬送路40を備えている。
Returning to FIG. 1, the description of the device configuration will be continued. The
2次転写ユニット11では、2次転写ローラ19が中間転写ベルト16に対して離当接自在に設けられるとともに、2次転写ローラ19を離当接駆動する2次転写ローラ駆動機構111が設けられている。なお、2次転写ローラ駆動機構111は基本的にブレード駆動機構255と同一の構成を有している。すなわち、その一端に2次転写ローラ19が回転自在に取り付けられた回動レバー42が固定軸41に回動自在に枢支されている。また、その回動レバー42の他端と第1の開閉部材3との間にスプリング43が配設されており、その付勢力によって2次転写ローラ19は図示矢印方向に移動し、中間転写ベルト16および駆動ローラ14に押圧されている。また、2次転写ローラ駆動機構111は偏心カム44を有しており、この偏心カム44は回動レバー42のスプリング43側に設けられている。そして、図示を省略するクラッチを介して駆動モータの駆動力によって偏心カムが回転すると、回動レバー42がスプリング43に抗して回動し、2次転写ローラ19を中間転写ベルト16から離間させる。
In the secondary transfer unit 11, the
定着ユニット12は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラ45と、この加熱ローラ45を押圧付勢する加圧ローラ46と、加圧ローラ46に揺動可能に配設されたベルト張架部材47と、加圧ローラ46とベルト張架部材47間に張架された耐熱ベルト49を有している。そして、シートSに2次転写された画像は、加熱ローラ45と耐熱ベルト49で形成するニップ部で所定の温度でシートSに定着される。本実施形態においては、中間転写ベルト16の斜め上方に形成される空間、換言すれば、中間転写ベルト16に対して画像形成ユニット6と反対側の空間に定着ユニット12を配設することが可能になり、電装品ボックス5、画像形成ユニット6および中間転写ベルト16への熱伝達を低減することができ、各色の色ずれ補正動作を行う頻度を少なくすることができる。
The fixing
また、こうして定着処理を受けたシートSは排紙ローラ対39を経由して装置本体の上面部に設けられた第2の開閉部材(排紙トレイ)4に搬送される。また、シートSの両面に画像を形成する場合には、上記のようにして片面に画像を形成されたシートSの後端部が排紙ローラ対39後方の反転位置まで搬送されてきた時点で排紙ローラ対39の回転方向を反転し、これによりシートSは両面プリント用搬送路40に沿って搬送される。そして、レジストローラ対37の手前で再び搬送経路に乗せられるが、このとき、2次転写領域において中間転写ベルト16と当接して画像を転写されるシートSの面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、シートSの両面に画像を形成することができる。
Further, the sheet S thus subjected to the fixing process is conveyed to a second opening / closing member (discharge tray) 4 provided on the upper surface portion of the apparatus main body via the
また、この装置1では、図2に示すように、メインコントローラ51のCPU511により制御される表示部54を備えている。この表示部54は、例えば液晶ディスプレイにより構成され、CPU511からの制御指令に応じて、ユーザへの操作案内や画像形成動作の進行状況、さらに装置の異常発生やいずれかのユニットの交換時期などを知らせるための所定のメッセージを表示する。
In addition, as shown in FIG. 2, the
なお、図2において、符号513はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース512を介して与えられた画像を記憶するためにメインコントローラ51に設けられた画像メモリである。また、符号523はCPU521が実行する演算プログラムやエンジン部EGを制御するための制御データなどを記憶するためのROM、また符号524はCPU521における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するRAMである。
In FIG. 2, reference numeral 513 denotes an image memory provided in the main controller 51 for storing an image given from an external device such as a host computer via the interface 512.
次に、上記のように構成された画像形成装置におけるリフレッシュ動作について図4および図5を参照しつつ説明する。図4は図1の画像形成装置における電源投入時の動作を示すタイミングチャートである。また、図5は電源投入時でのリフレッシュ部材の動作を模式的に示す図である。 Next, a refresh operation in the image forming apparatus configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a timing chart showing the operation when the power is turned on in the image forming apparatus of FIG. FIG. 5 is a diagram schematically showing the operation of the refresh member when the power is turned on.
