JP2020027143A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置など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 printer, and a facsimile apparatus using an electrophotographic method.
電子写真方式を用いた画像形成装置では、回転可能な感光ドラムなどの像担持体の表面が帯電位置で帯電手段によって帯電処理され、帯電処理された後の像担持体の表面に現像位置で現像部材によってトナーが供給されてトナー像が形成される。帯電手段としては、像担持体に接触して配置された回転可能な帯電部材である帯電ローラなどが用いられる。帯電工程時に、帯電部材には帯電バイアス(帯電電圧)が印加される。また、現像部材としては、像担持体に接触又は近接して配置された回転可能な現像ローラなどが用いられる。現像工程時に、現像ローラには現像バイアス(現像電圧)が印加される。また、規制部材が現像部材に当接して配置され、現像ローラに担持されるトナーが規制されるとともに、トナーが摩擦帯電させられる。 In an image forming apparatus using an electrophotographic method, the surface of an image carrier such as a rotatable photosensitive drum is charged by a charging unit at a charging position, and the surface of the image carrier after the charging process is developed at a developing position. The toner is supplied by the member to form a toner image. As the charging unit, a charging roller or the like, which is a rotatable charging member disposed in contact with the image carrier, is used. During the charging step, a charging bias (charging voltage) is applied to the charging member. Further, as the developing member, a rotatable developing roller or the like disposed in contact with or close to the image carrier is used. During the developing process, a developing bias (developing voltage) is applied to the developing roller. In addition, the regulating member is disposed in contact with the developing member, and regulates the toner carried on the developing roller, and also frictionally charges the toner.
そして、像担持体の表面に形成されたトナー像は、転写位置で被転写体に転写される。直接転写方式の画像形成装置では、像担持体に形成されたトナー像は、転写位置で紙などの記録材に直接転写される。転写工程時に、像担持体に接触して配置された転写ローラなどの直接転写部材には、転写バイアス(転写電圧)が印加される。なお、記録材を担持する記録材担持体を介して像担持体に対向して配置された直接転写部材に転写バイアスが印加され、像担持体から記録材担持体上の記録材にトナー像が転写される構成もある。また、中間転写方式の画像形成装置では、像担持体に形成されたトナー像は、一次転写位置で回転可能な中間転写ベルトなどの中間転写体に一次転写される。また、中間転写体に一次転写されたトナー像は、二次転写位置で紙などの記録材に二次転写される。一次転写工程時に、例えば中間転写体の内周面に接触して配置された一次転写ローラなどの一次転写部材には、一次転写バイアス(一次転写電圧)が印加される。また、二次転写工程時に、例えば中間転写体の外周面に接触して配置された二次転写ローラなどの二次転写部材には、二次転写バイアス(二次転写電圧)が印加される。上記直接転写部材、記録材担持体、中間転写体、一次転写部材、二次転写部材などを総称して、像担持体に形成されたトナー像を記録材に転写するための「転写部材」ともいう。 Then, the toner image formed on the surface of the image carrier is transferred to the transfer target at the transfer position. In a direct transfer type image forming apparatus, a toner image formed on an image carrier is directly transferred to a recording material such as paper at a transfer position. During the transfer step, a transfer bias (transfer voltage) is applied to a direct transfer member such as a transfer roller arranged in contact with the image carrier. Note that a transfer bias is applied to a direct transfer member disposed opposite to the image carrier through the recording material carrier that carries the recording material, and a toner image is formed on the recording material on the recording material carrier from the image carrier. Some configurations are transferred. In an intermediate transfer type image forming apparatus, a toner image formed on an image carrier is primarily transferred to an intermediate transfer member such as an intermediate transfer belt that can rotate at a primary transfer position. Further, the toner image primarily transferred to the intermediate transfer body is secondarily transferred to a recording material such as paper at a secondary transfer position. In the primary transfer step, a primary transfer bias (primary transfer voltage) is applied to a primary transfer member such as a primary transfer roller arranged in contact with the inner peripheral surface of the intermediate transfer body. In the secondary transfer step, a secondary transfer bias (secondary transfer voltage) is applied to a secondary transfer member such as a secondary transfer roller arranged in contact with the outer peripheral surface of the intermediate transfer member. The direct transfer member, the recording material carrier, the intermediate transfer member, the primary transfer member, the secondary transfer member, and the like are collectively referred to as a “transfer member” for transferring the toner image formed on the image carrier to the recording material. Say.
ここで、帯電バイアスの印加が開始された時に帯電位置にあった像担持体の表面が現像位置に到達した後に、現像部材への現像バイアスの印加が開始されることが望ましい。このタイミングがずれると、不要なトナーが現像部材から像担持体へと移動し、像担持体の表面の移動方向と略直交する方向に延びる帯状のトナー像(ここでは「トナー帯」ともいう。)が形成される。そして、このトナー帯が転写部材へと移動して転写部材がトナーで汚れ、記録材の裏汚れが発生することがある。例えば、直接転写方式の画像形成装置であれば、このトナー帯は、直接転写部材や記録材担持体へと移動する。また、中間転写方式の画像形成装置であれば、このトナー帯は、中間転写体へと移動し、更に二次転写部材へと移動する。 Here, it is desirable that the application of the developing bias to the developing member is started after the surface of the image carrier at the charging position when the application of the charging bias is started reaches the developing position. If the timing is shifted, unnecessary toner moves from the developing member to the image carrier, and a belt-shaped toner image (here, also referred to as a “toner band”) extending in a direction substantially perpendicular to the moving direction of the surface of the image carrier. ) Is formed. Then, the toner band may move to the transfer member, and the transfer member may be stained with the toner, and the back stain of the recording material may occur. For example, in the case of a direct transfer type image forming apparatus, this toner band moves to a direct transfer member or a recording material carrier. In the case of an intermediate transfer type image forming apparatus, the toner band moves to the intermediate transfer member and further moves to the secondary transfer member.
このようなトナー帯に起因する記録材の裏汚れに対して、特許文献1、2では、転写部材を像担持体に対して当接・離間可能に設置し、トナー帯が転写位置を通過するまでは離間した状態を維持し、通過した後に当接を行うことが提案されている。また、特許文献3では、現像部材に画像形成中とは逆極性のバイアスを印加することで、画像形成開始時に現像部材から像担持体へと移動するトナーの量を低減させることが提案されている。
In
しかしながら、上述のバイアス印加タイミングのずれによるトナー帯だけではなく、現像部材上のトナーの電荷が低下したことによるトナー帯が発生し、その結果、上述と同様の記録材の裏汚れが発生することがあることがわかった。この記録材の裏汚れは、最後に画像形成を終了してから最初の画像形成を行うまでの時間が長い場合に発生しやすい。 However, not only the toner band due to the above-described bias application timing shift but also a toner band due to a decrease in the charge of the toner on the developing member is generated, and as a result, the same back contamination of the recording material as described above occurs. I found that there was. The back stain on the recording material is likely to occur when the time from the last image formation to the first image formation is long.
より具体的には、現像部材上のトナーのうち、現像部材と規制部材とが当接する規制位置と、現像部材と像担持体とが対向する現像位置と、の間の領域に塗布されているトナーは、待機時に、電荷供給されることがないために自然に除電される。現像部材上の上記の領域にあるトナーは、既に規制部材を通過しているため、次の画像形成開始時に帯電されることなく現像位置に送られることになる。除電され電荷が低下したトナー(ここでは、「ゼロトナー」ともいう。)は静電的に制御することが難しい。そのため、このゼロトナーによっても像担持体上にトナー帯が形成されることがある。そして、このゼロトナーによるトナー帯が転写部材へと移動して転写部材がトナーで汚れ、記録材の裏汚れが発生することがある。例えば、直接転写方式の画像形成装置であれば、ゼロトナーによるトナー帯は、直接転写部材や記録材担持体へと移動する。また、中間転写方式の画像形成装置であれば、ゼロトナーによるトナー帯は、中間転写体へと移動し、更に二次転写部材へと移動する。 More specifically, of the toner on the developing member, the toner is applied to a region between a regulating position where the developing member and the regulating member are in contact with each other and a developing position where the developing member and the image carrier are opposed to each other. During standby, the toner is naturally discharged because no charge is supplied. Since the toner in the above-mentioned area on the developing member has already passed through the regulating member, it is sent to the developing position without being charged at the start of the next image formation. It is difficult to electrostatically control the toner (here, also referred to as “zero toner”) whose charge has been reduced due to charge removal. Therefore, a toner band may be formed on the image carrier even with the zero toner. Then, the toner band due to the zero toner may move to the transfer member, and the transfer member may be stained with the toner, and the back stain of the recording material may occur. For example, in the case of an image forming apparatus of a direct transfer type, a toner band of zero toner moves to a direct transfer member or a recording material carrier. In the case of an intermediate transfer type image forming apparatus, the toner band of zero toner moves to the intermediate transfer member and further moves to the secondary transfer member.
