JP6171763B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置に関わり、より詳しくは劣化トナーの吐き出しを効率よく行って現像関連部材の寿命を長期化させると共にキャリア引きを抑制する画像形成装置に関する。
従来、電子写真方式の画像形成装置が知られている。この画像形成装置は、一般に感光体ドラムを一様に帯電させて初期化し、この感光体ドラムに光書込みによって静電潜像を形成し、この静電潜像をトナー像化して、そのトナー像を直接または間接に用紙等の転写材に転写して定着ユニットで定着させる。
トナー像を間接に用紙に転写する形式のものは、画像形成ユニットからトナー像を中間転写体としての中間転写ベルト等に一次転写し、中間転写ベルトから用紙に二次転写するようにしたものが多い。
いずれにしても、電子写真方式の画像形成装置においては、感光体ドラム上の未転写トナーをクリーニングするためにクリーニングブレードが設置され、また転写ベルトを有する画像形成装置においては、転写ベルトをクリーニングするクリーニングブレードが設置されている。
一般に、トナーは、巨視的にみると単なる粒状粉末であるが、微視的にみると凹凸のある不定形をした粒体である。不定形であるがゆえに、クリーニングブレードと感光体ドラムとの間又は転写ベルトとの間においては、残留トナーが潤滑剤としても働いており、また、クリーニング性の向上にも寄与している。
しかし、トナーを新旧入れ替えずに長時間使用していると、トナーは凹凸を失って球形に近くなってくる。このように凹凸が無くなったトナーが多くなると、潤滑剤としての機能が薄れるためクリーニングブレードと感光体ドラムとの摩擦係数が高くなり、「鳴き」と称される音が出たり、クリーニングブレードに欠けを生じたりすることがある。クリーニング性も低下する。
また、現像器内のトナーが使用されずに回転が続いている場合には、トナーに流動性を与えるために添加された例えばアルミナなどの外添剤がトナーに埋め込まれて劣化したり、そのために転写性が低下したりすることがある。
これらの不具合を防止する目的で現像器内のトナーを定期的、あるいは不定期に吐き出して、劣化したトナーの割合を低下させて潤滑剤として機能を復活させ、常に機能的なトナーを維持することが行われている。このトナー吐き出しの処理は通常、書き込みヘッドを点灯させ、その部分にトナーを現像させることで、実施されている(反転現像プロセス)。
ところが、上記のように、劣化トナー吐き出しのために光書込ヘッドを全点灯させることが繰り返されると、光書込ヘッドの寿命が短くなるという問題がある。また、通常、光書込ヘッドの幅は、現像ローラの幅よりも狭く、クリーニングブレードの幅は現像ローラの幅よりも広く構成されている。
したがって、光書込ヘッドを全点灯させても帯電領域全体を現像できず、トナーが現像されない部分が発生する。このため、吐き出しトナーが無い部分(トナーが現像されない部分)で、クリーニングブレードの欠け等が生じることがあった。
この問題は、光書込ヘッドの幅を広い構成とすれば解消できるが、光書込ヘッドの幅を広くするには、光書込ヘッドの通常の印字処理に不要な部分にもLED素子チップを設置する必要があり、相当なコストの上昇は避けられない。
光書込ヘッドを駆動しない劣化トナーの吐き出しについては、例えば、現像速度を上げるために1個の現像器の開口部に2個の現像スリーブ(現像ローラ)を上下に備えた形式の現像器を有する画像形成装置において、下側スリーブの回転速度を上げて下側スリーブのトナー吐き出しを効果的に行う方法が提案されている。(例えば、特許文献1参照。)
この特許文献1に記載の技術では、下側スリーブのトナー吐き出しを行う際、上下スリーブ間の相対速度が通常現像時より速くならないように上側スリーブの回転速度を制御することが肝要であるとしている。
特開2009−122443号公報
しかしながら、特許文献1に記載の技術は、劣化トナーの効果的吐き出し方法において、1個の現像器の開口部に2個の現像スリーブを上下に備えた複数現像スリーブ形式の現像器に特化された吐き出し方法であり、現今でもなお広く用いられている1個の現像器に1個の現像スリーブを備えた現像器にそのまま適用できる技術ではない。
