JP2016224267A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成する電子写真複写機、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a facsimile machine that forms an image on a recording medium using, for example, an electrophotographic image forming system.
画像形成装置は、像担持体である感光体ドラムに形成されたトナー像を感光体ドラムに接触して転写ニップを形成する転写ローラ等の転写手段によってシートに転写して画像形成を行う。ここで、シートにトナー像を転写する際に転写ローラに印加する転写バイアスを定電流制御する場合、画像形成に用いるシートのサイズによって転写性が変化することがある。 The image forming apparatus performs image formation by transferring a toner image formed on a photosensitive drum as an image carrier onto a sheet by a transfer unit such as a transfer roller that contacts the photosensitive drum to form a transfer nip. Here, when the transfer bias applied to the transfer roller is controlled at a constant current when the toner image is transferred to the sheet, the transferability may change depending on the size of the sheet used for image formation.
例えば図10(a)に示す様に、画像形成に用いるシートのサイズが大きい場合、転写ローラ上ではシート搬送方向に直交するシート幅方向にシートが通紙されない領域(以下、非通紙領域という)が小さい。この場合に定電流制御により転写電流が例えば11μA流されると、転写電流はシート幅方向に5等分した各領域にほぼ2.2μAずつ均等に流れ、トナー像を転写するために必要な電荷がシートに対して供与される。なお、シートの各領域に2μAの電流が流れれば、トナー像を転写するために必要な電荷がシートに供与されたものとする。 For example, as shown in FIG. 10A, when the size of a sheet used for image formation is large, an area where a sheet is not passed in the sheet width direction orthogonal to the sheet conveying direction on the transfer roller (hereinafter referred to as a non-sheet passing area). ) Is small. In this case, when a transfer current of, for example, 11 μA is caused to flow by constant current control, the transfer current flows evenly to each region divided into five equal parts in the sheet width direction by approximately 2.2 μA, and the charge necessary for transferring the toner image is obtained. Provided for sheets. If a current of 2 μA flows in each region of the sheet, it is assumed that the charge necessary for transferring the toner image is supplied to the sheet.
一方、図10(b)に示す様に、画像形成に用いるシートのサイズが小さい場合、シートのシート搬送方向に直交する方向の幅(以下、シート幅という)と転写ローラのシート搬送方向に直交する方向の幅との間に大きな差があるため、転写ローラ上で非通紙領域が大きい。このように非通紙領域が大きい場合、転写バイアスを印加すると電流は転写ローラ上の非通紙領域であって転写ローラと感光体ドラムが直接接触する部分に選択的に流れ込む。これは、感光体ドラムの電気抵抗値(以下、単に抵抗値という)よりも感光体ドラムとシートが重なった部分の抵抗値の方が高いため、抵抗値の低い感光体ドラム方向に電流が流れやすいためである。このような場合に、例えば転写電流として11μAを流すと、感光体ドラムと転写ローラとが直接接触した接触部には多くの電流(例えば4μA)が流れ、抵抗値の高いシートの各領域に流れる電流は少なくなる(例えば1μA)。この場合、トナー像を転写するために必要な電荷がシートに十分に供与されず、トナー像を静電的にシートに保持する力が低下し、トナー像が乱れて転写不良を起こすおそれがある。 On the other hand, as shown in FIG. 10B, when the size of the sheet used for image formation is small, the width of the sheet in the direction orthogonal to the sheet conveyance direction (hereinafter referred to as the sheet width) is orthogonal to the sheet conveyance direction of the transfer roller. Since there is a large difference with the width in the direction in which the sheet is transferred, the non-sheet passing area is large on the transfer roller. When the non-sheet passing area is large as described above, when a transfer bias is applied, the current selectively flows into the non-sheet passing area on the transfer roller where the transfer roller and the photosensitive drum are in direct contact. This is because the resistance value of the portion where the photosensitive drum and the sheet overlap is higher than the electrical resistance value of the photosensitive drum (hereinafter simply referred to as the resistance value), so that a current flows in the direction of the photosensitive drum having a lower resistance value. This is because it is easy. In such a case, for example, when 11 μA is passed as the transfer current, a large amount of current (for example, 4 μA) flows in the contact portion where the photosensitive drum and the transfer roller are in direct contact, and flows in each region of the sheet having a high resistance value. The current is reduced (eg 1 μA). In this case, the charge necessary for transferring the toner image is not sufficiently supplied to the sheet, the force for electrostatically holding the toner image on the sheet is reduced, and the toner image may be disturbed to cause transfer failure. .
