JP2009053275A - Potential controller and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電位制御装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a potential control device and an image forming apparatus.
電子写真方式の画像形成装置の低コスト化や小型化を図るために、静電潜像が形成される感光体ドラムと、その静電潜像を現像する現像ロールとを、同じ駆動手段によって駆動するタイプの画像形成装置が開発されている。この種の画像形成装置が画像を形成する場合、感光体ドラムを回転駆動させると、その回転とともに現像ロールの駆動も開始されることになる。 In order to reduce the cost and size of the electrophotographic image forming apparatus, the photosensitive drum on which the electrostatic latent image is formed and the developing roll for developing the electrostatic latent image are driven by the same driving means. An image forming apparatus of this type has been developed. When this type of image forming apparatus forms an image, when the photosensitive drum is driven to rotate, the driving of the developing roll is started simultaneously with the rotation.
このような画像形成装置が画像を形成するに際しては、帯電器によって感光体ドラムの表面を帯電させる帯電処理を開始してから、停電や電源コードがコンセントから抜かれることによって給電が停止されたり、紙詰まりなどのジャムが発生することがあり、このような場合には、感光体ドラムおよび現像ロールの回転駆動が緊急停止させられる。この後、画像形成装置への給電が再開されたり、ジャムが解消されると、再び感光体ドラムの回転駆動が開始されることになるが、このときに現像ロールに現像バイアスが印加されていなければ、そのときの現像電位と感光体ドラムの表面電位との電位差によって、現像剤が感光体ドラムに付着してしまうという問題が生じる。例えば、これら現像ロールと感光体ドラムとの電位差がおよそ200ボルト(V)以上あれば、現像剤に含まれるトナーが感光体ドラムに付着し、この不要トナーによって感光体ドラムや転写器等の各部材を汚してしまい、画像欠陥の原因となるし、トナーの消費量も増えてしまう。また、両者の電位差がおよそ600V以上あれば、現像剤に含まれるキャリア(磁性体)までもが感光体ドラムに付着してしまい、その表面を傷つけてしまう虞がある。一方、感光体ドラムの回転駆動の開始時に現像バイアスを印加させたとしても、現像電位に対して感光体ドラムの表面電位が十分に低ければ、この電位差により現像剤が感光体ドラムに付着してしまうことがある。例えば特許文献1には、ジャム発生時の緊急停止の際には、転写部にて転写電圧を印加された感光体ドラムの表面が除電されるまでの期間にわたって帯電処理を停止して感光体ドラムを回転させ、感光体ドラムの回転の再開時には、静電潜像の現像と同じ現像電位となる現像バイアスを印加する技術が開示されている。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、中断された像保持体の回転が再開されたときに、不要な現像剤が像保持体に付着しないようにすることである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to prevent unnecessary developer from adhering to the image carrier when the rotation of the interrupted image carrier is resumed. .
上述した課題を解決するため、本発明は、像保持体の回転に合わせて駆動させられ、当該像保持体表面に形成された静電潜像を現像剤で現像する現像手段と、前記像保持体の回転が中断し、再びその回転が開始された場合に、その開始時から、帯電手段により帯電される位置にある前記像保持体の表面が前記現像手段によって現像される位置に移動するまでの期間にわたって、前記現像手段の現像電位が、前記回転が開始されたときの前記像保持体の表面電位に応じた電位となるよう、前記現像手段に給電する給電手段を制御する給電制御手段とを備えることを特徴とする電位制御装置を提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a developing unit that is driven in accordance with the rotation of an image carrier and develops an electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with a developer, and the image carrier. When the rotation of the body is interrupted and the rotation is started again, from the start of the rotation until the surface of the image carrier at the position charged by the charging means moves to the position where it is developed by the developing means Power supply control means for controlling the power supply means for supplying power to the development means so that the development potential of the development means becomes a potential corresponding to the surface potential of the image carrier when the rotation is started over the period of A potential control device is provided.
本発明の電位制御装置において、前記像保持体の回転が中断、または前記帯電手段による帯電が停止されてからの経過時間を計測する計時手段を備え、前記給電制御手段は、前記計時手段によって計測された前記経過時間に応じて特定される前記像保持体の表面電位と前記現像手段の現像電位との差が閾値以下となるよう、前記給電手段を制御することを特徴とする。また、前記像保持体の表面電位を検出する電位検出手段を備え、前記給電制御手段は、前記電位検出手段によって検出された前記像保持体の表面電位と前記現像手段の現像電位との差が閾値以下となるよう、前記給電手段を制御するようにしてもよい。 In the potential control apparatus of the present invention, the electric potential control device further includes a time measuring unit that measures an elapsed time after the rotation of the image carrier is interrupted or the charging by the charging unit is stopped, and the power supply control unit is measured by the time measuring unit. The power feeding unit is controlled such that a difference between the surface potential of the image carrier specified according to the elapsed time and the developing potential of the developing unit is equal to or less than a threshold value. In addition, a potential detection unit that detects a surface potential of the image carrier is provided, and the power feeding control unit is configured to detect a difference between the surface potential of the image carrier detected by the potential detection unit and the development potential of the development unit. You may make it control the said electric power feeding means so that it may become below a threshold value.
また、本発明の電位制御装置において、前記中断の前に前記帯電手段による帯電が停止されたか否かを判定する判定手段を備え、前記給電制御手段は、前記中断の前に前記帯電手段による帯電が停止したと前記判定手段により判定された場合には、前記期間から前記帯電が停止された後に前記像保持体が回転した期間を差し引いた期間にわたって、前記現像手段の現像電位が、前記回転が開始されたときの前記像保持体の表面電位に応じた電位となるよう、前記給電手段を制御することが好ましい。 The potential control apparatus according to the present invention further includes a determination unit that determines whether charging by the charging unit is stopped before the interruption, and the power supply control unit is charged by the charging unit before the interruption. When the determination unit determines that the image holding member has stopped, the developing potential of the developing unit is not rotated during the period obtained by subtracting the period in which the image carrier is rotated after the charging is stopped from the period. It is preferable to control the power feeding means so that the electric potential is in accordance with the surface potential of the image carrier when started.
