JP4998245B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置に関し、より特定的には、電子写真法によってトナー画像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus that forms a toner image by electrophotography.
複写機やプリンタ等の画像形成装置では、現像器内に劣化したトナー(以下、劣化トナーと称す)が溜まってしまうことを防止するために、定期的にトナー強制消費と呼ばれる動作を行っている。以下に、非磁性・非接触・1成分カラー画像形成装置を例に挙げて、劣化トナーの発生原理及びトナー強制消費について図面を参照しながら説明する。図14は、非磁性・非接触・1成分カラー画像形成装置の現像器7の断面構造図である。図15及び図16は、トナー強制消費時において、画像形成装置の転写ベルトに転写されるトナー画像を示した図である。ここで、非磁性とは、現像剤に磁性体が含まれていないことを意味する。また、非接触とは、現像ローラと感光体ドラムとが非接触状態であることを意味する。1成分とは、現像剤がトナーからなりキャリアが含まれていないことを意味する。
In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, an operation called forced toner consumption is periodically performed to prevent accumulation of deteriorated toner (hereinafter referred to as deteriorated toner) in a developing device. . Hereinafter, taking a non-magnetic / non-contact / one-component color image forming apparatus as an example, the principle of generation of deteriorated toner and forced toner consumption will be described with reference to the drawings. FIG. 14 is a cross-sectional structure diagram of the developing
図14に示すように、現像器7は、現像剤槽72、送り羽根74、供給ローラ76、現像ローラ78及び規制ブレード80を備える。また、現像ローラ78から所定の距離だけ離れた位置に、感光体ドラム4が設けられている。
As shown in FIG. 14, the developing
現像剤槽72は、トナーを収納すると共に、送り羽根74、供給ローラ76、現像ローラ78及び規制ブレード80を保持する。送り羽根74は、図14において時計回りに回転することにより現像剤槽72内のトナーを供給ローラ76へと送り出す役割を果たす。供給ローラ76は、図14において反時計回りに回転して、現像ローラ78にトナーを供給する役割を果たす。より詳細には、供給ローラ76の周囲には、図14に示すように、トナーが付着している。供給ローラ76と現像ローラ78とは、接触しているので、供給ローラ76と現像ローラ78との接触点においてトナー同士の摩擦が発生し、この摩擦によりトナーがマイナスに帯電する。現像ローラ78には、供給ローラ76よりも高い電圧が印加されているので、マイナスに帯電したトナーは、前記接触点において、供給ローラ76から現像ローラ78へと移動する。
The
規制ブレード80の先端は、現像ローラ78に押し付けられている。これにより、現像ローラ78の周面には、所定の厚さのトナー層が形成される。現像ローラ78は、図14に示すように、時計回りに回転しており、トナーを感光体ドラム4へと搬送する。感光体ドラム4の周面には、現像ローラ78よりも高い電圧の静電潜像が形成されている。そのため、現像ローラ78と感光体ドラム4とが対向する位置において、マイナスに帯電したトナーは、現像ローラ78から感光体ドラム4へと移動する。これにより、感光体ドラム4の周面にはトナー画像が形成される。現像ローラ78と感光体ドラム4とが対向する位置を通過したトナーは、供給ローラ76により現像剤槽72内に回収される。
The tip of the
ところで、前記現像器7では、規制ブレード80を現像ローラ78に押し付けることにより、トナー間に摩擦を発生させて、トナーを帯電させている。トナーには、帯電を促進するための添加物が混合されている。そのため、トナー間に摩擦力が発生すると、添加物が、トナーから剥がれ落ちたり、トナー内にめり込んでしまったりする。その結果、帯電能力が低下した劣化トナーが発生してしまう。このような劣化トナーが現像器7内に溜まってしまうと、印刷品位が低下してしまう。
By the way, in the developing
そこで、画像形成装置は、トナー強制消費により劣化トナーを現像器7外に強制的に排出している。具体的には、画像形成装置の制御部(図示せず)は、劣化トナーが所定量以上溜まったと判断した場合には、画像形成装置の転写ベルトに図15に示すようなイエロー(以下、Yと記載),マゼンタ(以下、Mと記載),シアン(以下、Cと記載),ブラック(以下、Kと記載)のベタ画像を、転写ベルトの搬送方向に並べて形成する。これにより、現像器7内に溜まった劣化トナーを強制的に排出している。ここで、ベタ画像とは、転写ベルトの所定領域に隙間なくトナー画像が形成された状態を指す。
Therefore, the image forming apparatus forcibly discharges the deteriorated toner to the outside of the developing
しかしながら、前記トナー強制消費では、劣化トナーと共に劣化していない正常なトナーまで消費されてしまうという問題がある。そこで、特許文献1に記載の画像形成装置では、図16に示すような、トナーが付与された正方形の領域(以下、トナー付与部分と称す)とトナーが付与されていない領域(以下、空白部分と称す)とが市松模様状に配置されたトナー画像を、Y,M,C,Kの色毎に転写ベルトの搬送方向に並べて形成している。これにより、エッジ効果を利用して、劣化トナーを効率よく現像器7外へと排出することができる。以下に、エッジ効果について、図面を参照しながら詳細に説明する。図17は、感光体ドラム4に形成されたトナー付与部分100の拡大図である。図18(a)は、感光体ドラム4に形成されたトナー付与部分100の断面構造図である。図18(b)は、トナー付与部分100の近傍における感光体ドラム4の電圧を示した図である。
However, the forced toner consumption has a problem that normal toner that has not deteriorated is consumed together with deteriorated toner. Therefore, in the image forming apparatus described in
