JP6155853B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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本発明は、電子写真方式が採用される画像形成装置に関する。
電子写真方式が採用される画像形成装置として、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのそれぞれに対応する複数の感光ドラムと、各感光ドラムに対応する複数の画像形成手段とを備えるタンデムカラープリンタが知られている(たとえば、下記特許文献1参照。)。
このタンデムカラープリンタでは、単色の画像を形成するときに、ブラックの画像形成ユニットよりも用紙搬送方向の上流に配置された転写手段に、用紙をベルトに引きつけるための電圧を印加している。
一方、特許文献2には、単色の画像を形成するときに、帯電器から発生するオゾンを抑制するために、使用しない画像形成ユニットの帯電装置をOFFする構成が記載されている。
特開2012−008447号公報 特開平6−180521号公報
上記した特許文献1に記載されるような画像形成装置においても、オゾンの発生を抑制するために、使用しない画像形成手段の帯電装置をOFFすることが考えられるが、その場合、以下のような不具合が生じる場合がある。
まず、単色の画像を形成するときに、ブラックの画像形成ユニットよりも用紙搬送方向の上流に配置された転写手段に電圧が印加されているので、転写手段から感光ドラムに電流が流れる。
すると、その転写手段に対応する感光ドラムの表面電位が、帯電装置の帯電極性に対して逆の極性に帯電する場合がある。
この場合、帯電装置を再度ONしたときに、その転写手段に対応する感光ドラムの帯電電位が目的とする帯電電位よりも下回る場合がある。
そこで、本発明の目的は、モノクロモードにおいて、カラーのトナー像を担持する第2像担持体に対する帯電バイアスを低く設定しながら、第2像担持体の表面電位の極性を安定させることができる画像形成装置を提供することにある。
(1)上記した目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、モノクロ画像を形成するモノクロモードと、カラー画像を形成するカラーモードとに切り替え可能に構成される画像形成装置である。
本発明の画像形成装置は、黒色のトナー像を担持するように構成される第1像担持体と、カラーのトナー像を担持するように構成される第2像担持体と、第1像担持体の表面を帯電するように構成される第1帯電部材と、第2像担持体の表面を帯電するように構成される第2帯電部材と、黒色のトナー像を第1像担持体から転写媒体に転写するように構成される第1転写部材と、カラーのトナー像を第2像担持体から転写媒体に転写するように構成される第2転写部材と、トナー像が転写媒体に転写された後に第2像担持体の表面電位を調整するように構成される調整手段と、第2帯電部材に印加される帯電バイアス、第2転写部材に印加される転写バイアス、および、調整手段を制御するように構成される制御部とを備える。
制御部は、カラーモードにおいて、第2帯電部材に第1帯電バイアスを印加するとともに、第2転写部材にトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスを印加する。
また、制御部は、モノクロモードにおいて、第2帯電部材に第1帯電バイアスよりも小さな第2帯電バイアスを印加し、第2転写部材にトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスを印加するとともに、調整手段を制御して、第2像担持体の表面電位を、トナーの帯電極性に向かって変位するように調整する。
このような構成によれば、モノクロモードにおいて、第2転写部材にトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスが印加されている状態で、カラーに対応する第2帯電部材に印加される帯電バイアスを低下させるとともに、調整手段により、第2像担持体の表面電位を、トナーの帯電極性に向かって変位させる。
そのため、第2像担持体の表面電位は、帯電バイアスの低下によってトナーの帯電極性と逆極性に向かって変位したとしても、調整手段により、トナーの帯電極性と同じ極性に向かって戻される。
これにより、第2帯電部材の帯電バイアスを再度第1の帯電バイアスとしたときに、像担持体を適正に帯電することができる。
その結果、モノクロモードにおいて、カラーのトナー像を担持する第2像担持体に対する帯電バイアスを低く設定しながら、第2像担持体の表面電位の極性を安定させることができる。
(2)本発明の画像形成装置は、トナー像が転写媒体に転写された後に第1像担持体の表面をクリーニングするように構成される第1クリーニング部材と、トナー像が転写媒体に転写された後に第2像担持体の表面をクリーニングするように構成される第2クリーニング部材とを備えてもよい。この場合、第2クリーニング部材は、調整手段を兼ねてもよい。
このような構成によれば、第2クリーニング部材を利用して、第2像担持体の表面電位を、トナーの帯電極性に向かって変位させる。
そのため、別途、第2像担持体の表面電位を調整する部材を設ける場合と比べて、画像形成装置の構成の簡略化、および、省電力化を図ることができる。
(3)制御部は、モノクロモードにおいて、トナーの帯電極性と同極性のクリーニングバイアスを第2クリーニング部材に印加してもよい。
