JP2023121586A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、帯電ローラを備える画像形成装置に関する。より詳しくは、像担持体に対して帯電ローラが離接可能な画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus having a charging roller. More specifically, it relates to an image forming apparatus in which a charging roller can be separated from and in contact with an image carrier.
像担持体に離接可能なローラ画像形成装置が、例えば特開2018-17995号公報(特許文献1)に開示されている。特許文献1においては、画像形成装置は、画像形成部と、制御部とを備え、制御部は、画像形成部を制御する。画像形成部は、像担持体である中間転写ベルトと、二次転写ローラと、トナー濃度検出部とを有し、中間転写ベルトは、表面にトナー画像が形成される。二次転写ローラは、中間転写ベルトの表面に圧接、及び離間可能である。トナー濃度検出部は、二次転写ローラを通過後の中間転写ベルトのトナー画像のトナー濃度を検出する。制御部は、検出結果のトナー濃度と、画像データに含まれるトナー濃度データとに基づいて、二次転写ローラが圧接状態であるか、又は離間状態であるかを判定している。それによって、画像形成部の動作が遅延することなく、二次転写ローラの異常を検出できる画像形成装置を提供している。
A roller image forming apparatus that can be attached to and removed from an image carrier is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-17995 (Patent Document 1). In
従来の画像形成装置は上記のように構成されていた。特許文献1では、像担持体である中間転写ベルトから二次転写ローラが離間している状態を、用紙に二次転写されなかったトナー画像を画像濃度センサで検出することによって判断していた。つまり、像担持体上にトナー画像が予め形成されている状態において、二次転写部で用紙に二次転写されなかったトナー画像を画像濃度センサで検出するものであって、帯電ローラのように像担持体の帯電ローラと対応する位置より像担持体の回転方向の上流側でトナー画像が形成されていない場合には、ローラの離間を判定することはできなかった。
A conventional image forming apparatus is configured as described above. In
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、離接機構によって感光体ドラム(像担持体)に離接可能な帯電ローラの感光体ドラムとの離接状態を検出するとともに、帯電ローラが感光体ドラムと離間している状態を検知する際に消費されるトナーの量を削減することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention was made to solve the above-described problems. Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reducing the amount of toner consumed when detecting that the charging roller is separated from the photosensitive drum.
この発明による画像形成装置は、感光体ドラムと、感光体ドラムの表面を帯電させる、離接機構によって感光体に離接可能な帯電ローラと、感光体ドラムの表面上にトナー像を形成するための現像ローラを有する現像部と、感光体ドラムの表面上に形成されたトナー像を検出する画像センサと、制御部を有する。制御部は、感光体ドラムへの帯電ローラの接触状態が異常であれば感光体ドラム上にトナー像が形成され、帯電ローラの接触状態が正常であればトナー付着が発生しない第1の制御区間と、帯電ローラの接触状態にかかわらず感光体ドラム上にトナー像が形成されない第2の制御区間とを有する離接判定モードを実行可能で、制御部は、第1の制御区間とにおける画像センサの検出結果に基づいて、帯電ローラの感光体ドラムへの接触状態を判断する。 An image forming apparatus according to the present invention includes a photosensitive drum, a charging roller that charges the surface of the photosensitive drum and can be separated from and contacted to the photosensitive drum by a contact/separation mechanism, and a toner image formed on the surface of the photosensitive drum. , an image sensor for detecting the toner image formed on the surface of the photosensitive drum, and a controller. The controller controls a first control section in which a toner image is formed on the photosensitive drum if the contact state of the charging roller with the photosensitive drum is abnormal, and that toner adhesion does not occur if the contact state of the charging roller is normal. and a second control section in which no toner image is formed on the photosensitive drum regardless of the contact state of the charging roller. The contact state of the charging roller to the photosensitive drum is determined based on the detection result of .
つまり、制御部が実行可能な離接判定モードが有する第1の制御区間において、帯電ローラが感光体ドラムと離間していれば(かぶり現像を利用して)トナー像が形成され、帯電ローラが感光体ドラムと当接していれば(かぶり現像が行なわれないので)トナー像が形成されないので、画像センサによって帯電ローラの感光体ドラムへの接触状態を判断することができるようになる。また制御部が実行可能な離接判定モードが有する第2の制御区間において、帯電ローラが感光体ドラムから離間した状態であってもトナー像が形成されない(かぶり現像が発生しない条件であるため)ため、帯電ローラの接触状態の判断に必要なトナー像の量を少なくすることができる。 That is, in the first control section of the contact/separation determination mode executable by the control unit, if the charging roller is separated from the photosensitive drum (using fogging development), a toner image is formed and the charging roller Since a toner image is not formed if the charging roller is in contact with the photosensitive drum (because fog development is not performed), the contact state of the charging roller with the photosensitive drum can be determined by the image sensor. In the second control section of the contact/separation determination mode that can be executed by the control unit, a toner image is not formed even when the charging roller is separated from the photosensitive drum (because this is a condition in which fog development does not occur). Therefore, the amount of toner image necessary for determining the contact state of the charging roller can be reduced.
好ましくは、帯電ローラに所定の電圧を印加する帯電電源と、現像ローラに所定の電圧を印加する現像電源とを更に備え、制御部は、第1の制御区間においては、画像形成時と同じ条件である所定の電圧を前記帯電ローラ、及び現像ローラに印加し、第2の制御区間においては、現像ローラに画像形成時とは異なる逆極性の電圧を印加し、帯電ローラには電圧を印加しないか、又は帯電ローラの放電開始電圧未満の電圧を印加する。 Preferably, a charging power supply for applying a predetermined voltage to the charging roller and a developing power supply for applying a predetermined voltage to the developing roller are further provided, and the control section controls the same conditions as those during image formation in the first control section. is applied to the charging roller and the developing roller, and in the second control section, a voltage opposite in polarity to that during image formation is applied to the developing roller, and no voltage is applied to the charging roller. Alternatively, a voltage lower than the discharge start voltage of the charging roller is applied.
更に好ましくは、感光体ドラム上のトナー像を用紙に転写する転写部材と転写部材用の転写電源を更に備え、制御部は、第1の制御区間において、転写部材に画像形成時とは異なる逆極性の電圧を印加する。 More preferably, a transfer member for transferring the toner image on the photosensitive drum to a sheet and a transfer power source for the transfer member are further provided, and the control section controls the transfer member to perform the transfer in a reverse direction different from that during image formation in the first control section. Apply a voltage of polarity.
制御部は、第1の制御区間の時間を、第2の制御区間の時間より短くなるように制御するのが好ましい。 It is preferable that the control unit controls the time of the first control interval to be shorter than the time of the second control interval.
この発明の一実施の形態においては、画像形成装置は、複数の色の画像を出力するカラー画像形成装置を含み、カラー画像形成装置は、複数の色の画像を出力するために、それぞれが感光体ドラムを含む複数の帯電ローラと現像ローラとの組と、各感光体ドラム上に形成されたトナー像が転写される中間転写体とを有し、制御部は、中間転写体上のトナー像を検出するように配置された画像センサの検出結果に基づいて、複数の帯電ローラと現像ローラとの組における感光体ドラムへの接触状態を判断する。 In one embodiment of the present invention, the image forming apparatus includes a color image forming apparatus for outputting images in a plurality of colors, the color image forming apparatuses each having a photosensitive layer for outputting images in a plurality of colors. It has a set of a plurality of charging rollers and developing rollers including a body drum, and an intermediate transfer member to which the toner image formed on each photosensitive drum is transferred. Based on the detection result of the image sensor arranged to detect the contact state of the plurality of sets of charging rollers and developing rollers with respect to the photosensitive drum is determined.
カラー画像形成装置のように、帯電ローラと現像ローラとの組が複数ある場合でも、第1の制御区間開始時からの経過時間で検出画像がどの帯電ローラと現像ローラとの組のものか判定が可能になる。 Even if there are a plurality of pairs of charging rollers and developing rollers, as in a color image forming apparatus, it is determined which pair of charging rollers and developing rollers the detected image belongs to based on the elapsed time from the start of the first control section. becomes possible.
