JP2011042043A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、直接記録方式によって画像を形成する複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, or a printer that forms an image by a direct recording method.
従来、トナージェット、ダイレクトトーニング、トナープロジェクションなどと称される直接記録方式によって画像を形成する画像形成装置が知られている(例えば特許文献1に記載のもの)。直接記録方式では、潜像を形成してからその潜像にトナーを付着させてトナー像を形成するという電子写真プロセスによらずに、次のような直接的なプロセスによってトナー像を形成する。即ち、潜像を形成していない記録体のドット形成領域に対してトナーを選択的に付着させるというプロセスである。図1は、従来の直接記録方式の画像形成装置における要部構成を示す構成図である。同図において、トナー担持体としてのトナー担持ローラ901は、その回転軸線を図中左右方向に延在させる姿勢で配設され、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられる。表面にトナー粒子Tを担持したトナー担持ローラ901の図中下方には、複数の貫通孔902を具備する回路基板903が配設されている。貫通孔902の周囲には、孔を囲む孔近傍電極としてのリング状の飛翔制御電極904が形成されている。同図では、便宜上、貫通孔902と飛翔制御電極904との組合せ(以下、「孔−電極組」という)を1つしか図示していないが、実際には複数設けている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming apparatus that forms an image by a direct recording method called toner jet, direct toning, toner projection, or the like is known (for example, one described in Patent Document 1). In the direct recording method, a toner image is formed by the following direct process, instead of an electrophotographic process in which a latent image is formed and then toner is attached to the latent image to form a toner image. That is, this is a process in which toner is selectively attached to a dot formation region of a recording medium on which a latent image is not formed. FIG. 1 is a configuration diagram showing a main configuration of a conventional direct recording type image forming apparatus. In the figure, a
回路基板903の図中下方には、回路基板903を介してトナー担持ローラ901に対向する対向電極906と、この対向電極6上で図示しない搬送手段によって図紙面に直交する方向に搬送される記録紙907とが配設されている。トナー担持ローラ901は、例えば接地された状態で、マイナス極性のトナー粒子Tを表面に担持する。この状態で、複数の飛翔制御電極904のうち、記録紙907の画像部(ドット)に対応する位置にある飛翔制御電極904であるドットオン電極に対し、例えばプラス極性の記録オン電圧を印加したとする。すると、トナー担持ローラ901の表面上において、そのドットオン電極と対向する位置にあるトナー粒子Tに、ローラ側から電極側に向かう静電気力が作用する。これにより、トナー粒子Tの集合体がドット状の形状でトナー担持ローラ901から飛翔して、ドットオン電極の内側の貫通孔902である画像孔に進入する。そして、ドットオン電極と、これよりも高い電位になっている対向電極906との間に形成される電界に引かれて飛翔を続けて記録紙7の表面に付着する。この付着により、トナー粒子Tの集合体はドットを形成する。
Below the
このような直接記録方式においては、貫通孔902が目詰まりすると、ドットを正常に記録することができなくなる。そこで、例えば特許文献1や特許文献2に記載のように、回路基板903に対して、対向電極906側から定期的にクリーニング処理を施すクリーニング手段を設けた直接記録方式の画像形成装置が知られている。これらの画像形成装置においては、回路基板をクリーニング手段によって定期的にクリーニングすることで、トナーによる貫通孔の目詰まりの発生を抑えることができる。
In such a direct recording method, when the
クリーニング手段によって回路基板をクリーニングするのに望ましいタイミングの1つとして、プリントジョブ終了時が挙げられる。これは次に説明する理由による。即ち、回路基板に付着してしまったトナーを長期間放置すると、そのトナーを回路基板に固着させてクリーニング手段によるクリーニングが困難になってしまうことがある。回路基板に固着したトナーは、自らの表面に新たなトナーを付着させてトナー塊の形成を助長する。このため、プリントジョブ終了時にクリーニングを実施して、回路基板にトナーを殆ど付着させていない状態で装置を停止させることで、装置停止中のトナー固着の発生を抑えるのが望ましいのである。 One desirable timing for cleaning the circuit board by the cleaning means is the end of the print job. This is for the reason explained below. That is, if the toner adhering to the circuit board is left for a long period of time, the toner may adhere to the circuit board and cleaning by the cleaning means may be difficult. The toner adhered to the circuit board promotes the formation of a toner lump by attaching new toner to its surface. For this reason, it is desirable to suppress the occurrence of toner sticking while the apparatus is stopped by performing cleaning at the end of the print job and stopping the apparatus in a state where almost no toner is attached to the circuit board.