このような構成によれば、クリーニングバイアスにより、第2像担持体の表面電位を、トナーの帯電極性に向かって確実に変位させることができる。
(4)制御部は、モノクロモードにおいて、第2クリーニング部材と同極性のクリーニングバイアスを第1クリーニング部材に印加してもよい。
このような構成によれば、第1クリーニング部材および第2クリーニング部材の電源を共通にすることができる。
その結果、画像形成装置の構成を、より簡略化することができる。
(5)制御部は、カラーモードにおいて、トナーの帯電極性と逆極性のクリーニングバイアスを第2クリーニング部材に印加してもよい。
このような構成によれば、カラーモードにおいて、像担持体の表面をクリーニングすることができる。
(6)制御部は、モノクロモードにおいて、第2帯電バイアスを印加しなくてもよい。
このような構成によれば、画像形成装置の省電力化を、より図ることができる。
(7)第1像担持体は、転写媒体の移動方向において、第2像担持体の下流側に配置されていてもよい。
このような構成によれば、モノクロモードにおいて、黒色のトナー像が第2像担持体に逆転写することを防止できる。
(8)本発明の画像形成装置は、トナー像が転写媒体に転写された後に第2像担持体の表面に除電光を照射するように構成される除電光部材をさらに備えてもよい。この場合、除電光部材は、調整手段を兼ねてもよい。
このような構成によれば、除電光部材を利用して、第2像担持体の表面電位を、トナーの帯電極性に向かって変位させる。
そのため、別途、第2像担持体の表面電位を調整する部材を設ける場合と比べて、画像形成装置の構成の簡略化、および、省電力化を図ることができる。
(9)第2帯電部材は、スコロトロン型の帯電器であってもよい。
このような構成によれば、モノクロモードにおいて、第2帯電部材からのオゾンの発生量を低減することができる。
本発明の画像形成装置によれば、モノクロモードにおいて、カラーのトナー像を担持する第2像担持体に対する帯電バイアスを低く設定しながら、第2像担持体の表面電位の極性を安定させることができる。
図1は、本発明の画像形成装置の第1実施形態を示すプリンタの中央断面図である。 図2は、図1に示すプリンタの電気的構成の要部を示すブロック図である。 図3は、第2実施形態のプリンタの電気的構成の要部を示すブロック図である。 図4は、第1実施形態において、制御部のROM内に記憶されている設定値を示す表であって、カラーモード時における設定値を示す。 図5は、第1実施形態において、制御部のROM内に記憶されている設定値を示す表であって、モノクロモード時における設定値を示す。 図6は、第2実施形態において、制御部のROM内に記憶されている設定値を示す表であって、カラーモード時における設定値を示す。 図7は、第2実施形態において、制御部のROM内に記憶されている設定値を示す表であって、モノクロモード時における設定値を示す。
1.プリンタの全体構成
図1に示すように、画像形成装置の一例としてのプリンタ1は、横置きタイプのダイレクトタンデム型カラーレーザプリンタである。
なお、以下の説明において、方向について言及する場合には、プリンタ1を水平に載置した状態を上下の基準とする。すなわち、図1の紙面上方が上方であり、図1の紙面下方が下方である。また、図1の紙面左方が前方であり、図1の紙面右方が後方である。また、プリンタ1を前方から見たときを左右の基準とする。すなわち、図1の紙面手前が右方であり、紙面奥が左方である。また、前方から後方へ向かう方向が移動方向の一例である。
プリンタ1は、略ボックス形状の本体ケーシング2内において、スキャナユニット3と、プロセスユニット4と、転写ユニット5と、定着ユニット6とを備えている。
スキャナユニット3は、本体ケーシング2の上端部に配置されている。スキャナユニット3は、図1に破線で示すように、プロセスユニット4の後述する感光ドラム7に向かって、画像データに基づいてレーザービームを出射し、後述する感光ドラム7を露光する。
プロセスユニット4は、スキャナユニット3の下方に配置されている。プロセスユニット4は、複数の感光ドラム7と、複数の帯電部材の一例としてのスコロトロン型帯電器8と、複数のドラムクリーニングローラ9と、複数の現像カートリッジ10とを備えている。
複数の感光ドラム7のそれぞれは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれに対応している。複数の感光ドラム7のそれぞれは、プロセスユニット4の下端部において、右側面視反時計回りに回転するように支持されている。複数の感光ドラム7のそれぞれは、前方から後方に向かって、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に互いに間隔を隔てて並列配置されている。複数の感光ドラム7のそれぞれは、左右方向に長手の略円筒形状を有している。ブラックの感光ドラム7Kは、第1像担持体の一例である。イエローの感光ドラム7Y、マゼンタの感光ドラム7M、および、シアンの感光ドラム7Cは、第2像担持体の一例である。また、以下の説明において、イエローの感光ドラム7Y、マゼンタの感光ドラム7M、および、シアンの感光ドラム7Cを、カラーの感光ドラム7と記載する場合がある。