図1の装置に電源が投入されると、最初の印字処理前に以下のようにして潜像担持体20に対するリフレッシュ処理が実行される。すなわち、電源投入から所定時間が経過すると、エンジンコントローラ52によりエンジン部EGの各部が以下のように制御されてシート搬送準備、ブレード初期化動作、リフレッシュ動作および通常印字シーケンスが実行される。まず、シート搬送準備が実行されるとともに、ハウジング本体2の下方に配設された駆動モータにより駆動ローラ14が回転駆動されて中間転写ベルト16の回転駆動が開始される。すると、中間転写ベルト16の特徴部位が垂直同期センサ60を通過するたびに垂直同期信号(基準信号)Vsyncが出力される。つまり、中間転写ベルト16が1周するたびに垂直同期信号Vsyncが出力され、その周期は中間転写ベルト16の1周分に相当している。また、この実施形態では、図示を省略する除電器(イレーサ)の作動が開始されて潜像担持体20の表面に対して除電処理が実行される。なお、この除電処理は次に説明するブレード初期化動作およびリフレッシュ動作が完了するまで継続される。
When the apparatus of FIG. 1 is turned on, the refresh process for the
このブレード初期化動作では、エンジンコントローラ52からの駆動指令に応じて駆動モータ259の駆動が開始される。また、それと同時または若干遅れて、クラッチ258が閉じて駆動モータ259からの回転駆動を回転軸256に伝達する。これによって、回転軸256が回転し、リフレッシュブレード251が潜像担持体20に対して離当接される。すなわち、図5(a)の1点鎖線で示すように、リフレッシュブレード251が強制的に潜像担持体20の表面に移動当接する。その後、クラッチ258により所定の角度でカム257が停止する。これにより、同図(a)の実線で示すように、リフレッシュブレード251が初期位置(ホームポジション)に位置決めされる。なお、同図中の符号DPは帯電動作に伴って発生して潜像担持体20の表面に付着した硝酸や硝酸塩などの生成物を示している。
In this blade initialization operation, driving of the
こうして、ブレード初期化動作が完了すると、最初の垂直同期信号Vsyncが出力されるのを待って、帯電部材への帯電バイアスの印加を開始するとともに、リフレッシュ動作を開始する。すなわち、エンジンコントローラ52からの当接指令に応じてクラッチ258が閉じて駆動モータ259からの回転駆動を回転軸256に伝達してリフレッシュブレード251を潜像担持体20に移動当接させる(同図(b))。そして、潜像担持体20へのリフレッシュブレード251の当接状態を維持することで潜像担持体20の表層部が削り取られ、潜像担持体20に付着していた生成物DPが除去される。こうして、潜像担持体20のリフレッシュ処理が実行される。ここでは、垂直同期信号Vsyncの周期よりも長い時間Tの間、リフレッシュブレード251を潜像担持体20の表面に当接させたまま潜像担持体20を回転させている。つまり、リフレッシュブレード251が潜像担持体20の表面に当接した状態で潜像担持体20を1周以上回転させた後でリフレッシュ動作を完了させている(同図(c))。これによって、潜像担持体20の表面全体を均一にリフレッシュさせることができる。
Thus, when the blade initialization operation is completed, the application of the charging bias to the charging member is started and the refresh operation is started after the first vertical synchronization signal Vsync is output. That is, the clutch 258 is closed in response to the contact command from the engine controller 52, and the rotational drive from the
こうしてリフレッシュ処理(ブレードの初期化処理+リフレッシュ動作)が完了すると、エンジンコントローラ52からの離間指令に応じてクラッチ258が閉じて駆動モータ259からの回転駆動を回転軸256に伝達してリフレッシュブレード251を潜像担持体20から離間させてホームポジションで停止位置決めする。また、次の垂直同期信号Vsyncの出力を検出した後、潜像担持体20の回転を停止させるとともに、イレーサの電源をOFFして画像形成指令の入力を待つ。
When the refresh process (blade initialization process + refresh operation) is completed in this way, the clutch 258 is closed in response to the separation command from the engine controller 52, and the rotational drive from the
そして、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令(印字指令)がメインコントローラ51に与えられると、通常印字シーケンスを実行して印字処理を実行する。なお、電源投入直後にリフレッシュ処理が行われた後においては、リフレッシュブレード251はホームポジションに待機しており、リフレッシュブレード251に起因する画像乱れを確実に防止して印字処理を良好に行うことができる。