転写部材へと移動したゼロトナーによるトナー帯に起因する記録材の裏汚れは、転写部材のクリーニング工程を経てから画像形成を行うことで抑制することができる。しかし、このクリーニング工程には時間がかかるため、プリントジョブの開始を指示してから1枚目の記録材の排出が完了するまでの時間であるファーストプリントアウトプットタイム(ここでは、単に「FPOT」ともいう。)が長くなってしまう。 The back contamination of the recording material due to the toner band due to the zero toner moved to the transfer member can be suppressed by forming an image after performing the transfer member cleaning step. However, since this cleaning process takes time, the first print output time (here, simply “FPOT”), which is the time from when the start of a print job is instructed to when the ejection of the first recording material is completed, is also referred to. ) Becomes longer.
したがって、本発明の目的は、FPOTが長くなることを抑制しつつ、待機時に電荷が低下した現像部材上のトナーに起因する記録材の裏汚れを抑制することのでき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 forming apparatus capable of suppressing back contamination of a recording material caused by toner on a developing member having a reduced charge during standby while suppressing FPOT from becoming long. It is.
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、回転可能な像担持体と、帯電電圧が印加されて帯電位置で前記像担持体の表面を帯電処理する帯電手段と、前記帯電手段に電圧を印加する第1の印加手段と、表面にトナーを担持し、現像電圧が印加されて、前記像担持体の回転方向に関して前記帯電位置よりも下流の現像位置で前記像担持体の表面にトナーを付着させる、回転可能な現像部材と、前記現像部材に電圧を印加する第2の印加手段と、前記現像部材の回転方向に関して前記現像位置よりも上流の規制位置で、前記現像部材の表面に担持されるトナーを規制するとともにトナーを摩擦帯電させる規制部材と、前記像担持体の回転方向に関して前記現像位置よりも下流の転写位置で前記像担持体に当接可能であり、回転可能な転写部材と、前記像担持体と前記転写部材とを接離させる接離手段と、制御手段と、を有し、前記帯電手段により帯電処理され回転している前記像担持体の表面に、回転している前記現像部材からトナーを供給して前記像担持体の表面にトナー像を形成し、前記像担持体に形成したトナー像を前記像担持体に当接した状態で回転している前記転写部材を用いて記録材に転写する画像形成を行う画像形成装置において、前記制御手段は、前記像担持体、前記現像部材及び前記転写部材の回転が停止しており、かつ、前記像担持体と前記転写部材とが離間している状態から画像形成が可能な状態への起動の際に、前記現像部材の回転が開始された時に前記規制位置にあった前記現像部材の表面と前記現像位置で最初に対向した前記像担持体の表面が最初に前記転写位置に到達する時刻を第1の時刻、前記像担持体と前記転写部材とが当接する時刻を第2の時刻としたとき、前記第2の時刻が前記第1の時刻以降になるように、前記接離手段を動作させることを特徴とする画像形成装置である。 The above object is achieved by an image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention provides a rotatable image carrier, charging means for applying a charging voltage to charge the surface of the image carrier at a charging position, and applying a voltage to the charging means. An application unit for supporting the toner on the surface, applying a developing voltage, and attaching the toner to the surface of the image carrier at a developing position downstream of the charging position with respect to the rotation direction of the image carrier, rotatable; A developing member, a second applying unit for applying a voltage to the developing member, and a regulating position upstream of the developing position with respect to a rotation direction of the developing member, regulating the toner carried on the surface of the developing member. A regulating member for frictionally charging the toner and a transfer member rotatable with the image carrier at a transfer position downstream of the developing position with respect to the rotation direction of the image carrier; Body and front The image forming apparatus includes: a contacting / separating unit configured to contact / separate from a transfer member; and a control unit, and supplies toner from the rotating developing member to a surface of the rotating image carrier that has been charged by the charging unit. Forming a toner image on the surface of the image carrier, and transferring the toner image formed on the image carrier to a recording material by using the transfer member rotating while being in contact with the image carrier. In the image forming apparatus that performs image formation, the control unit may be configured to stop rotation of the image carrier, the developing member, and the transfer member, and to separate the image carrier from the transfer member. At the time of start-up from the state to the state where image formation is possible, the surface of the developing member that was in the regulation position when the rotation of the developing member was started and the image carrier first facing the developing position at the developing position. The surface first reaches the transfer position When the time is a first time and the time at which the image carrier and the transfer member are in contact with each other is a second time, the contact / separation unit is configured such that the second time is later than the first time. Is an image forming apparatus.
本発明によれば、FPOTが長くなることを抑制しつつ、待機時に電荷が低下した現像部材上のトナーに起因する記録材の裏汚れを抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the back contamination of the recording material due to the toner on the developing member, the charge of which has decreased during standby, while suppressing the FPOT from becoming long.
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。 Hereinafter, the image forming apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
[実施例1]
1.画像形成装置の全体的な構成及び動作
図1は、本実施例の画像形成装置100の概略断面図である。本実施例の画像形成装置100は、電子写真方式を用いてフルカラー画像を形成することのできる、中間転写方式を採用したタンデム型のプリンタである。
[Example 1]
1. FIG. 1 is a schematic sectional view of an
画像形成装置100は、複数の画像形成部として、それぞれイエロー(y)、マゼンタ(m)、シアン(c)、ブラック(k)の画像を形成する4個の画像形成部Sy、Sm、Sc、Skを有する。各画像形成部Sy、Sm、Sc、Skにおける同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、いずれかの色用の要素であることを示す符号の末尾のy、m、c、kを省略して、総括的に説明することがある。本実施例では、画像形成部Sは、後述する感光ドラム1、帯電ローラ2、露光装置3、現像装置4、一次転写ローラ5、ドラムクリーニング装置6などを有して構成される。図2は、代表して一つの画像形成部Sを示す概略断面図である。
The
画像形成部Sは、像担持体としての回転可能なドラム型(円筒形)の感光体(電子写真感光体)である感光ドラム1を有する。感光ドラム1は、図中矢印R1方向に回転駆動される。回転する感光ドラム1の表面は、帯電手段としてのローラ状の帯電部材である帯電ローラ2によって、所定の極性(本実施例では負極性)の所定の電位に帯電処理される。帯電ローラ2は、感光ドラム1の表面に当接して配置されており、感光ドラム1の回転に伴って従動して回転する。帯電工程時に、帯電ローラ2には、帯電電源E1により、所定の帯電バイアス(帯電電圧)が印加される。本実施例では、画像形成中の所定の帯電バイアスは、−1000Vの直流電圧である。また、本実施例では、帯電ローラ2へのこの所定の帯電バイアスの印加により、感光ドラム1の表面は−500Vの暗電位(帯電電位)に一様に帯電させられる。帯電ローラ2は、感光ドラム1の回転方向(表面の移動方向)における帯電位置(帯電部)Aで感光ドラム1の表面を帯電させる。なお、帯電ローラ2は、感光ドラム1の回転方向における帯電ローラ2と感光ドラム1との当接部の上流側及び下流側に形成される帯電ローラ2と感光ドラム1との間の微小な空隙の少なくとも一方における放電の作用によって感光ドラム1の表面を帯電させる。ただし、本発明の理解のためには、帯電ローラ2と感光ドラム1との当接部を帯電位置Aと擬制して考えても構わない。