ところが、特許文献1、2に記載の画像形成装置は何れも、せっかくプリントジョブ終了時にクリーニングを実施しても、その後に装置を停止させているときに、回路基板の貫通孔の内壁にトナーを付着させてしまうおそれがある。このトナーの付着の原理について、先に示した図1を用いて説明する。同図において、貫通孔902を通過したトナーを引き寄せるための対向電極906には、トナーの帯電極性とは逆極性の電圧が印加される。貫通孔902を通過したトナーの殆どは、この対向電極906の表面上で搬送される記録紙907に付着するが、ごく一部の僅かなトナーが空気中に漂った後、記録紙通過後に剥き出しになった対向電極906表面に付着することがある。そして、対向電極906から電荷注入あるいは放電を受けて逆帯電することがある。この状態で装置が停止すると、その後、何らかのきっかけで、対向電極906上の逆帯電トナーがトナー担持ローラ901上のトナー層の電荷に引かれて対向電極906表面から飛翔し、貫通孔902内壁に付着するおそれがある。
However, in each of the image forming apparatuses described in Patent Documents 1 and 2, even if cleaning is performed at the end of the print job, the toner is applied to the inner wall of the through hole of the circuit board when the apparatus is stopped after that. There is a risk of adhesion. The principle of toner adhesion will be described with reference to FIG. In the figure, a voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied to the
対向電極906の表面上で搬送している記録紙907にドットを形成する図1の構成を例にして説明したが、対向電極の表面上で搬送している中間記録ベルトなどの中間記録体にドットを形成する構成でも、同様にして装置停止中のトナー付着を発生させるおそれがある。
The configuration of FIG. 1 in which dots are formed on the
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、装置停止中の対向電極上から貫通孔内壁へのトナー付着の発生を回避することができる直接記録方式の画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide a direct recording method capable of avoiding toner adhesion from the counter electrode while the apparatus is stopped to the inner wall of the through hole. An image forming apparatus is provided.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、表面にトナーを担持するトナー担持体と、自らを厚み方向に貫通する貫通孔、及び該貫通孔の近傍に配設された孔近傍電極の組合せを前記表面に対して複数対向させ、前記表面からのトナーの飛翔を制御する飛翔制御部材とを有する作像手段を備えるとともに、前記飛翔制御部材における複数の孔近傍電極のうち、画像のドットに対応する位置にある孔近傍電極であるドットオン電極、に対してドットを記録するための記録オン電圧を印加にする一方で、複数の孔近傍電極のうち、画像のドットに対応しない位置にある孔近傍電極であるドットオフ電極、に対してドットを記録しないための記録オフ電圧を印加する記録電圧印加手段と、前記ドットオン電極に対向するトナー担持体表面領域から飛翔した後、複数の前記貫通孔のうち、前記ドットオン電極の近傍の貫通孔である画像孔に進入したトナーを自らに向けて引き寄せるように前記飛翔制御部材に対向配設された対向電極と、前記飛翔制御部材に対し、対向電極側からクリーニング処理を施すクリーニング手段とを備え、前記画像孔に通した後、前記対向電極に向けて引き寄せているトナーを、前記対向電極、あるいはこれの表面に保持されている記録部材、に付着させてドットを記録する画像形成装置において、前記対向電極に所定の間隙を介して対向しながら作像を行うための作像位置と、該対向電極に対向しない非作像位置との間で、前記作像手段を駆動力によって移動させる移動手段を設け、前記作像手段を前記非作像位置まで移動させた状態で、画像形成動作を停止させるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、前記非作像位置にある前記作像手段に対してクリーニング処理を施す位置に、前記クリーニング手段を配設したことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2の画像形成装置において、前記作像手段として、互いに異なる色のトナーを用いる複数のものを設けるとともに、それら複数の作像手段をそれらの全てに共通する前記作像位置に順次移動させながら、移動させた作像手段で作像を順次行うようにするとともに、それら複数の作像手段をそれらの全てに共通する前記非作像位置に順次移動させながら、移動させた作像手段を前記クリーニング手段によって順次クリーニングするようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項2又は3の画像形成装置において、前記クリーニング手段として、前記飛翔制御部材の表面に接触して該表面上のトナーを掻き落とすか、あるいは自らに転移させて捕捉してクリーニングを行うクリーニング部材を具備するもの、を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項2又は3の画像形成装置において、前記クリーニング手段として、少なくとも、吸引口に空気を吸引するのに伴って前記飛翔制御部材に付着しているトナーを吸引するノズルと、前記吸引口に吸引力を発生させる吸引力発生手段とを具備するもの、を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項4の画像形成装置において、前記クリーニング部材にクリーニング電圧を印加する電圧印加手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項4又は6の画像形成装置において、前記クリーニング部材として、複数の起毛からなるブラシ部を具備するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項1乃至7の何れかの画像形成装置において、前記作像手段を、前記対向電極と前記クリーニング手段との両方に対向させない位置に停止させた状態で、画像形成動作を停止させるようにしたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is directed to a toner carrier for carrying toner on the surface, a through-hole penetrating itself in the thickness direction, and a near-hole electrode disposed in the vicinity of the through-hole. And a flight control member that controls the flight of toner from the surface, and among the plurality of holes near the hole in the flight control member, While applying a recording-on voltage for recording dots to a dot-on electrode that is a hole-near electrode at a position corresponding to a dot, a position that does not correspond to a dot in an image among a plurality of holes-near electrodes A recording voltage applying means for applying a recording off voltage not to record dots to a dot off electrode which is an electrode in the vicinity of the hole, and a toner carrier surface region facing the dot on electrode. A counter electrode disposed opposite to the flight control member so as to attract the toner that has entered the image hole, which is a through hole in the vicinity of the dot-on electrode, among the plurality of through holes after flying; And a cleaning unit that performs a cleaning process on the flight control member from the counter electrode side. After passing through the image hole, the toner attracted toward the counter electrode is transferred to the counter electrode or the surface thereof. In an image forming apparatus that records dots by adhering to a recording member held by a recording member, an image forming position for forming an image while facing the counter electrode through a predetermined gap, and the counter electrode A moving means for moving the image forming means with a driving force is provided between the non-image forming position and the image forming operation is stopped while the image forming means is moved to the non-image forming position. Is characterized in that so as to.