制御部は、複数の帯電ローラと現像ローラとの組に対し、所定電圧の印加開始から、画像センサによってトナー像が検出されるまでの時間を測定し比較することにより、感光体ドラムへの接触状態が異常である帯電ローラと現像ローラの組を特定してもよい。 The control unit measures and compares the time from the start of application of a predetermined voltage to the detection of the toner image by the image sensor to a plurality of pairs of charging rollers and developing rollers, thereby determining the contact with the photosensitive drum. A set of charging roller and developing roller that is in an abnormal state may be identified.
制御部は、複数の帯電ローラと現像ローラとの組に対し、第1の制御区間の時間を個別に設定し、画像センサが検出するトナー像の検出時間と各第1の制御区間の時間を比較することにより、感光体ドラムへの接触状態が異常である帯電ローラと現像ローラの組を特定してもよい。 The control unit individually sets the time of the first control interval for each of the plurality of pairs of charging rollers and developing rollers, and sets the detection time of the toner image detected by the image sensor and the time of each first control interval. A combination of a charging roller and a developing roller that is in an abnormal contact state with the photoreceptor drum may be identified by the comparison.
制御部は、第1の制御区間において、複数の帯電ローラと現像ローラとの組に対し、現像ローラに印加する電圧の絶対値を画像出力時よりも小さくなるように制御してもよい。 The control unit may control, in the first control section, the absolute value of the voltage applied to the plurality of pairs of charging rollers and developing rollers to be smaller than that at the time of image output.
制御部は、第1の制御区間において、複数の帯電ローラと現像ローラとの組に対し、現像ローラに印加する電圧を画像出力時の電圧に比べそれぞれ異なる割合で印加し、画像センサによって検出される検出値の大きさと現像ローラに印加する電圧を比較することにより、感光体ドラムへの接触状態が異常である帯電ローラと現像ローラの組を特定してもよい。 In the first control section, the control unit applies voltages to the developing rollers at different rates compared to the voltage at the time of image output to the plurality of pairs of charging rollers and developing rollers, and the voltages are detected by the image sensor. By comparing the magnitude of the detection value and the voltage applied to the developing roller, the set of the charging roller and the developing roller that is in an abnormal contact state with the photosensitive drum may be specified.
制御部は、複数の帯電ローラと現像ローラとの組に対して、第1の制御区間と第2の制御区間とを複数実施することで、複数の帯電ローラと現像ローラとの組における、感光体ドラムへの接触状態を判断してもよい。 The control unit executes a plurality of first control sections and second control sections for a plurality of sets of charging rollers and developing rollers, thereby controlling the exposure of the plurality of sets of charging rollers and developing rollers. The state of contact with the body drum may be determined.
感光体ドラムと帯電ローラとは、プロセスユニットを構成し、制御部は、プロセスユニットの交換時に、画像センサによる、感光体ドラムの表面上への第1の制御区間と第2の制御区間とにおける、トナー像の有無に基づいて、帯電ローラの感光体ドラムへの接触状態を判断しても良い。 The photosensitive drum and the charging roller constitute a process unit, and the control unit controls the image sensor to detect the image on the surface of the photosensitive drum in the first control section and the second control section when the process unit is replaced. Alternatively, the contact state of the charging roller with the photosensitive drum may be determined based on the presence or absence of the toner image.
表示部を更に備え、制御部は、帯電ローラの感光体ドラムへの接触がなされてないと判断した場合、表示部に、帯電ローラの感光体ドラムへの接触状態を確認するように報知表示してもよい。 A display unit is further provided, and when the control unit determines that the charging roller is not in contact with the photosensitive drum, the display unit displays a notification requesting confirmation of the contact state of the charging roller with the photosensitive drum. may
また、制御部は、帯電ローラの感光体ドラムへの接触がなされてないと判断した場合、表示部に、帯電ローラの感光体ドラムへの接触がなされてないと判断したプロセスユニットの帯電ローラの感光体ドラムへの接触状態を確認するように報知表示してもよい。 Further, when the control unit determines that the charging roller is not in contact with the photosensitive drum, the display unit indicates the charging roller of the process unit that has determined that the charging roller is not in contact with the photosensitive drum. A notification may be displayed so as to confirm the contact state with the photoreceptor drum.
この発明によれば、画像形成装置が予め備えている画像センサで、画像形成装置の制御部が実行可能な第1の制御区間において、帯電ローラの感光体ドラムへの接触状態を確認できる。また、画像形成装置の制御部が実行可能な第2の制御区間を設けることで、帯電ローラが感光体ドラムに接触していない状態であっても、トナー像が感光体ドラム上に形成されることを防止できる。 According to the present invention, the contact state of the charging roller with the photosensitive drum can be confirmed in the first control section that can be executed by the control unit of the image forming apparatus using an image sensor that is provided in advance in the image forming apparatus. Further, by providing the second control section that can be executed by the control unit of the image forming apparatus, the toner image is formed on the photoreceptor drum even when the charging roller is not in contact with the photoreceptor drum. can be prevented.
その結果、帯電ローラの感光体ドラムへの離接状態を検出するとともに、トナー消費量を削減することが可能な画像形成装置を提供できる。 As a result, it is possible to provide an image forming apparatus capable of detecting the contact/separation state of the charging roller with respect to the photosensitive drum and reducing toner consumption.
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴及び利点は、図面を参照して行なう後述の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。 The above object, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description of embodiments given below with reference to the drawings.
[第1実施の形態]
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の一実施の形態に係る、画像形成装置10がモノクロの画像形成装置10である場合の接触式の帯電ローラ12周りの構成を示す図であり、感光体ドラム11及び転写ユニット18を介して用紙38に現像剤(トナー)17が転写されている状態を示す図である。
[First embodiment]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration around a contact-
図1を参照して、この実施形態に係る画像形成装置10は、接地され、トナー像が形成される感光体ドラム11と、感光体ドラム11に所定の帯電バイアス電圧を印加する帯電ローラ12と、帯電ローラ12の下流側に配置された露光ユニット14と、露光ユニット14の下流側に配置された現像ユニット15と、現像ユニット15の下流側に配置された画像濃度センサ22と、画像濃度センサ22の下流側に、感光体ドラム11に当接するように配置され、感光体ドラム11とともに回転することで用紙38を挟持して搬送することによって感光体ドラム11上のトナー像を用紙38に転写する転写ユニット18と、転写ユニット18の下流側に設けられ、感光体ドラム11から電位を除去する除電ユニット19と、除電ユニット19の下流側に設けられた廃トナー回収部20と、クリーニングブレード21と、を備える。
Referring to FIG. 1, an
帯電ローラ12は、マイナスの定電圧制御された帯電用電源23に接続され、クリーニングローラ13に接触している。現像ユニット15は、トナー17を感光体ドラム11に供給する現像ローラ16を含み、現像ローラ16は、マイナスの現像用電源24に接続される。転写ユニット(転写部材)18は、転写ローラであり転写用電源25に接続される。
The charging
画像センサ22は、画像形成装置10の周囲環境や、画像形成枚数が増加(使用時間が増加)しても常に安定したトナー像を形成するために、現像用電源24から現像ローラ16へ供給する電源条件等を調整する際に使用されるものである。具体的には、現像ローラ16に供給する電源条件を変更して得られる感光体ドラム11上のトナー像の画像濃度を検出し、これが最適になるように現像ローラ16へ供給する電源条件等を変更する。
The
この実施の形態においては、画像形成装置10が予め備えている画像センサ22で、画像形成装置10の設置時及びプロセスユニット(感光体ドラム11と帯電ローラ12を含むユニット)の新品交換時において、帯電ローラ12が非接触状態にある場合にトナー像が形成される所謂かぶり現像を利用して、感光体ドラム11と帯電ローラ12との接触状態を判断する。
