JP2020134608A - Image formation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関し、特にクリーニングブレードを保護するために潤滑剤としてトナーを供給する技術に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to a technique of supplying toner as a lubricant to protect a cleaning blade.
電子写真方式の画像形成装置は、感光体上に形成したトナー像を、転写部において像担持体に静電転写した後、次のトナー像の形成に先立って、感光体上に残留するトナーを、例えば、クリーニングブレードを用いて掻き取り、廃棄する。この際、感光体との摩擦によって、クリーニングブレードが捲れると、残留トナーを十分かき取ることができなくなる。このようなメクレ防止のために、感光体とクリーニングブレードとの間の潤滑剤としてトナーを供給し、ブレードエッジ部にトナーを貯留させる技術が知られている。 The electrophotographic image forming apparatus electrostatically transfers the toner image formed on the photoconductor to the image carrier at the transfer unit, and then removes the toner remaining on the photoconductor prior to the formation of the next toner image. For example, scrape with a cleaning blade and discard. At this time, if the cleaning blade is rolled up due to friction with the photoconductor, the residual toner cannot be sufficiently scraped off. In order to prevent such mekure, there is known a technique of supplying toner as a lubricant between the photoconductor and the cleaning blade and storing the toner in the blade edge portion.
潤滑用のトナーは、例えば、先行する画像領域の後端から後続する画像領域の先端までの像間などの画像領域外にトナーパッチを形成することによって、供給される。このトナーパッチは、現像部で供給された後、クリーニングブレードまで搬送される途中で転写部を経由する。この転写部を通過する際に、トナーパッチからトナーが像担持体などへ移動するおそれがある。 The lubricating toner is supplied by forming a toner patch outside the image region, for example, between images from the rear end of the preceding image region to the tip of the succeeding image region. After being supplied by the developing unit, this toner patch passes through the transfer unit on the way to the cleaning blade. When passing through this transfer portion, the toner may move from the toner patch to the image carrier or the like.
このような問題に対して、例えば、トナーパッチを中間転写ベルトに担持したまま、像担持回転体へ転写することなく転写部を通過させるために、例えば、タンデム方式の画像形成装置において、中間転写ベルトから記録媒体へ転写するために印加する転写バイアスを用紙上と紙間とで異ならせる従来技術(例えば、特許文献1を参照)を応用することが考えられる。 In order to solve such a problem, for example, in order to allow the toner patch to pass through the transfer portion without being transferred to the image-carrying rotating body while being carried on the intermediate transfer belt, for example, in a tandem image forming apparatus, intermediate transfer is performed. It is conceivable to apply a conventional technique (see, for example, Patent Document 1) in which the transfer bias applied to transfer from the belt to the recording medium differs between the paper and the paper.
しかしながら、当該従来技術に係る紙間に対応させて、像間において転写バイアスをオフするだけでは、感光体上にトナーパッチを保持する作用が働かないため、トナーパッチ自体の電位に起因して、トナーパッチの一部が感光体から像担持体側へ静電吸着されたり、力学的な作用によって像担持体に付着したりするおそれがある。 However, simply turning off the transfer bias between the images in correspondence with the papers according to the prior art does not work to hold the toner patch on the photoconductor, and therefore, due to the potential of the toner patch itself. A part of the toner patch may be electrostatically adsorbed from the photoconductor to the image carrier side, or may adhere to the image carrier due to mechanical action.
一方、像間と像間以外の画像部分とで転写バイアスの極性を逆にすれば、転写部においてトナーが感光体側へ付勢されるので、像担持体への移動によるトナーの損失を抑制し、クリーニングブレードへ潤滑剤を供給することができる。 On the other hand, if the polarity of the transfer bias is reversed between the images and the image portion other than between the images, the toner is urged toward the photoconductor in the transfer portion, so that the toner loss due to the movement to the image carrier is suppressed. , The lubricant can be supplied to the cleaning blade.
しかしながら、上記の従来技術においては、転写バイアスを切り替える際に、転写バイアスを一時的に定電圧制御する他は、定電流制御する。像間で定電流制御を行うと、トナーパッチの帯電量が少ない場合に、転写バイアスが安定しないため、感光体から像担持回転体へのトナーの転写を十分に抑制することができなくなって、クリーニングブレードへ供給するトナー量が減少してしまう。 However, in the above-mentioned prior art, when the transfer bias is switched, the transfer bias is controlled by a constant current except that the transfer bias is temporarily controlled by a constant voltage. When constant current control is performed between images, the transfer bias is not stable when the amount of charge in the toner patch is small, so that the transfer of toner from the photoconductor to the image-bearing rotating body cannot be sufficiently suppressed. The amount of toner supplied to the cleaning blade is reduced.
一方、像間で転写バイアスを定電圧制御すれば、トナーパッチに作用する転写バイアスを安定させることができるものの、トナーパッチの帯電量が多い場合には、転写バイアスを高くしなければならない。しかしながら、転写バイアスを高くすると、感光体表面において、トナーパッチが形成されていない領域の表面電位が転写バイアスの影響を直接受けることになり、感光体メモリが発生してしまう、という問題がある。 On the other hand, if the transfer bias is controlled by a constant voltage between images, the transfer bias acting on the toner patch can be stabilized, but when the amount of charge in the toner patch is large, the transfer bias must be increased. However, when the transfer bias is increased, there is a problem that the surface potential of the region where the toner patch is not formed on the surface of the photoconductor is directly affected by the transfer bias, and the photoconductor memory is generated.
本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、像間でのトナーの転写や感光体メモリの発生を抑制して、十分な量のトナーをクリーニングブレードに供給することができる画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and supplies a sufficient amount of toner to the cleaning blade by suppressing the transfer of toner between images and the generation of the photoconductor memory. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of performing.