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the cleaning unit is disposed at a position where a cleaning process is performed on the image forming unit at the non-image forming position. To do.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the second aspect, as the image forming means, a plurality of toners using different color toners are provided, and the plurality of image forming means are common to all of them. While sequentially moving to the image forming position, the image forming means that has moved are sequentially performed, and the plurality of image forming means are sequentially moved to the non-image forming position common to all of them. However, the moved image forming means is sequentially cleaned by the cleaning means.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the second or third aspect, as the cleaning means, the toner on the surface is scraped off or transferred to itself as the cleaning means by contacting the surface of the flight control member. It is characterized by using a cleaning member that includes a cleaning member that performs trapping and cleaning.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the second or third aspect, as the cleaning unit, at least the toner adhering to the flight control member is sucked as air is sucked into the suction port. And a nozzle having a suction force generating means for generating a suction force at the suction port.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fourth aspect, a voltage applying means for applying a cleaning voltage to the cleaning member is provided.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fourth or sixth aspect, the cleaning member is provided with a brush portion comprising a plurality of raised portions.
The invention according to claim 8 is the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the image forming unit is stopped at a position where the image forming unit is not opposed to both the counter electrode and the cleaning unit. The image forming operation is stopped.
これらの発明においては、作像手段を対向電極に対向しない非作像位置まで移動させた状態で、画像形成動作を停止するので、たとえ対向電極上に逆帯電トナーを付着させていても、その逆帯電トナーを対向電極上から作像手段の飛翔制御部材の貫通孔内壁に転移させることはない。よって、装置停止中の対向電極上から貫通孔内壁へのトナー付着の発生を回避することができる。 In these inventions, since the image forming operation is stopped in a state where the image forming means is moved to the non-image forming position not facing the counter electrode, even if the reversely charged toner is adhered on the counter electrode, The reversely charged toner is not transferred from the counter electrode to the inner wall of the through hole of the flight control member of the image forming means. Therefore, it is possible to avoid toner adhesion from the counter electrode when the apparatus is stopped to the inner wall of the through hole.
以下、本発明を適用した直接記録方式の画像形成装置として、カラープリンタ(以下、単にプリンタという)の一実施形態について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図2は実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。同図において、実施形態に係るプリンタは、作像クリーニング装置60、回転式作像装置100、ベルトユニット210、給紙カセット201、定着装置205などを備えている。
Hereinafter, an embodiment of a color printer (hereinafter simply referred to as a printer) will be described as an image forming apparatus of a direct recording system to which the present invention is applied.
First, the basic configuration of the printer will be described. FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating the printer according to the embodiment. In FIG. 1, the printer according to the embodiment includes an image forming