When an image forming command (printing command) is given to the main controller 51 from an external device such as a host computer, a normal printing sequence is executed to execute printing processing. Note that after the refresh process is performed immediately after the power is turned on, the
以上のように、この実施形態では、電源投入直後にリフレッシュ処理を実行するように構成しているので、前回の装置稼動期間において潜像担持体20の表面に付着した生成物(硝酸や硝酸塩など)DPを確実に除去してフレッシュな状態の潜像担持体20を用いて印字処理を実行することができる。その結果、生成物DPによる異常画像が生じるのを防止して良好な印字処理を行うことができる。なお、ここでは電源投入時にリフレッシュ処理を実行しているが、印字処理後の終了シーケンス時にリフレッシュ動作を実行するようにしてもよい。もちろん、電源投入時および終了シーケンス時の両方でリフレッシュ動作を実行するようにしてもよい。
As described above, in this embodiment, since the refresh process is executed immediately after the power is turned on, the product (such as nitric acid or nitrate) adhered to the surface of the
<第2実施形態>
上記した第1実施形態では、潜像担持体20へのリフレッシュブレード251の当接タイミングは、(1)装置への電源投入後でかつ最初の印字処理前、(2)印字処理後の終了シーケンス時であるが、非印字状態であれば任意である。例えば、生成物の発生要因のひとつとして帯電動作に伴うオゾン発生が挙げられる。つまり、累積帯電時間に比例して潜像担持体20の表面に付着する生成物の量は増大し、その結果、異常画像の発生確率が高くなる。そこで、第2実施形態では、潜像担持体20の表面に付着する生成物が所定量以上となったタイミングでリフレッシュ処理を実行するように構成している。以下、図6および図7を参照しつつ第2実施形態について詳述する。
Second Embodiment
In the first embodiment described above, the contact timing of the
図6は第2実施形態にかかる画像形成装置の動作を示すフローチャートである。また、図7は第2実施形態にかかる画像形成装置の動作を示す模式図である。この第2実施形態では、各画像形成ステーションY,M,C,Kにおいてリフレッシュ処理の実行タイミングが個別に制御されるように構成されている。すなわち、交換カートリッジ6Y,6M,6C,6Kに取り付けられた不揮発性メモリ91〜94には、潜像担持体20の帯電に伴い生成されて潜像担持体20の表面に付着する生成物の量を示す指標値としてカウント値CTが記憶されている。そして、適当なタイミング、例えば電源投入時やカートリッジ交換時などに各メモリ91〜94からカウント値CTが読み出されてRAM524に記憶される(ステップS1)。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the image forming apparatus according to the second embodiment. FIG. 7 is a schematic diagram showing the operation of the image forming apparatus according to the second embodiment. In the second embodiment, the execution timing of the refresh process is individually controlled in each of the image forming stations Y, M, C, and K. That is, the amount of products generated in the
そして、エンジンコントローラ52が各色ごとにステップS2〜S8を実行してリフレッシュ処理を定期的に実行する。まずステップS2で帯電駆動が実行されたことを検出すると、その帯電に要した駆動時間に対応するカウント値CT(cg)を算出する(ステップS3)。このカウント値CT(cg)は、該帯電動作中に新たに発生した硝酸や硝酸塩などの生成物の量を示している。また、こうして求めたカウント値CT(cg)を元のカウント値CTに加える(ステップS4)。これによって、潜像担持体20の表面に付着した生成物の総量を求めることができる。また、この実施形態では、色ごとにカウント値CTを求めるようにしているため、各潜像担持体20の生成物の付着状況を正確に把握することができ、その結果、リフレッシュ処理の開始タイミングを個別に制御することができる。例えば、単色印字処理のみを連続して行う場合には、ブラックのカウント値CTのみが増大するのに対し、カラー印字処理を行う場合には各色のカウント値CTが並行して増大していく。なお、帯電の駆動時間とカウント値CT(cg)との相関関係については予め実験などにより求めておき、テーブル形式や関数形式でROM523に記憶させておくことができる。