In this embodiment, when the
すなわち、この実施の形態においては、制御部30は、感光体ドラム11への帯電ローラ12の接触状態が異常であれば感光体ドラム11上にトナー像が形成され、帯電ローラ12の接触状態が正常であればトナー像が形成されない第1の制御区間と、帯電ローラ12の接触状態にかかわらずトナートナー像が形成されない第2の制御区間とを有する離接判定モードを実行可能で、第1の制御区間における画像センサ22の(トナー像の)検出結果に基づいて、帯電ローラ12の感光体ドラム11への接触状態(離接状態)を判定する。
That is, in this embodiment, if the contact state of the charging
本来、図1を参照して説明したように、感光体ドラム11と帯電ローラ12とが接触していれば、画像形成時に帯電電源23によって印加される電圧(例えば、-1200V)を帯電ローラ12に印加することにより、帯電ローラ12を介して、感光体ドラム11の表面が所定の電位(例えば-600V)に一様帯電され、露光ユニット14で印刷像に応じて露光された領域は、電位が下がって静電潜像が形成され、現像ローラ16から静電潜像部に帯電されたトナー17が現像電源24によって印加される現像バイアス電圧によって電気的に供給されてトナー像として顕像化されるので、画像センサ22はトナー像の濃度に応じた濃度情報を検出する。しかし、露光ユニット14で露光を行わなかった場合は、静電潜像が形成されない(現像バイアスが印加された現像ローラ16との間の電位差がない、あるいは少ない)ので、現像ローラ16からトナー17が供給されずトナー像は形成されない。そのため、画像濃度センサ22はトナー像を検出することはない。つまり感光体ドラム11そのものの表面状態すなわち素面状態(トナーのない状態)に応じた値を検出する。一方、感光体ドラム11と帯電ローラ12とが離間していれば、帯電ローラ12を介して、感光体ドラム11が帯電されない。そのため、現像ローラ16に現像バイアス電圧(例えば-400V)が印加されると、感光体ドラム11との間に大きな電位差が生じ、大量のトナー17が感光体ドラム11上(の現像ローラ16と対応する領域すべて)に電気的に移動する所謂かぶり現像によってトナー像が形成される。すなわち、第1の制御区間においては、帯電ローラ12と感光体ドラム11との接触状態が異常であれば、感光体ドラム11にトナー像が形成されて、画像センサ22で検出される。
Originally, as described with reference to FIG. 1, if the
通常の画像形成動作時は、転写ユニット18にはプラスの電源が接続され用紙に感光体ドラム11上のトナー像を転写するが、この実施の形態においては、転写ユニット18用の転写用電源25には、プラスとマイナスのいずれの電源にも接続可能になっており、第1の制御区間においては、転写ユニット18に通常の出力とは逆極性の電圧を印加する。このように構成することによって、異常があった場合でも、転写ユニット18がトナー17で汚れることを防止できる。
During a normal image forming operation, the
一方、第2の制御区間においては、感光体ドラム11への帯電ローラ12の接触状態にかかわらずトナー付着が発生しないように、帯電ローラ12には、例えば-500V(帯電ローラ12が感光体ドラム11を帯電させない、すなわち放電開始電圧より低い電圧であればよく、0Vであってもよい。)が印加され、現像ローラには、例えば、+150Vが印加される。
On the other hand, in the second control section, the charging
なお、このような制御、及び判断を行なうために、図1に示したように制御部30が設けられ、制御部30は、帯電用電源23への印加電圧を制御する帯電用電源制御部23a、現像用電源24への印加電圧を制御する現像用電源制御部24a、転写ユニット18への印加電圧を制御する転写用電源制御部25a、画像センサ22、及び帯電ローラ12が感光体ドラム11と接触していないことを表示する表示部34等に接続されている。また、制御部30はCPUやメモリ等を含み、画像形成装置10全体を制御する。
In order to perform such control and judgment, a
以下に、具体的に説明する。図2は、この発明の一実施の形態に係る、モノクロの画像形成装置10における、上記した第1の制御区間と第2の制御区間の制御シーケンスを示す図である。図2を参照して、そこには、上から、感光体ドラム11の図示の無い駆動モータのOn-Off信号、帯電電源23の帯電ローラ12への出力のOn-Off信号、現像電源24の現像ローラ16への出力のOn-Off信号、画像センサ22の出力信号が示されている。ここでは、第1の制御区間をaで、第2の制御区間をbで示している。
A specific description will be given below. FIG. 2 is a diagram showing the control sequence of the above-described first control section and second control section in the monochrome
図2を参照して、感光体ドラム11の駆動モータのOn-Off信号は、第1の制御区間から第2の制御区間までOnしている。帯電ローラ12への出力は、当初は0Vであるが、第1の制御区間aにおいてOnして、上記したマイナスの電圧(例えば,-1200V)が印加され、第2の制御区間bに入るとOffする(例えば-500Vになる)。現像ローラ16への出力は、当初は0Vであるが、第1の制御区間aにおいてOnして、マイナスの電圧(例えば、-400V)が印加され、第2の制御区間bに入るとプラスの電圧(例えば+150V)が印加され、第2の制御区間bが終了すると、Offして元の0Vになる。
Referring to FIG. 2, the on-off signal of the drive motor for
すなわち、この実施の形態では、第1の制御区間aでは、帯電ローラ12への出力も、現像ローラ16への出力もOnしてマイナス極性の、画像形成時と同じ条件である所定電圧が印加され、感光体ドラム11と、帯電ローラ12とが離間していれば、かぶり現像を生じる条件を満たしているため、かぶり現象が生じて感光体ドラム11にトナー像が形成され、これを画像センサ22で検出できる。
That is, in this embodiment, in the first control section a, both the output to the charging
一方で、第2の制御区間bでは、帯電ローラ12への出力はOff、又は放電開始電圧未満の電圧を印加し、現像ローラ16への出力は画像形成時とは極性の異なる逆極性の電圧が印加され、逆バイアス電圧印加状態になるため、感光体ドラム11と、帯電ローラ12とが離間していても、かぶり現像を生じない。したがって、現像ローラ16によって、トナー17が感光体ドラム11に電気的に移動して付着することはない。
On the other hand, in the second control section b, the output to the charging
なお、画像センサ22の出力は、通常はHigh信号であるが、帯電ローラ12が離間していると、第1の制御区間によって、感光体ドラム11にかぶり現像による画像が生成されるため、図中、点線で示すようにLow信号が出力される。
Note that the output of the
なお、ここでは、第1の制御区間(a)が第2の制御区間(b)よりも短いように図示しているが、これにより、第1の制御区間(a)で生成されるかぶり現像によって形成されるトナー像の長さを短くできる。つまり帯電ローラ12の離間確認に必要なトナー像の量を少なくすることができる。特に、第1の制御区間(a)で形成されたトナー像が画像センサ22に到達するまでの時間が長い場合等、第2の制御区間(b)を第1の制御区間より長くすることで形成されるトナー像の量を少なくすることができ、消費されるトナーの量を少なくすることができる。また、これに限らず、第1の制御区間(a)と第2の制御区間(b)が等しくても良い。
Here, the first control section (a) is shown to be shorter than the second control section (b). can shorten the length of the toner image formed by That is, it is possible to reduce the amount of toner image required for checking the separation of the charging
ここで説明した処理を図3に示すフローチャートで説明する。図3は、感光体ドラム11と帯電ローラ12との接触状態の判定方法(離接判定モード)を示すフローチャートである。図3を参照して、制御部30のCPUはまず、図示の無い駆動モータを回転させて、感光体ドラム11を回転させる
(ステップS11、以下ステップを省略する)。そして、第1の制御区間として、帯電ローラ12に第1帯電バイアス電圧(例えば、上記した-1200V)を印加し、現像ローラ16に第1現像バイアス電圧(例えば、上記した-400V)を印加する(S12)。第1時間が経過したかどうかを判断する(S13)。ここで、第1時間は、かぶり現像による帯状の画像を感光体ドラム11上に形成するために必要な帯電ローラの離接確認時間である。S13で、第1時間が経過していなければ(S13でN)、S12へ戻る。なお前述したが、露光ユニット14は動作させない。
The processing described here will be described with reference to the flowchart shown in FIG. FIG. 3 is a flowchart showing a method of determining the contact state between the
第1時間が経過していれば(S13でY)、次に、第2の制御区間として、帯電ローラ12に第2帯電バイアス電圧を印加し(例えば、上記した-500V)を印加し、現像ローラ16に第2現像バイアス電圧(例えば、上記した+150V)を印加する(S14)。画像センサ22が画像を検出したか否か(信号Lowを検出したか)を判断する(S15)。
If the first time has elapsed (Y in S13), then in the second control section, the second charging bias voltage (for example, -500 V) is applied to the charging
S15で画像センサ22が画像(信号Low)を検出しなければ(S15でN)、制御部30は、第2時間(画像濃度センサ22が画像(信号Low)を検出するのに必要な時間)が経過したか否かを判断し(S16)、経過していなければ(S16でN)、S14へ戻る。経過していれば(S16でY)、帯電ローラ12と現像ローラ16へのバイアス電圧の印加を停止させ、駆動モータの回転を停止させる(S17)。
If the
S15で画像濃度センサ22が画像(信号Low)を検出すれば(S15でY)、帯電ローラ12が感光体ドラム11に接触していないと判断して、帯電ローラ12と現像ローラ16へのバイアス電圧の印加を停止させ、駆動モータの回転を停止させた後、表示部34に帯電ローラ12が感光体ドラム11に接触していないことを表示する(S18)。
If the
以上のように、この実施の形態においては、制御部30が、現像バイアス電圧と帯電バイアス電圧を制御して、かぶり現像を発生させることができるかぶり現像あり区間である第1の制御区間と、かぶり現像を発生させることがない第2の制御区間とを有する離接判定モードを実行可能に設けた。
As described above, in this embodiment, the
これによって、電流計や専用のセンサを設けなくても、既存の画像センサ22を利用した離接判定モードを制御部30が実行することによって、帯電ローラ12の感光体ドラム11との離接状態を効果的に判定できる。
As a result, the contact/separation state of the charging
言い換えると、制御部30が実行可能な離接判定モードが有する第1の制御区間において、帯電ローラ12が感光体ドラム11と離間していれば(かぶり現像によって)トナー像が形成され、帯電ローラ12が感光体ドラム11と当接していれば(かぶり現像が行なわれないので)トナー像が形成されないので、画像センサによって帯電ローラ12の感光体ドラム11への接触状態を判断することができるようになる。また制御部30が実行可能な離接判定モードが有する第2の制御区間において、帯電ローラ12が感光体ドラム11から離間した状態であってもトナー像が形成されない(かぶり現像が発生しない条件であるため)ため、帯電ローラ12の接触状態の判断に必要なトナー像の量を少なくすることができる。
In other words, if the charging
また制御部が、帯電ローラの感光体ドラムへの接触がなされてないと判断した場合、表示部に、帯電ローラの前記感光体ドラムへの接触状態を確認するように報知表示するので、作業者は、接触状態に異常が発生することに気づくことができるので、速やかに対応することができるようになる。 Further, when the control unit determines that the charging roller is not in contact with the photosensitive drum, the display unit displays a notification requesting confirmation of the contact state of the charging roller with the photosensitive drum. can notice that an abnormality occurs in the contact state, so that it is possible to respond promptly.