ベルトユニット210は、図3に示すように、中間記録ベルト211、駆動ローラ212、転写対向ローラ213、テンションローラ214、対向ローラ215、転写Ρ<>216、ベルトクリーニング装置217などを有している。無端ベルト状の中間記録ベルト211は、そのループ内側に配設された駆動ローラ212、転写対向ローラ213、テンションローラ214、及び対向ローラ215によって張架されている。そして、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ212により、図中反時計回り方向に無端移動せしめられる。
As shown in FIG. 3, the
中間記録ベルト211の図中左側方には、回転式作像装置100が配設されている。中間記録ベルト211は、1周無端移動するごとに、回転式作像装置100によってベルトおもて面にイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像が重ね合わせて記録される。これにより、中間記録ベルト211のループおもて面(以下、単におもて面という)には、4色重ね合わせトナー像が形成される。
On the left side of the
先に示した図2において、中間記録ベルト211の図中右側方には、転写ローラ216が配設されている。この転写ローラ216は、図示しない接離機構によって図中左右方向に移動せしめられるのに伴って、中間記録ベルト211における転写対向ローラ213に対する掛け回し箇所に接離する。そして、中間記録ベルト211に対して4色重ね合わせトナー像が記録されるときには、同掛け回し箇所から離間せしめられるが、4色重ね合わせトナー像が形成されると、同掛け回し箇所に接触せしめられて転写ニップを形成する。この転写ニップにおいては、図示しない転写電源によってトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加される転写ローラ216と、接地された転写対向ローラ213との間に転写電界が形成される。
In FIG. 2 described above, a
プリンタ本体の下部には、記録体たる記録紙Pを複数枚重ねて収容する給紙カセット201が配設されている。この給紙カセット201は、一番上の記録紙Pに押し当てている給紙ローラ202を所定のタイミングで回転駆動させて、その記録紙Pを給紙搬送路203に給紙する。給紙搬送路203に給紙された記録紙Pは、レジストローラ対204により、中間記録ベルト211のおもて面上の4色重ね合わせトナー像に同期するタイミングで転写ニップに向けて送りだされる。そして、転写ニップにおいて、中間記録ベルト211に密着せしめられながら、転写電界やニップ圧の作用によってベルト上の4色重ね合わせトナー像が転写させる。このとき、4色重ね合わせトナー像は、記録紙Pの白色と相まってフルカラー画像になる。
A
このようにしてフルカラー画像が形成された記録紙Pは、転写ニップから定着装置205に送られる。定着装置205は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ205aと、これに向けて押圧せしめられる加圧ローラ205bとの当接によって定着ニップを形成している。定着装置205に送られた記録紙Pは、定着ニップ内に挟み込まれ、加熱や加圧の作用によってフルカラー画像が定着せしめられる。フルカラー画像が定着せしめられた記録紙Pは、定着装置205から排紙ローラ対206等を経由した後、機外へと排出される。
The recording paper P on which a full-color image is formed in this way is sent to the
上述の転写ニップで記録紙Pに転写されずに中間記録ベルト211おもて面に残留した転写残トナーは、ベルトクリーニング装置217によってベルトおもて面から除去される。
The transfer residual toner remaining on the front surface of the
回転式作像装置100は、回転軸100aを中心にして回転駆動するように構成されている。そして、その回転軸100aの周りに、Y作像装置50Y、M作像装置50M、C作像装置50C、K作像装置50Kを保持している。プリント動作前の状態では、何れの作像装置も中間記録ベルト211における対向ローラ215に対するかけ回し箇所に対向させない回転位置で停止している。この状態から、回転軸100aを中心にした回転によって任意の色の作像装置を、同掛け回し箇所に対向する作像位置に移動させて、その色によるトナー像をベルトおもて面に記録する。
The rotary
図4は、回転式作像装置100におけるK用の作像装置50Kを示す構成図である。同図において、K用の作像装置50Kは、ケーシング11K内にKトナーを収容するトナー収容部12Kを有している。このトナー収容部12K内には、金属あるいは樹脂製の軸部材の周面上に形成されたスポンジからなるローラ部を具備するトナー供給ローラ13Kが配設されている。トナー供給ローラ13Kは、トナー収容部12Kに収容されたKトナーに埋没した状態で図示しない駆動手段によって回転駆動されることで、ローラ部表面の無数の空泡内にトナーを担持する。
FIG. 4 is a configuration diagram showing an
トナー収容部12Kの図中右側方には、トナー担持ローラ14Kを収容するトナー搬送部16Kが配設されており、トナー収容部12Kとトナー搬送部16Kとは連通している。この連通部において、トナー収容部12K内のトナー供給ローラ13Kと、トナー搬送部16Kのトナー担持ローラ14Kとは互いに当接している。画像形成動作時には、トナー供給ローラ13Kに対して、トナーの帯電極性と同極性の供給バイアスが印加される。これにより、トナー供給ローラ13Kとトナー担持ローラ14Kとの当接部には、Kトナーをトナー供給ローラ13K側からトナー担持ローラ14K側に移動させる電界が形成される。トナー供給ローラ13Kの表面上のKトナーは、その電界の作用によってトナー担持ローラ14Kの表面に転移する。
A
トナー担持ローラ14Kは、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される。このトナー担持ローラ14Kの表面には、片持ち支持される規制ブレード15Kの自由端が当接している。トナー担持ローラ14Kが図中時計回り方向に回転するのに伴って、前述の当接部でトナー担持ローラ14K表面に供給されたKトナーが、ローラ表面と規制ブレード15Kとの当接部に進入する。そして、その当接部において、摩擦帯電が助長されるとともに、ローラ表面上における層厚が規制される。その後、Kトナー層は、トナー担持ローラ14Kの回転に伴って、トナー担持ローラ14Kと、飛翔制御基板20Kとの対向位置に搬送される。
The
図5は、K用の作像装置50K内の一部を拡大して示す拡大構成図である。トナー担持体としてのトナー担持ローラ14Kは、表面上に担持したKトナーを自らの回転に伴って飛翔制御基板20Kとの対向位置に搬送する。この対向位置では、トナー担持ローラ14Kと飛翔制御基板20Kとが両者間に所定のギャップを介在させている。飛翔制御基板20Kは、絶縁性基板29Kを具備している。また、絶縁性基板29Kに形成された複数の貫通孔22Kと、それぞれの貫通孔22Kを個別に取り囲むリング状の飛翔制御電極21Kとを具備している。