そこで、このような転写不良を防ぐ方法が従来から提案されている。特許文献1では、感光体ドラム上のシート非通紙領域に抵抗体としてのトナーを付着させ、トナーを付着させたままの状態で画像形成を実施する。これにより転写ニップにおいてトナーが抵抗体となり、小サイズシートに転写する際に感光体ドラムへ直接流れる電流が抑えられ、トナー像を転写するために必要な電荷が確保される。但しこのやり方では抵抗体としてのトナーはクリーナ通過時に感光体ドラムから回収除去されるため、シート非通紙領域のトナー像をシートの一枚毎に必要とするのでトナー消費が問題となる。また、トナー消費を回避するためにトナーを再利用しようとすると再利用専用の機構も必要となる。このため、発明者らは、転写ローラ上のシート非通紙領域に抵抗体としてのトナーを付着させ、連続プリントするときに抵抗体としてのトナーを転写ローラ上に維持し続ける構成を提案している。これにより、転写ローラ上の通紙領域と非通紙領域との間で抵抗値の差が小さくなるため、転写バイアスの印加時に電流が感光体ドラムへ過剰に流れ込むことを防止することができると共に抵抗体としてのトナー消費を抑えることができる。 Therefore, methods for preventing such transfer defects have been proposed. In Patent Document 1, toner as a resistor is attached to a sheet non-sheet passing region on a photosensitive drum, and image formation is performed with the toner remaining attached. As a result, the toner becomes a resistor in the transfer nip, the current flowing directly to the photosensitive drum when transferring to a small size sheet is suppressed, and the electric charge necessary for transferring the toner image is secured. However, in this method, since the toner as the resistor is collected and removed from the photosensitive drum when passing through the cleaner, a toner image in the sheet non-sheet passing area is required for each sheet, which causes a problem of toner consumption. In addition, if the toner is to be reused to avoid toner consumption, a mechanism dedicated to reuse is also required. For this reason, the inventors have proposed a configuration in which toner as a resistor is attached to a sheet non-sheet passing region on the transfer roller and the toner as a resistor is continuously maintained on the transfer roller during continuous printing. Yes. As a result, the difference in resistance value between the paper passing area and the non-paper passing area on the transfer roller is reduced, so that it is possible to prevent an excessive current from flowing into the photosensitive drum when the transfer bias is applied. Toner consumption as a resistor can be suppressed.
ここで、転写ローラの非通紙領域にトナーを付着させた状態で画像形成を行った場合、画像形成処理後の転写ローラ上には、非通紙領域に抵抗体として付着した大量の付着トナーが存在する。 Here, when image formation is performed in a state where toner is adhered to the non-sheet passing area of the transfer roller, a large amount of adhered toner adhered as a resistor to the non-sheet passing area on the transfer roller after the image forming process. Exists.
この転写ローラ上の付着トナーを除去(クリーニング)する方法としては、転写ローラに付着トナーと同極性のクリーニングバイアスを印加し、これによりトナーを転写ニップにて感光体ドラムに静電気的に付着させる。その後、感光体ドラムの回転に伴って付着トナーが感光体ドラム表面の残留トナーを回収清掃するクリーナ装置方向へと移動し、クリーナ装置のすくいシートを押し上げて感光体ドラムとクリーナ装置が対向する清掃領域に移動する。その後、クリーナ装置内に備えられたクリーニングブレードによって残留トナーを感光体ドラム表面から掻き取る。クリーナ装置に回収された回収トナーは回収トナー搬送スクリューによってクリーナ装置の長手方向に搬送され、クリーナ装置外の回収トナー容器に搬送される。 As a method for removing (cleaning) the adhered toner on the transfer roller, a cleaning bias having the same polarity as the adhered toner is applied to the transfer roller, thereby causing the toner to electrostatically adhere to the photosensitive drum at the transfer nip. Thereafter, as the photosensitive drum rotates, the adhering toner moves toward the cleaner device that collects and cleans residual toner on the surface of the photosensitive drum, and the rake sheet of the cleaner device is pushed up so that the photosensitive drum and the cleaner device face each other. Move to the area. Thereafter, the residual toner is scraped off from the surface of the photosensitive drum by a cleaning blade provided in the cleaner device. The collected toner collected by the cleaner device is conveyed in the longitudinal direction of the cleaner device by a collected toner conveying screw and conveyed to a collected toner container outside the cleaner device.
しかし、このように転写ローラ上に抵抗体としての付着トナーが非常に多い状況で、非通紙領域にトナーが付着していない場合と同様のクリーニングバイアスを転写ローラに印加すると、転写ローラから感光体ドラムへ移動するトナーの量が非常に多くなる。このような状況では、クリーナ装置のすくいシートを押し上げる際、図11に示す様に、クリーナ装置の回収トナーの排出可能量より多くのトナーがクリーナ装置へ供給されてしまう。このため、クリーナ装置のすくいシートの隙間からトナーがこぼれてしまい、トナーが装置本体内に飛散してしまうおそれがある。 However, in such a situation where the toner adhering to the transfer roller is very much on the transfer roller, if the same cleaning bias is applied to the transfer roller as in the case where the toner does not adhere to the non-sheet passing area, the transfer roller will sensitize the transfer roller. The amount of toner that moves to the body drum is very large. In such a situation, when the rake sheet of the cleaner device is pushed up, as shown in FIG. 11, more toner than the amount that can be discharged from the cleaner device is supplied to the cleaner device. For this reason, the toner may spill out from the gap between the scooping sheets of the cleaner device, and the toner may be scattered in the apparatus main body.
そこで、本発明の目的は、シート幅の小さいシートを用いて画像形成を行う場合に安定した転写性を確保しても、付着トナーのクリーニング時に装置本体内にトナーが飛散することを防止する画像形成装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an image that prevents toner from scattering into the apparatus main body during cleaning of adhered toner, even when stable transferability is ensured when an image is formed using a sheet having a small sheet width. A forming apparatus is provided.