また、本発明の電位制御装置において、前記帯電手段による帯電の停止動作が開始されたときに第1の識別情報を生成し、当該帯電手段による帯電の停止動作が完了したときに第2の識別情報を生成する識別情報生成手段と、前記識別情報生成手段によって生成された識別情報を記憶する識別情報記憶手段とを備え、前記給電制御手段は、前記識別情報記憶手段に前記第1の識別情報が記憶され、且つ、前記第2の識別情報が記憶されていない場合には、前記像保持体の表面電位に応じた現像電位となるよう前記給電手段を制御し、前記識別情報記憶手段に前記第1の識別情報および前記第2の識別情報が記憶されている場合には、前記現像手段に給電しないよう前記給電手段を制御することが好ましい。 In the potential control device of the present invention, the first identification information is generated when the charging stopping operation by the charging unit is started, and the second identification information is generated when the charging stopping operation by the charging unit is completed. Identification information generating means for generating information, and identification information storage means for storing the identification information generated by the identification information generating means, wherein the power supply control means stores the first identification information in the identification information storage means. Is stored, and the second identification information is not stored, the power feeding unit is controlled to have a developing potential corresponding to the surface potential of the image carrier, and the identification information storage unit stores the identification information. When the first identification information and the second identification information are stored, it is preferable to control the power supply unit so as not to supply power to the developing unit.
また、本発明は、上記構成の電位制御装置と、像保持体と、前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記電位制御装置の前記給電制御手段による制御に応じて給電する給電手段と、前記帯電手段によって帯電された前記像保持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記電位制御装置の前記現像手段によって現像された像を記録媒体に転写する転写手段とを備えることを特徴とする画像形成装置を提供する。 According to another aspect of the present invention, there is provided a potential control device configured as described above, an image carrier, a charging unit that charges the surface of the image carrier, and a power feeding unit that feeds power according to control by the power feeding control unit of the potential control device. A latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the surface of the image carrier charged by the charging unit, and a transfer unit that transfers the image developed by the developing unit of the potential control device to a recording medium. An image forming apparatus is provided.
以上のように、本発明によれば、中断された像保持体の回転が再開されたときに、不要な現像剤が像保持体に付着しないようにすることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to prevent unnecessary developer from adhering to the image carrier when the interrupted rotation of the image carrier is resumed.
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を説明する。
(A)実施形態の構成
図1は、本実施形態にかかる画像形成装置1において画像形成を行う要部の構造を示す図である。この画像形成装置1には、画像形成ユニット10と、中間転写体100とが備えられている。中間転写体100は、図示せぬ駆動機構によって図中の矢印Aの方向に周回させられる無端のベルト部材である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(A) Configuration of Embodiment FIG. 1 is a diagram illustrating a structure of a main part that performs image formation in an
ここで、画像形成ユニット10の構成を説明する。
画像形成ユニット10は、感光体ドラム20のほか、この感光体ドラム20の周囲に配置された帯電器30、露光器40、現像器50及び転写器60を備えている。感光体ドラム20は、例えば導体基板上に電荷受容体としてOPC(Organic Photo Conductor:有機光導電体)からなる電荷発生層や電荷輸送層を含む2層ないし3層の光導電層が積層されることによって形成された像保持体である。感光体ドラム20は、後述する駆動部80によって、その中心軸を中心として図に示す矢印Bの方向(半時計周り方向)へ回転駆動させられる。帯電器30は、その表面が帯電位置にて感光体ドラム20の表面に接触したロール状の帯電手段であり、感光体ドラム20の回転に従って回転しつつ、感光体ドラム20の表面を負極性の所定の電位に帯電させる。本実施形態では、帯電が行われる前においては、帯電位置の表面電位は0Vであるとする。露光器40は、帯電させられた感光体ドラム20の表面に向けてレーザまたはLEDを照射(露光)して、感光体ドラム20の表面に静電潜像を形成する。