FIG. 5 is an enlarged configuration diagram showing a part of the K
図6は、孔近傍電極としての飛翔制御電極21Kに印加される記録オン電圧Vc−onと記録オフ電圧Vc−offとの関係を示すグラフである。また、図7は、飛翔制御基板20Kを中間記録ベルト側から示す平面図である。また、図8は、飛翔制御基板20Kをトナー担持ローラ側から示す平面図である。図5では、便宜上、貫通孔22Kと飛翔制御電極21Kとの組合せを1つしか示していなかったが、図7や図8に示すように、飛翔制御基板20Kには、その組合せが複数形成されている。飛翔制御電極21Kは、絶縁性基板29Kにおけるトナー担持ローラ14Kとの対向面において、図8に示すように、自らのリング形状のループ内側に1つの貫通孔22Kを位置させるように形成されている。複数の飛翔制御電極21Kには、それぞれ金属からなるリード部24Kが繋がっており、これらリード部24Kは互いに絶縁を維持する状態で、後述する記録制御部に接続されている。リング状の飛翔制御電極21Kの電極幅は10〜100[μm]である。リング状の飛翔制御電極21Kの内側に形成された貫通孔22Kの径は、形成するドットの径に応じて決定されるが、直径φで50〜200[μm]程度である。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the recording on voltage Vc-on and the recording off voltage Vc-off applied to the
絶縁性基板29Kにおける中間記録ベルト211との対向面においては、図7に示すように、複数の貫通孔22Kをそれぞれ避けるための開口を備えた層状の共通電極23Kが形成されている。
On the surface of the insulating
図5に示したように、飛翔制御基板20Kの飛翔制御電極21Kは記録制御部26Kに接続されている。この記録制御部26Kは、飛翔制御基板20Kの複数の飛翔制御電極21Kに対する、記録オン電圧Vc−onや記録オフ電圧Vc−off(図6参照)の印加をそれぞれ個別に入切することができる。図6に示した記録オン電圧Vc−onと記録オフ電圧Vc−offとの間の点線は、トナー担持ローラの表面電位を示している。つまり、トナー担持ローラ14Kの表面電位は、飛翔制御電極21Kに印加される記録オン電圧Vc−onと記録オフ電圧Vc−offとの間の値になっている。より詳しく説明すると、記録オン電圧Vc−onは、複数の飛翔制御電極21Kのうち、画像のドットに対応する位置にある飛翔制御電極21Kである記録オン電極に対して印加される電圧である。また、記録オフ電圧Vc−offは、複数の飛翔制御電極21Kのうち、画像のドットに対応しない位置にある飛翔制御電極21Kである記録オフ電極に対して印加される電圧である。トナー担持ローラ14Kには、ローラ電源25Kにより、所定のローラ電圧が印加されている。記録オン電圧Vc−onは、図6中に点線で示されるローラ電圧よりもトナーの帯電極性とは逆極性側に大きな値になっている。また、記録オフ電圧Vc−offは、ローラ電圧よりもトナ^の帯電極性側に大きな値になっている。例えば、図6に示すように、ローラ電圧=0[V]、記録オン電圧Vc−on=+300[V]、記録オフ電圧−30[V]といった関係である。
As shown in FIG. 5, the
一方、ベルトユニットの対向電極としての対向ローラ215には、対向電源220により、記録オン電圧Vc−onよりもトナーの帯電極性とは逆極性側に大きな値(例えば+600V)の対向電圧Vpが印加される。なお、飛翔制御基板20Kの共通電極23Kには、飛翔制御電極21Kに対して記録オン電圧Vc−on、記録オフ電圧Vc−offの何れを印加するかにかかわらず、隣り合う飛翔制御電極21Kの間の電界を乱すことのないような値の共通電圧Vrgが共通電源27Kによって印加される。これにより、記録オン電極においては、その表面上から延びた電気力線を、約180°方向転換させてその真ん中の貫通孔22Kに通した後、対向ローラ215に到達させるような電界を、全ての記録オン電極の周囲に確実に形成することができる。共通電圧の値は、例えば−100[V]である。
On the other hand, the
これまで説明した各種電圧の関係では、複数の飛翔制御電極21Kのうち、記録オン電圧Vc−onの印加を受ける記録オン電極が、その上方に位置しているトナー担持ローラ14K表面上のトナーを自らに向けて引き寄せるようになる。これに対し、複数の飛翔制御電極21Kのうち、記録オフ電圧Vc−offが印加される記録オフ電極は、その上方に位置しているトナー担持ローラ14K表面上のトナーを自らと反発させるようになる。すると、トナー担持スリーブ14Kの表面上のKトナーのうち、記録オン電極との対向位置にあるKトナーが、トナー担持ローラ14K表面上から飛翔した後、記録オン電極の真ん中にある貫通孔22K内に進入する。そして、図9に示すように、貫通孔22Kを通過して対向ローラ215に向けて飛翔を続けた後、対向ローラ215上の中間記録ベルト211に着地してKドットを形成する。
In the relationship between the various voltages described so far, among the plurality of
なお、中間記録ベルト211における対向ローラ215に対する掛け回し箇所と、回転式作像装置100とが対向する作像位置においては、作像位置にある作像装置(図示の例では作像装置50K)の飛翔制御基板と、中間記録ベルト211とが所定の間隙を介して対向する。この間隙は、装置構成にもよるが、大きくてもせいぜい数[mm]といった非常に小さなものであるため、この間隙内に、飛翔制御基板に対してクリーニング処理を施すための部材を進入させることはできない。
It should be noted that the image forming device at the image forming position (
進入させる方法として、中間記録ベルト211及び対向ローラ215をベルト移動手段によって移動させて作像装置との対向位置から待避させる方法が考えられるが、この方法では、ベルト移動手段を付設することによってコストアップや装置の大型化を引き起こしてしまう。
As a method of entering, a method of moving the
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
図10は、画像形成動作停止時における回転式作像装置100と中間記録ベルト211とを示す構成図である。同図において、回転式作像装置100は、回転軸100aを中心にして、4つの作像装置を時計回り方向に、Y用の作像装置50Y、M用の作像装置50M、C用の作像装置50C、K用の作像装置50Kという順で保持している。そして、本プリンタは、画像形成動作を停止させる際には、図示のホーム回転位置で、回転式作像装置100を停止させる。このホーム回転位置は、回転式作像装置100の回転軸100aを回転中心にした周面のうち、K用の作像装置50KとY用の作像装置50Yとの間の箇所を、中間記録ベルト211における対向ローラ215に対する掛け回し箇所に対向する作像位置に位置させる回転位置である。図示のように、何れの作像装置の飛翔制御基板も対向電極としての対向ローラ215に対向させない回転位置となっている。つまり、本プリンタは、画像形成動作を停止させる際には、全ての作像装置を対向ローラ215に対向させない非作像位置に待避させる。
Next, a characteristic configuration of the printer will be described.