この目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、像担持体に担持されたトナー像を転写部材によりシートに転写して画像を形成する画像形成装置において、前記転写部材に対して、前記転写部材のシート搬送方向に直交する方向の非通紙領域にトナーを付着させるトナー付着モードと、前記転写部材に所定のバイアス値のバイアスを印加することで前記転写部材に付着したトナーを前記転写部材から清掃するクリーニングモードと、を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記トナー付着モードを実行したときは、前記転写部材に付着するトナーの量に応じて前記クリーニングモードを決定すること、を特徴とする。 In order to achieve this object, an image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus that forms an image by transferring a toner image carried on an image carrier onto a sheet by a transfer member. A toner adhesion mode in which toner adheres to a non-sheet passing region in a direction perpendicular to the sheet conveying direction of the transfer member, and a toner attached to the transfer member by applying a bias of a predetermined bias value to the transfer member. And a control unit that controls a cleaning mode for cleaning from the transfer member, and the control unit performs the cleaning according to the amount of toner that adheres to the transfer member when the toner adhesion mode is executed. Determining a mode.
本発明によれば、転写ローラ上の非通紙領域に抵抗体としてのトナーを付着させることにより、シートサイズによらず転写性を確保することができる。 According to the present invention, the transferability can be ensured regardless of the sheet size by attaching the toner as a resistor to the non-sheet passing area on the transfer roller.
また、トナー付着モードの実行後に転写ローラ上の付着トナーをクリーニングする際には、転写ローラに付着するトナー量に応じてクリーニングバイアスを決定する。これにより、転写ローラから感光体ドラムへ移動する付着トナーの量を抑えることができ、すくいシートにからこぼれ落ちた付着トナーが装置本体内に飛散することを防止できる。 Further, when cleaning the toner adhered on the transfer roller after execution of the toner adhesion mode, the cleaning bias is determined according to the amount of toner adhering to the transfer roller. Accordingly, it is possible to suppress the amount of the adhered toner moving from the transfer roller to the photosensitive drum, and it is possible to prevent the adhered toner spilled from the rake sheet from scattering into the apparatus main body.
(第1実施形態)
<画像形成装置>
以下、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置Aの全体構成を画像形成時の動作とともに図面を参照しながら説明する。
(First embodiment)
<Image forming apparatus>
Hereinafter, the overall configuration of the image forming apparatus A according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings together with the operation during image formation.
図1に示す様に、画像形成装置Aはシートにトナー像を転写する画像形成部と、画像形成部へシートを供給するシート給送部と、シートにトナー像を定着する定着部と、を備える電子写真プリンタである。 As shown in FIG. 1, the image forming apparatus A includes an image forming unit that transfers a toner image to a sheet, a sheet feeding unit that supplies the sheet to the image forming unit, and a fixing unit that fixes the toner image on the sheet. An electrophotographic printer provided.
画像形成部は、感光体ドラム1(像担持体)、帯電ローラ2、レーザスキャナユニット3、現像装置4、転写ローラ5(転写部材)、除電針19、クリーナ装置14などを備えている。
The image forming unit includes a photosensitive drum 1 (image carrier), a
画像形成に際しては、図2に示すCPU201(制御手段)がプリント信号を発すると、給送ローラ9及び搬送ローラ8によって給紙カセット(シート積載部)10に積載収納されたシートが画像形成部に送り出される。
When the image is formed, when the CPU 201 (control unit) shown in FIG. 2 issues a print signal, the sheets stacked and stored in the paper feed cassette (sheet stacking unit) 10 by the feeding
一方、画像形成部においては、高圧電源(不図示)から帯電ローラ2に対して帯電バイアスが印加されることにより、帯電ローラ2と接触する感光体ドラム1の表面が帯電させられる。そして、レーザスキャナユニット3がレーザ光Lを感光体ドラム1上に照射する。これにより、感光体ドラム1の電位が部分的に低下して画像情報に応じた静電潜像が感光体ドラム1の表面上に形成される。
On the other hand, in the image forming unit, a charging bias is applied to the charging
現像領域においては、現像スリーブ18に現像バイアスが印加されることにより、感光体ドラム1上の静電潜像にトナーを付着させてトナー像が形成される。感光体ドラム1上に形成されたトナー像は、感光体ドラム1と、感光体ドラム1に接触する転写ローラ5との間に形成された転写ニップに送り込まれる。トナー像が転写ニップに到着すると、転写ローラ5にトナーと逆極性の転写バイアス、本実施形態においては負極性のトナーを使用するため、正極性の転写バイアスが印加されてトナー像がシートに転写される。なお、本実施形態において転写ローラ5はアスカーC硬度が20度〜40度のウレタンローラとして説明するが、イオン導電性ローラや電子導電タイプのローラでも良い。