Here, the configuration of the
In addition to the
現像器50は、トナーと、磁性体を半導電性の物質でコートしてなるキャリアとを含む二成分現像剤を内蔵しており、キャリアおよびトナーを攪拌し互いに摩擦させることでトナーを負極性に帯電させる。また、現像器50は、後述する駆動部80により回転駆動させられ、現像剤に含まれているトナーを用いて現像を行う現像ロール51を備えている。感光体ドラム20の表面に形成された静電潜像が、その感光体ドラム20の回転に伴って現像ロール51に対向する位置(現像位置)に到達すると、所定の現像電位となるように現像ロール51に印加される現像バイアスにより、現像剤が供給されて静電潜像が現像され、感光体ドラム20の表面にトナー像が形成される。
転写器60は、感光体ドラム20の表面に形成されたトナー像が、その回転に伴って、自身と感光体ドラム20との間の位置に到達すると、トナーの帯電極性と逆極性(正極性)の一次転写バイアスが印加され、感光体ドラム20上のトナー像を、静電力などによって中間転写体100に転写させる。中間転写体100に転写されたトナー像は、図示せぬ2次転写装置によって用紙等の記録媒体に転写される。その記録媒体は図示せぬ定着装置へ搬送され、トナー像が定着させられた後に機外へ排出される。
The developing
When the toner image formed on the surface of the
続いて、図2は、画像形成装置1のハードウェア構成を示すブロック図である。図2に示したように、画像形成装置1は、感光体ドラム20、帯電器30、露光器40、現像器50及び転写器60の他に、これら各部の制御を司る制御部70と、感光体ドラム20および現像器50の現像ロール51を回転駆動する駆動部80と、画像形成装置1の各部に給電を行う給電部90と、計時部110とを備えている。図において、実線矢印は、各種信号の流れを表すものであり、二点鎖線の矢印は、主な給電経路を表している。
制御部70は、装置全体を制御するCPU(Central Processing Unit)や作業用のワークエリアを提供するRAM(Random Access Memory)、各種制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)及び各種データを記憶する内部メモリを備え、ROMに記憶された制御プログラムに記述された手順に従って演算処理を行う。また、制御部70は、内部メモリに現像バイアス制御テーブル71を記憶している。この現像バイアス制御テーブル71には、感光体ドラム20の回転が何らかの原因で中断し、再びその回転が開始された場合における、回転の中断から開始までの経過時間(後述する中断時間)に応じて定められた現像ロール51に印加される現像バイアスの電位が書き込まれている。
Next, FIG. 2 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the
The
図3は、現像バイアス制御テーブル71の一例を示した図である。現像バイアス制御テーブル71においては、「中断時間」と「現像バイアス」とが対応付けられている。「中断時間」のフィールドには、感光体ドラム20の回転が中断した時点からの経過時間が書き込まれている。この経過時間のことを、以下では「中断時間」という。「現像バイアス」には、現像器50の現像ロール51に印加される現像バイアスの電位が書き込まれている。この現像バイアスとは、所定の基準電位(例えば接地電位)との電位差のことである。例えば現像バイアス制御テーブル71の第1行には、中断時間「0(秒)〜10(秒)」に現像バイアス「−500V」が対応付けてられている。つまり、この第1行には、中断時間が0秒以上で10秒未満であれば、−500Vの現像バイアスを現像ロール51に印加することを指示する内容が書き込まれている。また、図示したように、中断時間「30秒」に現像バイアス「−250V」、中断時間「60秒」に現像バイアス「−150V」、中断時間「120秒〜(120秒以上)」に現像バイアス「0V」がそれぞれ対応付けられている。現像バイアスが0Vである場合とは、現像ロール51に現像バイアスが印加されていない場合のことをいう。図3において、他の中断時間およびそれに対応する現像バイアスの電位については図示を省略しているが、中断時間が大きくなるほど、現像バイアスの電位は小さくなるよう(0Vに近くなるよう)書き込まれている。この現像バイアス制御テーブル71を用いるための具体的な手順については、後で詳述する。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the development bias control table 71. In the development bias control table 71, “interruption time” and “development bias” are associated with each other. In the “interruption time” field, an elapsed time from the point at which the rotation of the
駆動部80はモータ等を有しており、制御部70による制御の下、画像形成ユニット10の感光体ドラム20および現像器50の現像ロール51を回転駆動させる。これらの感光体ドラム20と、現像器50の現像ロール51とは互いの駆動に合わせて回転させられる。
給電部90は、図示せぬ電源コードを介して外部の商用電源から供給される電力を、現像ロール51や帯電器30を含む画像形成装置1の各部に供給する給電手段である。給電部90は、制御部70による制御に応じた電位で現像ロール51に現像バイアスを印加するために、その電位に応じた給電電位で給電する。また、給電部90は、所定の帯電電位で帯電器30に帯電処理を行わせるために給電する。また、給電部90はバッテリを内蔵しており、外部からの給電が停止されたときには、これを電源として制御部70および計時部110に給電する。
計時部110は、図示せぬクロックジェネレータから供給されるクロックに同期して作動するリアルタイムクロックであり、中断時間のように、予め定められた時点からの経過時間を計測するとともに、計測した時間を表す時間情報を制御部70へ供給する。
The
The
The
(B)実施形態の動作
次に、画像形成装置1の動作について、図4に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
図4において、ユーザによって図示せぬ操作部が操作されることにより、用紙に画像を形成することが指示されると、制御部70は、その指示に応じて画像を形成するための処理を開始する。