トナー強制消費時には、図17に示すように、トナー付与部分100の周囲には、エッジ部102と呼ばれるトナーが付与された領域が形成される。このエッジ部102は、正常なトナーではなく劣化トナーにより形成されている。理由は、以下の通りである。
At the time of forced toner consumption, as shown in FIG. 17, a region to which toner is applied, called an
図18(b)に示すように、感光体ドラム4の周面は、トナー付与部分100の電圧が、空白部102の電圧よりも高くなるように、帯電される。そのため、トナー付与部分100では、上方向に向かって電界が発生する。その結果、マイナスに帯電したトナーは、現像ローラ78側から感光体ドラム4側に電界により力を受けて、トナー付与部分100に付着する。
As shown in FIG. 18B, the peripheral surface of the photosensitive drum 4 is charged so that the voltage of the
ところが、トナー付与部分100の縁部では、電界は、上方向に向かわずに、感光体ドラム4の周面に回り込むように発生する(以下、このような電界を回り込み電界と称す)。このような回り込み電界は、マイナスに帯電したトナーがトナー付与部分100に付着することを妨げる。特に、劣化トナーは、正常なトナーよりも帯電量が少ないため、一度、回り込み電界に取り込まれてしまうと、再び、トナー付与部分100に戻ることができなくなってしまう。その結果、劣化トナーは、回り込み電界の影響を受けて、優先的にエッジ部102へと付着するようになる。
However, at the edge of the
以上のような現象(エッジ効果)により、エッジ部102では、正常なトナーよりも劣化トナーが多く消費される。すなわち、トナー付与部分100のように縁部の領域が広いパターンを用いてトナー強制消費が行われると、現像器7から排出されるトナーの内の劣化トナーの割合を増加させることが可能となる。
Due to the phenomenon (edge effect) as described above, the
しかしながら、特許文献1に記載の画像形成装置では、トナー付与部分100が市松模様状に配置されているため、同じ量のトナーが消費された場合、ベタ画像のトナー画像を用いてトナー強制消費を行う場合に比べて、転写ベルトの走行距離が長くなってしまう。転写ベルトの走行距離が長くなると、転写ベルトの走行中においても、現像器7が動作して、新たな劣化トナーが発生してしまう。すなわち、劣化トナーの排出効率が低下する。
そこで、本発明の目的は、劣化トナーを効率よく排出できる画像形成装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can efficiently discharge deteriorated toner.
本発明は、画像形成装置において、複数の感光体と、前記複数の感光体の周面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記複数の感光体にトナーを付与して、該複数の感光体の周面にトナー画像を形成する現像手段と、前記複数の感光体に形成されたトナー画像が転写される転写体と、前記複数の現像手段内に存在する劣化トナーを排出する際に、ベタ画像の一部にトナーが付与されていない空白部分が存在するトナー画像を前記複数の感光体の周面に形成させると共に、前記複数のトナー画像を重ねて前記転写体に転写させるように、前記感光体、前記静電潜像形成手段及び前記現像手段を制御する制御手段と、を備えること、を特徴とする。 According to the present invention, in the image forming apparatus, a plurality of photoconductors, an electrostatic latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on a peripheral surface of the plurality of photoconductors, and toner are applied to the plurality of photoconductors. Developing means for forming toner images on the peripheral surfaces of the plurality of photoconductors, a transfer body to which toner images formed on the plurality of photoconductors are transferred, and deteriorated toner present in the plurality of developing means. When discharging, a toner image in which a blank portion to which no toner is applied is present on a part of the solid image is formed on the peripheral surface of the plurality of photosensitive members, and the plurality of toner images are superimposed on the transfer member. And a control unit that controls the photosensitive member, the electrostatic latent image forming unit, and the developing unit so as to be transferred.
本発明によれば、各感光体の周面にベタ画像の一部にトナーが付与されていない空白部分が存在するトナー画像が形成されるので、この空白部分においてエッジ効果が発生する。その結果、空白部分内に劣化トナーによりエッジ部が形成され、劣化トナーが強制的に排出されるようになる。 According to the present invention, a toner image is formed on the peripheral surface of each photoconductor, where a blank portion to which no toner is applied is present on a part of the solid image. Therefore, an edge effect occurs in the blank portion. As a result, an edge portion is formed by the deteriorated toner in the blank portion, and the deteriorated toner is forcibly discharged.