複数のスコロトロン型帯電器8のそれぞれは、複数の感光ドラム7のそれぞれに対応し、対応する感光ドラム7の後上側に間隔を隔てて配置されている。複数のスコロトロン型帯電器8のそれぞれは、前方から後方に向かって、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応している。ブラックのスコロトロン型帯電器8Kは、第1帯電部材の一例である。イエローのスコロトロン型帯電器8Y、マゼンタのスコロトロン型帯電器8M、および、シアンのスコロトロン型帯電器8Cは、第2帯電部材の一例である。また、以下の説明において、イエローのスコロトロン型帯電器8Y、マゼンタのスコロトロン型帯電器8M、および、シアンのスコロトロン型帯電器8Cを、カラーのスコロトロン型帯電器8と記載する場合がある。
複数のドラムクリーニングローラ9のそれぞれは、複数の感光ドラム7のそれぞれに対応し、対応する感光ドラム7の後端部に接触している。複数のドラムクリーニングローラ9のそれぞれは、前方から後方に向かって、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応している。ブラックのドラムクリーニングローラ9Kは、第1クリーニング部材の一例である。イエローのドラムクリーニングローラ9Y、マゼンタのドラムクリーニングローラ9M、および、シアンのドラムクリーニングローラ9Cは、第2クリーニング部材の一例である。また、以下の説明において、イエローのドラムクリーニングローラ9Y、マゼンタのドラムクリーニングローラ9M、および、シアンのドラムクリーニングローラ9Cを、カラーのドラムクリーニングローラ9と記載する場合がある。カラーのドラムクリーニングローラ9は、調整手段を兼ねる。
複数の現像カートリッジ10のそれぞれは、複数の感光ドラム7のそれぞれに対応し、対応する感光ドラム7の上方に配置されている。複数の現像カートリッジ10のそれぞれは、前方から後方に向かって、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応している。なお、後述するが、複数の現像カートリッジ10のそれぞれは、対応する感光ドラム7に対して接触または離間するように構成されている。複数の現像カートリッジ10のそれぞれは、現像ローラ11と、供給ローラ12とを備えている。また、現像カートリッジ10は、現像ローラ11および供給ローラ12の上方の空間において、各色に対応するトナーを収容している。
現像ローラ11は、現像カートリッジ10の下端部において、後方へ露出するように回転可能に支持されている。また、現像ローラ11は、感光ドラム7の前上端部に接触している。
供給ローラ12は、現像ローラ11の前上方に配置されている。供給ローラ12は、現像ローラ11の前上端部に接触している。
転写ユニット5は、プロセスユニット4の下方に配置されている。転写ユニット5は、駆動ローラ13、従動ローラ14と、搬送ベルト15と、複数の転写ローラ16とを備えている。
駆動ローラ13は、転写ユニット5の後端部に配置されている。
従動ローラ14は、駆動ローラ13の前方に間隔を隔てて対向配置されるように、転写ユニット5の前端部に配置されている。
搬送ベルト15は、その上側部分がすべての感光ドラム7と接触するように、駆動ローラ13および従動ローラ14の周りに巻回されている。搬送ベルト15は、駆動ローラ13の駆動、および、従動ローラ14の従動により、その上側部分が前方から後方へ向かって移動するように、周回移動される。
複数の転写ローラ16のそれぞれは、複数の感光ドラム7のそれぞれに対応し、対応する感光ドラム7の下方において、搬送ベルト15の上側部分を挟んで配置されている。複数の転写ローラ16のそれぞれは、前方から後方に向かって、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応している。ブラックの転写ローラ16Kは、第1転写部材の一例である。イエローの転写ローラ16Y、マゼンタの転写ローラ16M、および、シアンの転写ローラ16Cは、第2転写部材の一例である。また、以下の説明において、イエローの転写ローラ16Y、マゼンタの転写ローラ16M、および、シアンの転写ローラ16Cを、カラーの転写ローラ16と記載する場合がある。
定着ユニット6は、転写ユニット5の後方に配置され、加熱ローラ17、および、加熱ローラ17に接触する加圧ローラ18を備えている。
そして、プリンタ1が画像形成動作を開始すると、スコロトロン型帯電器8は、感光ドラム7の表面を一様に帯電する。その後、スキャナユニット3は、感光ドラム7の表面を露光する。これにより、画像データに基づく静電潜像が、感光ドラム7の表面に形成される。
また、供給ローラ12は、現像カートリッジ10内のトナーを現像ローラ11に供給する。このとき、トナーは、現像ローラ11と供給ローラ12との間で正極性に摩擦帯電され、現像ローラ11上に担持される。
そして、現像ローラ11は、担持されたトナーを、感光ドラム7の表面上の静電潜像に供給する。これにより、トナー像が、感光ドラム7の表面上に担持される。
転写媒体の一例としての用紙Pは、給紙トレイ19から、各種ローラの回転により、所定のタイミングで1枚ずつ、イエローの感光ドラム7Yと、対応する転写ローラ16との間に給紙される。その後、用紙Pは、搬送ベルト15によって前方から後方へ向かって搬送される。感光ドラム7上のトナー像は、用紙Pが感光ドラム7と転写ローラ16との間を通過するときに、用紙Pに転写される。
その後、用紙Pは、加熱ローラ17と加圧ローラ18との間を通過するときに加熱および加圧される。このとき、用紙P上のトナー像は、用紙Pに熱定着される。その後、用紙Pは、排紙トレイ20に排紙される。
2.プリンタの詳細
(1)スコロトロン型帯電器