なお、この実施の形態における、第1の制御区間及び第2の制御区間の時間は、例えば、ともに130msであり、その動作条件におけるトナーの消費量は、約0.7gであった。 In this embodiment, the duration of the first control section and the second control section are both 130 ms, for example, and the amount of toner consumed under these operating conditions is approximately 0.7 g.
これは、本発明の初期検討時の作動条件におけるトナーの消費量である1.4gに対して、ほぼ半分である。 This is almost half of the toner consumption of 1.4 g under the operating conditions at the time of the initial study of the present invention.
なお、本発明の初期検討時の作動条件が、この実施形態と異なるのは、第2の制御区間における帯電電圧及び現像電圧が、それぞれ-1200Vと、-400Vである点のみであり、他の作動条件は全て同じである。また、ここで説明する、各実施の形態の作動条件の具体的内容は、後に表1を用いて説明する。 The operating conditions at the time of the initial study of the present invention differed from this embodiment only in that the charging voltage and the developing voltage in the second control section were -1200 V and -400 V, respectively. All operating conditions are the same. Further, specific contents of the operating conditions of each embodiment described here will be described later using Table 1.
次に、プロセスユニットにおいて、帯電ローラ12を感光体ドラム11に離接させる機構(離接機構)について説明する。図4は、作業者が、画像形成装置10の設置時やプロセスユニットの新品交換時に、帯電ローラ12を感光体ドラム11に当接させる状態の一例を示す図である。ここでは、ノブ40を図4の右方向に押し込むことによって、帯電ローラ12が感光体ドラム12に当接される。ここで、図4の上はノブ40が引き出された離間状態を示し、図4の下は図中矢印で示すように、ノブ40が押し込まれた接触状態を示す。
Next, a mechanism for separating and contacting the charging
帯電ローラ12は、図4の上に示すように、感光体ドラム11に対して離間した状態で出荷されるため、帯電ローラ12と感光体ドラム11との間には隙間がある。これによって、帯電ローラ12が長期に放置された場合の、表面弾性層の変形や劣化を防止できる。
Since the charging
一方、帯電ローラ12を感光体ドラム11に当接させるときは、図4の下に示すように、ノブ40を押し込む。ここで、図4の上に示すように、帯電ローラ12とクリーニングローラ13とは1つの軸受で保持されており、帯電ローラ12が感光体ドラム11と離間した状態を維持するための爪35を有する。帯電ローラ12が離間している状態からノブ40を押し込むと、爪35と係合しているノブ40と一体的に形成された係止部材36の係止部36aが図4の右方向に移動し、爪35との係合が外れる。このとき、軸受を感光体ドラム11側へ付勢する付勢部材37が軸受を押し上げて、帯電ローラ12が感光体ドラム11に当接(接触)する。
On the other hand, when the charging
[第2実施の形態]
次に、この発明の他の実施の形態について説明する。上記実施の形態においては、画像形成装置10がモノクロの画像形成装置10である場合にこの発明を適用した場合について説明したが、以下には、カラー画像形成装置にこの発明を適用した場合について説明する。
[Second embodiment]
Next, another embodiment of the invention will be described. In the above embodiment, the case where the present invention is applied when the
図5は、画像形成装置10がカラー画像形成装置50である場合に、この発明を適用した場合における、先の実施の形態における図1に対応する図である。図5を参照して、この実施の形態においては、カラー画像形成装置50は、黄色(Y)の画像形成部60と、マゼンタ(M)の画像形成部70と、シアン(C)の画像形成部80と、ブラック(K)の画像形成部90とを含む。
FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 1 in the previous embodiment when the present invention is applied when the
黄色(Y)の画像形成部60は、図1に示したモノクロの画像形成装置10と同様に、黄色(Y)の感光体ドラム61、黄色(Y)の帯電ローラ62、黄色(Y)のクリーニングローラ63、黄色(Y)の露光ユニット64、黄色(Y)の現像ユニット65、黄色(Y)の現像ローラ66、黄色(Y)の現像剤(トナー)67、黄色(Y)の除電ユニット68、黄色(Y)の廃トナー回収部69a、及び黄色(Y)のクリーニングブレード69bを有する。
The yellow (Y)
同様に、マゼンタ(M)の画像形成部70、シアン(C)の画像形成部80、及びブラック(K)の画像形成部90は、それぞれの色の感光体ドラム71,81,及び91、それぞれの色の帯電ローラ72,82,及び92、それぞれの色のクリーニングローラ73,83及び93、それぞれの色の露光ユニット74,84,及び94、それぞれの色の現像ユニット75,85,及び95、それぞれの色の現像ローラ76、86、及び96、それぞれの色の現像剤(トナー)77,87,及び97、それぞれの色の除電ユニット78,88,及び98、それぞれの色の廃トナー回収部79a,89a,及び99a、並びにそれぞれの色のクリーニングブレード79b,89b,及び99bを有する。
Similarly, the magenta (M)
それぞれの画像形成部60,70,80及び90で形成された各色のトナー像は、それぞれの中間転写ローラ(中間転写部材)55a~55dを介して、中間転写ベルト54に転写されて、中間転写ベルト54上にカラーのトナー像を形成する。なお、中間転写ベルト54に転写するために、それぞれの中間転写ローラ55a~55dには、各中間転写ローラ55a~55dにバイアス電圧を印加する中間転写電源制御部56a~56dが設けられる。
The toner images of respective colors formed by the respective
中間転写ベルト54は、駆動ローラ51aと従動ローラ51bに巻き付けられ、駆動ローラ51aと二次転写ローラ52との間にはニップ部が形成されており、図示の無い用紙をそのニップ部に挟み込んで搬送しつつ、中間転写ベルト54表面のカラーのトナー像を用紙上に転写する。
The
図5に示すように、カラー画像形成装置50においても、図1と同様に制御部59が設けられ、制御部59は、図示の無い各色の帯電用電源58a~38dへの印加電圧を制御する帯電用電源制御部58a~58d、中間転写ローラ55a~55dへの印加電圧を制御する中間転写電源制御部56a~56d、中間転写ベルト54上のトナー像を検出する画像センサ53、及び帯電ローラ62,72,82及び92が感光体ドラム61,71,81及び91と接触していないことを表示する表示部34等に接続されている。
As shown in FIG. 5, the color
ここで、各画像形成部60、70、80及び90は、相互に、例えば90mmの間隔を空けて配置され、かぶり現像あり区間である第1の制御区間においては、各画像形成部60、70、80及び90の感光体ドラム61,71,81及び91にバイアス電圧を印加する印加時間を、感光体ドラムピッチ/プロセス速度より短い時間としている。なお、プロセス速度とは、中間転写ベルト54のベルト回転速度をいう。
Here, the
すなわち、制御部59は、第1の制御区間において各現像ローラ66,76,86及び96にバイアス電圧を印加する時間を、感光体ドラム61,71,81及び91のピッチ/プロセス速度より短い時間とし、中間転写ベルト54上に重なって転写されないように所定の時間間隔でそれぞれの各現像ローラ66,76,86及び96に対してバイアス電圧を順次出力する。
That is, the
このように構成することで、万一、画像形成部60、70、80及び90のすべての帯電ローラ62,72,82及び92が離間している状態であっても、中間転写ベルト54上にかぶりトナー像が重ならずに転写されるので、帯電ローラ62,72,82及び92の離間状態を確実に検出できる。
With this configuration, even if all the charging
次に、カラー画像形成装置50における全体構成について説明する。図6は、カラー画像形成装置50における全体構成を示す図である。図6に示すように、黄色(Y)の画像形成部60、マゼンタ(M)の画像形成部70、シアン(C)の画像形成部80、及びブラック(K)の画像形成部90は、それぞれのプロセスユニット60a,70a,80a及び90aを有し、現像ユニット65,75,85及び95とともに一体化されている。