更に、本発明によれば、各色のトナー画像が重ねて転写されるので、図16に示すようにトナー画像が転写体の搬送方向に並べて転写される場合に比べて、転写体の走行距離を短くすることができる。その結果、転写体の走行中に新たな劣化トナーが発生することが抑制され、劣化トナーが効率よく排出されるようになる。 Further, according to the present invention, since the toner images of the respective colors are transferred in a superimposed manner, the travel distance of the transfer body can be reduced as compared with the case where the toner images are transferred side by side in the transport direction of the transfer body as shown in FIG. Can be shortened. As a result, the generation of new deteriorated toner while the transfer body is running is suppressed, and the deteriorated toner is efficiently discharged.
本発明において、前記劣化トナーの排出の際に前記感光体に形成されるトナー画像は、島状のトナー付与部分と前記空白部分とが主走査方向及び副走査方向において交互に配置されたパターンを有していてもよい。 In the present invention, the toner image formed on the photoconductor when the deteriorated toner is discharged has a pattern in which island-like toner application portions and blank portions are alternately arranged in the main scanning direction and the sub-scanning direction. You may have.
本発明において、前記複数のトナー画像が前記転写体に重ねられたときに、主走査方向と該転写体の搬送方向において、異なる色のトナー付与部同士が隣接していてもよい。 In the present invention, when the plurality of toner images are superimposed on the transfer body, toner applying portions of different colors may be adjacent to each other in the main scanning direction and the transport direction of the transfer body.
本発明において、各色の前記トナー付与部は、前記転写体上において重なっていなくてもよい。 In the present invention, the toner applying portions for the respective colors may not overlap on the transfer body.
本発明において、前記トナーからなる現像剤は、1成分・非磁性の現像剤であってもよい。 In the present invention, the developer comprising the toner may be a one-component / non-magnetic developer.
(画像形成装置の構成)
以下に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成について図面を参照しながら説明する。該画像形成装置は、非磁性・非接触・1成分カラー画像形成装置である。図1は、該画像形成装置1の全体構成を示した図である。
(Configuration of image forming apparatus)
Hereinafter, a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The image forming apparatus is a non-magnetic, non-contact, one-component color image forming apparatus. FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of the
図1に示す画像形成装置1は、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム式で4色(Y:イエロー、M:マゼンタ、C:シアン、K:ブラック)の画像を合成するように構成したものである。該画像形成装置1は、印刷ジョブを受付けて紙等の印刷媒体に画像を形成する機能を有し、印刷部2、給紙部14、制御部18、定着装置19及び排紙トレイ20を備える。
An
制御部18は、例えば、CPUにより構成され、印刷部2、給紙部14及び定着装置19の動作を制御する制御手段としての役割を果たす。給紙部14は、用紙を一枚ずつ供給する役割を果たし、用紙トレイ15及び給紙ローラ16を含む。用紙トレイ15には、印刷前の状態の用紙が複数枚重ねて載置される。給紙ローラ16は、用紙トレイ15に載置された紙を一枚ずつ取り出す。
The
印刷部2は、給紙部14から供給されてくる用紙にトナー画像を形成し、画像形成ステーション21Y,21M,21C,21K、1次転写ローラ8Y,8M,8C,8K、転写ベルト10、駆動ローラ11、従動ローラ12、転写ローラ13及びクリーニングブレード17を含む。また、画像形成ステーション21Y,21M,21C,21Kは、感光体ドラム4Y,4M,4C,4K、帯電器5Y,5M,5C,5K、露光装置6Y,6M,6C,6K、現像器7Y,7M,7C,7K及びクリーナー9Y,9M,9C,9Kを含む。なお、以下では、感光体ドラム、帯電器、露光装置、現像器、1次転写ローラ、クリーナー、及び、画像形成ステーションのそれぞれを総称する場合には、単に、感光体ドラム4、帯電器5、露光装置6、現像器7、1次転写ローラ8、クリーナー9、及び、画像形成ステーション21と記載し、個別の感光体ドラム、帯電器、露光装置、現像器、1次転写ローラ、クリーナー、及び、画像形成ステーションを指す場合には、感光体ドラム4Y,4M,4C,4K、帯電器5Y,5M,5C,5K、露光装置6Y,6M,6C,6K、現像器7Y,7M,7C,7K、1次転写ローラ8Y,8M,8C,8K、クリーナー9Y,9M,9C,9K、及び、画像形成ステーション21Y,21M,21C,21Kと記載する。
The printing unit 2 forms a toner image on the paper supplied from the paper supply unit 14, and forms