複数のスコロトロン型帯電器8のそれぞれは、図2に示すように、グリッド21と帯電ワイヤ22とを備えている。
グリッド21は、左右方向に延び、後上方へ向かって開放される断面視略U字形の筒形状を有している。グリッド21は、金属からなる。
帯電ワイヤ22は、左右方向に延びる略線形状を有している。帯電ワイヤ22は、グリッド21内において、左右方向に沿って張られている。帯電ワイヤ22は、金属からなる。
(2)転写ローラ
複数の転写ローラ16のそれぞれは、転写ローラ軸23と、転写ローラ本体24とを備えている。
転写ローラ軸23は、左右方向に延びる略円柱形状を有している。転写ローラ軸23は、金属からなる。
転写ローラ本体24は、左右方向に延びる略円筒形状を有している。転写ローラ本体24は、転写ローラ軸23の左右方向両端部を露出するように、転写ローラ軸23を被覆している。転写ローラ本体24は、導電性の樹脂材料などからなる。
(3)ドラムクリーニングローラ
複数のドラムクリーニングローラ9のそれぞれは、ドラムクリーニングローラ軸25と、ドラムクリーニングローラ本体26とを備えている。
ドラムクリーニングローラ軸25は、左右方向に延びる略円柱形状を有している。ドラムクリーニングローラ軸25は、金属からなる。
ドラムクリーニングローラ本体26は、左右方向に延びる略円筒形状を有している。ドラムクリーニングローラ本体26は、ドラムクリーニングローラ軸25の左右方向両端部を露出するように、ドラムクリーニングローラ軸25を被覆している。ドラムクリーニングローラ本体26は、半導電性のシリコーン樹脂やウレタン樹脂の発泡体などからなる。
(4)制御部
本体ケーシング2は、制御部30を備えている。制御部38は、図示しない離間機構を制御することにより、モノクロモードでは、図2に示すように、ブラックの現像ローラ11Kを感光ドラム7Kに接触させるとともに、イエロー、マゼンタ、シアンの現像ローラ11Y、11M、11Cを、対応する感光ドラム7Y、7M、7Cから離間させ、カラーモードでは、図1に示すように、すべての現像ローラ11を感光ドラム7に接触させる。
制御部30は、電源の一例としての電源基板31と、制御基板32とを備えている。
電源基板31は、転写回路33と、ドラムクリーニング回路34と、帯電回路35とを備えている。
転写回路33は、配線を介して、複数の転写ローラ16のそれぞれの転写ローラ軸23に電気的に接続されている。転写回路33は、制御基板32の制御に基づいて、複数の転写ローラ16のそれぞれに対して、個別に、所定の転写電流を流すように構成されている。
ドラムクリーニング回路34は、配線を介して、複数のドラムクリーニングローラ9のそれぞれのドラムクリーニングローラ軸25に電気的に接続されている。ドラムクリーニング回路34は、制御基板32の制御に基づいて、すべてのドラムクリーニングローラ9に対して、同じ所定のドラムクリーニング電圧を印加するように構成されている。
帯電回路35は、配線を介して、複数のスコロトロン型帯電器8のそれぞれの帯電ワイヤ22およびグリッド21に電気的に接続されている。帯電回路35は、制御基板32の制御に基づいて、カラーのスコロトロン型帯電器8のグリッド21に対して、同じグリッドバイアスを印加するとともに、ブラックのスコロトロン型帯電器8のグリッド21に対して、個別にグリッドバイアスを印加する。このグリッドバイアスが帯電バイアスである。また、帯電回路35は、制御基板32の制御に基づいて、カラーのスコロトロン型帯電器8の帯電ワイヤ22に対して、同じらワイヤ電流を流すとともに、ブラックのスコロトロン型帯電器8の帯電ワイヤ22に対して、個別にワイヤ電流を流す。
制御基板32は、CPUや、ROMなどのメモリを有している。制御基板32は、CPUによるプログラム処理によってソフトウェア的に実現される構成として、転写バイアス制御部36と、ドラムクリーニング電圧制御部37と、帯電バイアス制御部38とを備えている。転写バイアス制御部36は、転写回路33を制御する。ドラムクリーニング電圧制御部37は、ドラムクリーニング回路34を制御する。帯電バイアス制御部38は、帯電回路35を制御する。
3.画像形成動作
プリンタ1は、上記した画像形成動作において、制御部30の制御により、カラー画像を形成するカラーモードと、モノクロ画像を形成するモノクロモードとに切り替えるように構成される。
(1)カラーモード
(1−1)バイアスの設定
画像形成動作をカラーモードで実行するときには、図4に示すように、帯電バイアス制御部38は、帯電バイアスを設定する。転写バイアス制御部36は、感光ドラム7と転写ローラ16との間に流す転写電流を設定する。ドラムクリーニング電圧制御部37は、ドラムクリーニング電圧を設定する。
(1−2)転写動作およびクリーニング動作
画像形成動作をカラーモードで実行するときには、帯電バイアス制御部38は、帯電回路35を制御して、すべてのスコロトロン型帯電器8に、図4に示す帯電バイアスを印加する。このときのカラーのスコロトロン型帯電器8に印加される帯電バイアスが、第1帯電バイアスの一例である。
また、転写バイアス制御部36は、転写回路33を制御して、複数の転写ローラ16のそれぞれに、対応する感光ドラム7との間に所定の転写電流を一定して流す。
また、ドラムクリーニング電圧制御部37は、ドラムクリーニング回路34を制御し、すべてのドラムクリーニングローラ9に、図4に示すドラムクリーニング電圧を印加する。
すると、すべての感光ドラム7の表面は、スコロトロン型帯電器8によって、+800Vに帯電される。