In the developing region, a developing bias is applied to the developing
その後、トナー像が転写されたシートは定着装置11に送られ、加熱・加圧されてトナー像がシートに定着される。その後、シートは排出ローラ12によって搬送されて排出部に排出される。
Thereafter, the sheet on which the toner image has been transferred is sent to the fixing
また、画像形成処理後はクリーニングモードを実行し、転写ローラ5に対してトナーと同極性、すなわち負極性のクリーニングバイアスを印加して転写ローラ5上の付着トナーを感光体ドラム1へと移動させる。その後、感光体ドラム1に移動したトナーは、感光体ドラム1の回転に伴ってクリーナ装置14(トナー収容部材)方向へと移動する。
Further, after the image forming process, a cleaning mode is executed, and a toner having the same polarity as that of the toner, that is, a negative polarity cleaning bias is applied to the
このクリーナ装置14は感光体ドラム1に隣接しており、クリーニングブレード7、すくいシート13、及びトナー収容壁部15から形成されている。感光体ドラム1の回転に伴ってクリーナ装置14方向へと移動した付着トナーは、その後、クリーナ装置14に入る際のトナーの入口であるすくいシート13を押し上げてクリーナ装置14の内部へと移動する。その後、トナーはクリーニングブレード7によって感光体ドラム1表面から掻き取られ、クリーナ装置14に収容される。
The
また、すくいシート13は付着トナーが収容される際に押し上げられた後、剛性によって再び感光体ドラム1と当接し、クリーナ装置14に回収された回収トナーがクリーナ装置14の外側にこぼれ落ちて飛散することを防止する。
Further, the scooping
<制御部>
次に、本実施形態に係る画像形成装置Aの制御部の構成について図を用いて説明する。
<Control unit>
Next, the configuration of the control unit of the image forming apparatus A according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
図2に示す様に、制御部はCPU201を備えている。また、CPU201には温湿度等を検知する環境センサ202、メモリ203、シートを積載収容する給紙カセット10等に配置されるシート幅検知センサ206(シート幅検知手段)、通紙枚数カウンタ207(カウント手段)などが接続されている。シート幅検知センサ206は、シートのサイズ情報、例えばレターサイズ、A4、B5などのサイズ情報を検知してメモリ203に記憶する。また、これらのサイズ情報はシート幅検知センサ206によらず操作パネル(不図示)上からユーザーがシートサイズを入力する構成でも良い。また、通紙枚数カウンタ207により画像形成枚数がメモリ203に記憶される。
As shown in FIG. 2, the control unit includes a
また、転写高圧電源204は転写ローラ5と接続されており、CPU201の指示に応じて画像形成時にはトナーと逆極性である転写バイアスを、転写ローラ5のクリーニング時にはトナーと同極性のクリーニングバイアスを印加する。この転写バイアスは、環境センサ202で検知された温湿度に基づいて定電流制御されており、感光体ドラム1に流れる電流が一定値になるように制御されている。また、クリーニングバイアスは定電圧制御されている。また、印加した転写バイアス値やクリーニングバイアス値は、転写電圧検知回路205がバイアス印加時の電圧を検知することにより検知される。
Further, the transfer high-
<画像形成時の制御について>
次に、本実施形態に係る画像形成装置Aの画像形成時の制御について詳しく説明する。本実施形態に係る画像形成装置Aは、画像形成に用いるシートのシート幅が小さい場合には、後述の方法で転写ローラ5上の非通紙領域にトナーを付着するトナー付着モードを実行する。これにより、転写ローラ5上の通紙領域と非通紙領域との抵抗値の差を小さくし、転写に必要な電荷をシートに供給することができる。
<Control during image formation>
Next, control during image formation of the image forming apparatus A according to the present embodiment will be described in detail. When the sheet width of a sheet used for image formation is small, the image forming apparatus A according to the present embodiment executes a toner attachment mode in which toner is attached to a non-sheet passing area on the
また、トナー付着モードが実行された場合、画像形成処理後の転写ローラ5上には非通紙領域に抵抗体としてのトナーが大量に付着した状態にある。このような状態で通常(トナー付着モード未実施の場合)と同様のクリーニングバイアスを印加すると、転写ローラ5から感光体ドラム1へ移動する付着トナーの量が非常に多くなる。そして、この感光体ドラム1へ移動した大量のトナーがクリーナ装置14方向に移動すると、図11に示す様に、すくいシート13を押し上げる際にトナーの一部がすくいシートからこぼれ落ちて、トナーが装置本体内に飛散してしまうおそれがある。
In addition, when the toner adhesion mode is executed, a large amount of toner as a resistor adheres to the non-sheet passing area on the
そこで本実施形態に係る画像形成装置Aは、トナー付着モードが実行された後に転写ローラのクリーニングモードを実行する場合には、トナー付着モードが実行されない場合よりも低いクリーニングバイアスを印加することで感光体ドラム1に移動するトナーを抑制する。これにより、転写ローラ5から感光体ドラム1へ移動する付着トナーの量を抑えることができ、トナーがすくいシート13に掻き落とされ、装置内にトナーが飛散することを防止することができる。
Therefore, in the image forming apparatus A according to the present embodiment, when the cleaning mode of the transfer roller is executed after the toner adhesion mode is executed, the image forming apparatus A applies a lower cleaning bias than when the toner adhesion mode is not executed. Toner that moves to the body drum 1 is suppressed. As a result, the amount of adhering toner moving from the
以下、まずはトナー付着モードについて説明する。その後、クリーニングモードについて説明する。 Hereinafter, the toner adhesion mode will be described first. Thereafter, the cleaning mode will be described.