FIG. 10 is a configuration diagram showing the rotary
かかる構成においては、Y,M,C,K用の作像手段50Y,M,C,Kを、対向ローラ215に対向しない非作像位置まで移動させた状態で、画像形成動作を停止するので、たとえ中間記録ベルト211のおもて面上に逆帯電トナーを付着させていても、その逆帯電トナーを中間記録ベルト211から作像装置50Y,M,C,Kの飛翔制御基板の貫通孔内壁に転移させることはない。よって、装置停止中の中間記録ベルト211から貫通孔内壁へのトナー付着の発生を回避することができる。
In such a configuration, the image forming operation is stopped in a state where the
回転式作像装置100の上方には、作像クリーニング装置60が配設されている。この作像クリーニング装置60は、Y,M,C,K用の作像装置50Y,M,C,Kの飛翔制御基板をそれぞれクリーニングするものである。
An image forming
本プリンタは、フルカラーモードの画像形成動作を行う場合には、回転式作像装置100を同10に示す状態から図中反時計回り方向に約45[°]回転させて、Y用の作像装置50Yを対向ローラ215に対向する作像位置まで移動させる。この際、回転式作像装置100を回転させるのに伴って、作像クリーニング装置60に対向するクリーニング位置に、K用の作像装置50Kを通す。そして、このときに、作像クリーニング装置60によってK用の作像装置50Kの飛翔制御基板をクリーニングする。
When performing the image forming operation in the full-color mode, the printer rotates the rotary
Y用の作像装置50Yによって中間記録ベルト211上にYトナー像を形成すると、回転式作像装置100を更に図中反時計回り方向に約45[°]回転させて、M用の作像装置50Mを対向ローラ215に対向する作像位置まで移動させる。この際、回転式作像装置100を回転させるのに伴って、作像クリーニング装置60に対向するクリーニング位置に、Y用の作像装置50Yを通す。そして、このときに、作像クリーニング装置60によってY用の作像装置50Yの飛翔制御基板をクリーニングする。
When a Y toner image is formed on the
M用の作像装置50Mによって中間記録ベルト211上にMトナー像を形成すると、回転式作像装置100を更に図中反時計回り方向に約45[°]回転させて、C用の作像装置50Cを対向ローラ215に対向する作像位置まで移動させる。この際、回転式作像装置100を回転させるのに伴って、作像クリーニング装置60に対向するクリーニング位置に、M用の作像装置50Mを通す。そして、このときに、作像クリーニング装置60によってM用の作像装置50Mの飛翔制御基板をクリーニングする。
When the M toner image is formed on the
C用の作像装置50Cによって中間記録ベルト211上にCトナー像を形成すると、回転式作像装置100を更に図中反時計回り方向に約45[°]回転させて、K用の作像装置50Kを対向ローラ215に対向する作像位置まで移動させる。この際、回転式作像装置100を回転させるのに伴って、作像クリーニング装置60に対向するクリーニング位置に、C用の作像装置50Cを通す。そして、このときに、作像クリーニング装置60によってC用の作像装置50Cの飛翔制御基板をクリーニングする。
When a C toner image is formed on the
K用の作像装置50Kによって中間記録ベルト211上にKトナー像を形成すると、回転式作像装置100を更に図中反時計回り方向に約90[°]回転させて、図11に示すように、K用の作像装置50Kを作像クリーニング装置60に対向するクリーニング位置に移動させる。そして、作像クリーニング装置60によってK用の作像装置50Kの飛翔制御基板をクリーニングした後、回転式作像装置100を図中時計回り方向に約45[°]回転させて、図10に示したなホーム回転停止位置で回転式作像装置100の回転を停止させる。この後、画像形成動作を停止させる。
When a K toner image is formed on the
以上がフルカラー画像を形成する際の一連のプロセスであるが、モノクロ画像を形成するモノクロモードの場合には、次のようなプロセスを実行する。即ち、まず、回転式作像装置100を図10に示すホーム回転位置から図中時計回り方向に約45[°]回転させて、K用の作像装置50Kを対向ローラ215に対向する作像位置まで移動させる。そして、中間記録ベルト211上にKトナー像を形成すると、回転式作像装置100を図中反時計回り方向に約90[°]回転させて、K用の作像装置50Kを作像クリーニング装置60に対向するクリーニング位置に移動させる。そして、作像クリーニング装置60によってK用の作像装置50Kの飛翔制御基板をクリーニングした後、回転式作像装置100を図中時計回り方向に約45[°]回転させて、図10に示したようなホーム回転停止位置で回転式作像装置100の回転を停止させる。図10に示したホーム回転停止位置で回転式作像装置100の回転を停止させる。この後、画像形成動作を停止させる。
The above is a series of processes when forming a full-color image. In the monochrome mode for forming a monochrome image, the following process is executed. That is, first, the rotary
図12は、実施形態に係るプリンタの第1変形例おけるK用の作像装置50Kと作像クリーニング装置60とを示す拡大構成図である。同図において、作像クリーニング装置60は、クリーニング部材としてのクリーニングブラシ61、回収ローラ62、掻き取りブレード63等を有している。クリーニングブラシ61は、導電性の回転軸部材と、これの周面に立設せしめられた無数の導電性起毛からなるブラシローラ部とを具備するものであり、図示しない駆動手段によって回転駆動される。そして、クリーニング位置に移動してきた作像装置の飛翔制御基板にブラシ先端を摺擦せしめることで、飛翔制御基板面や貫通孔内に付着しているトナーを掻き取ったり、自らのブラシ内に捕捉したりする。この捕捉を促すために、クリーニングブラシ61の導電性の回転軸部材には、図示しない電源によってトナーとは逆極性のクリーニングバイアスが印加される。
FIG. 12 is an enlarged configuration diagram showing an
なお、飛翔制御基板に付着したトナーを機械的に掻き取るクリーニング部材としては、クリーニングブラシ61の他に、布状、スポンジ状などのものであってもよい。
In addition to the cleaning
図13は、実施形態に係るプリンタの第2変形例におけるK用の作像装置50Kと作像クリーニング装置60とを示す拡大構成図である。第2変形例に係るプリンタでは、作像クリーニング装置60として、図示のように、吸引口を有する吸引ノズル65を作像装置の飛翔制御基板に対向させるものを用いている。吸引ノズル65には、吸引管を介してファン67が接続されており、これによって吸引ノズル65の吸引口に吸引力を発生させている。ファン67の排気側には、フィルター装置68が接続されており、吸引ノズル65から吸引されたトナーは、このフィルター装置68に捕捉される。
FIG. 13 is an enlarged configuration diagram showing an
作像クリーニング装置60におけるクリーニング部材や吸引ノズルには、どうしてもトナー汚れが発生する。このトナー汚れのトナーを、飛翔制御基板に逆転移させてしまうと、貫通孔の目詰まりを助長してしまう。そこで、第1変形例や第2変形例においては、画像形成動作の停止時に、各色の作像装置50Y,M,C,Kをそれぞれ、先に図5に示したように、作像クリーニング装置60に対向させない非作像位置に停止させるホーム回転停止位置で、回転式作像手段100の回転を停止させている。
Toner contamination is inevitably generated on the cleaning member and the suction nozzle in the image forming
以上、実施形態に係るプリンタにおいては、非作像位置にあるY,M,C,K用の作像装置50Y,M,C,Kに対してそれぞれクリーニング処理を施す位置に、作像クリーニング装置60を配設している。かかる構成では、作像位置から中間記録ベルト211や対向ローラ215を待避させることなく、作像装置50Y,M,C,Kに作像クリーニング装置60を対向させて、それら作像装置50Y,M,C,Kにクリーニング処理を施すことができる。