Then, the engine controller 52 executes steps S2 to S8 for each color and periodically executes the refresh process. First, when it is detected in step S2 that the charging drive has been executed, a count value CT (cg) corresponding to the drive time required for the charging is calculated (step S3). The count value CT (cg) indicates the amount of products such as nitric acid and nitrate newly generated during the charging operation. Further, the count value CT (cg) thus obtained is added to the original count value CT (step S4). As a result, the total amount of products attached to the surface of the
次のステップS5では、上記のようにして求めたカウント値CTと、リフレッシュ要求値CTrfとを対比する。ここで「リフレッシュ要求値CTrf」とは、異常画像の発生開始限界程度にまで潜像担持体20の表面に硝酸などの生成物が付着したことを表す基準値を意味している。したがって、カウント値CTがこのリフレッシュ要求値CTrf以上になると、異常画像が発生する可能性がある。そこで、この実施形態では、カウント値CTがリフレッシュ要求値CTrf未満であり、図7(a)に示すように、生成物DPの付着量が比較的少ない間は、リフレッシュ処理は不要であると判断し、通常の印字処理を続ける。
In the next step S5, the count value CT obtained as described above is compared with the refresh request value CTrf. Here, the “refresh request value CTrf” means a reference value indicating that a product such as nitric acid has adhered to the surface of the
一方、カウント値CTがリフレッシュ要求値CTrf以上となると、リフレッシュ処理が必要であると判断する。この場合、ステップS6で装置1が印字処理状態から非印字処理状態に移行するのを待って、リフレッシュ処理を実行する(ステップS7)。このリフレッシュ処理の具体的な内容は第1実施形態のそれと同一である。つまり、同図(b)に示すように、ブレード初期化動作を実行した後、垂直同期信号Vsyncが出力されるのを待って、帯電部材への帯電バイアスの印加を開始するとともに、リフレッシュ動作を開始する。このリフレッシュ動作では、エンジンコントローラ52からの当接指令に応じてリフレッシュブレード251を潜像担持体20に移動当接させる(同図(c))。そして、潜像担持体20へのリフレッシュブレード251の当接状態を維持しながら潜像担持体20を1周以上回転させる。こうして、同図(d)に示すように、潜像担持体20の表層部が削り取られて潜像担持体20から生成物DPが除去される。
On the other hand, when the count value CT is equal to or greater than the refresh request value CTrf, it is determined that the refresh process is necessary. In this case, the refresh process is executed after waiting for the
こうしてリフレッシュ処理(ブレード初期化動作+リフレッシュ動作)が完了すると、ステップS8でカウント値CTをクリアした後、ステップS2に戻って、通常の印字動作を繰り返しながら、上記一連の処理(ステップS2〜S7)を繰り返す。これによって、リフレッシュ処理の開始タイミングを適正化することができる。 When the refresh process (blade initialization operation + refresh operation) is completed in this way, the count value CT is cleared in step S8, and then the process returns to step S2 to repeat the normal printing operation (steps S2 to S7). )repeat. Thereby, the start timing of the refresh process can be optimized.