Next, the overall configuration of the color
なお、カラー画像形成装置50においても、それぞれのプロセスユニット60a,70a,80a及び90aにおいて、帯電ローラ62、72,82及び92を、それぞれの感光体ドラム61,71,81及び91に離接させる機構(離接機構)を有している。この具体的な構成は、図4で説明したモノクロの画像形成装置10と同様であるので、その説明は省略する。
Also in the color
次に、カラー画像形成装置50における、各色の帯電ローラ62、72,82及び92と感光体ドラム61,71,81及び91との離接状態(異常)を検出する方法(離接判定モード)について説明する。図7は、この方法(第1の方法)における上記した第1の制御区間と第2の制御区間の制御シーケンスを示す図であり、モノクロの画像形成装置10における図2に対応する図である。図7を参照して、そこには、上から、各色の画像形成部60,70,80及び90の感光体ドラム61,71,81及び91の駆動モータのOn-Off信号、ブラック(K)の画像形成部90の感光体ドラム91の帯電ローラ92への出力のOn-Off信号、現像ローラ96のへ出力のOn-Off信号、シアン(C)の画像形成部80の帯電ローラ82への出力のOn-Off信号、現像ローラ86への出力のOn-Off信号、マゼンタ(M)の画像形成部70の帯電ローラ72への出力のOn-Off信号、及び現像ローラ76への出力のOn-Off信号、黄色(Y)の画像形成部60の帯電ローラ62への出力のOn-Off信号、及び現像ローラ66への出力のOn-Off信号、並びに画像センサ53の出力信号が示されている。ここでは、第1の制御区間をaで、第2の制御区間をbで示している。
Next, in the color
図7を参照して、各色の画像形成部60,70,80及び90の感光体ドラム61,71,81及び91の駆動モータのOn-Off信号は、第1の制御区間から第2の制御区間までOnしている。ブラック(K)の帯電ローラ92への出力は、当初はOffして0Vであるが、第1の制御区間aにおいてOnして、所定のマイナスの電圧が印加され、第2の制御区間bに入るとOffする。現像ローラ96への出力は、当初はOffして0Vであるが、第1の制御区間aにおいてOnして、所定のマイナスの電圧が印加され、第2の制御区間bに入ると逆バイアス電圧であるプラスの電圧が印加され、第2の制御区間bが終了すると、Offして元の0Vになる。
Referring to FIG. 7, the on-off signals of the driving motors of the
シアン(C)への画像形成部80の帯電ローラ82及び現像ローラ86、マゼンタ(M)の画像形成部70の帯電ローラ72及び現像ローラ76への出力、黄色(Y)の画像形成部60の帯電ローラ62及び現像ローラ66への出力も同様である。
Output to the charging
すなわち、この実施の形態では、第1の制御区間aでは、各色の画像形成部60,70,80及び90の帯電ローラ62,72,82及び92への出力も、現像ローラ66,76,86及び96への出力もOnしてマイナスの電圧が印加され、感光体ドラム61,71,81及び91と、帯電ローラ62,72,82及び92とが離間していれば、かぶり現像を生じる条件を満たしているため、かぶり現象が生じて、現像ローラ66,76,86及び96によって、感光体ドラム61,71,81及び91にトナー像が形成される。
That is, in this embodiment, in the first control section a, the outputs to the charging
一方で、第2の制御区間bでは、帯電ローラ62,72,82及び92への出力はOffし、現像ローラ66,76,86及び96への出力は逆バイアス状態になるため、感光体ドラム61,71,81及び91と、帯電ローラ62,72,82及び92とが離間していても、かぶり現像を生じないため、現像ローラ66,76,86及び96によって、トナーが感光体ドラム61,71,81及び91に移動することはない。
On the other hand, in the second control section b, the outputs to the charging
なお、図7において、ブラック(K)の帯電ローラ92において点線で示すように第2の制御区間においては、電源Offではなく、感光体ドラム91が帯電しない、放電開始電圧より低い値としても良い。
In FIG. 7, as indicated by the dotted line for the charging
また、シアンや、マゼンタや、黄色の帯電ローラ62,72及び82の出力においても点線で示すように、第2の制御区間bにおける印加電圧を、各帯電ローラ62,72及び82が放電する放電開始電圧より低い電圧に設定しても良い。こうすれば、電源をOffしなくても第2の制御区間において各感光体ドラム61、71および81が帯電されることを防止できる。
In addition, as indicated by dotted lines, the voltage applied in the second control section b is also applied to the outputs of the charging
図7の一番下に、画像センサ53の出力を示している。通常は画像を検出しないため、High信号であるが、帯電ローラ62,72,82及び92が離間していると、第1の制御区間によって、感光体ドラム61,71,81及び91にかぶり現像によるトナー像が生成されため、Low信号が出力される。ここでは、帯電ローラ62,72,82及び92と現像ローラ66,76,86及び96とが4つの画像形成部60,70,80及び90において離間している場合を示しており、かぶり現像によって画像が生成された場合の、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、及び黄色(Y)のLow信号が図中、点線で示されている。なお、各色の画像形成部60,70,80及び90が一定の時間間隔を空けて形成されるため、各色について画像濃度センサ53のかぶり現像による出力も、間隔を空けて形成される。
At the bottom of FIG. 7, the output of
ここでは、各色の画像形成部60,70,80及び90について、第1の制御区間(a)が第2の制御区間(b)よりも短いように図示しているが、これは、図5に示したように、各色の画像形成部60、70、80及び90から画像センサ53までの距離が長いため、かぶり現像によって形成されるトナー像が画像センサ53に到達するまでの時間が長くなって、かぶり現像で大量のトナーが使用されることを防止するためである。
Here, the
ここでは、色毎に、帯電ローラへの出力と現像ローラへの出力について、第1の区間と第2の区間とを示して、これを、画像センサ53で個別に検出する場合について説明しているが、これに限らず、カラー画像形成装置50を構成する4つの画像形成部60,70,80及び90それぞれに、画像センサ53を設けもよい。
Here, for each color, the output to the charging roller and the output to the developing roller are shown in the first section and the second section, and the case where the
以上のように、カラー画像形成装置50においては、複数の色の画像を出力するために、複数の感光体ドラム61,71,81及び91が個別に含まれる帯電ローラ62,72,82及び92と現像ローラ66,76,86及び96との組と各感光体ドラム61,71,81及び91上に形成されたトナー像が転写される中間転写ベルト54(中間転写体)とを有し、制御部59は、前記中間転写体ベルト54上のトナー像を検出するように配置された画像センサ53によるトナー像の検出結果に基づいて、帯電ローラ62,72,82及び92と現像ローラ66,76,86及び96との複数の組における感光体ドラム61,71,81及び91への離接状態を判断することができる。
As described above, in the color
また、カラー画像形成装置50において、複数の感光体ドラム61,71,81及び91が個別に含まれる複数の帯電ローラ62,72,82及び92と現像ローラ66,76,86及び96との組を用いて画像を形成するために、所定の電圧を印加するが、その開始から画像センサ53による、トナー像(かぶり現像が行われた場合に形成される)の検出までの時間は、各色の帯電ローラ62,72,82及び92と現像ローラ66,76,86及び96との組によって変化する。そのため、所定電圧の印加開始から画像センサ53によってトナー像(かぶり現像が行われた場合に形成される)が検出されるまでの時間を測定し比較することにより、複数の感光体ドラム61、71、81及び91それぞれへの接触状態が異常である複数の帯電ローラ62,72,82及び92と現像ローラ66,76,86及び96との組を特定できる。
Further, in the color
次に、カラー画像形成装置50における帯電ローラ62,72,82及び92の接触状態の判定方法(離接判定モード)について説明する。図8は、カラー画像形成装置50における帯電ローラの接触状態の判定方法を示すフローチャートである。
Next, a method of determining the contact state of the charging