As described above, in the printer according to the embodiment, the image forming cleaning device is provided at a position where the cleaning process is performed on the
また、実施形態に係るプリンタにおいては、作像手段として、互いに異なる色のトナーを用いるY,M,C,K用の作像装置50Y,M,C,Kを設けるとともに、それら作像装置をそれらの全てに共通する作像位置に順次移動させながら、移動させた作像装置で作像を順次行うようにするとともに、それらの作像装置をそれらの全てに共通する非作像位置である上述のクリーニング位置に順次移動させながら、移動させた作像装置の飛翔制御基板を作像クリーニング装置60によって順次クリーニングするようにしている。かかる構成では、1つの作像クリーニング装置60により、Y,M,C,K用の作像装置50Y,M,C,Kの全ての飛翔制御基板をクリーニングすることができる。
In the printer according to the embodiment, Y, M, C, and K
また、第1変形例に係るプリンタにおいては、作像クリーニング装置60として、飛翔制御基板の表面に接触して同表面上のトナーを掻き落としたり、自らに転移させて捕捉したりしてクリーニングを行うクリーニング部材としてのクリーニングブラシ61を具備するもの、を用いている。かかる構成では、飛翔制御基板の貫通孔内のトナーを、掻き取りという機械的作用によってクリーニングするので、ある程度の強い付着力で孔内壁に付着しているトナーであっても良好にクリーニングすることができる。
Further, in the printer according to the first modification, as the image forming
また、第2変形例に係るプリンタにおいては、作像クリーニング装置60として、少なくとも、吸引口に空気を吸引するのに伴って飛翔制御基板に付着しているトナーを吸引する吸引ノズル65と、吸引口に吸引力を発生させる吸引力発生手段たるファン65とを具備するもの、を用いている。かかる構成では、静電転移だけに頼るクリーニング方式よりも確実に、トナーをクリーニングすることができる。また、飛翔制御基板に対してクリーニング部材を接触させずにクリーニング処理を施すので、クリーニング部材との接触による飛翔制御基板の劣化を回避することができる。
In the printer according to the second modification, as the image forming
また、第1変形例に係るプリンタにおいては、クリーニング部材たるクリーニングブラシ61にクリーニング電圧(クリーニングバイアス)を印加する電圧印加手段たる図示しないクリーニング電源を設けている。かかる構成では、トナーをクリーニングブラシ61によって掻き取ることに加えて、掻き取ったトナーをブラシ内に静電的に捕捉して、トナーのクリーニング効率を高めることができる。
In the printer according to the first modified example, a cleaning power source (not shown) as a voltage applying unit that applies a cleaning voltage (cleaning bias) to the cleaning
また、第1変形例に係るプリンタにおいては、クリーニング部材として、複数の導電性起毛を具備するブラシローラ部を具備するクリーニングブラシ61を用いている。かかる構成では、ブラシローラ部の起毛を貫通孔内に進入させて、貫通孔内壁に付着したトナーを孔内から掻き取ることができる。
Further, in the printer according to the first modified example, the cleaning
また、第1変形例や第2変形例に係るプリンタにおいては、全ての作像装置50Y,M,C,Kを、対向ローラ215と作像クリーニング装置60との両方に対向させない位置に停止させた状態で、画像形成動作を停止させるようにしている。かかる構成では、装置停止中における作像クリーニング装置60から作像装置の飛翔制御基板の貫通孔内へのトナーの転移を回避することができる。
Further, in the printers according to the first modification and the second modification, all the
14K:トナー担持ローラ(トナー担持体)
20K:飛翔制御基板(飛翔制御部材)
21K:飛翔制御電極(孔近傍電極)
22K:貫通孔
26K:記録制御部(記録電圧印加手段)
50Y,M,C,K:作像装置
60:作像クリーニング装置(クリーニング手段)
61:クリーニングブラシ(クリーニング部材)
65:吸引ノズル(ノズル)
67:ファン(吸引力発生手段)
100:回転式作像装置(移動手段)
211:中間記録ベルト(記録部材)
215:対向ローラ(対向電極)
14K: toner carrier roller (toner carrier)
20K: Flight control board (flight control member)
21K: Flight control electrode (near hole electrode)
22K: Through
50Y, M, C, K: Image forming device 60: Image forming cleaning device (cleaning means)
61: Cleaning brush (cleaning member)
65: Suction nozzle (nozzle)
67: Fan (suction force generating means)
100: Rotary imaging device (moving means)
211: Intermediate recording belt (recording member)
215: Counter roller (counter electrode)
Claims (8)
自らを厚み方向に貫通する貫通孔、及び該貫通孔の近傍に配設された孔近傍電極の組合せを前記表面に対して複数対向させ、前記表面からのトナーの飛翔を制御する飛翔制御部材とを有する作像手段を備えるとともに、
前記飛翔制御部材における複数の孔近傍電極のうち、画像のドットに対応する位置にある孔近傍電極であるドットオン電極、に対してドットを記録するための記録オン電圧を印加にする一方で、複数の孔近傍電極のうち、画像のドットに対応しない位置にある孔近傍電極であるドットオフ電極、に対してドットを記録しないための記録オフ電圧を印加する記録電圧印加手段と、
前記ドットオン電極に対向するトナー担持体表面領域から飛翔した後、複数の前記貫通孔のうち、前記ドットオン電極の近傍の貫通孔である画像孔に進入したトナーを自らに向けて引き寄せるように前記飛翔制御部材に対向配設された対向電極と、
前記飛翔制御部材に対し、対向電極側からクリーニング処理を施すクリーニング手段とを備え、
前記画像孔に通した後、前記対向電極に向けて引き寄せているトナーを、前記対向電極、あるいはこれの表面に保持されている記録部材、に付着させてドットを記録する画像形成装置において、
前記対向電極に所定の間隙を介して対向しながら作像を行うための作像位置と、該対向電極に対向しない非作像位置との間で、前記作像手段を駆動力によって移動させる移動手段を設け、前記作像手段を前記非作像位置まで移動させた状態で、画像形成動作を停止させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。 A toner carrier for carrying toner on the surface;
A flight control member for controlling a toner flight from the surface by causing a plurality of combinations of a through-hole penetrating itself in the thickness direction and a plurality of hole-surrounding electrodes arranged in the vicinity of the through-hole to the surface; An image forming means having
While applying a recording-on voltage for recording dots to a dot-on electrode that is a hole-near electrode at a position corresponding to a dot of an image among a plurality of holes-near electrodes in the flight control member, A recording voltage applying means for applying a recording off voltage for not recording dots to a dot off electrode that is a hole neighboring electrode at a position not corresponding to a dot of an image among a plurality of holes neighboring electrodes;