帯電器5は、感光体ドラム4の周面を帯電させる。露光装置6は、制御部18の制御により、レーザを照射する。これにより、感光体ドラム4の周面には静電潜像が形成される。すなわち、帯電器5及び露光装置6は、感光体ドラム4の周面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段としての役割を果たしている。
The charger 5 charges the peripheral surface of the photosensitive drum 4. The exposure apparatus 6 irradiates a laser under the control of the
現像器7は、図14に示すように、現像剤槽72、送り羽根74、供給ローラ76、現像ローラ78及び規制ブレード80を備える。また、現像ローラ78から所定の距離だけ離れた位置に、感光体ドラム4が現像ローラ78とは非接触状態で設けられている。現像器7は、感光体ドラム4にトナーを付与して、該複数の感光体ドラム4の周面にトナー画像を形成する現像手段としての役割を果たす。以下に、詳細に説明する。
As shown in FIG. 14, the developing
現像剤槽72は、トナーから成る1成分・非磁性の現像剤を収納すると共に、送り羽根74、供給ローラ76、現像ローラ78及び規制ブレード80を保持する。送り羽根74は、図14において時計回りに回転することにより現像剤槽72内のトナーを供給ローラ76へと送り出す役割を果たす。供給ローラ76は、図14において反時計回りに回転して、現像ローラ78にトナーを供給する役割を果たす。より詳細には、供給ローラ76の周囲には、図14に示すように、トナーが付着している。供給ローラ76と現像ローラ78とは、接触しているので、供給ローラ76と現像ローラ78との接触点においてトナー同士の摩擦が発生し、この摩擦によりトナーがマイナスに帯電する。現像ローラ78には、供給ローラ76よりも高い電圧が印加されているので、マイナスに帯電したトナーは、前記接触点において、供給ローラ76から現像ローラ78へと移動する。
The
規制ブレード80の先端は、現像ローラ78に押し付けられている。これにより、現像ローラ78の周面には、所定の厚さのトナー層が形成される。現像ローラ78は、図14に示すように、時計回りに回転しており、トナーを感光体ドラム4へと搬送する。感光体ドラム4の周面には、現像ローラ78よりも高い電圧の静電潜像が形成されている。そのため、現像ローラ78と感光体ドラム4とが対向する位置において、マイナスに帯電したトナーは、現像ローラ78から感光体ドラム4へと移動する。これにより、感光体ドラム4の周面にはトナー画像が形成される。現像ローラ78と感光体ドラム4とが対向する位置を通過したトナーは、供給ローラ76により現像剤槽72内に回収される。
The tip of the
転写ベルト10は、駆動ローラ11と従動ローラ12との間に張り渡されており、感光体ドラム4に形成されたトナー画像が1次転写される転写体としての役割を果たす。1次転写ローラ8は、転写ベルト10の内周面に接するように配置されており、感光体ドラム4に形成されたトナー画像を転写ベルト10に1次転写する役割を果たす。クリーナー9は、1次転写後に感光体ドラム4の周面に残存したトナーを回収する役割を果たす。駆動ローラ11は、図示しないモータ等の動力源により回転させられることにより、転写ベルト10を駆動させる。トナー画像は、転写ベルト10が駆動させられることにより、転写ローラ13まで搬送される。転写ローラ13は、給紙部14から搬送されてきた用紙にトナー画像を2次転写する。クリーニングブレード17は、用紙へのトナー画像の2次転写後に、転写ベルト10に残存したトナーを除去する。
The
トナー画像が2次転写された用紙は、定着装置19に搬送される。定着装置19は、用紙に対して加熱処理及び加圧処理を施すことにより、トナー画像を用紙に定着させる定着手段としての役割を果たす。排紙トレイ20には、印刷済みの用紙が載置される。
The sheet on which the toner image is secondarily transferred is conveyed to the fixing device 19. The fixing device 19 serves as a fixing unit that fixes the toner image on the paper by performing heat treatment and pressure treatment on the paper. Printed paper is placed on the
(画像形成装置の動作)
以上のように構成された画像形成装置1について、以下にその動作について図面を参照しながら説明する。なお、画像形成装置1が行う動作のうち、印刷動作については、画像形成装置が行う一般的な印刷動作と同じであるので、以下では、トナー強制消費動作についてのみ説明を行う。印刷動作とは、紙等の記録媒体に対して画像を印刷する動作を指し、トナー強制消費動作とは、劣化トナーを現像器7外へ強制的に排出する動作を指す。
(Operation of image forming apparatus)
The operation of the
ここで、図2は、画像形成装置1がトナー強制消費動作時に転写ベルト10に転写するトナー画像を示した図である。図3は、トナー強制消費動作時に、制御部18が行う動作を示したフローチャートである。図4(a)は、トナー強制消費動作時に、感光体ドラム4Yに形成されるトナー画像を示した図である。図4(b)は、トナー強制消費動作時に、感光体ドラム4Mに形成されるトナー画像を示した図である。図5(a)は、トナー強制消費動作時に、感光体ドラム4Cに形成されるトナー画像を示した図である。図5(b)は、トナー強制消費動作時に、感光体ドラム4Kに形成されるトナー画像を示した図である。
Here, FIG. 2 is a diagram showing a toner image transferred to the
なお、以下では、感光体ドラム4の中心軸が延在する方向を主走査方向と定義し、感光体ドラム4の回転方向を副走査方向と定義する。また、転写ベルト10の面上において、該転写ベルト10の搬送方向に対して垂直な方向を主走査方向と定義する。
In the following, the direction in which the central axis of the photosensitive drum 4 extends is defined as the main scanning direction, and the rotation direction of the photosensitive drum 4 is defined as the sub-scanning direction. Further, on the surface of the
