JP4929861B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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モノクロ画像形成装置では、像担持体上に形成されるトナー像は、転写装置を用いて直接被転写体である記録媒体上に転写され、定着されるか、或いは中間の被転写体である中間転写体に1次転写装置により1次転写され、該中間転写体から最終的な被転写体である記録媒体上に2次転写装置により転写され、定着される。
4サイクル型カラー画像形成装置は、感光体のような像担持体表面を帯電させ、その帯電域に画像露光を施すなどして静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成する。かかるトナー像形成においては、互いに異なる色のトナーを収容した複数の現像装置を順次用いて、順次異なる色のトナー像を該像担持体上に形成する。さらに、該像担持体上に形成されるトナー像を、1次転写装置を用いて順次、重ねて中間転写体上に1次転写し、かくして形成される中間転写体上の多重トナー像を2次転写装置で記録媒体に2次転写し、定着させて、カラー画像を得ることができる。
クリーナレスタイプの画像形成装置の典型的なものは、転写残トナーを現像装置で回収する画像形成装置である。
正規帯電極性に帯電した転写残トナーは帯電部材に回収されずに帯電部材を通過し、次回画像形成において所謂ゴーストとなって現れるおそれがあることから、像担持体表面の移動方向において転写装置(1次、2次転写装置があるときは1次転写装置)より下流側、且つ、帯電装置より上流側に、正規帯電極性に帯電した転写残トナーを取り込み、逆極性に帯電させて像担持体上へ戻す固定型(非回転型)の導電性ブラシを設けることが記載されている。
表面が移動するように駆動される静電潜像担持体の該表面を帯電装置で帯電させ、該帯電域に静電潜像形成装置で静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像とし、該トナー像を転写装置で被転写体に転写する画像形成装置であって、
前記帯電装置が前記静電潜像担持体表面に接触配置された帯電ローラ及び該帯電ローラに交流電圧に直流電圧を重畳した帯電バイアスを印加する第1バイアス印加装置を含んでおり、
前記静電潜像担持体の表面移動方向において前記転写装置より下流側、且つ、前記帯電装置より上流側にトナー回収部材が該静電潜像担持体表面を摺擦するように配置され、該トナー回収部材にバイアスを印加するための第2バイアス印加装置が設けられており、
さらに、前記第1バイアス印加装置及び第2バイアス印加装置を制御する制御部が設けられており、
前記第1バイアス印加装置は、前記帯電ローラに画像形成時帯電バイアス又は該画像形成時帯電バイアスより交流成分のピークツーピーク電圧が大きい非画像形成時帯電バイアスを選択的に印加することができ、
前記第2バイアス印加装置は、前記トナー回収部材に前記静電潜像担持体表面のトナーを回収するためのトナー回収バイアス又は前記静電潜像担持体表面に前記現像装置に回収させるトナーを吐き出すためのトナー吐き出しバイアスを選択的に印加することができ、 前記制御部は、少なくとも画像形成時には前記画像形成時帯電バイアスが前記帯電ローラに印加され、非画像形成時における予め定められたタイミングで前記非画像形成時帯電バイアスが前記帯電ローラに印加されるように前記第1帯電バイアス印加装置を制御し、 該制御部は、さらに、前記第2バイアス印加装置について、少なくとも、前記帯電ローラに前記非画像形成時帯電バイアスが印加されるときに該帯電ローラを通過する静電潜像担持体表面部分が該帯電ローラより上流側で前記トナー回収部材を通過するとき、該トナー回収部材に前記トナー回収バイアスが印加されるように該第2バイアス印加装置を制御する画像形成装置を提供する。
トナー回収部材から静電潜像担持体上へ吐き出されるトナーは、現像装置に回収させて再使用できる。
なお、非画像形成時帯電バイアスの交流成分のピークツーピーク電圧を画像形成時帯電バイアスにおける交流成分のピークツーピーク電圧より大きくするとトナー回収部材による静電潜像担持体表面の摺擦研磨効果が向上する点は、後ほど図7(A)を参照して説明するように、確認している。