<トナー付着モード>
本実施形態に係る画像形成装置Aは、図3のフローチャートに示す様に、まず画像形成指示がなされるとシート幅検知センサ206が検知し、或いはユーザーが設定したシートのサイズ情報、例えばレターサイズ、A5、B4などの情報がメモリ203に記憶される(S1)。その後、CPU201はメモリ203に記憶されたシートのサイズ情報が、予め設定された所定サイズよりも大きいか、それとも所定以下かを判断する(S2)。ここで、本実施形態において所定サイズとはレターサイズをいうものとする。従って、本工程においては、画像形成に用いられるシートのサイズがレターサイズより大きいか、或いはレターサイズ以下かを判断する。
<Toner adhesion mode>
In the image forming apparatus A according to the present embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 3, first, when an image formation instruction is given, the sheet
次に、画像形成に用いられるシートのサイズがレターサイズより大きい場合、トナー付着モードを実行せずに通常通りの画像形成処理を行う(S3)。この場合には、転写ローラ5上で非通紙領域が小さく、転写ローラ5から転写バイアスが感光体ドラム1に過剰に流れ込まない。従って、トナー像を転写するために必要な電荷がシートに対して供与されるため、転写ローラ5上の非通紙領域にトナーを付着させる必要がないからである。
Next, when the size of the sheet used for image formation is larger than the letter size, normal image formation processing is performed without executing the toner adhesion mode (S3). In this case, the non-sheet passing area is small on the
一方、画像形成に用いられるシートのサイズがレターサイズ以下の場合、転写ローラ5上の非通紙領域が大きいことを意味する。非通紙領域が大きいときに転写ローラ5に転写バイアスを印加すると、感光体ドラムの抵抗値よりも感光体ドラム1とシートが重なる部分の抵抗値の方が高いため、電流は抵抗値が低い転写ローラ5と感光体ドラム1とが直接接触する部分に選択的に流れこむ。このため、シートに流れる電流が少なくなり、トナー像を転写するために必要な電荷がシートに十分に供与されずにトナー像を静電的にシートに保持する力が低下して、トナー像が乱れて転写不良を起こすおそれがある。
On the other hand, when the size of the sheet used for image formation is equal to or smaller than the letter size, it means that the non-sheet passing area on the
そこで、転写ローラ5に対し、非通紙領域である転写ローラ5のシート搬送方向に直交する方向の幅と画像形成に用いられるシートのシート幅との差分領域に、抵抗体としてのトナーを付着させるトナー付着モードを実行する(S4)。
Therefore, a toner as a resistor is attached to the
具体的な処理としては、感光体ドラム1表面の当該差分領域に対応する領域に、レーザスキャナユニット3からレーザ光Lを照射する。これにより、感光体ドラム1表面の当該差分領域に対応する領域の電位が低下して、静電潜像が感光体ドラム1の表面上に形成される。次に、現像スリーブ18に現像バイアスを印加することで、この静電潜像にトナーが付着されてトナー像が形成される。その後、転写ローラ5にトナーと逆極性の転写バイアスを印加し、図4に示す様に、トナー像を転写ローラ5に付着させる。
As a specific process, a laser beam L is irradiated from the
その後、トナー付着モードの実行によって転写ローラ5上の非通紙領域に抵抗体としてのトナーが付着された状態で、画像形成処理を実行する(S5)。これにより、転写ローラ5上の通紙領域と非通紙領域との抵抗値の差が小さくなるため、転写バイアスの印加時に電流が感光体ドラム1に過剰に流れ込むことを防止することができる。従って、トナー像を転写するために必要な電荷がシートに十分に供与され、安定した転写性を得ることができる。
Thereafter, the image forming process is executed in a state where the toner as the resistor is attached to the non-sheet passing area on the
<クリーニングモード>
次に、クリーニングモードを実行して、画像形成処理後に転写ローラ5に付着したトナーをクリーニング(除去)する方法について説明する。
<Cleaning mode>
Next, a method for cleaning (removing) the toner attached to the
本実施形態に係る画像形成装置Aは、クリーニングモードとして、第1クリーニングモードと第2クリーニングモードがメモリ203に記憶されており、これらのモードを状況に応じて使い分けてクリーニングを行う。ここで、第2クリーニングモードは、第1クリーニングモードよりも清掃力が強い(クリーニングバイアスのバイアス値が大きい)クリーニングモードである。
In the image forming apparatus A according to the present embodiment, the first cleaning mode and the second cleaning mode are stored in the
また、清掃力とは付着トナーを転写ローラ5上から除去する力である。本実施形態に係る画像形成装置Aは、上記通りマイナス極性のトナーを使用するため、トナーと同極性であるマイナス極性のクリーニングバイアスを転写ローラ5に印加して付着トナーを感光体ドラム1へ移動させる。従って、本実施形態においては、クリーニングバイアス値が同極性方向に大きくなるにつれて清掃力が強くなり、CPU201(バイアス制御手段)がクリーニングバイアスのバイアス値を変化させることによって各クリーニングモードの清掃力を変化させる。なお、本実施形態においては、第1クリーニングモード実行時のクリーニングバイアスの値を−0.5kV、第2クリーニングモード実行時のクリーニングバイアスの値を−2kVとする。
Further, the cleaning force is a force for removing the adhered toner from the
まず、図3に示すフローチャートに示す様に、画像形成に用いられるシートがレターサイズより大きく、トナー付着モードを実行せずに画像形成処理を行った場合、清掃力の強い第2クリーニングモードを実行する(S7)。具体的には、図5(a)に示す様に、転写ローラ5が2周する間に−2kVのクリーニングバイアスを印加し続ける。これにより、転写ローラ5上のトナーは感光体ドラム1へと移動し、移動したトナーは感光体ドラム1の回転に伴ってクリーナ装置14方向へ移動し、すくいシート13を押し上げてクリーナ装置14内に入り、クリーニングブレード7に掻き取られる。
First, as shown in the flowchart of FIG. 3, when the sheet used for image formation is larger than the letter size and the image forming process is performed without executing the toner adhesion mode, the second cleaning mode having a strong cleaning power is executed. (S7). Specifically, as shown in FIG. 5A, the -2 kV cleaning bias is continuously applied while the
これは、トナー付着モードを実行せずに画像形成処理を行った場合、画像形成処理後に転写ローラ5上に付着するトナーは通紙領域に存在するシートに転写し切れなかったトナーのみである。従って、清掃力の強い第2クリーニングモードを実行しても、少量のトナーが感光体ドラム1に移動するだけであって、少量のトナーであればすくいシート13に衝突して装置内にトナーが飛散することがないためである。
This is because when the image forming process is performed without executing the toner adhesion mode, the toner that adheres to the