図8を参照して、制御部59のCPUはまず、図示の無い駆動モータを回転させて、Y,M,C及びKの4つの感光体ドラム61,71,81及び91のうちの第i番目(ここではi=1、iは、Y、M、C、Kを制御用にプログラムで識別するために色ごとに割り振られた数値(変数)である。本実施形態の場合、1がY、2がM、3がC,4がK)の感光体ドラム61を回転させる(S21)。第i番目の帯電ローラに第1帯電バイアス電圧を印加し、第i番目の現像ローラ66,76,86及び96に第1現像バイアス電圧を印加する(S22)。第1時間が経過するのを待って(S23)、経過すれば(S23でY)、第i番目の帯電ローラに第2帯電バイアス電圧を印加し、第i番目の現像ローラに第2現像バイアス電圧を印加する(S24)。
Referring to FIG. 8, the CPU of the
次に、画像センサ53が第1時間、又は第1帯電バイアス(第i番目)と相関関係のある濃度の画像を検出したか(信号Low)を判断する(S25)。
Next, it is determined whether the
S25で、画像濃度センサ53が画像(信号Low)を検出しなかったときは(S25でN)、第2時間が経過したか否かを判断する(S26)。S26で、第2時間が経過すれば、最後の帯電ユニットが終了したか否かを判断する(S27)。
When the
S26で、第2時間が経過していないときは(S26でN)、S24に戻る。S26で、第2時間が経過すれば(S26でY)、最後の帯電ユニットが終了したか否かを判断する(S27)。S27で最後の帯電ユニットが終了していないときは(S27でN),i=i+1として(S29)、S22へ戻る。 In S26, when the second time has not elapsed (N in S26), the process returns to S24. In S26, if the second time has passed (Y in S26), it is determined whether or not the last charging unit has finished (S27). When the last charging unit is not finished in S27 (N in S27), i=i+1 is set (S29) and the process returns to S22.
S25で画像センサ53が第1時間、又は第1帯電バイアス(第i番目)と相関関係のある濃度の画像(信号Low)を検出したときは、S25でY、帯電ローラが接触していない、と判断して、第i番目の帯電ローラが接触していないとして、表示部34に表示する(S30)。最後(i=4)の帯電ユニットが終了したか否かを判断し(S31)、最後(i=4)の帯電ユニットが終了していれば(S31でY)、バイアス電圧の、帯電ローラや現像ローラへの印加を停止し、駆動モータの回転も停止させる(S32)。S31で、最後(i=4)の帯電ユニットが終了していなければ(S31でN)、i=i+1(S33)としてS22へ戻り、これをi=4になるまで繰り返す。
In S25, when the
なお、ここで、第1時間は、先の実施の形態と同様に、かぶり現像による帯状の画像を感光体ドラム61,71,81及び91上に形成するために必要な、帯電ローラ62,72,82及び92の離接確認時間である。なお実施形態1と同様に本実施形態でも、露光ユニット14は動作させない。
Here, as in the previous embodiment, the first time is the charging
以上のように、この実施の形態においては、カラー画像形成装置50において、現像バイアス電圧と帯電バイアス電圧を制御して、かぶり現像を発生させる第1の制御区間を作り、帯電ローラ62,72,82及び92が離れている時だけ形成されるかぶり画像を画像センサ53で検知する。これにより、帯電ローラ62,72,82及び92が離間(トラブル=異常)状態であることを確認できる。
As described above, in this embodiment, in the color
つまり、電流計や専用センサを設けなくても、既存の画像センサ53を利用した離接判定モードを実行することによって、帯電ローラ62,72,82及び92の感光体ドラム61,71,81及び91との離接状態を効果的に判定できる。
That is, without providing an ammeter or a dedicated sensor, by executing the contact/separation determination mode using the existing
次に、カラー画像形成装置50における異常を検出する第2の方法(別の離接判定モード)について説明する。図9は、カラー画像形成装置50における異常を検出する第2の方法における制御シーケンスを示す図である。図9を参照して、そこには、上から、2つのカラーの画像形成部(シアン(C)とブラック(K))80及び90の感光体ドラム81及び91の駆動モータのOn-Off信号、ブラック(K)の画像形成部90の帯電ローラ92への出力のOn-Off信号、現像ローラ96への出力のOn-Off信号、シアン(C)の画像形成部80の帯電ローラ82への出力のOn-Off信号、現像ローラ86への出力のOn-Off信号が示されている。ここでも、第1の制御区間をaで、第2の制御区間をbで示している。
Next, a second method (another contact/separation determination mode) for detecting an abnormality in the color
図9を参照して、感光体ドラム81及び91の駆動モータのOn-Off信号は、第1の制御区間から第2の制御区間までOnしている。ブラック(K)の帯電ローラ92への出力は、当初はOffであるが、第1の制御区間aにおいてOnして、所定のマイナスの電圧が印加され、第2の制御区間bに入るとOffする。現像ローラ96への出力は、当初は0Vであるが、第1の制御区間aにおいてOnして、所定のマイナスの電圧が印加され、第2の制御区間bに入ると逆バイアス電圧であるプラスの電圧が印加され、第2の制御区間bが終了すると、Offして元の0Vになる。
Referring to FIG. 9, the on-off signal for the driving motors of
シアン(C)の画像形成部80の帯電ローラ82、及び現像ローラ96の第1の制御区間aの出力は、ブラック(K)の帯電ローラ92の出力よりも長く、第2の制御区間bの出力は、ブラック(K)の帯電ローラ92の出力よりも短い。
The output of the charging
すなわち、この実施の形態においては、第1の制御区間の時間の長さを、各色の画像形成部(ここでは、ブラックとシアンの2色)ごとに変更したため、かぶり現像が行なわれる時間が、色ごとに異なる。その結果、画像センサ53が、かぶり画像を検出する時間が分かれば、どの色の画像形成部の帯電ローラが離間しているのかが分かる。
That is, in this embodiment, since the length of time of the first control section is changed for each image forming section of each color (here, two colors of black and cyan), the time for fog development is Different for each color. As a result, if the time required for the
つまり、この実施の形態によれば、複数の帯電ローラと現像ローラとの組に対し、第1の制御区間の時間を個別に設定し、画像センサ53が検出するトナー像(かぶり現像が行われた場合に形成される)の検出時間と個別に設定された各第1の制御区間の時間を比較することにより、各感光体ドラム61,71,81及び91への接触状態が異常である帯電ローラと現像ローラの組を特定することができる。換言すると複数の帯電ローラ62.72,82及び92と現像ローラ66,76,86及び96との組における、感光体ドラム61,71,81及び91への接触状態を判断できる。
That is, according to this embodiment, the time of the first control section is individually set for a plurality of pairs of charging rollers and developing rollers, and the toner image detected by the image sensor 53 (fogging development is performed). By comparing the detection time of each of the first control sections set individually with the detection time of the first control section formed when the charging A set of rollers and developer rollers can be specified. In other words, the state of contact with the
また上記例では第1の制御区間の時間の長さを、各色の画像形成部ごとに変更したが、
第1の制御区間において、複数の帯電ローラと現像ローラとの組に対し、現像ローラに印加する電圧の絶対値を画像出力時よりも小さくなるように制御してもよい。
In the above example, the length of time of the first control section is changed for each image forming section of each color.