(1)前記現像装置は前記静電潜像担持体上に形成される静電潜像へトナーを供給して現像するための現像部材を含んでおり、該現像部材にバイアスを印加するための第3バイアス印加装置が設けられており、
該第3バイアス印加装置は、該現像部材に静電潜像担持体上の静電潜像へトナーを移行させる交流電圧に直流電圧を重畳した現像バイアス又は該現像バイアスより交流成分のピークツーピーク電圧が小さくトナーを該静電潜像担持体へ移行させないバイアスを選択的に印加でき、
前記制御部は、前記帯電ローラに前記非画像形成時帯電バイアスが印加されるときに該帯電ローラを通過する静電潜像担持体表面部分が、該帯電ローラより上流側で該現像部材を通過するとき、トナーを該静電潜像担持体へ移行させないバイアス設定とするように該第3バイアス印加装置を制御する画像形成装置。
前記制御部は、前記帯電ローラに前記非画像形成時帯電バイアスが印加されるときに該帯電ローラを通過する静電潜像担持体表面部分が、該帯電ローラより上流側で該現像部材を通過するとき、該現像部材が前記静電潜像担持体から離隔するように前記離隔装置を制御する画像形成装置。
前記制御部は、前記帯電ローラに前記非画像形成時帯電バイアスが印加されるときに該帯電ローラを通過する静電潜像担持体表面部分が、該帯電ローラより上流側で該転写部材に臨む位置を通過するとき、該転写部材を後退させて前記中間転写体を前記静電潜像担持体から離隔させるように前記後退駆動装置を制御する前記(1)、(2)又は(3)に記載の画像形成装置。
図1は本発明に係るモノクロ画像形成装置例の概略構成を示す図である。
図1に示す画像形成装置は、静電潜像担持体としてドラム型の回転駆動される感光体1を備えている。感光体1は本例では負帯電性の感光体である。感光体1は図1では図示省略している感光体駆動モータ(図2〜図5参照)により図1中時計方向回りに回転駆動される。
電源PW12による非画像形成時帯電バイアスは、交流成分のピークツーピーク電圧Vppが画像形成時帯電バイアスのそれより大きい。
現像ローラ41は図1では図示を省略している現像駆動モータ(図2〜図5参照)により所定のタイミングで図1中反時計方向に回転駆動される。なお、現像ローラ41の回転方向は図1に示すものとは反対方向でもよい。現像ローラ41には第3のバイアス印加装置PW3からバイアスを印加できるようになっている。バイアス印加装置PW3は、本例では、電源PW31、PW32及びそれら電源を切り換えるスイッチSW3を含んでいる。
図2における「ブラシ〜帯電」は、感光体1表面の1点が感光体回転によって、ブラシローラ6から帯電ローラ2へ至るに要する時間を示しており、図2における「露光〜現像」、「ブラシ〜露光」、「露光〜ブラシ」及び「露光〜一次転写」、後述する図3における同様の記載及び「現像〜帯電」、「ブラシ〜現像」、後述する図4における同様の記載並びに後述する図5における同様の記載及び「現像〜一次転写」も、同様に感光体1表面の1点が露光位置から現像ローラへ至るに要する時間などを示している。
感光体1上のトナー像の1次転写位置への到来に合わせて、タイミングローラ対9に記録紙Sを該転写位置へ供給させる。
中間転写ベルト7上の2次転写残トナーはベルトリーナ70で除去清掃される。
(1) 帯電ローラバイアス
(1-1)電源PW11による画像形成時帯電バイアス(前記時間Tc以外のときのもの): 直流成分Vdc=−500V、 交流成分 Vpp=1.2kVの1kHz正弦波 これにより感光体表面は略−500Vに帯電する。
(1-2)電源PW12による非画像形成時帯電バイアス(時間Tcのときのもの):
直流成分Vdc=−500V、 交流成分 Vpp=2.0kVの1kHz正弦波
(2) 電源PW31による現像バイアス:
直流成分Vdc=−320V、
交流成分 Vpp=1.3kV、duty35%の2kHz矩形波
(3) 1次転写バイアス:直流電圧+800V
(4) ブラシバイアス
(4-1)電源PW21によるトナー回収バイアス:
直流成分Vdc=−200V、
交流成分 Vpp=1kV、duty50%の1kHz矩形波
(4-2)電源PW22によるトナー吐き出しバイアス:直流電圧−500V
(1) 帯電ローラバイアス
(1-1)電源PW11による画像形成時帯電バイアス:
直流成分Vdc=−500V、 交流成分 Vpp=1.2kVの1kHz正弦波
(1-2)電源PW12による非画像形成時帯電バイアス:
直流成分Vdc=−500V、 交流成分 Vpp=2.0kVの1kHz正弦波