The image forming section S has a
帯電処理された感光ドラム1の表面は、露光手段としての露光装置(レーザースキャナ)3によって画像情報に応じて走査露光され、感光ドラム1上に静電像(静電潜像)が形成される。露光装置3は、感光ドラム1の回転方向における露光位置(露光部)Fで感光ドラム1の表面に光を照射する。露光装置3は、各色用の感光ドラム1を露光する1つのユニットとして構成されていてよい。
The surface of the charged
感光ドラム1上に形成された静電像は、現像手段としての現像装置4によって現像剤としてのトナーが供給されて現像(可視化)され、感光ドラム1上にトナー像が形成される。現像装置4は、トナーを収容する現像容器41と、現像容器41に支持された回転可能な現像部材(現像剤担持体)としての現像ローラ42と、現像容器41に支持された規制部材としての現像ブレード43と、を有する。現像ローラ42は、図中矢印R2方向に回転駆動される。現像ローラ42は、感光ドラム1の回転方向における現像位置(現像部)Bで感光ドラム1の表面にトナーを供給する。本実施例では、現像ローラ42は、感光ドラム1の表面に当接して配置されている。本実施例では、感光ドラム1の回転方向における感光ドラム1と現像ローラ42との当接位置(あるいは、現像ローラ42の回転方向における現像ローラ42と感光ドラム1との当接位置)が現像位置Bである。また、現像ブレード43は、現像ローラ42の回転方向(表面の移動方向)における規制位置(規制部)Cで、現像ローラ42の表面に担持されたトナーを規制(トナーの薄層を形成)するとともに、トナーを摩擦帯電させる。本実施例では、現像ブレード43は、現像ローラ42の表面に当接して配置されている。本実施例では、現像ローラ42の回転方向における現像ローラ42と現像ブレード43との当接位置が規制位置(摩擦帯電位置)Cである。なお、現像ブレード43には、所定のバイアスが印加されるようになっていてもよい。現像容器41に収容されたトナーは、現像ローラ42の表面に担持される。現像ローラ42の表面に担持されたトナーは、現像ローラ42の回転に伴って規制位置Cへと送られる。規制位置Cに送られたトナーは、現像ブレード43によって摩擦帯電されるとともに、均一な層厚のトナー層として現像ローラ42の表面に塗布される。規制位置Cで現像ローラ42上に形成されたトナー層は、現像ローラ42の回転に伴って現像位置Bに送られる。そして、現像位置Bにおいて、感光ドラム1上の静電像に応じて現像ローラ42上から感光ドラム1上へとトナーが供給される。本実施例では、現像装置4は、現像剤として非磁性一成分現像剤(非磁性トナー)を用いる。ただし、現像装置4は、磁性一成分現像剤(磁性トナー)や、非磁性トナーと磁性キャリアとを備えた二成分現像剤を用いるものなどであってもよい。また、本実施例では、一様に帯電処理された後に画像情報に応じて露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム1上の露光部(イメージ部)に、感光ドラム1の帯電極性と同極性(本実施例では負極性)に帯電したトナーが付着する。本実施例では、現像工程時のトナーの帯電極性であるトナーの正規の帯電極性は負極性である。現像工程時に、現像ローラ42には、現像電源E2により、所定の現像バイアス(現像電圧)が印加される。本実施例では、画像形成中の所定の現像バイアスは、−300Vの直流電圧である。なお、現像バイアスには、交流電圧が重畳されてもよい。
The electrostatic image formed on the
各感光ドラム1に対向するように、中間転写体としての無端状のベルトで構成された中間転写ベルト7が配置されている。中間転写ベルト7は、像担持体に形成されたトナー像を記録材に転写するための、像担持体に当接可能な転写部材の一例である。中間転写ベルト7は、複数の張架ローラ(支持ローラ)に掛け渡されて所定の張力で張架されている。中間転写ベルト7は、複数の張架ローラのうちの一つである駆動ローラによって図中矢印R3方向に回転駆動される。中間転写ベルト7の内周面側には、各感光ドラム1に対応して、一次転写手段としてのローラ状の一次転写部材である一次転写ローラ5が配置されている。一次転写ローラ5は、中間転写ベルト7を介して感光ドラム1に向けて押圧され、感光ドラム1と中間転写ベルト7とを接触させることができるように構成されている。上述のように感光ドラム1上に形成されたトナー像は、感光ドラム1の回転方向における一次転写位置(一次転写部)Dで、感光ドラム1の表面に当接した状態で回転している中間転写ベルト7上に一次転写される。このとき、中間転写ベルト7は、一次転写ローラ5により内周面側から押圧されて感光ドラム1の表面に押し当てられている。本実施例では、感光ドラム1の回転方向における感光ドラム1と中間転写ベルト7とが当接可能な位置が一次転写位置Dである。一次転写工程時に、一次転写ローラ5には、一次転写電源E3により、トナーの正規の帯電極性とは逆極性(本実施例では正極性)の直流電圧である一次転写バイアス(一次転写電圧)が印加される。例えば、フルカラー画像の形成時には、各感光ドラム1上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、中間転写ベルト7上に重ね合わされるようにして順次一次転写される。一次転写工程において中間転写ベルト7に転写されずに感光ドラム1上に残留したトナー(一次転写残トナー)は、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置6によって感光ドラム1上から除去されて回収される。ドラムクリーニング装置6は、クリーニングブレード61によって、回転する感光ドラム1の表面から一次転写残トナーを掻き取って、クリーニング容器62内に収容する。なお、図1、図2では、中間転写ベルト7は感光ドラム1に当接している状態を図示している。ただし、後述するように、本実施例では中間転写ベルト7は各感光ドラム1から離間することが可能とされている。
An
中間転写ベルト7の外周面側において、複数の張架ローラのうちの一つである二次転写対向ローラに対向する位置には、二次転写手段としてのローラ状の二次転写部材である二次転写ローラ8が配置されている。二次転写ローラ8は、中間転写ベルト7を介して二次転写対向ローラに向けて押圧され、中間転写ベルト7と二次転写ローラ8とが接触する二次転写位置(二次転写部)Gを形成する。上述のように中間転写ベルト7上に形成されたトナー像は、二次転写位置Gにおいて、中間転写ベルト7と二次転写ローラ8とに挟持されて搬送される紙(用紙)などの記録材P上に二次転写される。二次転写工程時に、二次転写ローラ8には、二次転写電源E4により、トナーの正規の帯電極性とは逆極性(本実施例では正極性)の二次転写バイアス(二次転写電圧)が印加される。記録材Pは、中間転写ベルト7上のトナー像とタイミングが合わされて、給送装置によって搬送路を搬送されて二次転写位置Gに供給される。二次転写工程において記録材Pに転写されずに中間転写ベルト7上に残留したトナー(二次転写残トナー)は、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置9によって中間転写ベルト7上から除去されて回収される。ベルトクリーニング装置9は、クリーニングブレード91によって、回転する中間転写ベルト7の表面から二次転写残トナーを掻き取って、クリーニング容器92内に収容する。
On the outer peripheral surface side of the
トナー像が転写された記録材Pは、定着手段としての定着装置10へと搬送される。定着装置10は、未定着のトナー像を担持した記録材Pを加熱及び加圧して、記録材P上にトナー像を定着(溶融、固着)させる。トナー像が定着された記録材Pは、画像形成装置100の装置本体の外部へと排出(出力)される。
The recording material P to which the toner image has been transferred is conveyed to a fixing
本実施例の画像形成装置100は、各感光ドラム1と中間転写ベルト7とを接離させる接離手段としての接離機構11を有する。本実施例では、接離機構11は、各画像形成部Sに独立して設けられている。接離機構11は、一次転写ローラ5を、中間転写ベルト7を介して感光ドラム1に押し当てられた状態と、感光ドラム1から離間された状態と、に切り替える。これにより、接離機構11は、中間転写ベルト7を、感光ドラム1に当接(接触)した状態と、感光ドラム1から離間した状態と、に切り替える。接離機構11は、一次転写ローラ5を回転可能、かつ、感光ドラム1に対して近づく方向及び離れる方向に移動可能に支持する支持部材11Aを有する。また、接離機構11は、支持部材11Aを介して一次転写ローラ5を感光ドラム1に向けて付勢する付勢手段としての付勢部材である加圧バネ11Bを有する。また、接離機構11は支持部材11Aと係合する切り替え手段としての切り替え部材であるカム11Cを有する。接離機構11は、カム11Cが回転し、加圧バネ11Bの付勢力に抗して支持部材11Aを移動させることで、一次転写ローラ5を感光ドラム1から離れる方向に移動させ、中間転写ベルト7を感光ドラム1から離間させる。また、接離機構11は、カム11Cが回転し、支持部材11Aが加圧バネ11Bの付勢力により移動することを許容することで、一次転写ローラ5を感光ドラム1に向けて移動させ、中間転写ベルト7を感光ドラム1に当接させる。
The
本実施例では、画像形成装置100は、待機時(プリントジョブの開始が指示されるのを待機している状態)には、全ての感光ドラム1と中間転写ベルト7とが離間された状態とされる。そして、プリントジョブの開始が指示されると、画像形成装置100の起動の際に、詳しくは後述するようにして、感光ドラム1への中間転写ベルト7の当接が行われる。
In the present embodiment, the
本実施例では、感光ドラム1の外径は24mm、現像ローラ42の外径は12mmである。そして、感光ドラム1の回転軸線方向と略直交する断面において、感光ドラム1の回転中心に対して帯電位置Aと現像位置Bとが感光ドラム1の回転方向になす角度は60°である。この角度の定義において、帯電位置A、現像位置Bは、それぞれ感光ドラム1の回転方向における中央で代表するものとする。また、感光ドラム1の回転軸線方向と略直交する断面において、感光ドラム1の回転中心に対する現像位置Bと一次転写位置Dとが感光ドラム1の回転方向になす角度は120°である。この角度の定義において、現像位置B、一次転写位置Dは、それぞれ感光ドラム1の回転方向における中央で代表するものとする。また、感光ドラム1の回転軸線方向と略直交する断面において、現像ローラ42の回転中心に対して現像位置Bと規制位置Cとが現像ローラ42の回転方向になす角度は215°である。この角度の定義において、現像位置B、規制位置Cは、それぞれ現像ローラ42の回転方向における中央で代表するものとする。
In this embodiment, the outer diameter of the
また、本実施例では、感光ドラム1、現像ローラ42、中間転写ベルト7の表面の移動速度(周速度)は100mm/secである。本実施例では、感光ドラム1、現像ローラ42及び中間転写ベルト7は、共通の駆動手段としての駆動モータ12からの駆動力が伝達されて回転駆動される。本実施例では、感光ドラム1、現像ローラ42及び中間転写ベルト7は、同期して回転が開始され、また同期して回転が停止される。また、本実施例では、この駆動モータ12は、起動の際に、駆動が開始されてから駆動速度が画像形成中の所定の駆動速度で安定するまで(所定の回転速度に収束するまで)200msecが必要である。
In this embodiment, the moving speed (peripheral speed) of the surface of the
また、本実施例では、帯電バイアスがOFFの状態から画像形成中の所定の帯電バイアス(本実施例では−1000V)に立ち上がるまで40msecが必要である。また、本実施例では、現像バイアスがOFFの状態から画像形成中の所定の現像バイアス(本実施例では−300V)に立ち上がるまで40msecが必要である。 Further, in this embodiment, it takes 40 msec from the state where the charging bias is OFF to the time when the charging bias rises to a predetermined charging bias during image formation (-1000 V in this embodiment). In the present embodiment, it takes 40 msec from the state where the developing bias is OFF to the time when the developing bias rises to a predetermined developing bias during image formation (−300 V in the present embodiment).