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、転写体に第1の転写バイアスを印加することによって、第1の像担持回転体上から第2の像担持体上へトナー像を転写位置で静電転写する転写手段と、前記静電転写後に前記第1の像担持回転体上に残留するトナーを掻き取るクリーニングブレードと、2以上のトナー像を形成する場合に、先行するトナー像の後端から後続するトナー像の先端までのトナー像間において、前記第1の像担持回転体上にトナーパッチを形成するトナーパッチ形成手段と、前記トナー像間において、前記第1の転写バイアスとは逆極性の第2の転写バイアスを前記転写体に印加するバイアス制御手段と、前記トナー像間において、前記第1の像担持回転体を回転駆動して、前記クリーニングブレードにトナーを供給する潤滑剤供給手段と、を備え、前記バイアス制御手段は、前記トナーパッチの帯電量に応じて、前記第2の転写バイアスの制御方式を定電流制御と定電圧制御とのいずれかに切り替えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the image forming apparatus according to the present invention applies a first transfer bias to the transfer body to generate a toner image from the first image-bearing rotating body onto the second image-bearing body. A transfer means that electrostatically transfers at the transfer position, a cleaning blade that scrapes off the toner remaining on the first image-bearing rotating body after the electrostatic transfer, and a toner that precedes when two or more toner images are formed. The first transfer between the toner patch forming means for forming a toner patch on the first image-bearing rotating body and the toner image between the toner images from the rear end of the image to the tip of the subsequent toner image. Toner is supplied to the cleaning blade by rotationally driving the first image-bearing rotating body between the bias control means for applying a second transfer bias having a polarity opposite to the bias to the transfer body and the toner image. The bias control means switches the control method of the second transfer bias to either constant current control or constant voltage control according to the amount of charge of the toner patch. It is characterized by.
この場合において、前記バイアス制御手段は、前記トナーパッチの帯電量が所定の閾値よりも多い場合には、前記転写バイアスの制御方式を定電流制御とし、前記トナーパッチの帯電量が前記所定の閾値よりも少ない場合には、前記転写バイアスの制御方式を定電圧制御としてもよい。 In this case, when the charge amount of the toner patch is larger than a predetermined threshold value, the bias control means sets the transfer bias control method to constant current control, and the charge amount of the toner patch is the predetermined threshold value. If it is less than, the transfer bias control method may be constant voltage control.
また、前記バイアス制御手段は、トナー像を静電転写する転写位置におけるトナーパッチの帯電量に応じて、前記転写バイアスの制御方式を切り替えてもよい。 Further, the bias control means may switch the transfer bias control method according to the charge amount of the toner patch at the transfer position where the toner image is electrostatically transferred.
また、前記第1の像担持回転体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、現像バイアスを印加することによって、前記静電潜像にトナーを供給し、前記トナーパッチを形成する現像手段と、を備え、前記バイアス制御手段は、前記トナーパッチを形成する際の露光量、露光時間、現像バイアス、現像バイアスの印加時間、前記トナーパッチのカバレッジおよび環境条件の何れか一以上に応じて前記トナーパッチの帯電量の多寡を判定してもよい。 Further, by applying an exposure means for exposing the first image-bearing rotating body to form an electrostatic latent image and a development bias, toner is supplied to the electrostatic latent image to form the toner patch. The bias control means includes a developing means, and the bias controlling means includes any one or more of the exposure amount, the exposure time, the developing bias, the application time of the developing bias, the coverage of the toner patch, and the environmental conditions when forming the toner patch. The amount of charge of the toner patch may be determined accordingly.
また、前記第1の像担持回転体は、露光によって静電潜像が形成され、当該静電潜像を現像することによってトナー像が形成される感光体ドラムであってもよい。 Further, the first image-bearing rotating body may be a photoconductor drum in which an electrostatic latent image is formed by exposure and a toner image is formed by developing the electrostatic latent image.
また、前記第1の像担持回転体は、記録シートに転写すべきトナー像を担持することができる中間転写ベルトであってもよい。 Further, the first image-supporting rotating body may be an intermediate transfer belt capable of supporting a toner image to be transferred on a recording sheet.
このようにすれば、トナーパッチの状態によってトナーパッチからトナーが移動して第1の像担持回転体から離散するのを防止したり、第1の像担持回転体におけるメモリ現象の発生を防止したりすることができる。 By doing so, it is possible to prevent the toner from moving from the toner patch and being separated from the first image-bearing rotating body depending on the state of the toner patch, or to prevent the occurrence of a memory phenomenon in the first image-bearing rotating body. Can be done.
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施の形態に係る画像形成装置は、感光体ドラムの外周面上の画像部分と像間とで一次転写バイアスの制御方式を切り替えることを特徴とする。
[1]画像形成装置の構成
まず、本実施の形態に係る画像形成装置の構成について説明する。
The image forming apparatus according to the present embodiment is characterized in that the control method of the primary transfer bias is switched between the image portion and the image on the outer peripheral surface of the photoconductor drum.