一方、画像形成に用いられるシートのサイズがレターサイズ以下であって、トナー付着モードが実行されたとき、画像形成処理後の転写ローラ5上には非通紙領域には抵抗体としての付着トナーが大量に存在する。この場合に転写ローラ5に対して通常と同様の−2kVのクリーニングバイアスを印加すると、大量の付着トナーが転写ローラ5から感光体ドラム1へと移動する。
On the other hand, when the size of the sheet used for image formation is equal to or smaller than the letter size and the toner adhesion mode is executed, the toner adhered as a resistor in the non-sheet passing area on the
図6は、トナー付着モード実行後にクリーニングバイアスを印加するときの、転写ローラ5から感光体ドラム1に移動する付着トナーの量を示すグラフである。このグラフは、横軸にクリーニングバイアスの値を、縦軸に感光体ドラム1に移動する付着トナーの量を表す。ここで、例えば転写ローラ5に対して第2クリーニングモードと同様の−2kVを印加する場合、500mgの付着トナーが感光体ドラム1へと移動する。一方、−0.5kVを印加する場合、付着トナーの移動量を100mgに抑えることができる。なお、クリーナ装置14に入る際の1度の付着トナー量が200mgを越える場合、付着トナーはすくいシート13に掻き落とされ、装置内に飛散してしまう。
FIG. 6 is a graph showing the amount of adhered toner that moves from the
そこで本実施形態に係る画像形成装置Aは、画像形成に用いられるシートのサイズがレターサイズ以下であって、トナー付着モードが実行されたとき、第2クリーニングモードより清掃力の小さい(クリーニングバイアス値が小さい)第1クリーニングモードを実行する。具体的には、転写ローラ1周目のクリーニングバイアスの値を−0.5kVとし、2周目以降を−2kVとする(S6)。 Therefore, in the image forming apparatus A according to the present embodiment, when the size of the sheet used for image formation is equal to or smaller than the letter size and the toner adhesion mode is executed, the cleaning power is smaller than that in the second cleaning mode (cleaning bias value). The first cleaning mode is executed. Specifically, the cleaning bias value for the first round of the transfer roller is set to -0.5 kV, and the second and subsequent rounds are set to -2 kV (S6).
これにより、転写ローラ5から1度に清掃される付着トナーの量を少量に抑えることができる。具体的には、トナーの清掃量として、トナーがすくいシート13を通過できる量のトナーを清掃することができる。このため、トナーがすくいシート13に掻き落とされ装置内に飛散することを防止することができる。また、2周目以降にクリーニングバイアスの値を上げていくことで、転写ローラ5上に付着トナーが大量に存在する1周目は弱い清掃力で清掃して装置内にトナーが飛散することを防止し、転写ローラ5上の付着トナーがある程度少なくなった2周目以降は清掃力を強くして付着トナーをより確実に清掃しつつ、クリーニング処理を迅速に行うことができる。
As a result, the amount of adhering toner cleaned from the
また、トナー付着モードを実行したとき、画像形成処理後に転写ローラ5上に付着する付着トナーの量が通常よりも多い。一方、このときに実行される第1クリーニングモードの清掃力は、第2クリーニングモードの清掃力よりも弱い。そこで、第1クリーニングモードの実行するときは、第1クリーニングモードの実行しないときよりも、クリーニングモードの実行時間を長くするのが好ましい。例えば、図5(b)に示す様に、転写ローラ5の1周分クリーニングモードを長くする。これにより、清掃力が弱い第1クリーニングモードが実行された場合であっても、転写ローラ5上の付着トナーをより確実にクリーニング(除去)することができる。
In addition, when the toner adhesion mode is executed, the amount of toner adhering to the
(第2実施形態)
次に、本発明に係る画像形成装置Aの第2実施形態について説明する。上記第1実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the image forming apparatus A according to the present invention will be described. The same parts as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
本実施形態に係る画像形成装置Aも第1実施形態と同様に、画像形成に用いるシートがレターサイズ以下の場合にはトナー付着モードを実行して転写ローラ5上の非通紙領域にトナーを付着させ、その後に画像形成処理を行う。
Similarly to the first embodiment, the image forming apparatus A according to the present embodiment executes the toner adhesion mode when the sheet used for image formation is smaller than the letter size, and applies toner to the non-sheet passing area on the
ここで、画像形成処理を行う際、感光体ドラム1と転写ローラ5は接触しながら回転する。このため、トナー付着モードの実行後に画像形成処理を行う場合、両者の回転に伴って転写ローラ5上の非通紙領域にあるトナーは感光体ドラム1と擦れ合い、非静電的に感光体ドラム1へと移動する。そして、このトナーの移動量は両者の回転量に応じて多くなるため、画像形成枚数が多くなるにつれてトナーの移動量が増加する。これは裏を返せば、図7に示す様に、画像形成枚数が多くなるにつれて画像形成処理後に転写ローラ5上の非通紙領域に付着するトナーの量が少なくなることを意味する。そして、本実施形態では、画像形成枚数が20枚に達する場合に画像形成処理後の転写ローラ5上の付着トナー量は100mgとなる。この場合、クリーニングモードの実行時に初めから第2クリーニングモードを実行しても、付着トナーはすくいシート13と衝突して装置内に飛散することはない。
Here, when performing the image forming process, the photosensitive drum 1 and the
そこで、本実施形態に係る画像形成装置Aは、画像形成に用いられるシートがレターサイズ以下の場合であっても、トナー付着モードの実行後、クリーニング処理を行うまでの間の画像形成枚数が所定枚数以上のときは、第1クリーニングモードを実行せずに第2クリーニングモードを実行する。以下、この制御について図を用いて説明する、 In view of this, in the image forming apparatus A according to the present embodiment, even when the sheet used for image formation is smaller than the letter size, the number of image formations after the toner attachment mode is performed until the cleaning process is performed is predetermined. When the number is greater than or equal to the number, the second cleaning mode is executed without executing the first cleaning mode. Hereinafter, this control will be described with reference to the drawings.