また、本実施例では、接離機構11が、感光ドラム1と中間転写ベルト7とが離間した状態から当接した状態(接触した状態)に切り替えるのに必要な時間は200msecである。
In this embodiment, the time required for the contact / separation mechanism 11 to switch from a state in which the
2.制御態様
図3は、本実施例の画像形成装置100の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。制御手段としての制御部50は、演算処理を行う中心的素子である演算制御手段としてのCPU51、記憶手段としてのRAM、ROMなどのメモリ(記憶媒体)52などを有して構成される。書き換え可能なメモリであるRAMには、制御部50に入力された情報、検知された情報、演算結果などが格納され、ROMには制御プログラム、予め求められたデータテーブルなどが格納されている。CPU51とメモリ52とは互いにデータの転送や読込みが可能となっている。
2. Control Mode FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating a control mode of a main part of the
制御部50には、パーソナルコンピュータなどの外部装置200が接続されている。また、制御部50には、画像形成装置100に設けられた操作部(操作パネル)80が接続されている。操作部30は、制御部50の制御によりユーザやサービス担当者などの操作者に各種情報を表示する表示部と、操作者が画像形成に関する各種設定などを制御部50に入力するための入力部と、を有して構成される。また、制御部50には、帯電電源E1、露光装置3、現像電源E2、一次転写電源E3、二次転写電源E4、接離機構11、駆動モータ12などが接続されている。制御部50は、外部装置200からの画像形成信号(画像データ、制御指令)に基づき、画像形成装置100の各部を統括的に制御して、画像形成動作を実行させる。
An
ここで、画像形成装置100は、一の開始指示により開始される、単一又は複数の記録材Pに画像を形成して出力する一連の動作であるプリントジョブ(プリント動作)を実行する。プリントジョブは、一般に、画像形成工程、前回転工程、複数の記録材Pに画像を形成する場合の紙間工程、及び後回転工程を有する。画像形成工程は、実際に記録材Pに形成して出力する画像の静電像の形成、トナー像の形成、トナー像の一次転写、二次転写、定着を行う期間であり、画像形成時(画像形成期間)とはこの期間のことをいう。より詳細には、これら静電像の形成、トナー像の形成、トナー像の一次転写、二次転写、定着の各工程を行う位置で、画像形成時のタイミングは異なる。前回転工程は、開始指示が入力されてから実際に画像を形成し始めるまでの、画像形成工程の前の準備動作を行う期間である。紙間工程は、複数の記録材Pに対する画像形成を連続して行う際(連続画像形成)の記録材Pと記録材Pとの間に対応する期間である。後回転工程は、画像形成工程の後の整理動作(準備動作)を行う期間である。非画像形成時(非画像形成期間)とは、画像形成時以外の期間であって、上記前回転工程、紙間工程、後回転工程、更には画像形成装置100の電源投入時又はスリープ状態からの復帰時の準備動作である前多回転工程などが含まれる。
Here, the
3.本実施例における中間転写ベルトの当接タイミングの概要
次に、本実施例における、画像形成装置100の起動の際に感光ドラム1と中間転写ベルト7とを当接させるタイミングについて説明する。
3. Overview of Contact Timing of Intermediate Transfer Belt in the Present Embodiment Next, a description will be given of a timing of bringing the
ここで、画像形成装置100の起動とは、感光ドラム1、現像ローラ42及び中間転写ベルトの回転が停止しており、かつ、感光ドラム1と中間転写ベルト7とが離間している状態から画像形成が可能な状態へ起動することをいうものとする。また、ここでは、代表して一つの画像形成部Sに注目して、起動の際に感光ドラム1と中間転写ベルト7とを当接させるタイミングについて説明するが、各画像形成部Sで同様のタイミングとすればよい。なお、複数の画像形成部S間で感光ドラム1と中間転写ベルト7とが当接する時刻は異なっていてもよい。例えば、各画像形成部Sにおける画像形成動作に合わせて、中間転写ベルト7の回転方向の上流側から下流側へと各画像形成部Sの感光ドラム1と中間転写ベルト7とを順次当接させていくようになっていてもよい。また、例えば複数の画像形成部Sの全てで画像を形成するモードと、一部の画像形成部Sのみで画像を形成するモードと、で画像形成可能な構成において、使用する画像形成部Sのみで感光ドラム1と中間転写ベルト7とを当接させるようになっていてもよい。
Here, the activation of the
本実施例では、起動の際に、ゼロトナーによるトナー帯が一次転写位置(ここでは、単に「転写位置」ともいう。)Dを通過するタイミングに合わせて、中間転写ベルト7の感光ドラム1への当接を行う。
In the present embodiment, at the time of start-up, the
4.各部の動作タイミング
図4は、本実施例における、起動の際の画像形成装置100の各部の動作のタイミングを示すタイミングチャート図である(本実施例の説明に必要な部分のみ記載している。)。本実施例では、制御部50が、このタイミングチャートに従って画像形成装置100の各部をシーケンス動作させる。
4. Operation Timing of Each Unit FIG. 4 is a timing chart showing the operation timing of each unit of the
制御部50がプリントジョブを受け取り、プリントジョブが開始され、定着装置10の温度が所定の温度に到達すると、駆動モータ12の駆動が開始されるとともに、帯電バイアスの印加が開始される(t1)。帯電バイアスは、40msec後に画像形成中の所定の帯電バイアスにまで立ち上がる。感光ドラム1の回転により、感光ドラム1の回転が開始された時に帯電位置Aにあった感光ドラム1の表面は、225msec後に現像位置Bに到達する(t2)。この時刻t2で、現像バイアスの印加が開始される。本実施例では、現像バイアスは、帯電バイアスと同様に、40msec後に画像形成中の所定の現像バイアスにまで立ち上がる。そのため、本実施例では、感光ドラム1の回転が開始された時に帯電位置Aにあった感光ドラム1の表面には、帯電バイアスと現像バイアスとの両方が印加されることになる。また、感光ドラム1の回転が開始された時に帯電位置Aにあった感光ドラム1の表面は、上記時刻t2から251msec後に転写位置Dに到達する(t3)。なお、画像形成中の所定の帯電バイアス(所定の電位に立ち上がった帯電バイアス)が印加され始めた時に帯電位置Aにあった感光ドラム1の表面は、上記時刻t3から40msec後に転写位置Dに到達する(t4)。同様に、画像形成中の所定の現像バイアス(所定の電位に立ち上がった現像バイアス)が印加され始めた時に現像位置Bにあった感光ドラム1の表面は、上記時刻t3から40msec後に転写位置Dに到達する(t4)。
When the
一方、感光ドラム1の回転が開始された時(すなわち、現像ローラ42の回転が開始された時)に規制位置Cにあった現像ローラ42の表面(より詳細にはその上のトナー)は、現像ローラ42の回転により、325msec後に現像位置Bに到達する(t5)。また、感光ドラム1の回転が開始された時に規制位置Cにあった現像ローラ42の表面(より詳細にはその上のトナー)と現像位置Bで対向(本実施例では接触)した感光ドラム1の表面は、上記時刻t5から251msec後に転写位置Dに到達する(t6)。
On the other hand, when the rotation of the
そのため、感光ドラム1上の現像位置Bから転写位置Dまでの領域にゼロトナーが移動する可能性のある期間は、図4中の「ゼロトナー帯発生」と示した期間(t1〜t6)になる。感光ドラム1の表面にゼロトナーによるトナー帯がある状況で中間転写ベルト7を感光ドラム1に当接させると、ゼロトナーが中間転写ベルト7へと移動し、更に二次転写ローラ8へと移動することで、記録材Pの裏汚れが発生する可能性がある。
Therefore, the period during which the zero toner may move to the area from the developing position B to the transfer position D on the
そこで、本実施例では、起動の際に中間転写ベルト7を感光ドラム1に当接させるタイミングを、次のように設定する。ここで、感光ドラム1の回転が開始された時に規制位置Cにあった現像ローラ42の表面と現像位置Bで最初に対向した感光ドラム1の表面が最初に転写位置Dに到達する時刻を第1の時刻(図4中の時刻t6)とする。また、感光ドラム1と中間転写ベルト7とが当接する時刻を第2の時刻(図4中の時刻t7)とする。このとき、本実施例では、第2の時刻t7が第1の時刻t6以降になるように接離機構11が動作させられる。具体的には、感光ドラム1と中間転写ベルト7とが当接する第2の時刻t7から、接離状態の切り替えに必要な時間である200msecだけ遡った時刻に、接離機構11による一次転写ローラ5の感光ドラム1への当接動作が開始される(t8)。典型的には、第2の時刻t7が第1の時刻t6とほぼ同時になるように接離機構11が動作させられる。ただし、第2の時刻t7は、十分に短い時間だけ第1の時刻t6より後、例えば第1の時刻t6から感光ドラム1が1周するのに必要な時間以下程度まで後の時刻、好ましくは第1の時刻t6から50msec以下程度まで後の時刻に設定されてもよい。
Therefore, in the present embodiment, the timing for bringing the
なお、本実施例の画像形成装置100は、時刻t2が時刻t5よりも前になるように構成されている。時刻t2は、感光ドラム1の回転が開始された時に帯電位置Aにあった感光ドラム1の表面が最初に現像位置Bに到達する時刻である。時刻t5は、感光ドラム1の回転が開始された時(すなわち、現像ローラ42の回転が開始された時)に規制位置Cにあった現像ローラ42の表面が最初に現像位置Bに到達する時刻である。この時間関係が逆転する構成は、帯電工程を経ておらず電位が不確定な感光ドラム1の表面にトナーが移動してしまうことになるので望ましくない。