[1] Configuration of Image Forming Device First, the configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
図1に示すように、画像形成装置1は、所謂タンデム方式のカラープリンターであって、画像形成部120、給紙部130、定着部140および制御部150を備えている。制御部150は、LAN(Local Area Network)等の通信ネットワークを経由して、外部の装置から印刷ジョブを受け付けると、その指示に基づいて画像形成部120、給紙部130および定着部140を制御して、画像形成処理を実行させる。
As shown in FIG. 1, the
画像形成部120は、作像部121Y、121M、121Cおよび121K、露光部123および中間転写ベルト125を備え、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)色のトナーを収容したトナーカートリッジ128Y、128M、128C、128Kが装着されている。作像部121Y、121M、121Cおよび121KはYMCK各色のトナー像を形成する。
The
作像部121Y、121M、121Cおよび121Kは互いに同様の構成を備えているので、以下においては、作像部121Kを代表例にとって説明する。作像部121Kは、感光体ユニット124Kと現像ユニット126Kとを組み合わせたものである。感光体ユニット124Kは、感光体ドラム122K、クリーニングブレード160K、除電ランプ161K、帯電ローラー162K等を備えている。
Since the image-forming
感光体ドラム122Kは、画像形成時やトナーパッチの形成時には、矢印B方向に回転する。帯電ローラー162Kは、感光体ドラム122Kの外周面を一様に帯電させる。露光部123は、K色の画像データまたはトナーパッチデータに応じて変調したレーザー光LBを感光体ドラム122Kの外周面上に照射して、露光走査することによって静電潜像を形成する。静電潜像は主走査線ごとに形成される。感光体ドラム122Kの外周面上では、主走査線は感光体ドラム122Kの周方向に直交し、軸方向に平行になっている。
The
レーザー光LBの照射光量が多いほど静電潜像の露光量が多くなるので、後述のように、静電潜像に付着するトナー量が多くなる。また、感光体ドラム122Kの回転速度が遅いほど主走査線ごとの露光時間が長くなるので、露光量が多くなりトナー付着量も多くなる。
Since the exposure amount of the electrostatic latent image increases as the irradiation light amount of the laser light LB increases, the amount of toner adhering to the electrostatic latent image increases as described later. Further, the slower the rotation speed of the
現像ユニット126Kは、中間転写ベルト125の上方に着脱可能に装着されたトナーボトル128KからK色のトナーの供給を受けて、当該トナーを現像ローラー171Kに担持させる。現像ローラー171Kには現像バイアスが印加されており、現像ローラー171Kが担持するトナーが、感光体ドラム122Kの外周面上の静電潜像に供給される。これによって、静電潜像が現像され、K色のトナー像が形成される。現像バイアスが大きいほどトナーの供給量が多くなる。
The developing
現像ローラー171Kと感光体ドラム122Kとが対向して、トナーの供給が行われる領域を現像ニップという。主走査線ごとの現像バイアスの印加時間は、感光体ドラム122Kが回転することによって、当該主走査線が現像ニップを通過するのに必要となる時間である。感光体ドラム122Kが速く回転すれば現像バイアスの印加時間が短くなるので、トナーの付着量が少なくなる。逆に、遅く回転すれば長くなるので、トナーの付着量が多くなる。
The area where the developing
一次転写ローラー127Kは、一次転写バイアスが印加されており、K色のトナー像を感光体ドラム122Kの外周面上から中間転写ベルト125上へ静電転写する(一次転写)。なお、帯電バイアス条件並びに現像バイアス条件は画像形成時と像間時とで共通である。
A primary transfer bias is applied to the
カラートナー像を形成する場合には、作像部121Y、121Mおよび121Cもまた同様にYMC各色のトナー像を形成して、YMCK各色のトナー像が中間転写ベルト125上で互いに重なり合うように一次転写する。このため、作像部121Y、121M、121Cおよび121Kは、互いにタイミングをずらしてトナー像を形成する。
When forming a color toner image, the
中間転写ベルト125は、無端状のベルトであり、駆動ローラー125aと従動ローラー125bに張架されて矢印A方向に回転駆動される。これによって、トナー像が二次転写位置Tまで搬送される。
The
一次転写後、感光体ドラム122Y、122M、122Cおよび122Kの外周面上に残留するトナーはクリーニングブレード160によって掻き取られ、廃棄される。また、感光体ドラム122Y、122M、122Cおよび122Kの外周面上を除電ランプにて照明することによって、当該外周面上に残留する電荷が除去される。 After the primary transfer, the toner remaining on the outer peripheral surfaces of the photoconductor drums 122Y, 122M, 122C and 122K is scraped off by the cleaning blade 160 and discarded. Further, by illuminating the outer peripheral surfaces of the photoconductor drums 122Y, 122M, 122C and 122K with a static elimination lamp, the electric charge remaining on the outer peripheral surface is removed.
給紙部130は、記録シートSを収容しており、トナー像の形成、搬送と並行して、給紙ローラー132を用いて記録シートSを繰り出す。繰り出された記録シートSはタイミングローラー対134によってスキュー補正されるとともに、搬送タイミングを調整された後、二次転写位置Tへ搬送される。二次転写位置Tにおいては、二次転写ローラー129に印加されている二次転写バイアスによって、中間転写ベルト125から記録シートSへトナー像が静電転写される(二次転写)。
The
二次転写後に中間転写ベルト125上に残留するトナーは、中間転写ベルト125の回転走行によって搬送された後、クリーニングブレード190によって掻き取られ、廃トナーボックス191に廃棄される。
The toner remaining on the
定着部140は、定着ローラー141、加圧ローラー142および温度センサー143を備えており、温度センサーにて定着ローラー141の温度を監視することによって定着ローラー141の温度が所定の目標温度になるように制御する。定着ローラー141には加圧ローラー142が圧接されており、この圧接によって形成される定着ニップに記録シートSを通紙することによって、トナー像が記録シートSに熱定着される。
The fixing
トナー像を熱定着された記録シートSは、排紙ローラー対136によって、排出トレイ138上に排出される。なお、両面印刷を行う場合には、排紙ローラー対136に記録シートSを噛み込んだ状態で排紙ローラー対136を逆回転させ(スイッチバック)、両面反転経路を経由して二次転写位置Tへ記録シートSを搬送する。このようにして、記録シートSの裏面にトナー像を二次転写し、熱定着する。
The recording sheet S on which the toner image is heat-fixed is discharged onto the
なお、画像形成装置1の前面上部には、操作パネル(図示省略)が設けられている。操作パネルは、液晶ディスプレイ(LCD: Liquid Crystal Display)並びにタッチパッドを有するタッチパネルとハードキーとを備えており、ユーザーに対して液晶ディスプレイにて情報提示を行ったり、ユーザーからタッチパッドやハードキーにて指示入力を受け付けたりする。
An operation panel (not shown) is provided on the upper part of the front surface of the
また、画像形成装置1は環境センサー180を備えており、制御部150は環境センサー180の出力信号を参照することによって、画像形成装置1内の温度や絶対湿度を取得する。
[2]制御部150の構成
次に、制御部150の構成について説明する。
Further, the
[2] Configuration of
図2に示すように、制御部150は、CPU(Central Processing Unit)201、ROM(Read Only Memory)202およびRAM(Random Access Memory)203等を備えており、画像形成装置1の電源投入などによってCPU201がリセットされると、CPU201はROM202からブートプログラムを読み出して起動し、RAM203を作業用記憶領域として、HDD(Hard Disk Drive )204から読み出したOS(Operating System)や制御プログラムを実行する。
As shown in FIG. 2, the