本発明は、上記従来の課題を解決するものであって、劣化トナーの吐き出しを効率よく行って現像関連部材の寿命を長期化させると共にキャリア引きを抑制する画像形成装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、感光体と、該感光体の周面のトナーを除去する第1のクリーニングブレードと、転写ベルトと、上記感光体の周面に、重畳されたDC帯電バイアスとAC帯電バイアスを印加して、上記感光体の周面を所定の電位に帯電させる帯電部材と、上記所定の電位に帯電された上記感光体の周面を通常印字の画像情報に基づき露光して上記感光体の周面に静電潜像を形成する露光部材と、重畳して印加されるDC現像バイアスとAC現像バイアスにより上記静電潜像をトナー像として現像する現像部材と、上記転写ベルトにDC転写バイアスを印加して上記トナー像を上記感光体から上記転写ベルトに転写する転写部材と、を備え、上記露光部材は、露光を停止し、上記転写部材は、上記転写ベルトへのDC転写バイアスの印加を継続し、上記帯電部材は、DC帯電バイアスの印加を停止し、AC帯電バイアスの印加を継続し、上記現像部材は、上記DC現像バイアスと上記AC現像バイアスの重畳バイアスの印加を継続された、状態で、上記感光体は、回転し、上記現像部材は、上記感光体の上記AC帯電バイアスのみ印加された部分の先頭が上記現像部材の位置に来た時点から、上記重畳バイアスの印加が継続していることにより上記感光体の有効周面にトナー像の吐出を開始し、該トナー像の先端が上記転写部材の位置に到達するまでに上記重畳バイアスの印加を停止されることにより、上記トナー像の吐出を停止し、上記転写部材は、トナー像の先端が上記転写部材の位置に来る直前に上記DC転写バイアスの印加を停止する
ように構成される。
本発明は、劣化トナーの吐き出しを効率よく行って現像関連部材の寿命を長期化させると共にキャリア引きを抑制する画像形成装置を提供することができる。
本発明の実施例1、2に係る劣化トナー吐き出し処理を行うフルカラーの画像形成装置(プリンタ)の内部構成を説明する断面図である。 実施例1、2に係るプリンタの制御装置を含む回路ブロック図である。 実施例1に係るプリンタの帯電ローラと現像ローラの駆動を制御するための関連各部の駆動タイミングチャートである。 (a),(b),(c)は図3の駆動タイミングチャートで示す各タイミングにおける感光体ドラム上の電位又はトナー像の状態を説明する図である。 実施例2に係るプリンタのトナー吐出処理におけるキャリア引きを抑制するための関連各部の駆動タイミングを示すタイミングチャートである。 (a)〜(f)は図5の駆動タイミングチャートで示す各タイミングにおける感光体ドラム上の電位と吐き出しトナーの状態を説明する図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明の画像形成装置においては、制御装置による制御により光書込ヘッドを発光駆動することなく、一次転写、帯電ローラ、現像ローラの駆動制御のみで有効な劣化トナー吐き出し処理を行う。
図1は、実施例1、2に係る劣化トナー吐き出し処理を行う画像形成装置(以下、単にプリンタという)を示す断面図である。図1に示すプリンタ1は、電子写真式で二次転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、画像形成部2、転写ベルトユニット3、トナー供給部4、給紙部5、ベルト式定着ユニット6、で構成されている。
上記画像形成部2は、転写ベルトユニット3の転写ベルト8の下部走行部表面8aに接して同図の右から左へ4個の現像装置9(9y、9m、9c、9k)を多段式に並設した構成からなる。この画像形成部2は、図1に示す印刷実行時位置から、それより下方の保守位置に、昇降可能に画像形成装置1本体のフレームに保持されている。
上記4個の現像装置9のうち下流側(図の右側)の3個の現像装置9y、9m及び9cは、それぞれ減法混色の三原色であるイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の色トナーによるモノカラー画像を形成し、現像装置9kは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック(K)トナーによるモノクロ画像を形成する。
上記の各現像装置9は、画像を現像するトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下ブラック(K)のトナー用の現像装置9kを例にしてその構成を説明する。
現像装置9は、最上部に感光体ドラム10を備えている。この感光体ドラム10は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム10の周面近傍を取り巻いて、クリーニングブレード11、帯電ローラ12、光書込ヘッド13、及び現像器14の現像ローラ15が配置されている。
現像器14は、現像ローラ15の下方に位置する2つの現像槽内に、第1の攪拌搬送部材16、及び第2の攪拌搬送部材17を備えている。第1及び第2の攪拌搬送部材16及び17については詳しくは後述する。
転写ベルトユニット3は、本体装置のほぼ中央で図の左右方向に扁平なループ状になって延在する無端状の上述した転写ベルト8と、この転写ベルト8を掛け渡されて転写ベルト8を図の矢印a及びbで示す反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ18と従動ローラ19を備えている。