The
このように、本実施例の画像形成装置100は、帯電電圧が印加されて帯電位置Aで像担持体1の表面を帯電処理する帯電手段2を有する。また、画像形成装置100は、表面にトナーを担持し、現像電圧が印加されて、像担持体1の回転方向に関して帯電位置Aよりも下流の現像位置Bで像担持体1の表面にトナーを付着させる、回転可能な現像部材42を有する。また、画像形成装置100は、現像部材42の回転方向に関して現像位置Bよりも上流の規制位置Cで、現像部材42の表面に担持されるトナーを規制するとともにトナーを摩擦帯電させる規制部材43を有する。また、画像形成装置100は、像担持体1の回転方向に関して現像位置Bよりも下流の転写位置Dで像担持体1に当接可能であり、回転可能な転写部材7を有する。また、画像形成装置100は、像担持体1と転写部材7とを接離させる接離手段11を有する。また、画像形成装置100は、制御手段50を有する。画像形成装置100は、次のような画像形成を行う。すなわち、帯電手段2により帯電処理され回転している像担持体2の表面に、回転している現像部材42からトナーを供給して像担持体1の表面にトナー像を形成する。また、像担持体1に形成したトナー像を像担持体1に当接した状態で回転している転写部材7を用いて記録材Pに転写する。
As described above, the
そして、本実施例では、制御手段50は、像担持体1、現像部材42及び転写部材7の回転が停止しており、かつ、像担持体1と転写部材7とが離間している状態から画像形成が可能な状態への起動の際に、次のように接離手段11を動作させる。ここで、起動の際に、現像部材42の回転が開始された時に規制位置Cにあった現像部材42の表面と現像位置Bで最初に対向した像担持体1の表面が最初に転写位置Dに到達する時刻を第1の時刻とする。また、起動の際に、像担持体1と転写部材7とが当接する時刻を第2の時刻とする。このとき、制御手段50は、第2の時刻が第1の時刻以降になるように、接離手段11を動作させる。なお、本実施例では、画像形成装置100は、起動の際に、帯電手段2に画像形成中の所定の帯電電圧が印加され始めた時に帯電位置Aにあった像担持体1の表面が最初に現像位置Bに到達した時以降に、現像部材42に画像形成中の所定の現像電圧が印加され始めるように構成されている。そして、本実施例では、第1の時刻は、現像部材42に所定の現像電圧が印加され始めた時に現像位置Bにあった像担持体1の表面が最初に転写位置Dに到達した時よりも後である。また、本実施例では、上記転写部材7は、像担持体1から転写されたトナー像を記録材Pに転写するために搬送する中間転写体である。
In this embodiment, the
5.効果
従来は、画像形成中の所定の帯電バイアス及び現像バイアスが印加された感光ドラム1の表面が転写位置Dに到達したタイミング(図4中の時刻t4)で中間転写ベルト7が感光ドラム1に当接させられていた。しかし、前回の画像形成動作が終了してから時間が経過し、画像形成装置100の停止状態(待機状態)が長く続いた場合には、感光ドラム1上の現像位置Bから転写位置Dまでの領域にゼロトナーによるトナー帯が発生することがある。上記従来の当接タイミングの場合、このゼロトナーによるトナー帯が転写位置Dを通過する前(図4中の時刻t4からt6の期間)に、そのトナー帯が中間転写ベルト7へと移動し、更に二次転写ローラ8へと移動して、記録材Pの裏汚れが発生することがある。
5. Effect Conventionally, the
これに対し、本実施例では、ゼロトナーによるトナー帯が転写位置Dを通過した時以降(典型的にはほぼ同時)に中間転写ベルト7が感光ドラム1に当接させられる。そのため、ゼロトナーによるトナー帯が発生した場合でも、このトナー帯が中間転写ベルト7へと移動することを抑制して、このトナー帯による記録材Pの裏汚れを抑制することができる。また、ゼロトナーによるトナー帯が中間転写ベルト7へと移動し、更に二次転写ローラ8へと移動することが抑制されるので、画像形成前に中間転写ベルト7や二次転写ローラ8のクリーニング工程を設ける必要がない。そのため、このクリーニング工程のためにFPOTが長くなることを抑制することができる。
On the other hand, in the present embodiment, the
以上説明したように、本実施例によれば、FPOTが長くなることを抑制しつつ、待機時に電荷が低下した現像ローラ42上のトナーに起因する記録材Pの裏汚れを抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to suppress the back dirt of the recording material P due to the toner on the developing
6.変形例
本実施例では、画像形成装置100の停止時間(待機時間)の長さによらず第2の時刻が第1の時刻以降となるようにして、ゼロトナーによるトナー帯が中間転写ベルト7へと移動することを抑制する構成とした。これに対して、画像形成装置100の停止時間(待機時間)の長さに応じて、起動の際の感光ドラム1と中間転写ベルト7との当接タイミングを異ならせてもよい。例えば、図3に示すように、画像形成装置100に、現像ローラ42の回転が最後に停止されてから現像ローラ42の回転が最初に開始されるまでの時間に関する情報を取得する取得手段としてのタイマー70を設ける。そして、制御部50が、タイマー70により取得された上記情報に基づいて、第2の時刻が第1の時刻以降になるように接離11を動作させるか、第2の時刻が第1の時刻よりも前になるように接離11を動作させるかを選択可能とすることができる。この場合、例えば図5に示すように、制御部50は、プリントジョブを受け取ると、タイマー70により取得された上記情報が示す時間が所定の閾値より大きいか否かを判断する(S1)。そして、制御部50は、閾値以上の場合には、第2の時刻が第1の時刻以降になるように接離機構11を動作させることを決定する(S2)。また、制御部50は、タイマー70により取得された上記情報が示す時間が上記閾値よりも小さい場合には、第2の時刻が第1の時刻よりも前になるように接離機構11を動作させることを決定する(S3)。その後、制御部50は、決定した当接タイミングに従って画像形成装置100を起動させて、画像形成を実行させる。第2の時刻が第1の時刻よりも前になるように接離機構11を動作させる場合、典型的には、次のようにすればよい。つまり、画像形成中の所定の帯電バイアス及び現像バイアスが印加された感光ドラム1の表面が転写位置Dに到達したタイミング(図4中の時刻t4)で中間転写ベルト7を感光ドラム1に当接させればよい。このような動作を行うことで、短いスパンでプリントを繰り返すユーザにとっては待ち時間を短くすることができる。
6. Modification In the present embodiment, the second time is set to be after the first time regardless of the length of the stop time (standby time) of the
また、第2の時刻を早めるために、起動の際に駆動モータ12の駆動速度を一時的に速くしてもよい。本実施例では、感光ドラム1と現像ローラ42とは共通の駆動モータ12によって駆動されるが、それぞれ独立した駆動モータによって駆動される場合は、起動の際に少なくとも一方の駆動モータの駆動速度を一時的に速くすることができる。これにより、感光ドラム1又は現像ローラ42の少なくとも一方の表面の移動に必要な時間が短くなるため、ゼロトナーによるトナー帯が転写位置Dに到達するのを待つ時間が短くなり、FPOTを短くすることができる。つまり、画像形成中の任意の時点から、該時点で規制位置Cにあった現像ローラ42の表面と現像位置Bで最初に対向した感光ドラム1の表面が最初に転写位置Dに到達するまでにかかる時間を第1の時間とする。また、起動の際の現像ローラ42の回転が開始された時から第1の時刻までにかかる時間を第2の時間とする。このとき、制御部50は、第1の時間よりも第2の時間の方が短くなるように、起動の際の一部の期間に、感光ドラム1又は現像ローラ42の少なくとも一方の回転速度を画像形成中の回転速度よりも速くすることができる。すなわち、制御部50は、そのように、感光ドラム1又は現像ローラ42の少なくとも一方の駆動手段を動作させることができる。
Further, in order to advance the second time, the drive speed of the
[実施例2]
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例1の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例1の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例1と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
[Example 2]
Next, another embodiment of the present invention will be described. The basic configuration and operation of the image forming apparatus of the present embodiment are the same as those of the image forming apparatus of the first embodiment. Therefore, in the image forming apparatus according to the present embodiment, elements having the same or corresponding functions or configurations as those of the image forming apparatus according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and detailed description is omitted. I do.