CPU201は、制御プログラムを実行することによって、転写バイアス制御部206、画像形成部120、給紙部130および定着部140を制御する。これによって、作像部121Y、121M、121Cおよび121Kが感光体ドラム122Y、122M、122Cおよび122Kの外周面上にトナー像を形成する際の露光量、露光時間、現像バイアスおよび現像バイアスの印加時間を制御することができる。
The
また、画像形成部120は後述するような転写バイアス制御部200Y、200M、200Cおよび200Kを備えており、CPU201からの制御信号によって、一次転写ローラー127Y、127M、127Cおよび127Kに印加する一次転写バイアスを定電流制御するか定電圧制御するかを切り替えたり、定電流制御する場合の目標電流値や、定電圧制御する場合の目標電圧値を設定したりすることができる。
Further, the
NIC(Network Interface Card)205は、制御部150がLAN(Local Area Network)等の通信ネットワークを経由して他の装置と通信し、例えば、印刷ジョブを受け付けるための処理を実行する。
[3]転写バイアス制御部200
転写バイアス制御部200は、図3に示すように、一次転写ローラー127Y、127M、127Cおよび127K毎に設けられており、互いに同様の構成を備えている。このため、一次転写ローラー127Kに印加する一次転写バイアスを制御する転写バイアス制御部200Kを例にとって説明する。
In the NIC (Network Interface Card) 205, the
[3] Transfer
As shown in FIG. 3, the transfer
転写バイアス制御部200Kは、定電流(CC: Constant Current)制御部301K、定電圧(CV: Constant Voltage)制御部302Kおよび切り替えスイッチ303Kを備えている。CPU201は、転写バイアス制御部200Kに制御信号を入力することによって、定電流制御部301Kの目標電流値を設定したり、定電圧制御部302Kの目標電圧値を設定したり、或いは切り替えスイッチ303Kを切り替えたりする。
The transfer
このような構成を備えることによって、画像形成時にはトナーと逆極性の定電流制御によって一次転写を行い、像間時にはトナーと同極性の定電圧制御または定電流制御によってトナーパッチが中間転写ベルト125上へ転写されないように付勢する。画像形成時および像間時に定電流制御を行う場合の目標電流値、並びに像間時に定電圧制御を行う場合の目標電圧値は予め設定されており、例えば、テーブルに記憶されている。
By providing such a configuration, the primary transfer is performed by constant current control having the same polarity as the toner at the time of image formation, and the toner patch is transferred onto the
本実施の形態においては、トナーがマイナス帯電している場合を例にとって説明する。従って、画像形成時にはプラス定電流制御を行い、像間時にはマイナス定電圧制御またはマイナス定電流制御を行う。プラス定電流制御の目標電流値は20μA、マイナス定電流制御の目標電流値は−5μA、また、マイナス定電圧制御の目標電圧値は−500Vである。
[4]一次転写バイアスの制御
次に、印刷ジョブを実行する際に画像形成装置1が実行する一次転写バイアスの制御について説明する。なお、以下の説明は、YMCK各色に共通する動作であるので、符号からYMCKの文字を省略する。
In the present embodiment, a case where the toner is negatively charged will be described as an example. Therefore, positive constant current control is performed during image formation, and negative constant voltage control or negative constant current control is performed during image spacing. The target current value for positive constant current control is 20 μA, the target current value for negative constant current control is -5 μA, and the target voltage value for negative constant voltage control is -500 V.
[4] Control of Primary Transfer Bias Next, control of the primary transfer bias executed by the
図4に示すように、画像形成装置1は、印刷ジョブを受け付けると、上述のように、帯電ローラー162、露光部123および現像ユニット126を用いて感光体ドラム122の外周面上に1ページ目のトナー像を形成する(S401)。そして、転写バイアス制御部200にてプラス定電流制御を実行する(S402)。このようにして、プラス定電流制御を実行している状態で、トナー像を感光体ドラム122の外周面上から中間転写ベルト125上へ一次転写する。
As shown in FIG. 4, when the
1ページ目のトナー像を一次転写した後、2ページ目以降のトナー像を形成する場合には(S404:YES)、1ページ目のトナー像と2ページ目のトナー像との間の像間、または1ページ目と2ページ目との紙間に当たるタイミングでトナーパッチを形成する(S405)。このトナーパッチは、クリーニングブレード160に潤滑剤としてトナーを供給するためのものである。クリーニングブレード160の長手方向全域に亘ってトナーを供給することができるので、トナーパッチの長手方向(主走査方向)の分布範囲は、現像可能幅全体になっている。 When forming the toner image of the second and subsequent pages after the primary transfer of the toner image of the first page (S404: YES), the space between the toner image of the first page and the toner image of the second page , Or a toner patch is formed at the timing of hitting between the papers of the first page and the second page (S405). This toner patch is for supplying toner as a lubricant to the cleaning blade 160. Since the toner can be supplied over the entire longitudinal direction of the cleaning blade 160, the distribution range of the toner patch in the longitudinal direction (main scanning direction) is the entire developable width.
なお、1ページ目のトナー像の後端が一次転写ニップを通過するタイミングにはバラツキがある。このためトナー像の後端が一次転写ニップを通過したと推定されるタイミングから所定のマージン分だけ時間が経過するまで、プラス定電流制御を継続する。このようにすれば、トナー像を確実に一次転写することができる。 There are variations in the timing at which the rear end of the toner image on the first page passes through the primary transfer nip. Therefore, the positive constant current control is continued from the timing at which the rear end of the toner image is estimated to have passed through the primary transfer nip until a predetermined margin of time elapses. By doing so, the toner image can be reliably primary-transferred.
また、帯電ローラー162に印加する高電圧の極性を切り替えるには一定の時間が必要である。このため、トナー像の後端からトナーパッチの先端までの距離が、当該一定の時間に感光体ドラム122の回転速度(接線速度)を乗算した距離よりも長くなるタイミングでトナーパッチを形成するのが望ましい。 Further, it takes a certain amount of time to switch the polarity of the high voltage applied to the charging roller 162. Therefore, the toner patch is formed at a timing when the distance from the rear end of the toner image to the tip of the toner patch becomes longer than the distance obtained by multiplying the rotation speed (tangential speed) of the photoconductor drum 122 by the fixed time. Is desirable.