その後、複数の感光ドラム7のそれぞれが回転すると、複数の感光ドラム7のそれぞれの表面のうちの、スコロトロン型帯電器8によって帯電された領域は、対応する転写ローラ16に対して搬送ベルト15を介して向かい合う。
このとき、複数の感光ドラム7のそれぞれに担持されているトナー像は、用紙Pに転写される。
また、転写後およびドラムクリーニング前の複数の感光ドラム7のそれぞれの表面電位は、対応する転写ローラ16からの転写電流により、+100Vになる。
その後、複数の感光ドラム7のそれぞれがさらに回転すると、複数の感光ドラム7のそれぞれにおいて、用紙Pに転写されずに感光ドラム7の表面に付着する転写残トナーは、対応するドラムクリーニングローラ9に接触する。
このとき、転写残トナーは、ドラムクリーニング電圧によって、対応するドラムクリーニングローラ9の表面に静電気的に保持される。
また、ドラムクリーニング後の複数の感光ドラム7のそれぞれの表面電位は、対応するドラムクリーニングローラ9のドラムクリーニング電圧により、+100Vになる。
(2)モノクロモード
(2−1)バイアスの設定
画像形成動作をモノクロモードで実行するときには、図5に示すように、帯電バイアス制御部38は、帯電バイアスを設定する。転写バイアス制御部36は、感光ドラム7と転写ローラ16との間に流す転写電流を設定する。ドラムクリーニング電圧制御部37は、ドラムクリーニング電圧を設定する。
(1−2)転写動作およびクリーニング動作
画像形成動作をモノクロモードで実行するときには、帯電バイアス制御部38は、帯電回路35を制御して、すべてのスコロトロン型帯電器8に、図5に示す帯電バイアスを印加する。このときのカラーのスコロトロン型帯電器8に印加される帯電バイアスが、第2帯電バイアスの一例である。
また、転写バイアス制御部36は、転写回路33を制御して、複数の転写ローラ16のそれぞれに、対応する感光ドラム7との間に所定の転写電流を一定して流す。
また、ドラムクリーニング電圧制御部37は、ドラムクリーニング回路34を制御し、すべてのドラムクリーニングローラ9に、図5に示すドラムクリーニング電圧を印加する。
すると、ブラックの感光ドラム7Kの表面は、スコロトロン型帯電器8によって、+800Vに帯電される。イエロー、マゼンタ、シアンの感光ドラム7Y、7M、7Cのそれぞれの表面は、スコロトロン型帯電器8によって、0Vに帯電される。
その後、複数の感光ドラム7のそれぞれが回転すると、複数の感光ドラム7のそれぞれの表面のうちの、スコロトロン型帯電器8によって帯電された領域は、搬送ベルト15を介して対応する転写ローラ16に向かい合う。
このとき、ブラックの感光ドラム7Kに担持されているトナー像は、用紙Pに転写される。
すると、転写後かつドラムクリーニング前のブラックの感光ドラム7Kの表面電位は、ブラックの転写ローラ16Kからの転写電流により、+100Vになる。また、転写後およびドラムクリーニング前のイエロー、マゼンタ、シアンの感光ドラム7Y、7M、7Cのそれぞれの表面電位は、対応する転写ローラ16Y、16M、16Cからの転写電流により、−200Vになる。
そして、複数の感光ドラム7のそれぞれがさらに回転すると、複数の感光ドラム7のそれぞれの表面のうちの上記した表面電位になった領域は、対応するドラムクリーニングローラ9に向かい合う。
このとき、ドラムクリーニング後のブラックの感光ドラム7Kの表面電位は、ブラックのドラムクリーニングローラ9Kのドラムクリーニング電圧により、+100Vになる。また、ドラムクリーニング後のイエロー、マゼンタ、シアンの感光ドラム7Y、7M、7Cのそれぞれの表面電位は、対応するドラムクリーニングローラ9Y、9M、9Cからのドラムクリーニング電圧により、0Vになる。
このように、モノクロモードにおいて、対応する転写ローラ16によって表面電位が低下したカラーの感光ドラム7の表面電位を、ドラムクリーニング電圧によって、トナーの帯電極性と同じ正極性に向かうように変位させる。
なお、モノクロモードでは、ブラックの感光ドラム7Kに付着する転写残トナーは、ドラムクリーニングローラ9Kではクリーニングされず、現像ローラ11Kにより回収させる。
また、プリンタ1がモノクロモードの後にカラーモードで画像形成動作を実行するときには、カラーの感光ドラム7のそれぞれの表面は、対応するスコロトロン型帯電器8によって、+800Vに帯電される。
4.作用効果
(1)このプリンタ1によれば、図5に示すように、モノクロモードにおいて、カラーの転写ローラ16に負極性の転写バイアスが印加されている状態で、カラーのスコロトロン型帯電器8に印加される帯電バイアスを+800Vから0Vに低下させるとともに、ドラムクリーニングローラ9に正極性のドラムクリーニング電圧を印加する。
これにより、カラーの感光ドラム7において、転写ローラ16によって表面電位が低下した領域の表面電位を、ドラムクリーニングローラ9によって、トナーの帯電極性と同じ正極性に向かうように、−200Vから0Vへ変位させる。
そのため、カラーの感光ドラム7の表面電位は、帯電バイアスの低下によってトナーの帯電極性と逆の負極性に向かって変位したとしても、ドラムクリーニングローラ9により、トナーの帯電極性と同じ正極性に向かって戻される。
これにより、カラーのスコロトロン型帯電器8の帯電バイアスを再度+800Vとしたときに、カラーの感光ドラム7の表面電位の極性を安定させることができる。
その結果、モノクロモードにおいて、カラーのスコロトロン型帯電器8に印加される帯電バイアスを低く設定しながら、カラーモードにおいて、カラーの感光ドラム7の表面電位の極性を安定させることができる。