まず、制御部70は、駆動部80に駆動制御信号を出力し、感光体ドラム20および現像器50の現像ロール51の回転駆動を開始させる(ステップS1)。続いて、制御部70は、感光体ドラム20および現像ロール51の回転駆動が中断されなければ(ステップS2;NO)、画像形成装置1の各部を制御して画像形成処理を実行する。この画像形成処理においては、まず、制御部70は、帯電器30に所定の帯電電位Veで帯電させるよう、給電部90に給電制御信号を出力する。ここでは、帯電電位Ve=−700Vとする。この指示に応じて給電部90によって給電が開始されたら、制御部70は帯電器30に帯電処理を開始させ、感光体ドラム20の表面は帯電される。そして、制御部70は、露光器40に静電潜像を形成させ、現像器50に現像させて、転写器60に現像された像を中間転写体100に転写させる処理を行う。ユーザからの指示に応じた画像を形成したら、制御部70は画像形成処理を終了する(ステップS12;YES)。
(B) Operation of Embodiment Next, the operation of the
In FIG. 4, when an operation unit (not shown) is operated by the user to instruct to form an image on a sheet, the
First, the
ところで、この画像形成処理の実行中に、用紙が図示せぬ用紙搬送路や給紙トレイ中に残ったりして正常に搬送されない状態となったり、画像形成装置1の制御系統において何らかの異常が生じる「ジャム」が発生することがある。また、停電や電源コードがコンセントから抜かれたりして、外部から給電部90への給電が停止されることもある。このような場合には、駆動部80による感光体ドラム20および現像ロール51の回転駆動が中断させられ、制御部70はこの回転駆動の中断を検知する。
By the way, during the execution of the image forming process, the sheet remains in a sheet conveyance path or a sheet feeding tray (not shown) and is not normally conveyed, or some abnormality occurs in the control system of the
制御部70は感光体ドラム20の回転の中断を検知したら(ステップS2;YES)、計時部110によって計測される時間をリセットして、中断時間の計測を開始させる(ステップS3)。なお、このときの中断原因がジャムの場合には、給電部90からの給電は維持されているから、制御部70が能動的に、駆動部80による回転駆動を停止させるともに、帯電器30による帯電処理も停止させる。一方、中断原因が停電のような場合には、外部から給電部90に対する給電が停止することになるので、そのタイミングで感光体ドラム20および現像ロール51の回転駆動や、帯電器30による帯電処理が強制的に中断させられる。このとき、給電部90は、バッテリに切り替えて、制御部70および計時部110に給電する。
When detecting the interruption of the rotation of the photosensitive drum 20 (step S2; YES), the
このようにして、制御部70は、計時部110に中断時間を計測させたまま待機状態となる(ステップS4)。この待機状態(中断)の期間においては、感光体ドラム20の表面電位は緩やかに低下し続ける。なぜなら、感光体ドラム20には、光があたっていない状態(暗時)においても注入キャリアや熱励起キャリア等が発生するという性質があり、これによって表面電位が次第に低下していくからである。この現象は「暗減衰」と呼ばれている。
In this way, the
ここで、図5は、中断時間と、感光体ドラム20の表面のある位置における表面電位との関係を表したグラフである。図5に示したように、中断時間と表面電位との関係は下に凸となる曲線を描く関数のようになる。例えば、中断時間が「0秒」のときに帯電電位Ve=−700Vとして帯電が行われてから徐々に電位が低下し、時間経過とともに緩やかに表面電位は低下していく。そして、中断時間が「240秒」になると、表面電位はほぼ0Vとなり、感光体ドラム20は帯電されていない状態となる。この暗減衰により低下する表面電位は電荷受容体の特性によってほぼ一意に決まるから、中断時間に基づいてその電位を推定することができる。前述した現像バイアス制御テーブル71に記述された中断時間毎の現像バイアスの電位は、この暗減衰によって推定される感光体ドラム20の表面電位と、現像ロール51の現像電位との電位差が所定の閾値以下となるように、この表面電位に応じて計算或いは実験的に予め定められた数値である。
Here, FIG. 5 is a graph showing the relationship between the interruption time and the surface potential at a certain position on the surface of the
続いて、ジャムが解消されたり、給電部90への給電が開始されると、制御部70は中断していた画像形成処理を再開すると判断する(ステップS5;YES)。この判断は、例えば、制御部70がジャムが解消されたことを検知したり、外部から給電部90へ供給される電力が所定量以上になったことを検知したときに行えばよい。または、中断の原因が解消されてから、ユーザによって図示せぬ操作部が操作されて再開を指示されたときでもよい。
Subsequently, when the jam is resolved or the power supply to the
そして、制御部70は、計時部110によって計測されている計測時間(つまり、中断時間)を表す時間情報を取得する(ステップS6)。制御部70は、取得した時間情報が表す中断時間と、図3に示した現像バイアス制御テーブル71とに基づいて、現像ロール51に印加させる現像バイアスの電位Voを決定する(ステップS7)。ここで、例えば計測時間が「30秒」であれば、制御部70は、感光体ドラム20の回転の開始時に「−250V」の現像バイアスを印加させると決定する。
And the
制御部70は、電位Voを決定すると、現像バイアスを現像ロール51に印加させるための給電の開始を指示する給電制御信号と、帯電器30に帯電電位Veで帯電処理を行わせるための給電の開始を指示する給電制御信号とを給電部90に出力する(ステップS8)。続いて、制御部70は、駆動制御信号を駆動部80に出力し、感光体ドラム20および現像器50の現像ロール51の回転駆動を再開させる(ステップS9)。そして、制御部70は、これらの回転駆動が開始されたときに、その開始時から、帯電器30の帯電位置にある感光体ドラム20の表面が現像位置に移動させられるまでの期間にわたって、現像ロール51に電位Voの現像バイアスを印加させるよう制御する(ステップS10)。
ここで、制御部70が感光体ドラム20の回転を開始させてから、この期間にわたって電位Voの現像バイアスを印加させる理由について説明する。
When determining the potential Vo, the
Here, the reason why the developing bias of the potential Vo is applied over this period after the