(2) 電源PW31による現像バイアス:
直流成分Vdc=−320V、
交流成分 Vpp=1.3kV、duty35%の2kHz矩形波
(3) 1次転写バイアス:直流電圧+800V
(4) ブラシバイアス
(4-1)電源PW21によるトナー回収バイアス( 図2中のTb時のもの) :
直流成分Vdc=−200V、
交流成分 Vpp=1kV、duty50%の1kHz矩形波
(4-2)電源PW22によるトナー吐き出しバイアス(Tb以外のときの逐次吐き出しバイ アス)(逐次吐き出しの場合、電源PW22は以下の交流バイアスを印加できる電 源とする)
直流成分Vdc=−100V、
交流成分 Vpp=300V、duty50%の100Hz矩形波
図3の制御シーケンスでは、図2の制御シーケンスと同様に、非画像形成時である後処理動作において帯電ローラ2にVppの大きい非画像形成時帯電バイアスを印加し、その帯電ローラ2を通過する感光体表面部分が帯電ローラ前にブラシローラ6を通過するときは、ブラシローラ6にトナー回収バイアスを印加するが、さらに、その帯電ローラ2を通過する予定の感光体表面部分が現像ローラ41を通過するとき、制御部Contの指示のもとに、該現像ローラ41に図1に示す電源PW32から、トナーを感光体1へ飛翔させないバイアスを印加する。
その他の点は図2の制御と略同様である。
第1例(交流バイアス)
直流成分Vdc=−320V、
交流成分 Vpp=700V duty35%の2kHz矩形波(Vppを小さくし たバアイアス)
第2例(直流バイアス)
直流電圧−320V(この場合、現像ローラ41に対するバイアス電源として直流電 圧に交流電圧を重畳したバイアスを印加できる一つの電源を用 い、交流成分出力を停止し、DC出力のみとしてもよい。)
図4の制御シーケンスの場合、現像ローラ41が停止しているときにブラシローラ6から感光体1上へ吐き出されるトナーは、1次転写ローラ5により中間転写ベルト7上へ転写され、ベルトクリーナ70で処理される。
その他の点は図2の制御と略同様である。
このカラー画像形成装置は、回転駆動される中間転写ベルト7’に沿ってイエロー画像形成部Y、マゼンタ画像形成部M、シアン画像形成部C及びブラック画像形成部Kが配置されたものである。
2次転写ローラ8’の上流側にはタイミングローラ対9’が配置され、下流側には定着装置10’が配置されている。
全ての画像形成部Y、M、C、Kを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとって以下に説明する。
図5の制御シーケンスのように、1次転写ローラを後退させる場合には、各画像形成部の1次転写ローラ5’を一斉に図示省略の後退駆動装置により後退させればよい。
2 帯電ローラ
3 画像露光装置
4 現像装置
41 現像ローラ
5 1次転写ローラ
6 ブラシローラ(トナー回収部材の1例)
7 中間転写ベルト
71、72、73 ベルト巻き掛けローラ
70 ベルトクリーナ
8 2次転写ローラ
9 タイミングローラ対
10 定着装置
Cont 制御部
PA 操作パネル
PW1 第1バイアス印加装置
PW11 画像形成時帯電バイアス電源
PW12 非画像形成時帯電バイアス電源
PW2 第2バイアス印加装置
PW21 トナー回収バイアス電源
PW22 トナー吐き出しバイアス電源
PW3 第3バイアス印加装置
PW31 現像バイアス電源
PW32 トナー飛翔防止バイアス設定のための電源
SW1、SW2、SW3 スイッチ
D1 現像ローラの離隔装置
D2 1次転写ローラのための後退駆動装置
S 記録媒体
Y イエロー画像形成部
M マゼンタ画像形成部
C シアン画像形成部
K ブラック画像形成部
1’ 感光体
2’ 帯電ローラ
3’ 画像露光装置
4’ 現像装置
41’ 現像ローラ
5’ 1次転写ローラ
6’ ブラシローラ(トナー回収部材の1例)
7’ 中間転写ベルト
71’、72’、73’ベルト巻き掛けローラ
70’ ベルトクリーナ
8’ 2次転写ローラ
9’ タイミングローラ対
10’ 定着装置
Claims (5)
- 表面が移動するように駆動される静電潜像担持体の該表面を帯電装置で帯電させ、該帯電域に静電潜像形成装置で静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像とし、該トナー像を転写装置で被転写体に転写する画像形成装置であって、