(2)また、このプリンタ1によれば、カラーのドラムクリーニングローラ9を利用して、カラーの感光ドラム7の表面電位を正極性に向かって、−200Vから0Vへ変位させることができる。
その結果、別途、カラーの感光ドラム7の表面電位を調整する部材を設ける場合と比べて、プリンタ1の構成の簡略化、および、省電力化を図ることができる。
(3)また、このプリンタ1によれば、図5に示すように、制御部30は、モノクロモードにおいて、正極性のドラムクリーニング電圧をカラーのドラムクリーニングローラ9に印加する。
その結果、正極性のドラムクリーニング電圧により、カラーの感光ドラム7の表面電位を、トナーの帯電極性と同じ正極性に向かって確実に変位させることができる。
(4)また、このプリンタ1によれば、図5に示すように、制御部30は、モノクロモードにおいて、カラーのドラムクリーニングローラ9と同じ極性のドラムクリーニング電圧をブラックのドラムクリーニングローラ9に印加する。
つまり、図2に示すように、すべてのドラムクリーニングローラ9に共通の電源基板31から電力を供給することができる。
その結果、プリンタ1の構成を、より簡略化することができる。
(5)また、このプリンタ1によれば、図4に示すように、制御部30は、カラーモードにおいて、トナーの帯電極性と逆の負極性のドラムクリーニング電圧をカラーのドラムクリーニングローラ9に印加する。
その結果、カラーモードにおいて、カラーの感光ドラム7の表面をクリーニングすることができる。
(6)また、このプリンタ1によれば、図5に示すように、制御部30は、モノクロモードにおいて、カラーの帯電バイアスを0Vにする。
その結果、プリンタ1の省電力化を、より図ることができる。
(7)また、このプリンタ1によれば、図2に示すように、ブラックの感光ドラム7Kは、用紙Pの移動方向、すなわち前方から後方へ向かう方向において、カラーの感光ドラム7の下流側、すなわち後方に配置されている。
そのため、モノクロモードにおいて、黒色のトナー像がカラーの感光ドラム7に逆転写することを防止できる。
(8)また、このプリンタ1によれば、モノクロモードにおいて、カラーのスコロトロン型帯電器8からのオゾンの発生量を低減することができる。
5.第2実施形態
図3を参照して、プリンタの第2実施形態を説明する。なお、第2実施形態において、上記した第1実施形態と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。
(1)第2実施形態の概要
上記した第1実施形態では、ドラムクリーニングローラ9は、モノクロモードにおいて、カラーの感光ドラム7の表面のうちの転写ローラ16によって表面電位が低下した領域の表面電位を、トナーの帯電極性と同じ正極性に向かうように変位させている。
対して、第2実施形態では、図3に示すように、感光ドラム7の表面を除電する除電装置51により、カラーの感光ドラム7の表面電位を変位させる。
(2)プリンタの詳細
(2−1)除電装置
プリンタ1は、図3に示すように、複数の感光ドラム7のそれぞれに対応するように、複数の除電光部材の一例としての除電装置51を備えている。
複数の除電装置51のそれぞれは、感光ドラム7の回転方向において、対応する転写ローラ16と対応するドラムクリーニングローラ9との間に配置されている。複数の除電装置51のそれぞれは、対応する感光ドラム7の表面に除電光を照射するように構成されている。カラーの感光ドラム7に対応する除電装置51は、調整手段を兼ねる。
(2−2)制御装置
第2実施形態では、電源基板31は、除電回路52を備えている。
除電回路52は、配線を介して、除電装置51に電気的に接続されている。除電回路52は、制御基板32の制御に基づいて、除電装置51を発光(ON)または消光(OFF)する。
制御基板32は、除電回路制御部53を備えている。
除電回路制御部53は、除電回路52を制御する。
(3)画像形成動作
(3−1)カラーモード
(3−1−1)バイアスの設定
画像形成動作をカラーモードで実行するときには、図6に示すように、帯電バイアス制御部38は、帯電バイアスを設定する。転写バイアス制御部36は、感光ドラム7と転写ローラ16との間に流す転写電流を設定する。除電回路制御部53は、除電装置51を発光させる。
(3−1−2)転写動作および除電動作
画像形成動作をカラーモードで実行するときには、帯電バイアス制御部38は、帯電回路35を制御して、すべてのスコロトロン型帯電器8に、図6に示す帯電バイアスを印加する。このときのカラーのスコロトロン型帯電器8に印加される帯電バイアスが、第1帯電バイアスの一例である。
また、転写バイアス制御部36は、転写回路33を制御して、複数の転写ローラ16のそれぞれに、対応する感光ドラム7との間に所定の転写電流を一定して流す。
また、除電回路制御部53は、除電回路52を制御して、すべての除電装置51を発光させる。
すると、複数の感光ドラム7のそれぞれの表面は、スコロトロン型帯電器8によって、+800Vで帯電される。
その後、複数の感光ドラム7のそれぞれが回転すると、複数の感光ドラム7のそれぞれの表面のうちの、スコロトロン型帯電器8によって帯電された領域は、搬送ベルト15を介して対応する転写ローラ16に向かい合う。
このとき、複数の感光ドラム7のそれぞれに担持されているトナー像は、用紙Pに転写される。
また、転写後かつ除電光照射前の複数の感光ドラム7のそれぞれの表面電位は、対応する転写ローラ16からの転写電流により、+100Vになる。