図6は、画像形成ユニット10における感光体ドラム20、帯電器30および現像器50の配置の様子と、現像ロール51に現像バイアスが印加される期間との関係を説明するための図である。図6において、帯電位置P1は、感光体ドラム20の回転が開始されたときに帯電器30によって帯電される感光体ドラム20表面上の位置である。また、現像位置P2は、感光体ドラム20の回転が開始されたときに現像器50によって現像される感光体ドラム20表面上の位置である。そして、太線で図示した領域S1は、帯電位置P1の下流側で、かつ、現像位置P2の上流側にある感光体ドラム20の表面領域を表している。一方、領域S2は、領域S1以外の感光体ドラム20の表面領域を表している。なお、上記の「下流」、「上流」という用語は、感光体ドラム20の回転方向(矢印B方向)の下流、上流を意味している。
FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between the arrangement state of the
図6から分かるように、領域S1は帯電器30の帯電位置よりも下流側にあるから、感光体ドラム20の回転が開始されると、帯電器30の帯電位置を経由することなく、現像器50の現像位置に移動させられる。上述したように、中断期間に感光体ドラム20の表面電位は低下するから、領域S1は、帯電処理によって帯電されたときの表面電位から中断時間に応じた分だけ低下した表面電位となった状態で、現像位置に移動させられる。このとき、領域S1の表面電位と、現像ロール51の現像電位との電位差がある程度大きいと、その電位差に応じて現像ロール51から感光体ドラム20の表面に現像剤のキャリアや不要なトナーが付着してしまう。これは、領域S1と現像ロール51とのどちらが高電位であるかということには関係がなく、両者の電位差が或る閾値を超えると発生する現象である。これを防ぐためには、領域S1が現像位置にあるときに現像ロール51の現像電位との電位差が小さくなるようにすればよい。そのために、制御部70は、中断時間に応じて決定した電位Voの現像バイアスを、領域S1が現像位置を通過する期間にわたって現像ロール51に印加させる。つまり、この期間は、感光体ドラム20の回転開始時の帯電位置P1が現像器50による現像位置に移動させられるまでの期間、ということになる。
As can be seen from FIG. 6, since the region S1 is downstream of the charging position of the
一方、領域S2は、感光体ドラム20の回転が開始されると、現像器50の現像位置に移動させられる前に、帯電器30の帯電位置に移動させられる。上述したように、感光体ドラム20の回転の開始とともに、帯電器30による帯電処理も開始されるから、この領域S2は帯電電位Veで帯電処理が行われて、ほぼそのままの表面電位で現像位置へと移動させられる。よって、現像位置に移動させられたときの領域S2の表面電位は、帯電電位Ve(=−700V)に近い高電位である。このときに、電位Voの現像バイアスが現像ロール51に印加されていると、中断時間が長い場合には現像ロール51の現像電位が非常に低くなっているため、これらの間に大きな電位差が生じてしまい、感光体ドラム20にトナーが付着してしまう。このような理由により、領域S2が現像位置に移動させられたときに、上述した領域S1と同様に中断時間に応じた現像バイアスを現像ロール51に印加させると、現像ロール51と感光体ドラム20の表面(領域S2)との間に大きな電位差が生じることがある。したがって、制御部70は、領域S2に対しては電位Voの現像バイアスを印加させないよう制御する。つまり、感光体ドラム20上の帯電位置P1が現像器50による現像位置に移動させられたら、この現像バイアスを印加させないようにしている。
On the other hand, when the rotation of the
図4において、制御部70は、ステップS10においてこの現像バイアスVoの印加を開始させると、中断していた画像形成処理を再開するよう制御する(ステップS11)。感光体ドラム20の回転とともに開始された帯電処理によって、領域S2は帯電電位Veでの帯電処理が行われ、画像形成処理に応じた表面電位となっているから、直ちに露光、現像、転写のプロセスを実行することができる。よって、制御部70は、領域S2が露光器40によって露光される位置に移動させられるタイミングで潜像を形成する処理を開始させ、静電電像が現像位置に移動させられたら、静電潜像を現像するのための現像バイアスを現像ロール51に印加させて、画像形成処理における中断時以降の制御を開始する。
以降、制御部70は、上記処理ステップS2〜S12の処理ステップを繰り返し、画像形成処理が終了したら(ステップS12;YES)、後続する画像形成処理の開始まで待機するか、駆動部80に感光体ドラム20および現像ロール51の回転駆動を停止させる。
In FIG. 4, when the application of the developing bias Vo is started in step S10, the
Thereafter, the
以上説明した実施形態によれば、感光体ドラム20の回転が中断されてから、再開する場合に、その開始時に帯電位置にあった感光体ドラム20の表面が現像位置に移動させられるまでの期間にわたって、中断時間に基づいて特定される表面電位に応じた現像バイアスを現像ロール51に印加させる。このようにすれば、感光体ドラム20と現像ロール51との回転が同時に開始されても、現像ロール51の現像電位と感光体ドラム20の表面電位との電位差を小さくすることができるから、現像剤に含まれるキャリアやトナーが感光体ドラム20への付着することを防ぐことができる。よって、キャリアによる傷を防いだり、感光体ドラム20や各部材に不要なトナーが付着することを防止することができる。
According to the embodiment described above, when the rotation of the
(C)変形例
なお、上記実施形態を次のように変形してもよい。具体的には、例えば以下のような変形が挙げられる。これらの変形は、各々を適宜に組み合わせることも可能である。
(C−1)変形例1
上述した実施形態では、中断時間に応じて感光体ドラム20の表面電位を特定していたが、感光体ドラム20の表面電位を電位センサで検出する構成としてもよい。
図7は、この変形例に係る画像形成装置2の画像形成を行う要部の構造を示す図である。この画像形成装置2は、図1に示した画像形成装置1の構成に加えて、さらに電位センサ120を備えている。電位センサ120は、矢印B方向に対して帯電位置P1よりも下流側、且つ、現像位置P2よりも上流側の位置PVの表面電位を検知するセンサであり、検知した電位を示す信号を制御部70へ出力する。この図では、露光器40よりも上流側の電位を検出するように電位センサ120が配置されているが、これは、電位センサ120は帯電電位Veで帯電処理が行われてから低下した感光体ドラム20の表面電位を検出するために設けられているためであり、静電潜像が形成されていない位置の表面電位を検出することが好ましいという理由に基づく。この電位センサ120によって感光体ドラム20の表面電位を検出できるから、画像形成装置2には計時部110に相当する構成を備えなくてよい。
(C) Modifications The above embodiment may be modified as follows. Specifically, the following modifications are mentioned, for example. These modifications can be appropriately combined with each other.