以上のように、この実施形態によれば、カウント値CTに基づきリフレッシュ処理の開始タイミングを制御しているため、異常画像の発生開始限界以上の生成物DPが潜像担持体20の表面に付着する直前にリフレッシュ処理を開始することができる。したがって、リフレッシュ処理を効果的なタイミングを行うことができる。その結果、次のような作用効果が得られる。すなわち、生成物DPの付着量が少ない段階でリフレッシュ処理が開始されるのを防止して装置の稼動率を向上させることができる。また、過剰なリフレッシュ処理を防止して潜像担持体20の表面がダメージを受けるのを防止することができ、潜像担持体20の交換寿命を長くすることができる。
As described above, according to this embodiment, since the start timing of the refresh process is controlled based on the count value CT, the product DP exceeding the abnormal image generation start limit adheres to the surface of the
また、適当なタイミング、例えばカートリッジ交換時や一定の時間経過時などに、カウント値CTをメモリ91〜94に書き込むことで、各交換カートリッジ6Y,6M,6C,6Kに対応したカウント値CTを記憶させることができる。これによって、各潜像担持体20に付着する生成物DPの量を定期的に更新することができる。そして、各交換カートリッジ6Y,6M,6C,6Kのメモリからカウント値CTを読み出す(ステップS1)ことで各交換カートリッジ6Y,6M,6C,6Kの潜像担持体20に付着している生成物DPの量を正確に求めることができる。特に、使用途中で装置本体から取り出した交換カートリッジを再び装置本体に装着した場合や、別の装置本体に装着した場合においても、新たに装着された交換カートリッジの潜像担持体20に付着する生成物DPの量を求めることができ、リフレッシュ処理の開始タイミングを最適化することができる。その結果、潜像担持体20を含むカートリッジを交換して使用する装置においても、異常画像の発生を効果的に防止することができる。
In addition, the count value CT corresponding to each
なお、上記第2実施形態では、帯電駆動時間に基づき潜像担持体20の表面に付着する生成物DPの量を求めているが、生成物DPの量については他の指標値、例えば印字枚数や装置稼働時間などに基づき求めるようにしてもよい。
In the second embodiment, the amount of the product DP adhering to the surface of the
<第3実施形態>
ところで、異常画像の発生は、「発明が解決しようとする課題」の項で説明したように、潜像担持体20の周辺環境に大きく依存している。したがって、潜像担持体20の周辺環境、特に湿度および温度を考慮した上でリフレッシュ処理の開始タイミングを最適化するのが望ましい。以下、図8および図9を参照しつつ本発明の第3実施形態について詳述する。
<Third Embodiment>
By the way, the occurrence of an abnormal image greatly depends on the surrounding environment of the
図8は第3実施形態にかかる画像形成装置の動作を示すフローチャートである。また、図9は湿度および温度に基づく最適リフレッシュ要求値を示す図である。この第3実施形態では、潜像担持体20の周辺環境を計測すべく、ハウジング本体2内に湿度センサおよび温度センサが配置されている。そして、これらのセンサによる計測結果(温度情報および湿度情報)がエンジンコントローラ52のCPU521に入力される(ステップS11,S12)。そして、湿度および温度情報を受けたCPU521は図9のデータテーブルに基づき周辺環境に適したリフレッシュ要求値CTrfを求める。より具体的には、図9のテーブルにおいて温度情報と湿度情報との交点に相当する値CT(th)を読み出す(ステップS13)。そして、この値CT(th)を新たなリフレッシュ要求値とし、リフレッシュ要求値CTrfの書換を行う(ステップS14)。
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the image forming apparatus according to the third embodiment. FIG. 9 is a diagram showing optimum refresh request values based on humidity and temperature. In the third embodiment, a humidity sensor and a temperature sensor are arranged in the
そして、第2実施形態と同様にしてカウント値CTを算出しつつ、カウント値CTが上記のようにして書き換えられたリフレッシュ要求値CTrf以上となった時点でリフレッシュ処理を実行する。これにより、リフレッシュ処理の実行タイミングが潜像担持体20の周辺環境に対応したタイミングに調整される。
Then, the count value CT is calculated in the same manner as in the second embodiment, and the refresh process is executed when the count value CT becomes equal to or greater than the refresh request value CTrf rewritten as described above. Thereby, the execution timing of the refresh process is adjusted to the timing corresponding to the surrounding environment of the