1.本実施例の概要
画像形成装置100の起動の際に、ゼロトナー以外のトナーもトナー帯として感光ドラム1に移動することがある。起動の際に感光ドラム1に移動するトナーがゼロトナーを含めてわずかな量であったとしても、この移動が繰り返されると無視できない量のトナーが無駄になる可能性がある。そこで、本実施例では、実施例1と同様の目的を達成しつつ、トナーの無駄を抑制することを目的とする。
1. Overview of the First Embodiment When the
ここで、本実施例では、帯電バイアスがOFFの状態から画像形成中の所定の帯電バイアスの半分の電位である−500Vに立ち上がるまで25msecが必要である。 Here, in this embodiment, it takes 25 msec from the state where the charging bias is OFF to the time when the voltage rises to -500 V which is half the potential of the predetermined charging bias during image formation.
本実施例では、駆動モータ12の駆動開始前から帯電ローラ2、現像ローラ42にバイアスを印加しておくことにより、起動の際に現像ローラ42から感光ドラム1へと移動するゼロトナー以外のトナーの量を減らす。
In this embodiment, the bias is applied to the charging roller 2 and the developing
2.各部の動作タイミング
図6は、本実施例における、起動の際の画像形成装置100の各部の動作のタイミングを示すタイミングチャート図である(本実施例の説明に必要な部分のみ記載している。)。本実施例では、制御部50が、このタイミングチャートに従って画像形成装置100の各部をシーケンス動作させる。
2. Operation Timing of Each Unit FIG. 6 is a timing chart showing the operation timing of each unit of the
制御部50がプリントジョブを受け取り、プリントジョブが開始され、定着装置10の温度が所定の温度に到達すると、駆動モータ12の駆動が開始される時刻(t1)に先立ち、現像ローラ42への逆バイアスの印加が開始される(t9)。また、上記時刻t1に先立ち、帯電ローラ2への弱バイアスの印加が開始される(t10)。本実施例では、上記時刻t1の40msec前の時刻t9で、画像形成中の所定の現像バイアスとは逆極性のバイアスである+200Vの逆バイアスの現像ローラ42への印加が開始される。また、本実施例では、上記時刻t1の25msec前の時刻t10で、画像形成中の所定の帯電バイアスと同極性でかつ画像形成中の帯電バイアスよりも絶対値が小さいバイアスである−500Vの弱バイアスの帯電ローラ2への印加が開始される。その後、駆動モータ12の駆動が開始されるのと同時に、画像形成中の所定の帯電バイアスへの立ち上げが開始される(t1)。
When the
駆動モータ12の駆動開始前に現像ローラ42に逆バイアスを印加することで、ゼロトナー以外のトナーを現像ローラ42に静電的に引き付け、感光ドラム1へと移動することを抑制することができる。また、駆動モータ12の駆動開始前に帯電ローラ2に感光ドラム1に対する放電閾値以下の電位差を有する弱バイアスを印加し、駆動モータ12の駆動の開始と同時に画像形成中の所定の帯電バイアスへの立ち上げを開始する。これにより、感光ドラム1の停止中の放電による感光ドラム1上の放電痕の発生を抑制しつつ、より短時間で画像形成中の所定の帯電バイアスへ立ち上げることができる。
By applying a reverse bias to the developing
また、感光ドラム1の回転により、画像形成中の所定の帯電バイアスへの立ち上げが開始された時(すなわち、感光ドラム1の回転が開始された時)に帯電位置Aにあった感光ドラム1の表面は、225msec後に現像位置Bに到達する(t2)。この時刻t2に先立ち、現像ローラ42に印加するバイアスの、逆バイアスから画像形成中の所定の現像バイアスへの立ち上げが開始される(t11)。本実施例では、上記時刻t2の40msec前の時刻t11で、画像形成中の所定の現像バイアスへの立ち上げが開始される。その後、画像形成中の所定の帯電バイアスが印加され始めた感光ドラム1の表面が現像位置Bに到達した時以降に、画像形成中の所定の現像バイアスが印加され始める。これにより、画像形成中の所定の現像バイアスが印加される感光ドラム1の表面は、画像形成中の所定の帯電バイアスにより均一に帯電処理されているため、無駄に感光ドラム1へトナーが移動することが抑制される。
Also, when the rotation of the
以降の各部の動作タイミングは実施例1と同じである。図6における時刻t1〜t8での動作は、それぞれ実施例1で説明した図4における時刻t1〜t8での動作と同様の動作である。 The subsequent operation timings of the respective units are the same as in the first embodiment. The operations at times t1 to t8 in FIG. 6 are the same as the operations at times t1 to t8 in FIG. 4 described in the first embodiment, respectively.