In the first control section, the absolute value of the voltage applied to the developing roller may be controlled to be smaller than that at the time of image output for a plurality of sets of charging roller and developing roller.
このようにすることで、かぶり現像によって形成されるトナー像の濃度を低くすることができ、ひいてはかぶり現像によって消費されるトナーの量を削減(必要最低限)することができる。 By doing so, the density of the toner image formed by fogging development can be reduced, and the amount of toner consumed by fogging development can be reduced (required minimum).
更に、第1の制御区間において、前記複数の帯電ローラと現像ローラとの組に対し、各現像ローラに印加する電圧を画像出力時の電圧に比べそれぞれ異なる割合で印加し、画像センサによって検出される検出値の大きさと前記現像ローラに印加する電圧を比較することにより、感光体ドラムへの接触状態が異常である帯電ローラと現像ローラの組を特定してもよい。 Further, in the first control section, voltages applied to the plurality of sets of charging rollers and developing rollers are applied to the respective developing rollers at different rates compared to the voltage at the time of image output, and are detected by the image sensor. A combination of a charging roller and a developing roller that is in an abnormal contact state with the photosensitive drum may be identified by comparing the magnitude of the detection value and the voltage applied to the developing roller.
このようにすることで、各現像ローラに印加する電圧が異なるため、各現像ローラで形成されるかぶり現像によるトナー像の濃度が異なるため、画像センサ53によって検出されたトナー像の濃度情報に基づいて、感光体ドラムへの接触状態が異常である帯電ローラと現像ローラの組を正確に特定できるようになる。 By doing so, since the voltage applied to each developing roller is different, the density of the toner image formed by each developing roller due to fog development is different. Therefore, it becomes possible to accurately identify the combination of the charging roller and the developing roller that is in an abnormal contact state with the photosensitive drum.
また制御部が、帯電ローラの感光体ドラムへの接触がなされてないと判断した場合、表示部に、帯電ローラの感光体ドラムへの接触がなされてないと判断したプロセスユニットの帯電ローラの感光体ドラムへの接触状態を確認するように報知表示するので、作業者は、異常のあるプロセスユニットがわかるので、速やかに対応することができるようになる。 Further, when the control unit determines that the charging roller is not in contact with the photosensitive drum, the display unit displays the photosensitive drum of the charging roller of the process unit that has determined that the charging roller is not in contact with the photosensitive drum. Since the notification is displayed so as to confirm the state of contact with the body drum, the operator can recognize the abnormal process unit and can promptly respond.
次に、カラー画像形成装置50における離接を検出する第3の方法(更に別の離接判定モード)について説明する。図10は、カラー画像形成装置50における異常を検出する第3の方法における制御シーケンスを示す図である。
Next, a third method (another separation determination mode) for detecting contact separation in the color
図10を参照して、そこには、上から、2つのカラーの画像形成部(シアン(C)及びブラック(K))80及び90の感光体ドラム81及び91の駆動モータのOn-Off信号、ブラック(K)の画像形成部90の帯電ローラ92への出力のOn-Off信号、現像ローラ96への出力のOn-Off信号、シアン(C)の画像形成部80の帯電ローラ82への出力のOn-Off信号、現像ローラ86への出力のOn-Off信号が示されている。ここでも、第1の制御区間をaで、第2の制御区間をbで示している。
Referring to FIG. 10, there are, from the top, on-off signals for the driving motors of the
図10においては、感光体ドラム81及び91の駆動モータのOn-Off信号は、第1の制御区間から第2の制御区間までOnしている。ブラック(K)の帯電ローラ92への出力は、当初はOffであるが、第1の制御区間aでOnして所定の電圧が印加され、第2の制御区間bに入るとOffする。次いで、2回目の第1の制御区間aに入り、再びOnして所定の電圧が印加され、その後、2回目の第2の制御区間bに入ってOffする。
In FIG. 10, the on-off signal for the driving motors of the
また、2回の第1の制御区間aの印加電圧及び時間はほぼ同じであり、第1回目の第2の制御区間bの時間は第1の制御区間aとほぼ同じであり、第2回目の第2の制御区間bの時間は第1回目より長い。 In addition, the applied voltage and time of the first control section a are substantially the same for the two times, the time of the second control section b of the first time is substantially the same as that of the first control section a, and the time of the second control section b is substantially the same as that of the first control section a. is longer than the first time.
一方、現像ローラ96の出力は、当初はOffであるが、第1の制御区間aでOnして所定の電圧が印加され、第2の制御区間bに入ると逆バイアス電圧が印加される。次いで、2回目の第1の制御区間aに入り、再びOnして所定の電圧が印加され、その後、2回目の第2の制御区間bに入って逆バイアス電圧が印加され、第2の制御区間bが終了するとOffする。すなわち、この実施の形態においては、第1の制御区間aと第2の制御区間bとを2回繰り返している。
On the other hand, the output of the developing
また、2回の第1の制御区間aの印加電圧及び時間はほぼ同じであり、第1回目の第2の制御区間bの時間は第1の制御区間aとほぼ同じであり、第2回目の第2の制御区間bの時間は第1回目より長い。 In addition, the applied voltage and time of the first control section a are substantially the same for the two times, the time of the second control section b of the first time is substantially the same as that of the first control section a, and the time of the second control section b is substantially the same as that of the first control section a. is longer than the first time.
その下にシアン(C)の画像形成部80の帯電ローラ82、及び現像ローラ86への出力電圧が示されている。
Output voltages to the charging
ここでは、帯電ローラ82への出力は、当初はOffであるが、第1の制御区間aでOnして所定の電圧が印加され、第2の制御区間bに入ると再びOffする。また、現像ローラ86への出力電圧は、当初はOffであるが、第1の制御区間aでOnして所定の電圧が印加され、第2の制御区間bに入ると逆バイアス電圧が印加される。
Here, the output to the charging
なお、ここでは、シアン(C)の帯電ローラ82、及び現像ローラ86の第1の制御区間aの長さは、ブラック(K)の帯電ローラ92や現像ローラ96の第1の制御区間aの長さよりも約2倍長く、ブラック(K)の帯電ローラ92や現像ローラ96の場合のように、制御区間は繰り返されていない。
Here, the length of the first control section a of the cyan (C) charging
すなわち、この実施の形態においては、第1の制御区間の時間と第2の制御区間の時間とを繰り返したり、第1の制御区間の時間と第2の制御区間の時間とを、1回のみにしたりして、各色の画像形成部60,70,80及び90ごとに、第1の制御区間の時間と第2の制御区間の時間との割合を変更したため、かぶり現像が行なわれる時間や、パターン等が、色ごとに異なる。その結果、画像濃度センサ53が、かぶり画像を検出する時間やパターンが分かれば、どの色の画像形成部60,70,80及び90の帯電ローラ62,72,82及び92が離間しているのかが分かる。
That is, in this embodiment, the time of the first control section and the time of the second control section are repeated, or the time of the first control section and the time of the second control section are repeated only once. Since the ratio between the time of the first control section and the time of the second control section is changed for each of the
すなわち、この実施の形態においては、複数の帯電ローラ62,72,82及び92と現像ローラ66,76,86及び96との組に対して、第1の制御区間aと第2の制御区間とを複数実施することで、複数の帯電ローラ62,72,82及び92と現像ローラ66,76,86及び96との組における、感光体ドラム61,71,81及び91への接触状態を判断できる。
That is, in this embodiment, the first control section a and the second control section are set for the sets of the charging
なお、第1の制御区間で印加する電圧の絶対値を画像出力時よりも小さくしてもよい。このようにすることで、トナーが流出する量を抑えることができる。この場合の動作条件を、表1において、条件Fで示す。 Note that the absolute value of the voltage applied in the first control section may be smaller than that during image output. By doing so, the amount of toner flowing out can be suppressed. The operating conditions in this case are indicated by condition F in Table 1.