その後、複数の感光ドラム7のそれぞれがさらに回転すると、複数の感光ドラム7のそれぞれの表面のうちの、転写ローラ16によって表面電位が低下した領域は、対応する除電装置51に向かい合う。
すると、複数の感光ドラム7のそれぞれの表面のうちの、転写ローラ16によって表面電位が低下した領域の表面電位は、対応する除電装置51からの除電光によって0Vに近づくように変位し、+50Vになる。すなわち、複数の感光ドラム7のそれぞれの表面電位は、相対的に負極性に向かうように変位する。
その後、複数の感光ドラム7のそれぞれがさらに回転すると、複数の感光ドラム7のそれぞれの表面に残存する転写残トナーは、対応するドラムクリーニングローラ9に向かい合う。
このとき、転写残トナーは、ドラムクリーニング電圧によって、対応するドラムクリーニングローラ9の表面に静電気的に保持される。
(3−2)モノクロモード
(3−2−1)バイアスの設定
画像形成動作をモノクロモードで実行するときには、図7に示すように、帯電バイアス制御部38は、帯電バイアスを設定する。転写バイアス制御部36は、感光ドラム7と転写ローラ16との間に流す転写電流を設定する。除電回路制御部53は、除電装置51を発光させる。
(3−2−2)転写動作および除電動作
画像形成動作をモノクロモードで実行するときには、帯電バイアス制御部38は、帯電回路35を制御して、すべてのスコロトロン型帯電器8に、図7に示す帯電バイアスを印加する。このときのカラーのスコロトロン型帯電器8に印加される帯電バイアスが、第2帯電バイアスの一例である。
また、転写バイアス制御部36は、転写回路33を制御して、複数の転写ローラ16のそれぞれに、対応する感光ドラム7との間に所定の転写電流を一定して流す。
また、除電回路制御部53は、除電回路52を制御して、すべての除電装置51を発光させる。
すると、ブラックの感光ドラム7Kの表面は、スコロトロン型帯電器8によって、+800Vに帯電される。イエロー、マゼンタ、シアンの感光ドラム7Y、7M、7Cのそれぞれの表面は、スコロトロン型帯電器8によって、0Vに帯電される。
その後、複数の感光ドラム7のそれぞれの表面のうちの、スコロトロン型帯電器8によって帯電された領域は、対応する転写ローラ16に対して搬送ベルト15を介して向かい合う。
このとき、ブラックの感光ドラム7Kに担持されているトナー像は、用紙Pに転写される。
また、転写後かつ除電光照射前のブラックの感光ドラム7Kの表面電位は、ブラックの転写ローラ16Kからの転写電流により、+100Vになる。また、転写後および除電光照射前のイエロー、マゼンタ、シアンの感光ドラム7Y、7M、7Cのそれぞれの表面電位は、対応する転写ローラ16Y、16M、16Cからの転写電流により、−200Vになる。
その後、複数の感光ドラム7のそれぞれがさらに回転すると、複数の感光ドラム7のそれぞれの表面のうちの、転写ローラ16によって表面電位が低下した領域は、対応する除電装置51に向かい合う。
すると、複数の感光ドラム7のそれぞれの表面のうちの、転写ローラ16によって表面電位が低下した領域の表面電位は、対応する除電装置51からの除電光によって、0Vに近づくように変位する。具体的には、除電光照射後のブラックの感光ドラム7Kの表面電位は、+50Vになる。また、除電光照射後のイエロー、マゼンタ、シアンの感光ドラム7Y、7M、7Cのそれぞれの表面電位は、−50Vになる。すなわち、カラーの感光ドラム7の表面電位は、相対的に正極性に向かうように変位する。また、ブラックの感光ドラム7Kの表面電位は、相対的に負極性に向かうように変位する。
このように、モノクロモードにおいて、カラーの感光ドラム7の表面のうちの転写ローラ16によって表面電位が低下した領域の表面電位を、除電装置51によって、トナーの帯電極性と同じ正極性に向かうように変位させる。
その後、複数の感光ドラム7のそれぞれがさらに回転すると、ブラックの感光ドラム7Kの表面に残存する転写残トナーは、ブラックのドラムクリーニングローラ9に向かい合う。
このとき、転写残トナーは、ドラムクリーニング電圧によって、ブラックのドラムクリーニングローラ9の表面に静電気的に保持される。
そして、プリンタ1がモノクロモードの後にカラーモードで画像形成動作を実行するときには、カラーの感光ドラム7のそれぞれの表面は、対応するスコロトロン型帯電器8によって、+800Vに帯電される。
(4)第2実施形態の作用効果
(4−1)第2実施形態のプリンタ1によれば、除電装置51を利用して、カラーの感光ドラム7の表面電位を、転写バイアスの極性に対して逆の正極性に向かって変位させることができる。
その結果、別途、カラーの感光ドラム7の表面電位を調整する部材を設ける場合と比べて、プリンタ1の構成の簡略化、および、省電力化を図ることができる。
(4−2)第2実施形態においても、上記した第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
6.変形例
上記した各実施形態では、モノクロモードにおいて、カラーのスコロトロン型帯電器8に印加される帯電バイアスを0Vと設定したが、カラーのスコロトロン型帯電器8に印加される帯電バイアスの設定値は、カラーモードにおける設定値(+800V)よりも低い絶対値を有する設定値であれば、特に限定されない。
1 プリンタ
7 感光ドラム
8 スコロトロン型帯電器
9 ドラムクリーニングローラ
16 転写ローラ
30 制御部
51 除電装置
P 用紙

Claims (9)

  1. モノクロ画像を形成するモノクロモードと、カラー画像を形成するカラーモードとに切り替え可能に構成される画像形成装置であって、