以上のように、この実施形態では、潜像担持体20周辺の湿度および温度をセンサ(計測手段)で計測するとともに、その計測結果に基づきリフレッシュ処理の実行タイミングを調整しているので、次のような作用効果を得ることができる。例えば高湿環境となった場合には、図9のテーブル値から明らかなようにリフレッシュ要求値CTrfが比較的小さい値に書き換えられ、リフレッシュ処理の実行タイミングが早められる。これによって、異常画像の発生をより確実に防止することができる。また、低湿度になるにしたがって、リフレッシュ要求値CTrfが比較的大きい値に書き換えられ、リフレッシュ処理の実行タイミングが遅延される。これによって、過剰なリフレッシュ処理を阻止して潜像担持体20の長寿命化を図ることができる。
As described above, in this embodiment, the humidity and temperature around the
なお、第3実施形態では、温度情報および湿度情報の2つの周辺環境に関する情報に基づきリフレッシュ要求値CTrfを書き換えているが、いずれか一方、好ましくは湿度情報のみを用いてリフレッシュ要求値CTrfを書き換えるようにしてもよい。また、周辺環境に関する情報に基づき電源投入直後や印字処理後の終了シーケンスにおけるリフレッシュ処理の実行/非実行を制御するように構成してもよい。 In the third embodiment, the refresh request value CTrf is rewritten based on the information about the two surrounding environments, temperature information and humidity information. However, preferably, the refresh request value CTrf is preferably rewritten using only the humidity information. You may do it. Further, the execution / non-execution of the refresh process in the end sequence immediately after power-on or after the print process may be controlled based on information on the surrounding environment.
<第4実施形態>
また、図1の画像形成装置では、リンクバー21bがブラック(K)の画像形成ステーションKの潜像担持体20に対向して配置された1次転写ローラ21aを回動中心として回動自在となっており、その回動動作によりイエロー(Y)、マゼンタ(M)およびシアン(C)の画像形成ステーションY,M,Cの潜像担持体20に対向して配置された1次転写ローラ21aが潜像担持体20に対して離当接移動する。すなわち、カラー印字処理においては、イエロー(Y)、マゼンタ(M)およびシアン(C)用の1次転写ローラ21aはすべて潜像担持体20に向かって近接移動して中間転写ベルト16を挟んで該潜像担持体20に当接する(図1中の実線)。
<Fourth embodiment>
Further, in the image forming apparatus of FIG. 1, the
逆に、単色印字処理においては、これらの1次転写ローラ21aはすべて潜像担持体20から離間移動して、画像形成ステーションY,M,Cの潜像担持体20と中間転写ベルト16とは互いに離間する(図1中の破線)。したがって、単色印字処理においては、図10の左欄に示すように、ブラック(K)の画像形成ステーションKの潜像担持体20にトナー像TI(K)が形成される。また、該潜像担持体20に対向して配置されたブラック用の1次転写ローラ21aは中間転写ベルト16を挟んで該潜像担持体20に当接されたまま回転してトナー像TI(K)が中間転写ベルト16に転写される。しかしながら、ブラック以外の色について、同図の右欄に示すように、1次転写ローラ21aは潜像担持体20から離間しており、画像形成ステーションY,M,Cは非印字状態となっている。つまり、単色印字時におけるブラック色以外の画像形成ステーションY,M,Cについては、本発明の「印字処理を行っていない状態」に相当することとなるため、単色印字処理と並行してリフレッシュ処理を行うことができる。そこで、この第4実施形態では、単色印字時において、ブラック色以外の画像形成ステーションY,M,Cのリフレッシュブレード251を潜像担持体20に当接させてリフレッシュ処理を実行している。これによって、リフレッシュ処理を効率的に行うことができる。
Conversely, in the single color printing process, all of these
この第4実施形態では、ブラック色を本発明の「特定色」として単色印字処理を実行している。しかしながら、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、他のトナー色を特定色として単色印字を行う装置に対しても本発明を適用することができる。そして、上記と同様の作用効果が得られる。 In the fourth embodiment, the monochrome printing process is executed with the black color as the “specific color” of the present invention. However, the application target of the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to an apparatus that performs single color printing using other toner colors as specific colors. And the effect similar to the above is obtained.