画像形成装置1は、トナー強制消費動作時に概略以下のような動作を行う。まず、ベタ画像の一部にトナーが付与されていない空白部分が存在するトナー画像が、各感光体ドラム4の周面に形成される。この際、エッジ効果により空白部分において劣化トナーが消費される。次に、各色のトナー画像が転写ベルト10の同じ領域に重ねて転写される。このように、画像形成装置1では、各色のトナー画像が同じ領域に重ねて転写されるので、図16に示すように各色のトナー画像が同じ領域に重ねて転写されない場合に比べて、転写ベルト10の走行距離を短くすることができる。
The
前記トナー画像の例としては、例えば、図2に示すように、転写ベルト10に各トナー画像が重ねられたときに、主走査方向と転写ベルト10の搬送方向とにおいて、異なる色のトナー付与部分同士が隣接したトナー画像が挙げられる。トナー付与部分とは、トナーが付与された領域を指す。一方、トナーが付与されていない領域を、空白部分と以下では称す。図2に示すトナー画像では、左上に四角形(図2では、正方形)のYのトナー付与部分が配置され、右上に四角形のMのトナー付与部分が配置され、左下に四角形のKのトナー付与部分が配置され、右下に四角形のCのトナー付与部分が形成されたパターンが、マトリクス状に配置されている。ただし、各色のトナー付与部分の位置関係はこれに限らない。それでは、以下に、図3を用いて、図2に示すトナー画像が形成されるトナー消費動作について詳細に説明する。
As an example of the toner image, for example, as shown in FIG. 2, when each toner image is superimposed on the
制御部18は、トナー強制消費動作を行うか否かの判定を行う(ステップS1)。本処理では、制御部18は、過去に印刷動作を行った画像データに基づいて、ドット数をカウントし、ドット数が所定数に到達したか否かを判定する。これは、印刷動作における画像データのドット数と劣化トナーの発生量との間に所定の関係性があるからである。ドット数が所定数に到達した場合には、制御部18は、トナー強制消費動作を行うと判定し、本処理は、ステップS2に進む。ドット数が所定数に到達していない場合には、制御部18はトナー強制消費動作を行わないと判定し、本処理は終了する。
The
トナー強制消費動作が行われる場合、制御部18は、図4(a)に示すYのトナー画像の、感光体ドラム4Yの周面に対する形成を画像形成ステーション21Yに開始させる(ステップS2)。図4(a)に示すトナー画像は、正方形の島状のトナー付与部分と正方形の空白部分とが主走査方向及び副走査方向において交互に配置されたパターンを有している。より詳細には、トナー付与部分と同じ形状の空白部分が、トナー付与部分を取り囲むように配置されている。
When the forced toner consumption operation is performed, the
次に、制御部18は、感光体ドラム4Yに形成されたYのトナー画像の、転写ベルト10に対する転写を印刷部2に開始させる(ステップS3)。この後、本処理はステップS4に進む。なお、ここでの転写プロセスは、一般的な転写プロセスと同じであるので詳細な説明を省略する。
Next, the
次に、制御部18は、図4(b)に示すMのトナー画像の、感光体ドラム4Mの周面に対する形成を画像形成ステーション21Mに開始させる(ステップS4)。図4(b)に示すトナー画像は、図4(a)に示すトナー画像と同じパターンを有する。ただし、図4(b)に示すトナー画像では、図4(a)に示すトナー画像に比べて、トナー付与部1つ分だけ副走査方向の下流側にパターンがずれている。
Next, the
次に、制御部18は、感光体ドラム4Mに形成されたMのトナー画像の、転写ベルト10に対する転写を印刷部2に開始させる(ステップS5)。ステップS4及びステップS5では、Yのトナー付与部分の副走査方向の下流側にMのトナー付与部分が重なることなく隣接するように、Mのトナー画像が形成及び転写される。この後、本処理はステップS6に進む。
Next, the
次に、制御部18は、図5(a)に示すCのトナー画像の、感光体ドラム4Cの周面に対する形成を画像形成ステーション21Cに開始させる(ステップS6)。図5(a)に示すトナー画像は、図4(a)に示すトナー画像と同じパターンを有する。ただし、図5(a)に示すトナー画像では、図4(a)に示すトナー画像に比べて、トナー付与部分1つ分だけ走査方向の下流側及び副走査方向の下流側にパターンがずれている。
Next, the
次に、制御部18は、感光体ドラム4Cに形成されたCのトナー画像の、転写ベルト10に対する転写を印刷部2に開始させる(ステップS7)。ステップS6及びステップS7では、Yのトナー付与部分の副走査方向の下流側であってかつ主走査方向の下流側にCのトナー付与部分が重なることなく位置するように、Cのトナー画像が形成及び転写される。この後、本処理はステップS8に進む。
Next, the
次に、制御部18は、図5(b)に示すKのトナー画像の、感光体ドラム4Kの周面に対する形成を画像形成ステーション21Kに開始させる(ステップS8)。図5(b)に示すトナー画像は、図4(a)に示すトナー画像と同じパターンを有する。ただし、図5(b)に示すトナー画像では、図4(a)に示すトナー画像に比べて、トナー付与部分1つ分だけ主走査方向の下流側にパターンがずれている。
Next, the
次に、制御部18は、感光体ドラム4Kに形成されたKのトナー画像の、転写ベルト10に対する転写を印刷部2に開始させる(ステップS9)。ステップS8及びステップS9では、Yのトナー付与部分の主走査方向の下流側にKのトナー付与部分が重なることなく隣接するように、Kのトナー画像が形成及び転写される。これにより、転写ベルト10には、図2に示すように、各色のトナー付与部が重なっていないトナー画像が形成される。この後、図2に示すトナー画像は、クリーニングブレード17により除去される。
Next, the
(効果)
以上のように、画像形成装置1によれば、各感光体ドラム4の周面にいずれのトナー付与部分にも接続されていない島状のトナー付与部分が多数形成されるので、これらトナー付与部分の縁部においてエッジ効果が発生する。これにより、トナー付与部分の周辺において劣化トナーによりエッジ部が形成され、劣化トナーが現像器7から強制的に排出されるようになる。その結果、用紙に印刷が行われた際に、用紙の白い部分に劣化トナーが付着するかぶりが防止される。以下に、図6を参照しながら説明する。図6は、トナー強制消費におけるトナーの排出量(以下、排出量と称す)と、トナー画像を形成することなく用紙を通紙した際に、該用紙に付着する劣化トナーの量(以下、かぶり量と称す)との関係を示したグラフである。縦軸は排出量を示し、横軸はかぶり量を示している。
(effect)
As described above, according to the