上記の転写ベルト8は、下方を循環移動するベルト表面に、ユニットと一体に組み込まれて転写ベルト8を介して感光体ドラム10に圧接する一次転写ローラ21によりトナー像を直接転写(一次転写)されて、そのトナー像を更に用紙に転写(二次転写)すべく用紙への二次転写部23まで搬送する。
この転写ベルトユニット3には、駆動ローラ18に掛け渡されている表面に、ベルトクリーナ24のクリーニングブレード25が当接して配置されている。ベルトクリーナ24の下方には廃トナー回収容器26が着脱自在に配置されている。
ベルトクリーナ24は、クリーニングブレード25が転写ベルト8の表面に当接して廃トナーを擦り取って除去し、その廃トナーを搬送部材により下方の廃トナー回収容器26に送り込んでいる。
トナー供給部4は、転写ベルト8の上部走行部の上方に配置されている4個のトナーホッパー27(27y、27m、27c、27k)で構成される。4個のトナーホッパー27y、27m、27c、27kは、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のトナーを収容している。
トナー供給部4は、同図にY、M、C、K(以下、関連する記載を「YMCK」として表わす)で示すようにイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のいずれかのトナーを、不図示のトナー供給路を介して現像装置9の現像器14に供給する。
給紙部5は、1個の給紙カセット29を備えている。給紙カセット29には多枚数の用紙30が収容されている。給紙カセット29の給紙口(図の右方)近傍には、用紙取出ローラ31、給送ローラ32、捌きローラ33、待機搬送ローラ対34が配置されている。
待機搬送ローラ対34の用紙搬送方向(図の鉛直上方向)には、転写ベルト8を介して従動ローラ19に圧接する二次転写ローラ35が配設されて、前述した用紙30への二次転写部23を形成している。
この二次転写部23と最下流の現像装置9yとの略中間位置で、転写ベルト8の下部走行部表面8aに近接して、拡散反射型濃度センサ36が配設されている。また、二次転写部の下流(図では上方)側にはベルト式熱定着ユニット6が配置されている。
ベルト式熱定着ユニット6の更に下流側には、定着後の用紙をベルト式熱定着ユニット6から搬出する不図示の搬出ローラ対及びその搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレー37に排紙する不図示の排紙ローラ対が配設されている。排紙トレー37より右方に位置する本体上面端部はやや傾斜して操作パネル部38が配置されている。
図2は、上記のプリンタ1の制御装置を含む回路ブロック図である。図2に示すように回路ブロックは、CPU(central processing unit)42を中心にして、このCPU42に、それぞれデータバスを介してインターフェイスコントローラ(I/F_CONT)43及びプリンタコントローラ(PR_CONT)44が接続されている。PR_CONT44にはプリンタ印字部45が接続されている。
また、CPU42には、ROM(read only memory)46、EEPROM(electrically erasable programmable ROM)47、本体操作部の操作パネル38、各部に配置されたセンサからの出力が入力されるセンサ部48が接続されている。
ROM46には、システムプログラムが記憶され、CPU42は、このシステムプログラムに従って各部を制御して処理を行う。
すなわち、各部において、先ず、I/F_CONT43は、例えばパーソナルコンピュータ等のホスト機器から供給される印字データをビットマップデータに変換し、フレームメモリ49に展開する。フレームメモリ49は、ブラック(K)、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)ごとに記憶エリアが設定されており、各色のデータが対応するエリアに展開される。
フレームメモリ49に展開されたデータはPR_CONT44に出力され、PR_CONT44からプリンタ印字部45に出力される。
プリンタ印字部45は、エンジン部であり、PR_CONT44からの制御の下で、図1に示した感光体ドラム10、一次転写ローラ21等を含む不図示の回転駆動系、帯電ローラ12、光書込ヘッド13等の被駆動部を有する画像形成部、転写ベルトユニット3の上下移動や転写ベルト8の回転を駆動する不図示の駆動部を備えている。
更に、プリンタ印字部45は、ベルト式定着ユニット6のベルト駆動を行うベルト駆動部52、現像器14のモータ等を駆動するトナー供給部モータ駆動部53、現像ローラ15、一次転写ローラ21、二次転写ローラ24等に高電圧バイアスを印加する高圧ユニットを駆動する高圧ユニット駆動部54を備えている。
また、プリンタ印字部45は、用紙取出ローラ22〜排紙ローラ対31等の回転駆動される各部からなる搬送機構、発熱駆動及び回転駆動されるベルト式定着ユニット6などのプロセス負荷への駆動出力を制御する。