前記帯電装置が前記静電潜像担持体表面に接触配置された帯電ローラ及び該帯電ローラに交流電圧に直流電圧を重畳した帯電バイアスを印加する第1バイアス印加装置を含んでおり、
前記静電潜像担持体の表面移動方向において前記転写装置より下流側、且つ、前記帯電装置より上流側にトナー回収部材が該静電潜像担持体表面を摺擦するように配置され、該トナー回収部材にバイアスを印加するための第2バイアス印加装置が設けられており、
さらに、前記第1バイアス印加装置及び第2バイアス印加装置を制御する制御部が設けられており、
前記第1バイアス印加装置は、前記帯電ローラに画像形成時帯電バイアス又は該画像形成時帯電バイアスより交流成分のピークツーピーク電圧が大きい非画像形成時帯電バイアスを選択的に印加することができ、
前記第2バイアス印加装置は、前記トナー回収部材に前記静電潜像担持体表面のトナーを回収するためのトナー回収バイアス又は前記静電潜像担持体表面に前記現像装置に回収させるトナーを吐き出すためのトナー吐き出しバイアスを選択的に印加することができ、 前記制御部は、少なくとも画像形成時には前記画像形成時帯電バイアスが前記帯電ローラに印加され、非画像形成時における予め定められたタイミングで前記非画像形成時帯電バイアスが前記帯電ローラに印加されるように前記第1帯電バイアス印加装置を制御し、 該制御部は、さらに、前記第2バイアス印加装置について、少なくとも、前記帯電ローラに前記非画像形成時帯電バイアスが印加されるときに該帯電ローラを通過する静電潜像担持体表面部分が該帯電ローラより上流側で前記トナー回収部材を通過するとき、該トナー回収部材に前記トナー回収バイアスが印加されるように該第2バイアス印加装置を制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記現像装置は前記静電潜像担持体上に形成される静電潜像へトナーを供給して現像するための現像部材を含んでおり、該現像部材にバイアスを印加するための第3バイアス印加装置が設けられており、
該第3バイアス印加装置は、該現像部材に静電潜像担持体上の静電潜像へトナーを移行させる交流電圧に直流電圧を重畳した現像バイアス又は該現像バイアスより交流成分のピークツーピーク電圧が小さくトナーを該静電潜像担持体へ移行させないバイアスを選択的に印加でき、
前記制御部は、前記帯電ローラに前記非画像形成時帯電バイアスが印加されるときに該帯電ローラを通過する静電潜像担持体表面部分が、該帯電ローラより上流側で該現像部材を通過するとき、トナーを該静電潜像担持体へ移行させないバイアス設定とするように該第3バイアス印加装置を制御する請求項1記載の画像形成装置。 - 前記現像装置は前記静電潜像担持体上に形成される静電潜像へトナーを供給して現像するための現像部材及び該現像部材を該静電潜像担持体から離隔させる離隔装置を含んでおり、
前記制御部は、前記帯電ローラに前記非画像形成時帯電バイアスが印加されるときに該帯電ローラを通過する静電潜像担持体表面部分が、該帯電ローラより上流側で該現像部材を通過するとき、該現像部材が前記静電潜像担持体から離隔するように前記離隔装置を制御する請求項1記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記帯電ローラに前記非画像形成時帯電バイアスが印加されるときに該帯電ローラを通過する静電潜像担持体表面部分が、該帯電ローラより上流側で前記現像装置を通過するとき、該現像装置を停止させる請求項1又は3記載の画像形成装置。
- 前記転写装置は、前記被転写体の一種である中間転写体を介して前記静電潜像担持体に臨み、該静電潜像担持体上に形成されるトナー像を転写電圧印加のもとに該中間転写体に転写する転写部材及び該転写部材の後退駆動装置を含んでおり、該後退駆動装置は、該転写部材によって該中間転写体が該静電潜像担持体表面に接触している状態から該転写部材を後退させて該中間転写体を該静電潜像担持体表面から離隔させることができ、
前記制御部は、前記帯電ローラに前記非画像形成時帯電バイアスが印加されるときに該帯電ローラを通過する静電潜像担持体表面部分が、該帯電ローラより上流側で該転写部材に臨む位置を通過するとき、該転写部材を後退させて前記中間転写体を前記静電潜像担持体から離隔させるように前記後退駆動装置を制御する請求項2、3又は4記載の画像形成装置。
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