図6に示すグラフによれば、図15に示すトナー画像よりも図2に示すトナー画像の方がかぶり量を低減できることが理解できる。そのため、例えば、排出量を一定とした場合には、図15に示すトナー画像よりも図2に示すトナー画像の方が、かぶり量が少なくて済む。同様に、かぶり量を一定とした場合には、図15に示すトナー画像よりも図2に示すトナー画像の方が、排出量が少なくて済む。 From the graph shown in FIG. 6, it can be understood that the toner image shown in FIG. 2 can reduce the fog amount more than the toner image shown in FIG. Therefore, for example, when the discharge amount is constant, the toner image shown in FIG. 2 requires less fog than the toner image shown in FIG. Similarly, when the fogging amount is constant, the toner image shown in FIG. 2 requires less discharge than the toner image shown in FIG.
更に、画像形成装置1によれば、各色のトナー画像が重ねて転写されるので、図16に示すようにトナー画像が転写ベルトの搬送方向に並べて転写される場合に比べて、転写ベルト10の走行距離を短くすることができる。その結果、画像形成装置1では、転写ベルト10の走行中に新たな劣化トナーが発生することが抑制され、劣化トナーが効率よく排出されるようになる。特に、図2に示すトナー画像では、転写後にトナー付与部分が隙間なく配置されているので、転写ベルト10の走行距離をより効果的に短くすることが可能である。
Furthermore, according to the
また、画像形成装置1によれば、トナー付与部分は、転写ベルト10上において重ならないように転写されている。そのため、画像形成装置1では、クリーニングブレード17は、トナー付与部分が重ねて転写された場合に比べて、トナー画像を容易に転写ベルト10から除去することができる。
Further, according to the
(第1の変形例)
以下に、前記画像形成装置1の第1の変形例について図7を参照しながら説明する。図7は、第1の変形例に係る画像形成装置1がトナー強制消費動作時に転写ベルト10に対して転写するトナー画像を示した図である。
(First modification)
Hereinafter, a first modification of the
図2に示すトナー画像では、各色のトナー付与部分のサイズは同じであった。これに対して、図7に示すトナー画像では、Kのトナー付与部分が相対的に大きく、他の色のトナー付与部分が相対的に小さい。特定の色の劣化トナーの発生が多い場合には、図7に示すようなトナー画像を形成することにより、特定の色の劣化トナーのみを多く排出することが可能となる。なお、トナー付与部分のサイズの決定は、例えば、制御部18が、過去に印刷動作を行った画像データに基づいて、ドット数をカウントし、該ドット数に基づいて決定される。この場合、画像形成装置1は、ドット数が少なかった色については、トナー付与部分を相対的に大きく形成し、ドット数が多かった色については、トナー付与部分を相対的に小さく形成する。
In the toner image shown in FIG. 2, the size of the toner application portion of each color is the same. On the other hand, in the toner image shown in FIG. 7, the K toner application portion is relatively large, and the other color toner application portions are relatively small. When the generation of the specific color deteriorated toner is large, it is possible to discharge only the specific color deteriorated toner by forming a toner image as shown in FIG. The size of the toner-applied portion is determined based on, for example, the
(第2の変形例)
以下に、前記画像形成装置1の第2の変形例について図8ないし図10を参照しながら説明する。図8は、第2の変形例に係る画像形成装置1がトナー強制消費動作時に転写ベルト10に対して転写するトナー画像を示した図である。図9(a)は、第2の変形例に係る画像形成装置1のトナー強制消費動作時に、感光体ドラム4Yに対して形成されるトナー画像を示した図である。図9(b)は、第2の変形例に係る画像形成装置1のトナー強制消費動作時に、感光体ドラム4Mに対して形成されるトナー画像を示した図である。図10(a)は、第2の変形例に係る画像形成装置1のトナー強制消費動作時に、感光体ドラム4Cに対して形成されるトナー画像を示した図である。図10(b)は、第2の変形例に係る画像形成装置1のトナー強制消費動作時に、感光体ドラム4Kに対して形成されるトナー画像を示した図である。
(Second modification)
Hereinafter, a second modification of the
図2に示すトナー画像では、各トナー付与部分は、重ならないように転写ベルト10に転写されていた。これに対して、図8に示すトナー画像では、Yのトナー付与部分とMのトナー付与部分とが重なっており、Kのトナー付与部分とCのトナー付与部分とが重なっている。このようなトナー画像は、以下のような手順により形成される。
In the toner image shown in FIG. 2, each toner application portion was transferred to the
図3のステップS2において、図9(a)に示すようなYのトナー付与部分と空白部分とが市松模様状に配置されたトナー画像が感光体ドラム4Yの周面に形成される。また、図3のステップS4において、図9(b)に示すようなMのトナー付与部分と空白部分とが市松模様状に配置されたトナー画像が感光体ドラム4Mの周面に形成される。Mのトナー付与部分が形成される位置と、Yのトナー付与部分が形成される位置とは同じである。
In step S2 of FIG. 3, a toner image in which Y toner application portions and blank portions as shown in FIG. 9A are arranged in a checkered pattern is formed on the peripheral surface of the