つまり、画像形成中の所定の帯電バイアスへの立ち上げが開始された時(すなわち、感光ドラム1の回転が開始された時)に帯電位置Aにあった感光ドラム1の表面は、上記時刻t2から251msec後に転写位置Dに到達する(t3)。なお、画像形成中の所定の帯電バイアス(所定の電位に立ち上がった帯電バイアス)が印加され始めた時に帯電位置Aにあった感光ドラム1の表面は、上記時刻t3から40msec後に転写位置Dに到達する(t4)。
That is, the surface of the
一方、感光ドラム1の回転が開始された時(すなわち、現像ローラ42の回転が開始された時)に規制位置Cにあった現像ローラ42の表面(より詳細にはその上のトナー)は、現像ローラ42の回転により、325msec後に現像位置Bに到達する(t5)。また、感光ドラム1の回転が開始された時に規制位置Cにあった現像ローラ42の表面と現像位置Bで対向(本実施例では接触)した感光ドラム1の表面は、上記時刻t5から251msec後に転写位置Dに到達する(t6)。
On the other hand, when the rotation of the
そして、実施例1と同様に、感光ドラム1の回転が開始された時に規制位置Cにあった現像ローラ42の表面と現像位置Bで最初に対向した感光ドラム1の表面が最初に転写位置Dに到達する時刻を第1の時刻(図4中の時刻t6)とする。また、感光ドラム1と中間転写ベルト7とが当接する時刻を第2の時刻(図4中の時刻t7)とする。このとき、本実施例では、実施例1と同様に、第2の時刻t7が第1の時刻t6以降になるように接離機構11が動作させられる。具体的には、感光ドラム1と中間転写ベルト7とが当接する第2の時刻t7から、接離状態の切り替えに必要な時間である200msecだけ遡った時刻に、接離機構11による一次転写ローラ5の感光ドラム1への当接動作が開始される(t8)。
Then, in the same manner as in the first embodiment, the surface of the
このように、本実施例では、制御部50は、起動の際に、次のようになるように帯電電源E1を動作させる。つまり、感光ドラム1の回転が開始される前に帯電ローラ2に画像形成中の所定の帯電バイアスと同極性で該所定の帯電バイアスよりも絶対値が小さいバイアスが印加される。また、制御部50は、感光ドラム1の回転が開始された時以降に帯電ローラ2に上記所定の帯電バイアスが印加され始める。また、本実施例では、制御部50は、起動の際に、次のようになるように現像電源E2を動作させる。つまり、感光ドラム1の回転が開始される前に現像ローラ42に画像形成中の所定の現像電圧とは極性が異なる電圧が印加される。また、帯電ローラ2に画像形成中の所定の帯電バイアスが印加され始めた時に帯電位置Aにあった感光ドラム1の表面が最初に現像位置Bに到達した時以降に現像ローラ42に上記所定の現像電圧が印加され始める。
As described above, in the present embodiment, the
3.効果
本実施例では、ゼロトナーが現像ローラ42上の規制位置Cから現像位置Bまでの領域にある間は、現像ローラ42に逆バイアスを印加している。これにより、電荷がほぼゼロにまではなっていないトナーに関しては、現像ローラ42へ静電的に引き付けておくことができる。そのため、無駄に感光ドラム1へ移動するトナーを減らすことができる。
3. Effects In the present embodiment, a reverse bias is applied to the developing
本実施例とは異なり、感光ドラム1の回転が開始されるのと同時に所定の帯電バイアス、所定の現像バイアスの印加が開始される場合は、所定の電位への立ち上がりが完了するまでの期間は、バイアスにより現像ローラ42へトナーを保持する効果が得られない。そのため、無駄に感光ドラム1へトナーが移動してしまうことがある。
Unlike the present embodiment, when the application of the predetermined charging bias and the predetermined developing bias is started at the same time as the rotation of the
以上説明したように、本実施例では、感光ドラム1の回転が開始される前に現像ローラ42への逆バイアスの印加と帯電ローラ2への弱バイアスの印加とを行う。これにより、実施例1と同様の効果を得つつ、トナーの無駄を抑制することができる。
As described above, in this embodiment, the application of the reverse bias to the developing
[実施例3]
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例1の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例1の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例1と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
[Example 3]
Next, another embodiment of the present invention will be described. The basic configuration and operation of the image forming apparatus of the present embodiment are the same as those of the image forming apparatus of the first embodiment. Therefore, in the image forming apparatus according to the present embodiment, elements having the same or corresponding functions or configurations as those of the image forming apparatus according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and detailed description is omitted. I do.
1.本実施例の概要
感光ドラム1の回転速度(記録材Pの搬送速度)や駆動モータ12の立ち上がり速度によっては、感光ドラム1と中間転写ベルト7とが所定の回転速度に立ち上がるのに時間がかかることがある。回転速度が所定の回転速度に収束する前に感光ドラム1と中間転写ベルト7とを当接させると、立ち上がり途中の回転速度は不安定であるため、両者の速度差から感光ドラム1が中間転写ベルト7により摺擦され、感光ドラム1に傷が発生する可能性がある。そこで、本実施例では、実施例1と同様の目的を達成しつつ、感光ドラム1の傷の発生を抑制することを目的とする。
1. Overview of the Present Embodiment Depending on the rotation speed of the photosensitive drum 1 (conveying speed of the recording material P) and the rising speed of the
本実施例では、感光ドラム1、現像ローラ42及び中間転写ベルト7の表面の移動速度(周速度)は250mm/secである。また、本実施例では、この駆動モータ12は、起動の際に、駆動が開始されてから駆動速度が画像形成中の所定の駆動速度で安定するまで(所定の回転速度に収束するまで)500msecが必要である。
In this embodiment, the moving speed (peripheral speed) of the surfaces of the
本実施例では、実施例1で説明した第1の時刻よりも、駆動モータ12の駆動速度が所定の速度に収束する時刻である第3の時刻の方が遅い。本実施例では、この遅い方の第3の時刻に、中間転写ベルト7を感光ドラム1に当接させるタイミングを合わせる。これにより、感光ドラム1が中間転写ベルト7に摺擦されて感光ドラム1に傷が発生することを抑制する。
In the present embodiment, the third time at which the drive speed of the
2.各部の動作タイミング
図7は、本実施例における、起動の際の画像形成装置100の各部の動作のタイミングを示すタイミングチャート図である(本実施例の説明に必要な部分のみ記載している。)。本実施例では、制御部50が、このタイミングチャートに従って画像形成装置100の各部をシーケンス動作させる。図7における時刻t1〜t8での動作は、それぞれ実施例1で説明した図4における時刻t1〜t8での動作と同様の動作である。
2. Operation Timing of Each Unit FIG. 7 is a timing chart showing the operation timing of each unit of the
本実施例では、駆動モータ12の最大速度が実施例1よりも速いが、駆動モータ12の駆動速度が収束するのに時間がかかる。そのため、本実施例では、感光ドラム1の回転が開始された時に帯電位置Aにあった感光ドラム1の表面が現像位置Bを通過して(t2)、転写位置Dに到達するのに(t3)、388msecで済む(実施例1では476msec)。また、本実施例では、感光ドラム1の回転が開始された時に規制位置Cにあった現像ローラ42の表面と現像位置Bで対向した感光ドラム1の表面が転写位置Dに到達するのに(t6:第1の時刻)、436msecで済む(実施例1では576msec)。本実施例では、駆動モータ12がOFFの状態から所定の駆動速度に収束するまでにかかる時間は500msecであるため、駆動モータ12の駆動速度が収束する時刻である第3の時刻t12は、上記第1の時刻t6よりも後に到来することになる。そのため、本実施例では、感光ドラム1と中間転写ベルト7とが当接する時刻である第2の時刻t7が第3の時刻t12以降になるように接離機構11が動作させられる。具体的には、感光ドラム1と中間転写ベルト7とが当接する第2の時刻t7から、接離状態の切り替えに必要な時間である200msecだけ遡った時刻に、接離機構11による一次転写ローラ5の感光ドラム1への当接動作が開始される(t8)。典型的には、第2の時刻t7が第3の時刻t12とほぼ同時になるように接離機構11が動作させられる。ただし、第2の時刻t7は、十分に短い時間だけ第3の時刻t12より後、例えば第3の時刻t12から感光ドラム1が1周するのに必要な時間以下程度まで後の時刻、好ましくは第3の時刻t12から50msec以下程度まで後の時刻に設定されてもよい。
In the present embodiment, the maximum speed of the
このように、感光ドラム1及び中間転写ベルト7の回転速度が所定の定常速度になる時刻を第3の時刻とする。このとき、制御部50は、起動の際に、第2の時刻t7が、第1の時刻t6と第3の時刻t12とのうち後に到来する時刻以降になるように、接離機構11を動作させることができる。
The time at which the rotational speeds of the
3.効果
本実施例では、ゼロトナーによるトナー帯が転写位置Dを通過する時刻よりも駆動モータ12の駆動速度が所定の駆動速度に収束する時刻の方が後に到来する。そのため、本実施例では、感光ドラム1への中間転写ベルト7の当接を駆動モータ12の駆動速度が収束するタイミングに合わせることで、ゼロトナーによるトナー帯に起因する記録材Pの裏汚れを抑制しつつ、感光ドラム1の傷の発生を抑制することができる。
3. Effects In the present embodiment, the time when the drive speed of the
本実施例とは異なり、駆動モータ12の駆動速度が収束する前に中間転写ベルト7を感光ドラム1に当接させた場合は、感光ドラム1と転写ベルト7とは立ち上げ途中であるため、速度差が不安定な状態での当接となる。そのため、意図せず大きな周速差となり感光ドラムに1に傷が発生する可能性がある。
Unlike the present embodiment, if the
以上説明したように、本実施例では、ゼロトナーによるトナー帯が転写位置Dを通過するタイミングよりも遅い、駆動モータ12の駆動速度が収束するタイミングに合わせて、感光ドラム1と中間転写ベルト7とを当接させる。これにより、実施例1と同様の効果を得つつ、感光ドラム1が中間転写ベルト7により摺擦されることによる感光ドラム1の傷を抑制することができる。
As described above, in this embodiment, the
4.変形例
感光ドラム1と中間転写ベルト7とが独立した駆動モータによって駆動される構成の場合、各駆動モータの性能が異なることなどにより、各駆動モータの駆動速度が収束するまでにかかる時間に差が出ることが考えられる。この場合は、より遅い方の駆動モータの駆動速度が収束する時刻を第3の時刻として、感光ドラム1と中間転写ベルト7とを当接させるタイミングを決めればよい。
4. Modification In the case of a configuration in which the
また、同じ主断面を有する画像形成装置の場合、駆動速度が速く、立ち上がりに時間がかかる設定ほど、駆動モータ12の駆動速度が収束する時刻が遅くなる傾向がある。つまり、駆動モータ12の駆動速度が異なる複数の動作設定がある場合、駆動速度が速く、立ち上がりに時間がかかる所定の動作設定で、ゼロトナーが転写位置Dに到達する時刻よりも駆動モータ12の駆動速度が収束する時刻の方が後に到来することがある。そのため、このような複数の動作設定で動作可能な画像形成装置100の場合、次のような構成とされていてよい。すなわち、動作設定に応じて、感光ドラム1と中間転写ベルト7とを当接させるタイミングをゼロトナーのトナー帯が転写位置Dを通過する時刻に合わせる場合と、駆動モータ12の駆動速度が収束する時刻に合わせる場合と、の2つ場合が混在する構成である。すなわち、画像形成装置100は、起動の際に第1の時刻の方が第3の時刻よりも後に到来する第1のモードと、起動の際に第3の時刻の方が第1の時刻よりも後に到来する第2のモードと、で画像形成を行うことが可能であってよい。典型的には、第1のモードにおける感光ドラム1及び中間転写ベルト7の回転速度の所定の定常速度よりも、第2のモードにおける該定常速度の方が速い。第1のモードでの起動の際の動作は、実施例1で説明した図4に示す動作に相当し、第2のモードでの起動の際の動作は、本実施例で説明した図6に示す動作に相当する。第1のモードと第2のモードとの切り替えは、例えば、操作部80や外部装置200からの指示により制御部50が行うようにすることができる。制御部50が、操作部80や外部装置200から指示されたりメディアセンサによって検知されたりした、画像形成に用いられる記録材Pの種類(普通紙か厚紙かなど)などに応じて、第1のモードと第2のモードとを自動的に切り替えるようにしてもよい。
In the case of image forming apparatuses having the same main cross section, the higher the drive speed and the longer the time required for startup, the later the time at which the drive speed of the
[その他]
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
[Others]
As described above, the present invention has been described with reference to the specific embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments.