    黒色のトナー像を担持するように構成される第1像担持体と、
    カラーのトナー像を担持するように構成される第2像担持体と、
    前記第1像担持体の表面を帯電するように構成される第1帯電部材と、
    前記第2像担持体の表面を帯電するように構成される第2帯電部材と、
    前記黒色のトナー像を前記第1像担持体から転写媒体に転写するように構成される第1転写部材と、
    前記カラーのトナー像を前記第2像担持体から転写媒体に転写するように構成される第2転写部材と、
    トナー像が転写媒体に転写された後に前記第1像担持体の表面をクリーニングするように構成される第1クリーニング部材と、
    トナー像が転写媒体に転写された後に前記第2像担持体の表面をクリーニングするように構成される第2クリーニング部材であって、トナー像が転写媒体に転写された後に前記第2像担持体の表面電位を調整するように構成される調整手段を兼ねる第2クリーニング部材と
    前記第2帯電部材に印加される帯電バイアス、前記第2転写部材に印加される転写バイアス、および、前記調整手段を制御するように構成される制御部と
    を備え、
    前記制御部は、
    前記カラーモードにおいて、前記第2帯電部材に第1帯電バイアスを印加するとともに、前記第2転写部材にトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスを印加し、
    前記モノクロモードにおいて、前記第2帯電部材に前記第1帯電バイアスよりも小さな第2帯電バイアスを印加し、前記第2転写部材にトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスを印加するとともに、前記調整手段を制御して、前記第2像担持体の表面電位を、トナーの帯電極性に向かって変位するように調整することを特徴とする、画像形成装置。
  2. モノクロ画像を形成するモノクロモードと、カラー画像を形成するカラーモードとに切り替え可能に構成される画像形成装置であって、
    黒色のトナー像を担持するように構成される第1像担持体と、
    カラーのトナー像を担持するように構成される第2像担持体と、
    前記第1像担持体の表面を帯電するように構成される第1帯電部材と、
    前記第2像担持体の表面を帯電するように構成される第2帯電部材と、
    前記黒色のトナー像を前記第1像担持体から転写媒体に転写するように構成される第1転写部材と、
    前記カラーのトナー像を前記第2像担持体から転写媒体に転写するように構成される第2転写部材と、
    トナー像が転写媒体に転写された後に前記第2像担持体の表面電位を調整するように構成される調整手段と、
    前記第2帯電部材に印加される帯電バイアス、前記第2転写部材に印加される転写バイアス、および、前記調整手段を制御するように構成される制御部と
    を備え、
    前記制御部は、
    前記カラーモードにおいて、前記第2帯電部材に第1帯電バイアスを印加するとともに、前記第2転写部材にトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスを印加し、
    前記モノクロモードにおいて、前記第2帯電部材に前記第1帯電バイアスよりも小さな第2帯電バイアスを印加し、前記第2転写部材にトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスを印加するとともに、前記調整手段にトナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加して、前記第2像担持体の表面電位を、トナーの帯電極性に向かって変位するように調整することを特徴とする、画像形成装置。
  3. 前記調整手段は、前記第2像担持体に接触することを特徴とする、請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記制御部は、前記モノクロモードにおいて、トナーの帯電極性と同極性のクリーニングバイアスを前記第2クリーニング部材に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。
  5. 前記制御部は、前記モノクロモードにおいて、前記第2クリーニング部材と同極性のクリーニングバイアスを前記第1クリーニング部材に印加することを特徴とする、請求項1または請求項4に記載の画像形成装置。
  6. 前記制御部は、前記カラーモードにおいて、トナーの帯電極性と逆極性のクリーニングバイアスを前記第2クリーニング部材に印加することを特徴とする、請求項1、4、5のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  7. 前記制御部は、前記モノクロモードにおいて、前記第2帯電バイアスを印加しないことを特徴とする、請求項1ないしのいずれか一項に記載の画像形成装置。
  8. 前記第1像担持体は、転写媒体の移動方向において、前記第2像担持体の下流側に配置されていることを特徴とする、請求項1ないしのいずれか一項に記載の画像形成装置。
  9. 前記第2帯電部材は、スコロトロン型の帯電器であることを特徴とする、請求項1ないし8のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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