その後、マージン領域が一次転写ニップを通過したら(S406:YES)、トナーパッチの帯電量に応じて転写バイアス制御部200が一次転写バイアスの制御方式を切り替える。すなわち、一次転写ニップにおけるトナーパッチ(トナーパッチのうち、主走査線が一次転写ニップ内にある部分)の帯電量が所定の閾値よりも多い場合には(S407:YES)、転写バイアス制御部200にてマイナス定電流制御を実行する(S408)。
After that, when the margin region passes through the primary transfer nip (S406: YES), the transfer
ここで、一次転写ニップとは、中間転写ベルト125を挟んで一次転写ローラー127が感光体ドラム122に圧接することによって形成されるニップ領域であって、当該一次転写ニップ内にあるトナーが一次転写バイアスの影響を受けて、一次転写バイアスの極性に応じた方向へ付勢される。
Here, the primary transfer nip is a nip region formed by pressing the primary transfer roller 127 against the photoconductor drum 122 with the
また、トナーパッチが一次転写ニップに到達するまでの間は、転写バイアス制御部200は、トナーパッチの先端部分の帯電量に応じて一次転写バイアスの制御方式を切り替える。
Further, until the toner patch reaches the primary transfer nip, the transfer
トナーパッチの帯電量は、トナーパッチを形成する際の照射光量、露光時間、現像バイアス、現像バイアスの印加時間、カバレッジ情報および環境情報を参照して決定する。ここで、カバレッジ情報とは、主走査線ごとのカバレッジ率(B/W比)であって、当該主走査線を構成するすべての画素に対応して感光体ドラムにトナーを付着させる場合には100%になる。 The amount of charge in the toner patch is determined by referring to the amount of irradiation light when forming the toner patch, the exposure time, the development bias, the application time of the development bias, the coverage information, and the environmental information. Here, the coverage information is the coverage ratio (B / W ratio) for each main scanning line, and when toner is adhered to the photoconductor drum corresponding to all the pixels constituting the main scanning line. It becomes 100%.
また、環境情報とは、画像形成装置1内の絶対湿度であって、上述のように、制御部150が環境センサー180の出力信号を参照することによって取得する。トナーパッチは絶対湿度が低いほど帯電し易いので、帯電量が多くなる。照射光量、露光時間、現像バイアス、現像バイアスの印加時間および走査線ごとのカバレッジ情報は、トナーパッチを形成する際の設定情報から取得される。照射光量、露光時間、現像バイアスおよび現像バイアスの印加時間は、トナーパッチを形成する場合と、トナー像を形成する場合とで同じであってもよい。
Further, the environmental information is the absolute humidity in the
制御部150は、トナーパッチの帯電量を決定する際に、照射光量、露光時間、現像バイアス、現像バイアスの印加時間、カバレッジ情報および環境情報の各範囲の組み合わせ毎に帯電量を設定した帯電量表を予め記憶しておき、当該帯電量表を参照することによって、主走査線ごとの帯電量を決定してもよい。また、照射光量、露光時間、現像バイアス、現像バイアスの印加時間、カバレッジ情報および環境情報を独立変数とし、帯電量を従属変数とする関数を用いて主走査線ごとの帯電量を算出してもよい。
When determining the charge amount of the toner patch, the
主走査線ごとの帯電量を算出したら、一次転写ニップ内を通過する主走査線の帯電量の総和を逐次算出して、当該総和が所定の閾値よりも多いか否かによってステップS407の条件分岐を行う。 After calculating the charge amount for each main scan line, the total charge amount of the main scan lines passing through the primary transfer nip is sequentially calculated, and the conditional branching in step S407 depends on whether or not the total charge is greater than a predetermined threshold value. I do.
一次転写ニップにおけるトナーパッチの帯電量が所定の閾値よりも小さい場合には(S407:NO)、転写バイアス制御部200にてマイナス定電圧制御を実行する(S409)。その後、トナーパッチが終了したら(S410:YES)、ステップS402に進んで次のページのトナー像を形成する。この場合において、トナーパッチを横断する主走査線が一次転写ニップ内からなくなった場合にはトナーパッチが終了したと判定する。
When the charge amount of the toner patch in the primary transfer nip is smaller than a predetermined threshold value (S407: NO), the transfer
このようにすれば、トナーパッチの後端が一次転写ニップを通過した後、速やかに、ステップS402にてプラス定電流制御が開始される。上述のように、帯電ローラー162に印加する高電圧の極性を切り替えるには一定の時間が必要であるので、ステップS402にてプラス定電流制御を開始すれば、2ページ目のトナー像の一次転写が開始される前に、帯電ローラー162に印加する高電圧の極性を確実に切り替えることができる。 In this way, after the rear end of the toner patch has passed through the primary transfer nip, the positive constant current control is immediately started in step S402. As described above, it takes a certain amount of time to switch the polarity of the high voltage applied to the charging roller 162. Therefore, if the positive constant current control is started in step S402, the primary transfer of the toner image on the second page is performed. The polarity of the high voltage applied to the charging roller 162 can be reliably switched before the start of.
トナーパッチが終了していなければ(S410:NO)、ステップS407へ進んでトナーパッチの帯電量を再度判定する。その後、次に形成すべきトナー像がなくなった場合には(S404:NO)、処理を終了する。従って、次ページのトナー像を形成するために感光体ドラム122を回転駆動するので、この感光体ドラム122の回転によって、トナーパッチがクリーニングブレード160に確実に到達する。従って、クリーニングブレード160に潤滑剤としてのトナーが確実に供給される。
[5]動作例
次に、画像形成装置1の動作について動作例を挙げて説明する。
(5−1)トナーパッチの帯電量が少ない場合
トナーパッチの帯電量は、トナーパッチを形成する際の照射光量が少ない場合、露光時間が短い場合、現像バイアスが低い場合、現像バイアスの印加時間が短い場合、カバレッジ情報におけるカバレッジ率が低い場合にはトナー量が少なくなることから、少なくなる。また、環境情報に係る絶対湿度が高い場合にはトナーが帯電し難くなることから、トナーパッチの帯電量が少なくなる。
If the toner patch is not completed (S410: NO), the process proceeds to step S407 to determine the charge amount of the toner patch again. After that, when there is no toner image to be formed next (S404: NO), the process ends. Therefore, since the photoconductor drum 122 is rotationally driven to form the toner image on the next page, the toner patch surely reaches the cleaning blade 160 by the rotation of the photoconductor drum 122. Therefore, the toner as a lubricant is reliably supplied to the cleaning blade 160.