(C-1)
In the embodiment described above, the surface potential of the
FIG. 7 is a diagram showing a structure of a main part that performs image formation of the
この変形例においては、制御部70は、現像バイアス制御テーブル71に代えて現像バイアス制御テーブル72を内部メモリに記憶している。
図8は、現像バイアス制御テーブル72の一例を示した図である。現像バイアス制御テーブル72においては、「表面電位」と「現像バイアス」とが対応付けられている。「表面電位」のフィールドには、電位センサ120によって検出される感光体ドラム20の表面電位が書き込まれている。「現像バイアス」には、現像器50の現像ロール51に印加される現像バイアスの大きさが書き込まれている。第1行には、表面電位「−700V〜−550V」に現像バイアス「−500V」が対応付けられており、電位センサ120によって検出される表面電位が−550V〜−700Vの間の電位であれば、画像形成処理の再開時に、−500Vの現像バイアスを印加することを指示する内容が書き込まれている。また、図示したように、表面電位「−400V」に現像バイアス「−250V」、表面電位「−200V」に現像バイアス「−100V」、表面電位「−100V〜0V」に現像バイアス「0V」がそれぞれ対応付けられている。他の表面電位およびそれに対応する現像バイアスの電位については図示を省略しているが、これらの電位差を小さくするという理由に基づいて、表面電位が小さくなるほど、現像バイアスの電位も小さくなるよう書き込まれている。
In this modification, the
FIG. 8 is a diagram showing an example of the development bias control table 72. In the development bias control table 72, “surface potential” and “development bias” are associated with each other. In the “surface potential” field, the surface potential of the
この画像形成装置2の動作は、図4に示したフローチャートとほぼ同じ手順に従って行われるが、ステップS6において、制御部70は、電位センサ120に感光体ドラム20の表面電位を検出させ、検出された表面電位を表す信号を取得する。そして、ステップS7において、制御部70はその表面電位と、図8に示した現像バイアス制御テーブル72とに基づいて、現像ロール51に印加させる現像バイアスの電位Voを特定する。その他の処理については、上述した実施形態と同じである。
この構成によれば、電位センサによって表面電位を検出するから、より正確に感光体ドラム20の表面電位を特定してそれに応じた現像バイアスを印加させることができる。よって、感光体ドラム20への現像剤に含まれるキャリアや不要トナーの付着をより確実に防ぐことができる。
The operation of the
According to this configuration, since the surface potential is detected by the potential sensor, the surface potential of the
また、この構成において、現像バイアス制御テーブル72を用いるのではなく、電位センサ120による検出結果から、その都度、現像バイアスの電位Voを算出してもよい。要は、表面電位と現像電位との差が閾値以下に小さくなるように現像バイアスを印加すればよいから、例えば、制御部70は表面電位の検出結果から所定電位(例えば100V)低い電位を算出し、この電位を現像バイアスとして印加させるようにしてもよい。
In this configuration, the development bias potential Vo may be calculated from the detection result of the
(C−2)変形例2
上述した実施形態では、画像形成処理において帯電器30によって帯電処理が行われているときに、感光体ドラム20および現像ロール51の回転駆動が停止させられる場合について説明した。ところで、画像形成処理に係る帯電処理が終了するときには、帯電器30の帯電電位Veからいきなり0Vとするのではなく、帯電電位Veから段階的に電位を低下させ、ある時間が経過したときに0Vとなるようにしている。よって、この帯電器30による帯電処理の停止動作が開始されてから帯電電位が0Vとなる前までの期間に感光体ドラム20の回転が中断させられた場合には、そのときの帯電電位はVeと異なる。そこで、画像形成処理終了後で、帯電器30の帯電電位がVeとは異なる場合であっても、その表面電位に応じた現像バイアスを印加させるような構成を採用してもよい。
(C-2)
In the above-described embodiment, the case where the rotation driving of the
ここで、図9は、帯電器30の停止動作が開始されてからの帯電電位の様子を表すグラフである。図9において、横軸は時刻tを表しており、縦軸は帯電電位の大きさを表している。同図に示したように、画像形成処理において帯電電位Ve(=−700V)で帯電処理が行われ、制御部70によってその終了が指示されると、時刻t1で帯電処理の停止動作が開始されて徐々に帯電電位が低下していき、時刻t2で帯電器30の停止動作が完了し、帯電電位が0Vとなる。
Here, FIG. 9 is a graph showing the state of the charged potential after the stopping operation of the
画像形成処理の最中か、帯電器30の停止動作中であるか、または、停止動作が完了した後かのいずれの期間であるかを特定するために、制御部70は、時刻t1で帯電器30の停止動作を開始させたら、第1のフラグ(第1の識別情報)を生成して内部メモリに記憶させ、その停止動作が完了した時刻t2に、第2のフラグ(第2の識別情報)を生成して内部メモリに記憶させておく。この停止動作が完了する時刻の判断の仕方としては、例えば、帯電位置よりも感光体ドラム20の回転方向(矢印B方向)に対して下流側で、且つ、その帯電位置の近傍の電位を検出する電位センサを設けておき、この検出結果がほぼ0Vとなり、それ以上電位が低下しなくなったタイミングで、制御部70は停止動作が完了したと判断する。
In order to specify whether the image forming process is in progress, the
ここで、図10は、帯電器30の停止動作中(すなわち、時刻t1からt2までの間)のある時刻t12に中断された場合の、中断時間と、感光体ドラム20の表面電位との関係を表したグラフである。図10においては、時刻t12での帯電電位Ve1=−130Vとしている。同図に示したように、中断時間と感光体ドラム20の表面電位との関係は下に凸となる曲線を描く関数のようになる。中断時間が「0秒」のときに帯電電位Ve1=−130Vとして帯電処理が行われてから徐々に電位が低下し、時間経過とともに緩やかに表面電位は低下していく。そして、中断時間が「240秒」になると表面電位はほぼ0Vとなり、感光体ドラム20は帯電されていない状態となる。このように、中断時間が同じであっても、画像形成処理の最中と停止動作中とでは、感光体ドラム20の表面電位は大きく異なる。
Here, FIG. 10 shows the relationship between the interruption time and the surface potential of the
制御部70の内部メモリには、図10に示したような停止動作中の表面電位に応じて決められた現像バイアステーブルが記憶されている。その構成は、図3に示した現像バイアステーブル71とほぼ同じであるが、帯電電位が違うから、それに応じた現像バイアスの電位が書き込まれている。制御部70は、感光体ドラム20の回転を再開させるときに、内部メモリに第1のフラグが記憶され、且つ、第2のフラグが記憶されていないと判断した場合には、この停止動作中に対応する現像バイアス制御テーブルに基づいて電位を決定し、現像バイアスを印加させる。
この他にも、停止動作中に対応するテーブルを別途設けるのではなく、現像バイアス制御テーブル71を用いて、テーブルによって指定される電位の例えば半分の電圧を現像バイアスとして印加させてもよい。また、停止動作の完了を検知するための電位センサを用いて、この検出結果から所定の閾値以内の電圧を現像バイアスとして印加させてもよい。
The internal memory of the
In addition to this, instead of separately providing a corresponding table during the stop operation, for example, a voltage half of the potential specified by the table may be applied as the developing bias using the developing bias control table 71. Further, a potential sensor for detecting completion of the stop operation may be used to apply a voltage within a predetermined threshold as a developing bias from the detection result.