After flying from the surface of the toner carrying member facing the dot-on electrode, the toner that has entered the image hole, which is a through-hole in the vicinity of the dot-on electrode, of the plurality of through-holes is drawn toward itself. A counter electrode disposed opposite to the flight control member;
Cleaning means for performing a cleaning process on the flight control member from the counter electrode side;
In the image forming apparatus for recording dots by attaching the toner attracted toward the counter electrode after passing through the image hole to the counter electrode or a recording member held on the surface of the counter electrode,
Movement for moving the image forming means by a driving force between an image forming position for forming an image while facing the counter electrode through a predetermined gap and a non-image forming position not facing the counter electrode An image forming apparatus characterized in that an image forming operation is stopped in a state in which the image forming unit is moved to the non-image forming position.
前記非作像位置にある前記作像手段に対してクリーニング処理を施す位置に、前記クリーニング手段を配設したことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
An image forming apparatus, wherein the cleaning unit is disposed at a position where a cleaning process is performed on the image forming unit at the non-image forming position.
前記作像手段として、互いに異なる色のトナーを用いる複数のものを設けるとともに、
それら複数の作像手段をそれらの全てに共通する前記作像位置に順次移動させながら、移動させた作像手段で作像を順次行うようにするとともに、
それら複数の作像手段をそれらの全てに共通する前記非作像位置に順次移動させながら、移動させた作像手段を前記クリーニング手段によって順次クリーニングするようにしたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2.
As the image forming means, a plurality of toners using different color toners are provided,
While sequentially moving the plurality of image forming means to the image forming position common to all of them, the image forming means moved sequentially perform image formation,
An image forming apparatus, wherein the plurality of image forming means are sequentially moved to the non-image forming position common to all of them and the moved image forming means are sequentially cleaned by the cleaning means.
前記クリーニング手段として、前記飛翔制御部材の表面に接触して該表面上のトナーを掻き落とすか、あるいは自らに転移させて捕捉してクリーニングを行うクリーニング部材を具備するもの、を用いたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2 or 3,
The cleaning means includes a cleaning member that contacts the surface of the flight control member and scrapes off the toner on the surface, or includes a cleaning member that transfers the toner to itself and captures it for cleaning. An image forming apparatus.
前記クリーニング手段として、少なくとも、吸引口に空気を吸引するのに伴って前記飛翔制御部材に付着しているトナーを吸引するノズルと、前記吸引口に吸引力を発生させる吸引力発生手段とを具備するもの、を用いたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2 or 3,
The cleaning unit includes at least a nozzle that sucks toner adhering to the flight control member as air is sucked into the suction port, and a suction force generation unit that generates a suction force at the suction port. What is claimed is: 1. An image forming apparatus comprising:
前記クリーニング部材にクリーニング電圧を印加する電圧印加手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 4.
An image forming apparatus comprising: a voltage applying unit that applies a cleaning voltage to the cleaning member.
前記クリーニング部材として、複数の起毛からなるブラシ部を具備するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 4 or 6,
An image forming apparatus comprising: a cleaning member having a brush portion including a plurality of raised hairs.
前記作像手段を、前記対向電極と前記クリーニング手段との両方に対向させない位置に停止させた状態で、画像形成動作を停止させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
An image forming apparatus, wherein the image forming operation is stopped in a state where the image forming unit is stopped at a position where the image forming unit is not opposed to both the counter electrode and the cleaning unit.
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