[5] Operation Example Next, the operation of the
(5-1) When the charge amount of the toner patch is small The charge amount of the toner patch is the time when the amount of irradiation light when forming the toner patch is small, the exposure time is short, the development bias is low, and the development bias is applied. When is short, when the coverage rate in the coverage information is low, the amount of toner is small, so that the amount is small. Further, when the absolute humidity related to the environmental information is high, the toner is less likely to be charged, so that the amount of charge of the toner patch is reduced.
図5においては、トナーパッチを形成する際の照射光量が少ないために帯電量が少ない場合が例示されており、感光体ドラム122の外周面上の周方向における位置に応じて、トナーの付着状態、露光部123の動作状態および一次転写電流量が示されている。
FIG. 5 illustrates a case where the amount of charge is small because the amount of irradiation light when forming the toner patch is small, and the toner adhered state according to the position in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the photoconductor drum 122. , The operating state of the exposed
図5に示すように、感光体ドラム122の外周面上の画像領域501のうち画像部分511にはトナーが付着する一方、余白部分512にはトナーは付着しない。画像領域501に続くマージン領域502は、上述のように、画像形成位置の誤差を許容するための部分である。このため、画像領域501とマージン領域502が一次転写ニップにある場合には、画像を一次転写するために、転写バイアス制御部200はプラス定電流制御を選択する。
As shown in FIG. 5, the toner adheres to the
切り替え領域503は、一次転写バイアスを切り替えるための領域である。露光部123は、感光体ドラム122が回転することによって、露光位置が切り替え領域503に入ると、準備521において、トナーパッチを形成するための露光条件を設定する。本動作例では、露光部123の発光量522が少なくなるように露光条件が設定されるため、トナーパッチ513の帯電量が少なくなる。
The switching
このため、転写バイアス制御部200は、一次転写バイアスの制御方式をマイナス定電圧制御に切り替える。これによって、切り替え領域503内で一次転写電流が20μAから、一次転写電流の流れる向きが反転するまで変化する。なお、トナーパッチの帯電量が少ない場合には、マイナス定電圧制御の目標電圧値を高くしなくても、トナーが中間転写ベルト125へ移動するのを防止することができるので、目標電圧値が低く抑えられている。このため、感光体ドラム122の外周面のうちトナーパッチが存在しない部分に印加される一次転写バイアスが低く抑えられているので、画像メモリの発生が防止される。
Therefore, the transfer
ニップ分領域504は、一次転写電流の変化が完了してから、トナーパッチに一次転写ニップを通過させるための予備領域である。
The
パッチ領域505には、露光部123は準備521において設定した露光条件で発光522を行うことによってトナーパッチ513を形成がされる。トナーパッチ513が一次転写ニップを通過する際には、一次転写電流の変化が完了している。また、マイナス定電圧制御を行うので、トナーパッチ513に印加される電圧が安定するので、トナーパッチ513からトナーが中間転写ベルト125へ移動するのを効果的に防止することができる。
In the
切り替え領域506では、転写バイアス制御部200が、一次転写バイアスの制御方式をプラス定電流制御に切り替える。これによって、一次転写電流が20μAまで変化して、画像を一次転写できるようになる。
In the
マージン領域507は、画像を一次転写する前に、一次転写電流を20μAまで確実に変化させるための予備領域である。
The
その後、次の画像領域508では、まず、余白部分514が一次転写ニップに進入し、引き続いて画像部分515が一次転写ニップに進入する。これによって、画像部分515が一次転写される。
(5−2)トナーパッチの帯電量が多い場合
図6には、トナーパッチ601を形成する際の照射光量602が多いために、トナーパッチ601の帯電量が多い場合の動作が例示されている。
After that, in the
(5-2) When the amount of charge of the toner patch is large FIG. 6 illustrates the operation when the amount of charge of the
図6に示すように、トナーパッチ601の帯電量が多い場合には、切り替え領域503において、転写バイアス制御部200が一次転写バイアスの制御方式をマイナス定電流制御に切り替える。このようにすれば、感光体ドラム122の外周面のうちトナーパッチが存在しない部分は、トナーパッチ601が存在する部分よりも電気抵抗が低く、マイナス定電流制御によって一次転写電流を目標電流値に維持している場合には、電圧降下(一次転写バイアス)を抑制することができるので、画像メモリの発生を防止することができる。
As shown in FIG. 6, when the amount of charge of the
パッチ領域505においては、トナーパッチ601の帯電量が多いので、マイナス定電流制御によって一次転写電流を目標電流値に維持すると、トナーパッチ601自体の電気抵抗によって生じる電圧降下(一次転写バイアス)によって、トナーが中間転写ベルト125へ移動するのが抑制される。
(5−3)トナーパッチの帯電量が変化する場合
図7には、トナーパッチの帯電量が変化する場合、特に、トナーパッチの帯電量が先端部分701では多く、後続部分702で少なくなる場合の動作が例示されている。
In the
(5-3) When the charge amount of the toner patch changes In FIG. 7, the charge amount of the toner patch changes, especially when the charge amount of the toner patch is large in the tip portion 701 and decreases in the
例えば、トナーパッチは、トナー量が多いほど、クリーニングブレード160に突入する際にクリーニングブレード160を押す力が大きくなるため、クリーニングブレード160のエッジがトナーパッチの突入力に負けて捲れてしまう恐れがある。このような突入力を弱めて、クリーニングブレード160のメクレを防止するためには、トナーパッチの先頭部分のトナー量のみを多くし、後続部分のトナー量を少なくした断面L字型にするのが有効である。 For example, in a toner patch, as the amount of toner increases, the force that pushes the cleaning blade 160 when plunging into the cleaning blade 160 increases, so that the edge of the cleaning blade 160 may lose the sudden input of the toner patch and be rolled up. is there. In order to weaken such bump input and prevent mekure of the cleaning blade 160, it is necessary to make the cross section L-shaped by increasing only the amount of toner at the beginning of the toner patch and decreasing the amount of toner at the subsequent part. It is valid.