また、図3のステップS6において、図10(a)に示すようなCのトナー付与部分と空白部分とが市松模様状に配置されたトナー画像が感光体ドラム4Cの周面に形成される。また、図3のステップS8において、図10(b)に示すようなKのトナー付与部分と空白部分とが市松模様状に配置されたトナー画像が感光体ドラム4Kの周面に形成される。Kのトナー付与部分が形成される位置と、Cのトナー付与部分が形成される位置とは同じである。ただし、C,Kのトナー付与部分が形成される位置は、Y,Mのトナー画像における空白部分が形成される位置である。
Further, in step S6 of FIG. 3, a toner image in which a C toner application portion and a blank portion as shown in FIG. 10A are arranged in a checkered pattern is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 4C. Further, in step S8 of FIG. 3, a toner image in which a K toner application portion and a blank portion as shown in FIG. 10B are arranged in a checkered pattern is formed on the peripheral surface of the
図9及び図10に示すトナー画像は、図3のステップS3、ステップS5、ステップS7及びステップS9において、転写ベルト10に重ね合わせて転写される。これにより、図8に示すトナー画像が転写ベルト10に転写される。
The toner images shown in FIGS. 9 and 10 are transferred onto the
第2の変形例に係る画像形成装置1によれば、図8に示すように、2色のトナー付与部分が重ねて形成されるので、図2に示すトナー画像が形成される場合に比べて、転写ベルト10の走行距離を短くすることができる。ただし、図8に示すトナー画像では、トナー付与部分が重ねて転写されているので、クリーニングブレード17は、2層分のトナー付与部分を除去する必要がある。
According to the
(第3の変形例)
以下に、前記画像形成装置1の第3の変形例について図11ないし図13を参照しながら説明する。図11は、第3の変形例に係る画像形成装置1がトナー強制消費動作時に転写ベルト10に対して転写するトナー画像を示した図である。図12(a)は、第3の変形例に係る画像形成装置1のトナー強制消費動作時に、感光体ドラム4Yに対して形成されるトナー画像を示した図である。図12(b)は、第3の変形例に係る画像形成装置1のトナー強制消費動作時に、感光体ドラム4Mに対して形成されるトナー画像を示した図である。図13(a)は、第3の変形例に係る画像形成装置1のトナー強制消費動作時に、感光体ドラム4Cに対して形成されるトナー画像を示した図である。図13(b)は、第3の変形例に係る画像形成装置1のトナー強制消費動作時に、感光体ドラム4Kに対して形成されるトナー画像を示した図である。
(Third Modification)
Hereinafter, a third modification of the
図2に示すトナー画像では、各トナー付与部分は、多数の島状のトナー付与部分が転写ベルト10に転写されていた。これに対して、図11に示すトナー画像では、主走査方向に延びる長方形状のトナー付与部分が、転写ベルト10の搬送方向に沿って所定の間隔を空けた状態で複数並ぶように配置されている。そして、Yのトナー付与部分とCのトナー付与部分とが重なっており、Mのトナー付与部分とKのトナー付与部分とが重なっている。このようなトナー画像は、以下のような手順により形成される。
In the toner image shown in FIG. 2, a large number of island-like toner application portions are transferred to the
図3のステップS2において、図12(a)に示すような、複数のYのトナー付与部分が副走査方向の上流側の領域に配置されたトナー画像が感光体ドラム4Yの周面に形成される。また、図3のステップS4において、図12(b)に示すような、複数のMのトナー付与部分が副走査方向の下流側の領域に配置されたトナー画像が感光体ドラム4Mの周面に形成される。
In step S2 of FIG. 3, a toner image in which a plurality of Y toner application portions are arranged in the upstream region in the sub-scanning direction as shown in FIG. 12A is formed on the peripheral surface of the
また、図3のステップS6において、図13(a)に示すような、複数のCのトナー付与部分が副走査方向の上流側の領域に配置されたトナー画像が感光体ドラム4Cの周面に形成される。また、図3のステップS8において、図13(b)に示すような、複数のKのトナー付与部分が副走査方向の下流側の領域に配置されたトナー画像が感光体ドラム4Kの周面に形成される。Yのトナー付与部分が形成される位置と、Cのトナー付与部分が形成される位置とは同じである。Mのトナー付与部分が形成される位置と、Kのトナー付与部分が形成される位置とは同じである。
Further, in step S6 of FIG. 3, a toner image in which a plurality of C toner application portions are arranged in the upstream region in the sub-scanning direction as shown in FIG. 13A is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 4C. It is formed. Further, in step S8 in FIG. 3, a toner image in which a plurality of K toner application portions are arranged in the downstream region in the sub-scanning direction as shown in FIG. 13B is formed on the peripheral surface of the
図12及び図13に示すトナー画像は、図3のステップS3、ステップS5、ステップS7及びステップS9において、転写ベルト10に重ね合わせて転写される。これにより、図11に示すトナー画像が転写ベルト10に転写される。
The toner images shown in FIGS. 12 and 13 are transferred onto the