時刻t2以降の、帯電器30の停止動作が完了して帯電処理が行われていないときに中断された場合は、帯電器30の帯電電位は0Vであるから、現像ロール51に現像バイアスを印加する必要はない。よって、制御部70は、内部メモリに第1のフラグおよび第2のフラグが記憶されていると判断すると、感光体ドラム20の回転の開始時において、現像バイアスを印加させないよう制御する。そして、制御部70は、再び画像形成処理における帯電電位Veでの帯電処理を開始させるときや、画像形成処理が終了して感光体ドラム20の回転を停止させるときに、内部メモリに記憶された第1および第2のフラグをクリアする。
ところで、停止動作が完了されても、それが完了したときに帯電位置にある表面が現像位置に移動させられるまでは、帯電位置よりも下流側、かつ、現像位置よりも上流側の領域に帯電された表面が存在するが、その表面は、帯電器30の停止動作が完了する直前に帯電されているから、非常に低い電位である。よって、制御部70は、停止動作が完了したと判断したタイミングで、第2のフラグを生成および記憶するようにしてよい。
この構成によれば、感光体ドラム20が回転させられている全期間にわたって、その表面電位に応じた電位で現像バイアスを印加させることができるから、より確実に現像剤のキャリアやトナーの付着を抑制することができる。
When the charging
By the way, even if the stop operation is completed, until the surface at the charging position is moved to the development position when the stop operation is completed, the region is charged downstream from the charging position and upstream from the development position. However, since the surface is charged immediately before the stopping operation of the
According to this configuration, since the developing bias can be applied at a potential corresponding to the surface potential over the entire period during which the
(C−3)変形例3
上述した実施形態では、計時部110は感光体ドラム20の回転が中断されてからの中断時間を計測していたが、帯電器30による帯電処理が停止されてからの時間を計測してもよい。このようにするのは、この経過時間に応じて暗減衰によって低下された感光体ドラム20の表面電位を推定するからである。
(C-3) Modification 3
In the embodiment described above, the
(C−4)変形例4
上述した実施形態では、中断時には、感光体ドラム20の回転と帯電器30による帯電処理とが同時に停止される場合について説明したが、ジャムの発生時には、制御部70は、帯電器30による帯電処理を停止させてから、所定期間後に感光体ドラム20の回転駆動を停止させることがある。このような動作は、例えば、ジャム発生時において、転写器60によって正極性の一次転写バイアスが印加された感光体ドラム20の表面を、図示せぬ除電器によって除電させてから停止させるときに行い、この間は帯電処理を停止して感光体ドラム20を回転させる。このような制御を行うことで、帯電極性と逆極性の電荷を感光体ドラム20の表面に残すことなく次の画像形成処置を開始することが可能となり、良好な画質を維持することができるようになる。
(C-4) Modification 4
In the above-described embodiment, the case where the rotation of the
この場合、帯電器30による帯電処理が停止されてから帯電位置を通過した感光体ドラム20の表面は、中断前後において帯電されていない状態であり、表面電位は0Vである。よって、この表面が現像位置に移動させられたときには、現像ロール51の現像電位は0Vでよく、現像バイアスを印加する必要はない。したがって、制御部70は、現像バイアスを印加させる期間を、回転開始時から帯電位置にある感光体ドラム20の表面が現像位置に移動させられるまでの期間から、上記の帯電処理の停止後に感光体ドラム20が回転させられた期間を差し引いた期間とすればよい。このようにすれば、感光体ドラム20の帯電されていない表面が現像位置に移動させられたときに現像バイアスを印加させないから、より確実に現像剤のキャリアや不要なトナーの付着を防止することができる。一方、停電などの給電部90への給電が停止された場合には、このような制御を行うことなく、感光体ドラム20の回転は帯電処理と同時に停止される。つまり、制御部70は、回転が停止された原因に基づいて、感光体ドラム20の回転の中断前に帯電処理が停止されたか否かを判定して、現像バイアスを印加させる期間を指示すればよい。
また、この場合においては、感光体ドラム20の回転が中断されてからの中断時間と帯電器30による帯電処理が停止されてからの経過時間が異なるから、計時部110は帯電処理が停止されてからの経過時間を計測することが好ましい。
In this case, the surface of the
Further, in this case, since the interruption time after the rotation of the
(C−5)変形例5
上述した実施形態では、ステップS10,11において、制御部70は、現像ロール51に電位Voの現像バイアスを印加させたら直ちに画像形成処理を再開していたが、ある程度時間が経過してから画像形成処理を再開させることもできる。つまり、画像形成処理の再開を任意のタイミングで行うことができる。この場合、制御部70は、露光器40や転写器60を停止させたまま、図6の領域S1が現像位置を通過するときに、現像ロール51に電位Voの現像バイアスを印加させ、帯電電位Veで帯電された領域S2が現像位置に移動させられたら、現像バイアスを電位Ve付近の現像バイアスを印加させる。そして、以降、制御部70は画像形成処理を再開するまで、この現像バイアスを現像ロール51に印加させておけばよい。そして、制御部70は、静電潜像が形成された領域が現像位置に移動させられたら、これを現像させるための現像バイアスを印加させる。このようにすれば、画像形成処理の再開までの期間において、現像電位と表面電位との電位差を小さくすることができ、現像剤のキャリアや不要なトナーの付着を防止することができる。
(C-5) Modification 5
In the above-described embodiment, the
(C−6)変形例6
上述した実施形態では、中断させられた感光体ドラム20の回転の開始時には、帯電器30による帯電処理も開始させていたが、これよりも遅いタイミングで帯電処理を開始させてもよい。この場合、図6を用いれば、領域S2が帯電位置に移動させられても帯電されないため、表面電位が0Vのまま現像位置に移動させられることになる。よって、制御部70は、感光体ドラム20の回転の開始時に帯電位置にある表面が、現像位置に移動させられるまでの期間にわたって現像ロール51に電位Voの現像バイアスを印加させ、その後は、現像ロール51に現像バイアスを印加させないように制御する。このようにすれば、帯電処理の開始が遅くても、表面電位と現像電位との電位差を小さくすることができ、感光体ドラム20への現像剤のキャリアや不要なトナーの付着を防ぐことができる。
(C-6) Modification 6
In the embodiment described above, the charging process by the
(C−7)変形例7
上述した実施形態では、画像形成処理の帯電処理が行われているときに感光体ドラム20の回転が中断される場合について説明したが、別の処理における帯電処理が行われているときであってもよい。例えば、画像形成装置が後続する画像形成処理までに待機する期間や、複数の画像形成ユニットを有する画像形成装置において、別の画像形成ユニットによって画像形成処理が行われているときの期間においては、感光体ドラムを回転したままにすることがある。この場合、この期間において不要トナー(いわゆる、かぶりトナー)が付着しないように、感光体ドラムの表面を現像ロールの現像電位よりもやや高い電位で帯電させる手法が知られている。このとき、画像形成処理時よりも低い、例えば−150Vで帯電処理が行われる。このようなときにも、現像電位と表面電位との電位差が小さくなるような現像バイアスを印加すれば、感光体ドラム20の回転が中断されて開始されるときに、実施形態と同様にして現像剤のキャリアや不要トナーの付着を防ぐことができる。
(C-7) Modification 7
In the above-described embodiment, the case where the rotation of the
1,2…画像形成装置、10…画像形成ユニット、100…中間転写体、110…計時部、120…電位センサ、20…感光体ドラム、30…帯電器、40…露光器、50…現像器、51…現像ロール、60…転写器、70…制御部、71,72…現像バイアス制御テーブル、80…駆動部、90…給電部。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記像保持体の回転が中断し、再びその回転が開始された場合に、その開始時から、帯電手段により帯電される位置にある前記像保持体の表面が前記現像手段によって現像される位置に移動するまでの期間にわたって、前記現像手段の現像電位が、前記回転が開始されたときの前記像保持体の表面電位に応じた電位となるよう、前記現像手段に給電する給電手段を制御する給電制御手段と
を備えることを特徴とする電位制御装置。 A developing unit that is driven in accordance with the rotation of the image carrier and develops the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with a developer;
When the rotation of the image holding member is interrupted and the rotation is started again, the surface of the image holding member at the position charged by the charging unit from the start to the position where the developing unit develops the surface. Power feeding for controlling the power feeding means for feeding power to the developing means so that the developing potential of the developing means becomes a potential corresponding to the surface potential of the image carrier when the rotation is started over the period until the movement. A potential control apparatus comprising: a control means.