トナーパッチの形状を断面L字型にするには、トナーパッチを形成する際に、先頭部分においては、照射光量、露光時間、現像バイアス、現像バイアスの印加時間およびカバレッジ率の何れか一以上を増加させるとともに、後続部分においてはこれらの何れか一以上を減少させればよい。L字型に限らず、露光条件、現像条件およびカバレッジ率を適宜、調製することによって、トナーパッチの断面形状を、凹型や凸型など所望の形状にすることができる。 In order to make the shape of the toner patch L-shaped in cross section, when forming the toner patch, at the beginning, one or more of the irradiation light amount, the exposure time, the development bias, the application time of the development bias, and the coverage rate should be set. It may be increased and any one or more of these may be decreased in the subsequent portion. Not limited to the L-shape, the cross-sectional shape of the toner patch can be made into a desired shape such as a concave shape or a convex shape by appropriately adjusting the exposure conditions, the development conditions and the coverage rate.
図7に示すように、切り替え領域503においては、トナーパッチの先端部分701の帯電量が多いことから、転写バイアス制御部200はマイナス定電流制御を選択する。このようにすれば、切り替え領域503において、感光体メモリの発生を防止することができる。また、トナーパッチの先端部分701についてはトナーが中間転写ベルト125へ移動するのを防止することができる。
As shown in FIG. 7, in the
その後、トナーパッチの後続部分702が一次転写ニップに到達して、トナーパッチの帯電量が所定の閾値よりも少なくなったら、転写バイアス制御部200は、転写バイアスの制御方式をマイナス定電圧制御に切り替える。このようにすれば、一次転写バイアスを安定化することができるので、トナーパッチの後続部分702についてもトナーが中間転写ベルト125へ移動するのを防止することができる。
[6]変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
(6−1)上記実施の形態においては、画像領域においてはプラス定電流制御を行う場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えてプラス定電圧制御を行ってもよい。
(6−2)上記実施の形態においては、感光体ドラム122の外周面を清掃するクリーニングブレード160にトナーを供給する場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて、中間転写ベルト125の外周面を清掃するクリーニングブレード190にトナーを供給する場合にも本発明を適用することによって、同様の効果を得ることができる。
After that, when the
[6] Modified Examples Although the present invention has been described above based on the embodiments, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the following modified examples can be implemented. ..
(6-1) In the above embodiment, the case where the positive constant current control is performed in the image region has been described as an example, but it goes without saying that the present invention is not limited to this, and the positive constant voltage control is performed instead. May be done.
(6-2) In the above embodiment, the case where toner is supplied to the cleaning blade 160 for cleaning the outer peripheral surface of the photoconductor drum 122 has been described as an example, but it goes without saying that the present invention is not limited to this. Instead of this, the same effect can be obtained by applying the present invention to the case where the toner is supplied to the
この場合においては、トナーパッチの帯電量が少なければ、2次転写バイアスを定電圧制御し、トナーパッチの帯電量が多ければ、2次転写バイアスを定電流制御すればよい。このようにすれば、トナーパッチの帯電量が少ない場合には、トナーが2次転写ローラー129に移動するのを防止することができる。また、トナーパッチの帯電量が多い場合には、中間転写ベルト125におけるメモリ現象を防止することによって、高い画像品質を達成することができる。
(6−3)上記実施の形態においては、S407でトナー帯電量が閾値以上であるか否かを判定して、一次転写バイアスの制御方式を切り替える場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて次のようにしてもよい。
In this case, if the charge amount of the toner patch is small, the secondary transfer bias may be controlled by a constant voltage, and if the charge amount of the toner patch is large, the secondary transfer bias may be controlled by a constant current. By doing so, when the amount of charge of the toner patch is small, it is possible to prevent the toner from moving to the
(6-3) In the above embodiment, a case where it is determined in S407 whether or not the toner charge amount is equal to or higher than the threshold value and the control method of the primary transfer bias is switched has been described as an example. Needless to say, the following may be used instead of the above.
例えば、環境センサー180の検出値を参照して、画像形成装置1の機内絶対湿度が5g/m3以下である場合には、図8の制御テーブルを参照して、一次転写バイアスの制御方式と、その目標電圧値および目標電流値を決定してもよい。図8の制御テーブルにおいては、現像バイアス値と露光量との組み合わせが太線801で囲った欄内にある場合には、該当する欄に記載された電圧値を目標電圧値とする定電圧制御を行う。例えば、現像バイアス値が−200Vで、かつ露光量が0.3mJ/m2である場合には、目標電圧値−450Vで定電圧制御を行う。
For example, when the absolute humidity inside the machine of the
一方、現像バイアス値と露光量との組み合わせが太線802で囲った欄内にある場合には、該当する欄に記載された電圧値を目標電流値とする定電流制御を行う。例えば、現像バイアス値が−500Vで、かつ露光量が2.00mJ/m2である場合には、目標電流値−20μAで定電流制御を行う。
On the other hand, when the combination of the development bias value and the exposure amount is in the column surrounded by the
このように、現像バイアス値と露光量との組み合わせに対応するトナー帯電量が多いほど目標電圧値や目標電流値の絶対値を大きくすれば、トナーの移動を効果的に抑制することができる。特に、機内絶対湿度が低い場合には、機内絶対湿度が高い場合と比較して、トナー量が同じであっても、トナー帯電量が多くなる。このため、図9、図10の制御テーブルに示すような機内絶対湿度が高い場合よりも、定電流制御を行う場合を多くして、トナーの移動を抑制する。 As described above, if the absolute value of the target voltage value and the target current value is increased as the toner charge amount corresponding to the combination of the development bias value and the exposure amount is increased, the movement of the toner can be effectively suppressed. In particular, when the absolute humidity inside the machine is low, the amount of toner charged increases even if the amount of toner is the same, as compared with the case where the absolute humidity inside the machine is high. Therefore, the movement of toner is suppressed by performing constant current control more often than when the absolute humidity in the machine is high as shown in the control tables of FIGS. 9 and 10.