第3の変形例に係る画像形成装置1によれば、図11に示すように、2色のトナー付与部分が重ねて形成されるので、図2に示すトナー画像が形成される場合に比べて、転写ベルト10の走行距離を短くすることができる。ただし、図11に示すトナー画像では、トナー付与部分が重ねて転写されているので、クリーニングブレード17は、2層分のトナー付与部分を除去する必要がある。
According to the
(その他の変形例)
なお、前記画像形成装置1では、感光体ドラム4と現像ローラ78とは、非接触であるとしたが、これらは接触していてもよい。また、現像剤は、トナーのみからなる一成分現像剤であるとしたが、トナーとキャリアからなる二成分現像剤であってもよい。また、現像剤は、非磁性現像剤であるとしたが、磁性現像剤であってもよい。
(Other variations)
In the
1 画像形成装置
2 印刷部
4,4Y,4M,4C,4K 感光体ドラム
5,5Y,5M,5C,5K 帯電器
6,6Y,6M,6C,6K 露光装置
7,7Y,7M,7C,7K 現像器
8,8Y,8M,8C,8K 1次転写ローラ
9,9Y,9M,9C,9K クリーナー
10 転写ベルト
11 駆動ローラ
12 従動ローラ
13 転写ローラ
14 給紙部
15 用紙トレイ
16 給紙ローラ
17 クーニングブレード
18 制御部
19 定着装置
20 排紙トレイ
21,21Y,21M,21C,21K 画像形成ステーション
72 現像剤槽
74 送り羽根
76 供給ローラ
78 現像ローラ
80 規制ブレード
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記複数の感光体の周面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記複数の感光体にトナーを付与して、該複数の感光体の周面にトナー画像を形成する現像手段と、
前記複数の感光体に形成されたトナー画像が転写される転写体と、
前記複数の現像手段内に存在する劣化トナーを排出する際に、ベタ画像の一部にトナーが付与されていない空白部分が存在するトナー画像を前記複数の感光体の周面に形成させると共に、前記複数のトナー画像を重ねて前記転写体に転写させるように、前記感光体、前記静電潜像形成手段及び前記現像手段を制御する制御手段と、
を備えること、
を特徴とする画像形成装置。 A plurality of photoreceptors;
Electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the peripheral surfaces of the plurality of photoconductors;
Developing means for applying toner to the plurality of photoconductors to form toner images on the peripheral surfaces of the plurality of photoconductors;
A transfer body onto which toner images formed on the plurality of photoconductors are transferred;
When discharging the deteriorated toner present in the plurality of developing units, a toner image in which a blank portion to which no toner is applied is present on a part of the solid image is formed on the peripheral surface of the plurality of photoconductors, Control means for controlling the photoconductor, the electrostatic latent image forming means, and the developing means so that the plurality of toner images are transferred to the transfer body in an overlapping manner;
Providing
An image forming apparatus.
を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The toner image formed on the photoconductor when the deteriorated toner is discharged has a pattern in which island-like toner application portions and blank portions are alternately arranged in the main scanning direction and the sub-scanning direction. thing,
The image forming apparatus according to claim 1.
を特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 When the plurality of toner images are superimposed on the transfer body, toner application portions of different colors are adjacent to each other in the main scanning direction and the transport direction of the transfer body,
The image forming apparatus according to claim 2.
を特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。 The toner-applying portion of each color does not overlap on the transfer body;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
を特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の画像形成装置。 The developer composed of the toner is a one-component non-magnetic developer;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
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