前記給電制御手段は、前記計時手段によって計測された前記経過時間に応じて特定される前記像保持体の表面電位と前記現像手段の現像電位との差が閾値以下となるよう、前記給電手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の電位制御装置。 A timing means for measuring the elapsed time since the rotation of the image carrier is interrupted or the charging by the charging means is stopped;
The power supply control unit controls the power supply unit so that a difference between a surface potential of the image holding member specified according to the elapsed time measured by the time measuring unit and a development potential of the developing unit is equal to or less than a threshold value. The electric potential control apparatus according to claim 1, wherein the electric potential control apparatus controls the electric potential control apparatus.
前記給電制御手段は、前記電位検出手段によって検出された前記像保持体の表面電位と前記現像手段の現像電位との差が閾値以下となるよう、前記給電手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の電位制御装置。 Comprising a potential detection means for detecting the surface potential of the image carrier;
The power supply control unit controls the power supply unit so that a difference between a surface potential of the image carrier detected by the potential detection unit and a developing potential of the developing unit is equal to or less than a threshold value. Item 2. The potential control device according to Item 1.
前記給電制御手段は、前記中断の前に前記帯電手段による帯電が停止したと前記判定手段により判定された場合には、前記期間から前記帯電が停止された後に前記像保持体が回転した期間を差し引いた期間にわたって、前記現像手段の現像電位が、前記回転が開始されたときの前記像保持体の表面電位に応じた電位となるよう、前記給電手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の電位制御装置。 Determining means for determining whether charging by the charging means is stopped before the interruption;
If the determination unit determines that charging by the charging unit has stopped before the interruption, the power supply control unit determines a period during which the image carrier is rotated after the charging is stopped from the period. 2. The power feeding unit is controlled so that a developing potential of the developing unit becomes a potential corresponding to a surface potential of the image holding member when the rotation is started over a subtracted period. The potential control device according to 1.
前記識別情報生成手段によって生成された識別情報を記憶する識別情報記憶手段と
を備え、
前記給電制御手段は、
前記識別情報記憶手段に前記第1の識別情報が記憶され、且つ、前記第2の識別情報が記憶されていない場合には、前記像保持体の表面電位に応じた現像電位となるよう前記給電手段を制御し、
前記識別情報記憶手段に前記第1の識別情報および前記第2の識別情報が記憶されている場合には、前記現像手段に給電しないよう前記給電手段を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の電位制御装置。 Identification information generating means for generating first identification information when the charging stopping operation by the charging means is started, and generating second identification information when the charging stopping operation by the charging means is completed;
An identification information storage means for storing the identification information generated by the identification information generation means,
The power supply control means includes
In a case where the first identification information is stored in the identification information storage means and the second identification information is not stored, the power feeding is performed so that the developing potential corresponds to the surface potential of the image carrier. Control means,
The power supply unit is controlled so as not to supply power to the developing unit when the first identification information and the second identification information are stored in the identification information storage unit. The potential control device described.
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、
前記電位制御装置の前記給電制御手段による制御に応じて給電する給電手段と、
前記帯電手段によって帯電された前記像保持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
前記電位制御装置の前記現像手段によって現像された像を記録媒体に転写する転写手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。 The potential control device according to any one of claims 1 to 5,
An image carrier,
Charging means for charging the surface of the image carrier;
Power supply means for supplying power in accordance with control by the power supply control means of the potential control device;
A latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of the image carrier charged by the charging means;
An image forming apparatus comprising: transfer means for transferring an image developed by the developing means of the potential control device to a recording medium.
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Cited By (1)
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JP2012163847A (en) * | 2011-02-08 | 2012-08-30 | Fuji Xerox Co Ltd | Image forming apparatus |
-
2007
- 2007-08-23 JP JP2007217551A patent/JP2009053275A/en active Pending
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