画像形成装置1の機内絶対湿度が5〜18g/m3である場合には、図9の制御テーブルを参照して、一次転写バイアスの制御方式と、その目標電圧値および目標電流値を決定してもよい。この場合においても、トナー帯電量が多いほど目標電圧値や目標電流値の絶対値を大きくするのが望ましい。
When the absolute humidity in the machine of the
画像形成装置1の機内絶対湿度が18g/m3以上である場合には、図10の制御テーブルを参照して、一次転写バイアスの制御方式と、その目標電圧値および目標電流値を決定してもよい。特に、機内絶対湿度が高い場合には、機内絶対湿度が低い場合と比較して、トナー量が同じであっても、トナー帯電量が少なくなる。このため、図8、図9の制御テーブルに示すように機内絶対湿度が低い場合よりも、定電圧制御を行う場合を多くすれば、感光体メモリの発生を抑制することができる。
(6−4)上記実施の形態においては、画像形成装置1がタンデム方式のカラープリンターである場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、画像形成装置1はタンデム方式以外のカラープリンターであってもよいし、モノクロプリンターであってもよい。また、スキャナーを備えた複写装置や、ファクシミリ通信機能を備えたファクシミリ装置といった単機能機、或いはこれらの機能を兼ね備えた複合機(MFP: Multi-Function Peripheral)に本発明を適用しても、同様の効果を得ることができる。
When the absolute humidity in the machine of the
(6-4) In the above embodiment, the case where the
本発明に係る画像形成装置は、像間でのトナーの転写や感光体メモリの発生を抑制して、十分な量のトナーをクリーニングブレードに供給することができる画像形成装置として有用である。 The image forming apparatus according to the present invention is useful as an image forming apparatus capable of suppressing the transfer of toner between images and the generation of a photoconductor memory and supplying a sufficient amount of toner to the cleaning blade.
1………画像形成装置
121…作像部
122…感光体ドラム
123…露光部
124…感光体ユニット
125…中間転写ベルト
126…現像ユニット
127…一次転写ローラー
129…二次転写ローラー
150…制御部
160、190…クリーニングブレード
162…帯電ローラー
180…環境センサー
1 ... Image forming apparatus 121 ... Image forming unit 122 ...
Claims (6)
前記静電転写後に前記第1の像担持回転体上に残留するトナーを掻き取るクリーニングブレードと、
2以上のトナー像を形成する場合に、先行するトナー像の後端から後続するトナー像の先端までのトナー像間において、前記第1の像担持回転体上にトナーパッチを形成するトナーパッチ形成手段と、
前記トナー像間において、前記第1の転写バイアスとは逆極性の第2の転写バイアスを前記転写体に印加するバイアス制御手段と、
前記トナー像間において、前記第1の像担持回転体を回転駆動して、前記クリーニングブレードにトナーを供給する潤滑剤供給手段と、を備え、
前記バイアス制御手段は、前記トナーパッチの帯電量に応じて、前記第2の転写バイアスの制御方式を定電流制御と定電圧制御とのいずれかに切り替える
ことを特徴とする画像形成装置。 A transfer means for electrostatically transferring a toner image from the first image-supporting rotating body to the second image-supporting body at the transfer position by applying a first transfer bias to the transfer body.
A cleaning blade that scrapes off the toner remaining on the first image-supporting rotating body after the electrostatic transfer,
When forming two or more toner images, toner patch formation that forms a toner patch on the first image-carrying rotating body between the toner images from the rear end of the preceding toner image to the tip of the subsequent toner image. Means and
A bias control means for applying a second transfer bias having a polarity opposite to that of the first transfer bias to the transfer body between the toner images.
A lubricant supply means for rotationally driving the first image-carrying rotating body to supply toner to the cleaning blade is provided between the toner images.
The image forming apparatus is characterized in that the bias control means switches the control method of the second transfer bias to either constant current control or constant voltage control according to the amount of charge of the toner patch.
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 When the charge amount of the toner patch is larger than a predetermined threshold value, the bias control means sets the transfer bias control method to constant current control, and when the charge amount of the toner patch is smaller than the predetermined threshold value. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the transfer bias control method is constant voltage control.
ことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2, wherein the bias control means switches the transfer bias control method according to the amount of charge of the toner patch at the transfer position where the toner image is electrostatically transferred.
現像バイアスを印加することによって、前記静電潜像にトナーを供給し、前記トナーパッチを形成する現像手段と、を備え、
前記バイアス制御手段は、前記トナーパッチを形成する際の露光量、露光時間、現像バイアス、現像バイアスの印加時間、前記トナーパッチのカバレッジおよび環境条件の何れか一以上に応じて前記トナーパッチの帯電量の多寡を判定する
ことを特徴とする請求項2または3に記載の画像形成装置。 An exposure means for exposing the first image-supporting rotating body to form an electrostatic latent image,
A developing means for supplying toner to the electrostatic latent image and forming the toner patch by applying a developing bias is provided.
The bias control means charges the toner patch according to any one or more of the exposure amount, the exposure time, the development bias, the application time of the development bias, the coverage of the toner patch, and the environmental conditions when forming the toner patch. The image forming apparatus according to claim 2 or 3, wherein the amount is determined.
ことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の画像形成装置。 The first image-bearing rotating body is a photoconductor drum in which an electrostatic latent image is formed by exposure and a toner image is formed by developing the electrostatic latent image, according to claim 1. The image forming apparatus according to any one of 4.
ことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the first image-carrying rotating body is an intermediate transfer belt capable of carrying a toner image to be transferred on a recording sheet.
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