<その他>
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、本発明の「駆動手段」としてカムを利用したブレード駆動機構255を用いているが、潜像担持体20に対するリフレッシュブレード251の離当接駆動方式については任意である。また、リフレッシュブレード251の位置を直接検出してリフレッシュブレード251を駆動制御するのか、いわゆるオープンループ制御でリフレッシュブレード251を駆動制御するのか等についても任意である。したがって、リフレッシュブレード251の初期化動作が不要な場合には、リフレッシュ処理においてブレード初期化動作を行わずに直ちにリフレッシュ動作を実行することができる。
<Others>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the
また、中間転写媒体として中間転写ベルト16を用いた画像形成装置に対して本発明を適用したが、中間転写ドラムなどの中間転写媒体を用いた画像形成装置や潜像担持体20上のトナー像をシートSに直接転写する画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。また、リフレッシュ部材としてブレード251を用いているが、潜像担持体20の表面に当接して潜像担持体20の表層部を取り除いて潜像担持体20をリフレッシュさせることができる部材であれば、その形状、大きさおよび個数などについては任意である。また、リフレッシュ部材の配設位置は現像位置と1次転写位置との間に限定されるものではなく、潜像担持体の表面に沿って任意の位置に設けることができる。
In addition, the present invention is applied to an image forming apparatus using the
また、上記各実施形態は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの4色のトナーを用いて画像を形成する装置に本発明を適用したものであるが、トナー色の種類および数については上記に限定されるものでなく任意である。さらに、タンデム方式の画像形成装置のみでなく、いわゆるロータリー現像方式の装置に対しても本発明を適用可能である。 In each of the above embodiments, the present invention is applied to an apparatus that forms an image using toners of four colors, yellow, magenta, cyan, and black. However, the types and number of toner colors are limited to those described above. It is optional. Furthermore, the present invention can be applied not only to a tandem type image forming apparatus but also to a so-called rotary development type apparatus.
1…画像形成装置、 16…中間転写ベルト(中間転写媒体)、 20…潜像担持体、 22…帯電部材(機能部材)、 23…像書込部材(機能部材)、 24…現像部(機能部材)、 52…エンジンコントローラ(制御手段)、 251…リフレッシュブレード(リフレッシュ部材)、 255…ブレード駆動機構(駆動手段)、 521…CPU(制御手段)、 DP…生成物、 S…シート(記録材)
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記潜像担持体の表面に対して離当接自在に設けられ、前記潜像担持体の表面に当接することで前記潜像担持体の表層部を取り除いて前記潜像担持体をリフレッシュさせるリフレッシュ部材と、
前記リフレッシュ部材を離当接駆動する駆動手段と、
前記駆動手段に対して駆動指令を与えて前記リフレッシュ部材の離当接動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記印字処理中において前記リフレッシュ部材を前記潜像担持体から離間させる一方、前記印字処理を行っていない状態で必要に応じて前記リフレッシュ部材を前記潜像担持体に当接させてリフレッシュ動作を実行することを特徴とする画像形成装置。 A latent image carrier that rotates at a predetermined peripheral speed and the latent image carrier that is provided in contact with the latent image carrier in a non-contact manner or while rotating at substantially the same peripheral speed as the latent image carrier. A functional member acting on the body, and an intermediate transfer medium provided to come into contact with the latent image carrier while rotating at substantially the same peripheral speed as the latent image carrier, and charging the latent image carrier In an image forming apparatus that performs a printing process by forming a latent image on the latent image carrier, developing the toner of the latent image, and transferring a toner image formed by the toner development onto the intermediate transfer medium. ,
A refresh that is provided so as to be able to come into contact with and separate from the surface of the latent image carrier, removes the surface layer portion of the latent image carrier, and refreshes the latent image carrier by contacting the surface of the latent image carrier. Members,
Driving means for driving the refreshing member apart and abutting;
Control means for giving a drive command to the drive means to control the separation / contact operation of the refresh member,
The control means separates the refresh member from the latent image carrier during the printing process, while bringing the refresh member into contact with the latent image carrier as necessary without performing the printing process. An image forming apparatus that performs a refresh operation.