本実施形態に係る画像形成装置Aは、図8のフローチャートに示す様に、画像形成に用いられるシートのサイズ情報を検知してから画像形成処理の終了時までは第1実施形態に係る画像形成装置Aと同様の処理を行う(S101〜S105)。また、画像形成に用いられるシートのサイズがレターサイズより大きい場合、第1実施形態に係る画像形成装置Aの制御と同様に第2クリーニングモードを実行する(S109)。 As shown in the flowchart of FIG. 8, the image forming apparatus A according to the present embodiment detects the size information of the sheet used for image formation until the end of the image forming process. Processing similar to that of apparatus A is performed (S101 to S105). If the size of the sheet used for image formation is larger than the letter size, the second cleaning mode is executed in the same manner as in the control of the image forming apparatus A according to the first embodiment (S109).
一方、画像形成に用いるシートがレターサイズ以下の場合、本実施形態に係る画像形成装置Aは、トナー付着モードの実行後からクリーニングモードを実行するまでの間の画像形成枚数を通紙枚数カウンタ207により検知する(S106)。その後、この画像形成枚数が所定枚数以上か否かを判断する(S107)。なお、本実施形態においてこの所定枚数を20枚とする。 On the other hand, when the sheet used for image formation is a letter size or less, the image forming apparatus A according to the present embodiment passes the number of image formation sheets from the execution of the toner adhesion mode to the execution of the cleaning mode. (S106). Thereafter, it is determined whether or not the number of formed images is equal to or greater than a predetermined number (S107). In the present embodiment, the predetermined number is set to 20.
ここで、トナー付着モードの実行後からクリーニング処理を実行するまでの間の画像形成枚数が所定枚数以上(本実施形態では20枚以上)のとき、上記通り画像形成処理中に転写ローラ5の非通紙領域に付着するトナーの多くが非静電的に感光体ドラム1へと移動する。このため、画像形成処理後の転写ローラ5上に存在する付着トナーは少なく、この場合には清掃力の弱い第1クリーニングモードを実行する必要がない。そこで、このような場合には、初めから第2クリーニングモードを実行して−2kVのクリーニングバイアスを転写ローラ5に印加する(S109)。
Here, when the number of image formations from the execution of the toner adhesion mode to the execution of the cleaning process is equal to or greater than a predetermined number (20 or more in the present embodiment), the
なお、上述したように画像形成枚数が所定枚数以上になると、付着トナーの多くが感光体ドラム1へ移動するため、転写ローラ5の非通紙領域の抵抗値が下がる。従って、この場合には再び転写ローラ5の非通紙領域にトナーを付着させる。このため、画像形成枚数が所定枚数以上か否かを判断するのは、最後のトナー付着モードの実行後からの画像形成枚数である。
Note that, as described above, when the number of formed images exceeds a predetermined number, most of the adhered toner moves to the photosensitive drum 1, so that the resistance value of the non-sheet passing region of the
このような制御により、第2クリーニングモードのみでクリーニングできるため、クリーニングモードの実行時間を短縮することができ、かつ、強い清掃力でクリーニングを行うためクリーニング性が向上する。 By such control, the cleaning can be performed only in the second cleaning mode, so that the execution time of the cleaning mode can be shortened and the cleaning performance is improved because the cleaning is performed with a strong cleaning power.
一方、トナー付着モードの実行後からクリーニングモードを実行するまでの間の画像形成枚数が20枚未満のときは、画像形成処理後の転写ローラ5上の非通紙領域には依然として大量のトナーが付着した状態にある。このため、この場合には第1クリーニングモードを実行する(S108)。
On the other hand, when the number of images formed between the execution of the toner adhesion mode and the execution of the cleaning mode is less than 20, a large amount of toner still remains in the non-sheet passing area on the
なお、上記の第1実施形態及び第2実施形態の制御は、転写ローラ方式の画像形成装置だけでなく、中間転写ベルト(中間転写体)方式の画像形成装置の場合も同様の制御を行うことで同様の効果を得ることができる。また、クリーニングバイアスについては、定電圧制御だけでなく、定電流制御とすることも可能である。 The control in the first and second embodiments is performed not only in the transfer roller type image forming apparatus but also in the case of an intermediate transfer belt (intermediate transfer body) type image forming apparatus. A similar effect can be obtained. The cleaning bias can be controlled not only by constant voltage control but also by constant current control.