また、複数の帯電ローラ62,72,82及び92と、現像ローラ66,76,86及び96との組に対して、第1の制御区間で印加する電圧を画像出力時の電圧に比べ異なる割合で印加することで、複数の帯電ローラ62,72,82及び92と現像ローラ66,76,86及び96との組における、感光体ドラム61,71,81及び91への接触状態を判断してもよい。
Also, the voltage applied in the first control section to the set of the plurality of charging
次に、上記した実施の形態における、動作条件の詳細、及びその動作条件におけるトナーの消費量について説明する。表1は、動作条件等を示す表である。 Next, the details of the operating conditions and the amount of toner consumed under the operating conditions in the above embodiment will be described. Table 1 is a table showing operating conditions and the like.
ここで、動作条件のAは、本発明の初期検討時の実施の形態に対応し、動作条件のBは、最初に説明した制御条件に対応し、上記したモノクロの画像形成装置10において説明したものである。動作条件のCは、その後に説明した条件に対応し、動作条件のD~Fは、それぞれ、上記した実施の形態に対応する。
Here, the operating condition A corresponds to the embodiment at the time of the initial study of the present invention, and the operating condition B corresponds to the control condition described at the beginning, which was described in the monochrome
本発明は、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく、他の種々な形で実施することができる。そのため、上述の実施形態は例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。 The invention may be embodied in various other forms without departing from its spirit or essential characteristics. Therefore, the above-described embodiments are merely examples and should not be construed as limiting. All modifications and changes that fall within the equivalent scope of the claims of the present invention are within the scope of the present invention.
本発明は、感光体ドラムと帯電ローラが非接触状態にある場合にトナー像が形成されるかぶり現像を利用して感光体ドラムと帯電ローラとの離接状態を判定する離接判定モードを実行可能であるため、離接機構によって感光体ドラムに離接可能な帯電ローラを有する画像形成装置として有用である。 The present invention executes a contact/separation determination mode that determines the contact/separation state between the photosensitive drum and the charging roller using fogging development in which a toner image is formed when the photosensitive drum and charging roller are in a non-contact state. Therefore, it is useful as an image forming apparatus having a charging roller that can be separated from and contacted with the photosensitive drum by a separation mechanism.
10 画像形成装置
11 感光体ドラム
12 帯電ローラ
13 クリーニングローラ
14 露光ユニット
15 現像ユニット
16 現像ローラ
17 現像剤(トナー)
18 転写ユニット
19 除電ユニット
20 廃トナー回収部
21 クリーニングブレード
22、53 画像センサ
23 帯電用電源
24 現像用電源
25 転写用電源
30,59 制御部
34 表示部
38 用紙
50 カラー画像形成装置
54 中間転写ベルト
55 中間転写ローラ
56 中間転写電源
60 黄色(Y)の画像形成部
70 マゼンタ(M)の画像形成部
80 シアン(C)の画像形成部
90 ブラック(K)の画像形成部
10
18
Claims (13)
前記感光体ドラムの表面を帯電させる、離接機構によって前記感光体に離接可能な帯電ローラと、
前記感光体ドラムの表面上にトナー像を形成するための現像ローラを有する現像部と、
前記感光体ドラムの表面上に形成されたトナー像を検出する画像センサと、制御部を有する画像形成装置であって、
前記制御部は、前記感光体ドラムへの前記帯電ローラの接触状態が異常であれば前記感光体ドラム上にトナー像が形成され、前記帯電ローラの接触状態が正常であればトナー像が形成されない第1の制御区間と、前記帯電ローラの接触状態にかかわらず前記感光体ドラム上にトナー像が形成されない第2の制御区間とを有する離接判定モードを実行可能で、
前記制御部は、前記第1の制御区間における前記画像センサの検出結果に基づいて、前記帯電ローラの前記感光体ドラムへの接触状態を判断する、画像形成装置。 a photoreceptor drum; and a charging roller that charges the surface of the photoreceptor drum and is separable from and contactable to the photoreceptor by a contact and separation mechanism;
a developing section having a developing roller for forming a toner image on the surface of the photosensitive drum;
An image forming apparatus comprising an image sensor for detecting a toner image formed on the surface of the photosensitive drum, and a controller,
The controller forms a toner image on the photosensitive drum if the contact state of the charging roller with the photosensitive drum is abnormal, and does not form the toner image if the contact state of the charging roller is normal. capable of executing a contact/separation determination mode having a first control section and a second control section in which a toner image is not formed on the photosensitive drum regardless of the contact state of the charging roller;
The image forming apparatus, wherein the control unit determines a contact state of the charging roller with the photosensitive drum based on a detection result of the image sensor in the first control section.
前記現像ローラに所定の電圧を印加する現像電源と、を更に備え、
前記制御部は、
前記第1の制御区間においては、画像形成時と同じ条件である所定の電圧を前記帯電ローラ、及び現像ローラに印加し、
前記第2の制御区間においては、前記現像ローラに画像形成時とは異なる逆極性の電圧を印加し、帯電ローラには電圧を印加しないか、又は帯電ローラの放電開始電圧未満の電圧を印加する、ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 a charging power supply that applies a predetermined voltage to the charging roller;
a developing power supply that applies a predetermined voltage to the developing roller,
The control unit
In the first control section, a predetermined voltage that is the same condition as in image formation is applied to the charging roller and the developing roller,
In the second control section, a voltage having a polarity opposite to that during image formation is applied to the developing roller, and no voltage is applied to the charging roller, or a voltage lower than the discharge start voltage of the charging roller is applied. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
前記制御部は、前記第1の制御区間において、転写部材に画像形成時とは異なる逆極性の電圧を印加する、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 further comprising a transfer member for transferring the toner image on the photoreceptor drum to a sheet and a transfer power supply for the transfer member;
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein, in the first control section, the control section applies a voltage having a polarity different from that during image formation to the transfer member.
前記カラー画像形成装置は、複数の色の画像を出力するために、それぞれが感光体ドラムを含む複数の帯電ローラと現像ローラとの組と、前記各感光体ドラム上に形成されたトナー像が転写される中間転写体とを有し、
前記制御部は、前記中間転写体上のトナー像を検出するように配置された前記画像センサの検出結果に基づいて、前記複数の帯電ローラと現像ローラとの組における前記感光体ドラムへの接触状態を判断する、ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The image forming device includes a color image forming device that outputs images of a plurality of colors,
In order to output images of a plurality of colors, the color image forming apparatus includes a plurality of pairs of charging rollers and developing rollers, each of which includes a photosensitive drum, and a toner image formed on each of the photosensitive drums. an intermediate transfer member to be transferred;
The controller controls contact of the set of the plurality of charging rollers and the developing roller with the photosensitive drum based on the detection result of the image sensor arranged to detect the toner image on the intermediate transfer member. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the state is determined.
前記制御部は、前記プロセスユニットの交換時に、前記画像センサによる、前記感光体ドラムの表面上への前記第1の制御区間と前記第2の制御区間とにおける、トナー像の有無に基づいて、前記帯電ローラの前記感光体ドラムへの接触状態を判断する、ことを特徴とする請求項1~10のいずれか一つに記載の画像形成装置。 The photosensitive drum and the charging roller constitute a process unit,
At the time of replacement of the process unit, the control unit, based on the presence or absence of a toner image on the surface of the photosensitive drum in the first control section and the second control section, detected by the image sensor, The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the contact state of the charging roller to the photosensitive drum is determined.
制御部は、前記帯電ローラの前記感光体ドラムへの接触がなされてないと判断した場合、前記表示部に、前記帯電ローラの前記感光体ドラムへの接触状態を確認するように報知表示する、ことを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。 further comprising a display,
When the control unit determines that the charging roller is not in contact with the photosensitive drum, the display unit displays a notification requesting confirmation of the contact state of the charging roller with the photosensitive drum. 12. The image forming apparatus according to claim 11, wherein:
制御部は、前記帯電ローラの前記感光体ドラムへの接触がなされてないと判断した場合、前記表示部に、前記帯電ローラの前記感光体ドラムへの接触がなされてないと判断した前記プロセスユニットの前記帯電ローラの前記感光体ドラムへの接触状態を確認するように報知表示する、ことを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。 further comprising a display,
When the controller determines that the charging roller is not in contact with the photoreceptor drum, the process unit determines that the charging roller is not in contact with the photoreceptor drum by displaying the display unit. 12. The image forming apparatus according to claim 11, wherein a notification is displayed so as to confirm the contact state of the charging roller with the photosensitive drum.
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