前記制御手段は、装置への電源投入後でかつ最初の印字処理前に、前記リフレッシュ動作を実行する画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the printing process is executed in response to a printing command given to the apparatus.
The control unit is an image forming apparatus that executes the refresh operation after powering on the apparatus and before the first printing process.
前記制御手段は、前記終了シーケンスにおいて前記リフレッシュ動作を実行する画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein a predetermined end sequence is executed after the printing process is executed in response to a printing command given to the apparatus.
The image forming apparatus that performs the refresh operation in the end sequence.
前記制御手段は、前記帯電部材の駆動時間に基づき生成物の量をカウントする請求項4記載の画像形成装置。 The functional member is a charging member that charges the latent image carrier,
The image forming apparatus according to claim 4, wherein the control unit counts the amount of the product based on a driving time of the charging member.
前記制御手段は前記計測手段による計測結果に基づき前記リフレッシュ動作の実行タイミングを調整する請求項1ないし6のいずれかに記載の画像形成装置。 Further comprising a measuring means for measuring the surrounding environment of the latent image carrier,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit adjusts an execution timing of the refresh operation based on a measurement result by the measurement unit.
前記複数の画像形成ステーションの各々には、前記リフレッシュ部材と前記駆動手段とが設けられるとともに、
前記制御手段は、前記単色印字時に、前記特定色以外の画像形成ステーションにおいてリフレッシュ部材を潜像担持体に当接させてリフレッシュ動作を実行する画像形成装置。 An image forming station having the latent image carrier and the functional member is provided for each color along the intermediate transfer medium, and the latent image carrier of the image forming station other than the specific color is used for monochrome printing of a specific color. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the body and the intermediate transfer medium are separated from each other.
Each of the plurality of image forming stations is provided with the refresh member and the driving unit,
The control unit is an image forming apparatus that performs a refresh operation by bringing a refresh member into contact with a latent image carrier in an image forming station other than the specific color during the monochrome printing.
前記潜像担持体の回転方向において、前記潜像担持体の周長は前記記録材の長さより短い画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner image transferred to the intermediate transfer medium is transferred to a recording material.
An image forming apparatus in which a circumferential length of the latent image carrier is shorter than a length of the recording material in a rotation direction of the latent image carrier.
前記印字処理中においてリフレッシュ部材を前記潜像担持体から離間させる工程と、
前記印字処理を行っていない状態で必要に応じて前記リフレッシュ部材を前記潜像担持体に当接させることで前記潜像担持体の表層部を取り除いて前記潜像担持体をリフレッシュさせる工程と
を備えたことを特徴とする画像形成方法。 A latent image carrier that rotates at a predetermined peripheral speed and the latent image carrier that is provided in contact with the latent image carrier in a non-contact manner or while rotating at substantially the same peripheral speed as the latent image carrier. An image forming apparatus comprising: a functional member acting on a body; and an intermediate transfer medium provided so as to come into contact with the latent image carrier while rotating at substantially the same peripheral speed as the latent image carrier. Printing is performed by charging the image carrier, forming a latent image on the latent image carrier, developing the toner on the latent image, and transferring the toner image formed by the toner development onto the intermediate transfer medium. An image forming method
Separating the refresh member from the latent image carrier during the printing process;
A step of removing the surface layer portion of the latent image carrier to refresh the latent image carrier by bringing the refreshing member into contact with the latent image carrier as necessary without performing the printing process. An image forming method comprising:
Priority Applications (1)
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