また、転写ローラ5上の付着トナーを感光体ドラム1に移動させず、例えば転写ローラ5と当接する転写ローラクリーニングブレード16を設け、この転写ローラクリーニングブレード16が付着トナーを掻き取る構成とすることも可能である。これにより、すくいシート13に付着トナーが衝突しなくなり、装置内にトナーが飛散することを防止することができる。
In addition, a transfer
さらに、図9に示す様に、転写ローラクリーニングブレード16と転写ローラ5との当接圧を、転写ローラ5の回転方向と直交する方向における各領域で変更する当接圧可変部材17を設ける。そして、転写ローラ5上の非通紙領域に対応する領域の当接圧を高く、通紙領域に対応する領域の当接圧を低くする構成とすることも可能である。これにより、トナーが多く付着した転写ローラ5上の非通紙領域に対する清掃力を強めることができ、転写ローラ5をより効率的に清掃することができる。
Further, as shown in FIG. 9, a contact pressure
また、トナー付着モードの実行の有無だけでなく、トナー付着モードを実行したときの転写ローラ5上の非通紙領域に付着するトナーのトナー量に応じて各種のクリーニングモードを決定する制御としてもよい。ここで、非通紙領域に付着するトナーの量を検知する方法としては、画像形成に用いるシートのサイズ情報などをもとにトナー量を検知することができる。或いは、別途センサを設けてトナー量を検知する構成としてもよい。
In addition, control for determining various cleaning modes according to the toner amount of toner adhering to the non-sheet passing area on the
この場合、決定するクリーニングモードの内容としては転写ローラに付着するトナーの量に応じてクリーニングモードの実行時間(清掃する時間)やクリーニングバイアスのバイアス値を決定する制御などが考えられる。例えば、トナーの付着量が所定以上のときは上記第1クリーニングモードを実行し、所定以下のときは上記第2クリーニングモードを実行する。 In this case, the contents of the cleaning mode to be determined include control for determining the cleaning mode execution time (cleaning time) and the bias value of the cleaning bias in accordance with the amount of toner adhering to the transfer roller. For example, the first cleaning mode is executed when the toner adhesion amount is a predetermined value or more, and the second cleaning mode is executed when the toner adhesion amount is a predetermined value or less.
これにより、転写ローラ5の非通紙領域のトナー付着量が多い場合には、第1クリーニングモードを実行して転写ローラ5から1度に清掃される付着トナーの量を少量に抑えることができる。このため、トナーがすくいシート13に掻き落とされ装置内に飛散することを防止することができる。また、2周目以降にクリーニングバイアスの値を上げていくことで、転写ローラ5上に付着トナーが大量に存在する1周目は弱い清掃力で清掃して装置内にトナーが飛散することを防止し、転写ローラ5上の付着トナーがある程度少なくなった2周目以降は清掃力を強くして付着トナーをより確実に清掃しつつ、クリーニング処理を迅速に行うことができる。
Thereby, when the toner adhesion amount in the non-sheet passing area of the
また、トナー付着モードが実行された場合であっても、付着量が少量の場合には第2クリーニングモードを実行するため、より短時間でクリーニングを行うことができる。また、より強い清掃力でクリーニングするため、クリーニング性も向上する。 Even when the toner adhesion mode is executed, when the adhesion amount is small, the second cleaning mode is executed, so that cleaning can be performed in a shorter time. Further, since cleaning is performed with a stronger cleaning power, the cleaning property is also improved.
また、この場合であっても、トナー付着モード実行後に所定枚数以上画像形成が行われたときは、転写ローラ5の非通紙領域に付着するトナーの量は少なくなっていると予測される。このため、トナー付着モードを実行した後の画像形成枚数により、転写ローラの非通紙領域に付着するトナーの量に応じたクリーニングモードの決定乃至実行を行うか否かを判断する制御としてもよい。これにより、必要な場合のみクリーニングモードを決定乃至実行させることができ、より効率よくクリーニング処理を行うことができる。
Even in this case, it is predicted that the amount of toner adhering to the non-sheet passing region of the
1…感光体ドラム
2…帯電ローラ
3…レーザスキャナユニット
4…現像装置
5…転写ローラ
6…分離装置
7…クリーニングブレード
8…搬送ローラ
9…給送ローラ
10…給紙カセット
11…定着装置
12…排出ローラ
13…すくいシート
14…クリーナ装置
15…トナー収容壁部
16…転写ローラクリーニングブレード
17…当接圧可変部材
18…現像スリーブ
19…除電針
201…CPU
202…環境センサ
203…メモリ
204…転写高圧電源
205…転写電圧検知回路
206…シート幅検知センサ
207…通紙枚数カウンタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記転写部材に対して、前記転写部材のシート搬送方向に直交する方向の非通紙領域にトナーを付着させるトナー付着モードと、前記転写部材に所定のバイアス値のバイアスを印加することで前記転写部材に付着したトナーを前記転写部材から清掃するクリーニングモードと、を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記トナー付着モードを実行したときは、前記転写部材に付着するトナーの量に応じて前記クリーニングモードを決定すること、を特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus for forming an image by transferring a toner image carried on an image carrier onto a sheet by a transfer member,
The transfer member is configured to apply toner to a non-sheet passing region in a direction orthogonal to the sheet conveying direction of the transfer member, and to apply a bias having a predetermined bias value to the transfer member. A control mode for controlling a cleaning mode for cleaning toner adhering to the member from the transfer member;
Have
The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the toner adhesion mode is executed, the control unit determines the cleaning mode according to an amount of toner adhering to the transfer member.
前記制御手段は、前記バイアス値を印加後に少なくとも前記転写部材が一周してから前記バイアス値を大きい値に変更することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 The transfer member is a rotating member having a rotation axis in a direction orthogonal to the sheet conveying direction,
The image forming apparatus according to claim 3, wherein the control unit changes the bias value to a larger value after at least one transfer member makes a round after applying the bias value.
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