上述の実施例では、中間転写方式の画像形成装置を例として説明したが、本発明は直接転写方式の画像形成装置にも適用できるものである。例えばモノクロ画像形成装置では、転写部材としての転写ローラなどと像担持体とを当接させるタイミングを、上述の実施例における転写部材としての中間転写体と像担持体とを当接させるタイミングと同様に設定すればよい。また、記録材担持体を備えたカラー画像形成装置では、転写部材としての記録材担持体と像担持体とを当接させるタイミングを、上述の実施例における転写部材としての中間転写体と像担持体とを当接させるタイミングと同様に設定すればよい。記録材担持体としては、上述の実施例における中間転写体と同様の無端状のベルトで構成された記録材担持ベルトが用いられることが多い。また、記録材担持ベルトの内周面側には、上述の実施例における一次転写部材と同様の機能を有する転写ローラなどの直接転写部材が設けられることが多い。この場合、上述の実施例における一次転写部材と同様にして直接転写部材を像担持体に対して接離させることで、記録材担持ベルトを像担持体に対して接離させることができる。 In the above embodiment, the image forming apparatus of the intermediate transfer system has been described as an example. However, the present invention is also applicable to an image forming apparatus of the direct transfer system. For example, in a monochrome image forming apparatus, the timing at which an image carrier is brought into contact with a transfer roller or the like as a transfer member is the same as the timing at which an intermediate transfer body as an image transfer member is brought into contact with the image carrier in the above-described embodiment. Should be set to. Further, in the color image forming apparatus provided with the recording material carrier, the timing at which the recording material carrier as the transfer member and the image carrier are brought into contact with each other is determined by the intermediate transfer member as the transfer member and the image carrier in the above-described embodiment. What is necessary is just to set similarly to the timing which contacts a body. As the recording material carrier, a recording material carrying belt composed of an endless belt similar to the intermediate transfer member in the above-described embodiment is often used. In addition, a direct transfer member such as a transfer roller having the same function as the primary transfer member in the above-described embodiment is often provided on the inner peripheral surface side of the recording material carrying belt. In this case, the recording material carrying belt can be brought into and out of contact with the image carrier by directly bringing the transfer member into and out of contact with the image carrier in the same manner as the primary transfer member in the above-described embodiment.
1 感光ドラム
2 帯電ローラ
3 露光装置
4 現像装置
5 一次転写ローラ
6 ドラムクリーニング装置
7 中間転写ベルト
11 接離機構
12 駆動モータ
42 現像ローラ
43 現像ブレード
A 帯電位置
B 現像位置
C 規制位置
D 転写位置
Claims (11)
帯電電圧が印加されて帯電位置で前記像担持体の表面を帯電処理する帯電手段と、
前記帯電手段に電圧を印加する第1の印加手段と、
表面にトナーを担持し、現像電圧が印加されて、前記像担持体の回転方向に関して前記帯電位置よりも下流の現像位置で前記像担持体の表面にトナーを付着させる、回転可能な現像部材と、
前記現像部材に電圧を印加する第2の印加手段と、
前記現像部材の回転方向に関して前記現像位置よりも上流の規制位置で、前記現像部材の表面に担持されるトナーを規制するとともにトナーを摩擦帯電させる規制部材と、
前記像担持体の回転方向に関して前記現像位置よりも下流の転写位置で前記像担持体に当接可能であり、回転可能な転写部材と、
前記像担持体と前記転写部材とを接離させる接離手段と、
制御手段と、
を有し、
前記帯電手段により帯電処理され回転している前記像担持体の表面に、回転している前記現像部材からトナーを供給して前記像担持体の表面にトナー像を形成し、前記像担持体に形成したトナー像を前記像担持体に当接した状態で回転している前記転写部材を用いて記録材に転写する画像形成を行う画像形成装置において、
前記制御手段は、前記像担持体、前記現像部材及び前記転写部材の回転が停止しており、かつ、前記像担持体と前記転写部材とが離間している状態から画像形成が可能な状態への起動の際に、前記現像部材の回転が開始された時に前記規制位置にあった前記現像部材の表面と前記現像位置で最初に対向した前記像担持体の表面が最初に前記転写位置に到達する時刻を第1の時刻、前記像担持体と前記転写部材とが当接する時刻を第2の時刻としたとき、前記第2の時刻が前記第1の時刻以降になるように、前記接離手段を動作させることを特徴とする画像形成装置。 A rotatable image carrier,
Charging means for charging the surface of the image carrier at a charging position to which a charging voltage is applied;
First applying means for applying a voltage to the charging means;
A rotatable developing member that carries toner on the surface, a developing voltage is applied, and adheres the toner to the surface of the image carrier at a developing position downstream of the charging position with respect to the rotation direction of the image carrier; ,
Second applying means for applying a voltage to the developing member;
A regulating member that regulates toner carried on the surface of the developing member and frictionally charges the toner at a regulating position upstream of the developing position with respect to the rotation direction of the developing member;
A transfer member rotatable with respect to the image carrier at a transfer position downstream of the developing position with respect to the rotation direction of the image carrier,
Contact / separation means for contacting / separating the image carrier and the transfer member;
Control means;
Has,
The toner is supplied from the rotating developing member to the surface of the rotating image carrier that has been subjected to the charging process by the charging unit to form a toner image on the surface of the image carrier. An image forming apparatus for forming an image in which the formed toner image is transferred to a recording material using the transfer member that is rotating while being in contact with the image carrier,
The control unit is configured to stop the rotation of the image carrier, the developing member, and the transfer member, and change a state in which the image carrier and the transfer member are separated from each other to a state in which image formation is possible. During the start-up, the surface of the image bearing member that first faces the developing member at the regulation position when the rotation of the developing member is started reaches the transfer position first. When the time at which the image carrier is brought into contact with the transfer member is a second time, the contact time and the separation time are set such that the second time is after the first time. An image forming apparatus characterized by operating means.
前記制御手段は、前記取得手段により取得された前記情報に基づいて、前記第2の時刻が前記第1の時刻以降になるように前記接離手段を動作させるか、前記第2の時刻が前記第1の時刻よりも前になるように前記接離手段を動作させるかを選択可能であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の画像形成装置。 Acquisition means for acquiring information about the time from the last stop of the rotation of the developing member to the first start of the rotation of the developing member,
The control unit operates the contact / separation unit based on the information acquired by the acquisition unit so that the second time is after the first time, or the second time is The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein it is possible to select whether to operate the contact / separation unit so as to be earlier than the first time.
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