そして、PR_CONT44から出力されたブラック(K)、マゼンダ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)の各色の印字データは、プリンタ印字部45からそれぞれ対応する図1に示した光書込ヘッド13に供給される。
[実施例1]
本発明の実施例1では、図1、図2に示した構成において、図2に示した制御装置による制御により、印字処理終了後の光書込ヘッド13を発光駆動することなく、帯電ローラ、現像ローラの駆動制御のみでトナー吐き出しを行う処理を以下に説明する。
図3は、上記の帯電ローラと現像ローラの駆動を制御するための関連各部の駆動タイミングチャートである。同図は、上から、本例のモータ(不図示)の回転、一次転写ローラ21のDC電圧バイアス(以下、単にDCという)、帯電ローラ12のDCバイアス、及びACバイアス、光書込みヘッド13の点灯駆動、現像ローラに15のDCバイアス及びACバイアスの駆動タイミングを示している。なお時刻t1〜t4は感光体ドラム10が一周する期間を示している。
図4(a),(b),(c)は、上記の駆動タイミングチャートで示す各タイミングにおける感光体ドラム上の電位又はトナー像の状態を説明する図である。図4(a)に示す矢印bは、感光体ドラム10の回転方向を示している。
図3において、時刻t0で光書込みヘッド13の通常印字の点灯駆動がオフする。この時点で、図4(a)に示す感光体ドラム10上には、光書込みヘッド13から現像ローラ15までの間に通常印字の静電潜像Aが存在し、現像ローラ15から一次転写ローラ21までの間に通常印字の未転写トナー像Bが存在する。
また、帯電ローラ12から光書込みヘッド13までの間には、帯電ローラ12によりDCバイアスとACバイアスが重畳して印加された初期化帯電電位Cが存在する。
図3において、時刻t1で、上記光書込みヘッド13の点灯駆動がオフした部分、つまり通常印字の静電潜像Aの終端部が、未転写トナー像Bとなって、一次転写ローラ21の位置まで移動する。この時点で、通常印字のトナー像の転写ベルト8への転写が終了する。
ここで一次転写ローラ21のDCバイアスがオフすると共に、帯電ローラ12のDCバイアスがオフし、ACバイアスのみは継続してオンし続ける。これにより、感光体ドラム10上の残留電圧が急速に0Vに収束し、帯電ローラ12のACバイアスが継続する間、略0Vを安定して維持する。
図3において、時刻t1から時刻t2までは、DCバイアスとACバイアスが重畳して印加された初期化帯電電位Cの終端が現像ローラ15の位置に達するまでの期間である。
感光体ドラム10の初期化帯電電位Cの終端から後方の面は、ACバイアスのみの印加となって残留電圧が0Vになっている。この感光体ドラム10の電位0Vになった部分が現像ローラ15の位置に達するまでは、感光体ドラム10のほうがマイナス電位が高いため現像ローラ15からのトナーの吐出は行われない。
そして、図3において、感光体ドラム10の電位0Vになった部分が現像ローラ15の位置に達した時刻t2から更に一次転写ローラ21に達する時刻t3までの間、感光体ドラム10の電位0Vとなっている全周面に対して、DCバイアスとACバイアスを重畳して印加されているマイナス高電位の現像ローラ15から、マイナス弱電位に摩擦帯電しているトナーが吐出される。
図3の時刻t3において、図4(b)に示すように、トナーDの吐き出し開始位置が一次転写ローラ21の位置に到達すると、図3に示すように、現像ローラ15のDCバイアスとACバイアスが共にオフとなってトナーDの吐き出が停止する。この時刻t3より時刻t4までは、吐き出し後の処理となる。
すなわち、トナーDの吐出が停止した時刻t3では既に一次転写ローラ21の転写バイアスはオフとなっているので、時刻t3から吐き出しトナーDの部分が一次転写ローラ21を通り過ぎる時刻t4までの間、感光体ドラム10上に吐き出されたトナーは、一部が物理付着で転写ベル8ト上に移行し、移行しなかったトナーが感光体ドラム10上に残留する。
吐き出しトナーDが全て一次転写ローラ21の位置を通過した時刻t4で、帯電ローラ12のAC電圧バイアスをオフすると共にモータの回転を停止する。これにより、図4(c)に示すように、所望の量と幅の吐き出しトナーが、一部Fが転写ベルト8上に、一部Eが感光体ドラム10上に形成される。
転写ベルト8上と感光体ドラム10上の吐き出しトナーE及びFは、次の印刷プロセスが開始されるときに、それぞれクリーニング ブレード11及び25に到達することで、潤滑剤として働くため、クリーニング ブレード11及び25に欠け等の不具合は発生しない。
また、クリーニング ブレード11及び25の保護だけでなく、本例では光書込ヘッド13の点灯に拠らず、感光体ドラム10の電位を略0Vとした部分に、現像ローラへの電圧バイアス印加時間で吐き出しトナーの量を制御すると共に、感光体ドラム10の全幅に吐き出しトナーのベタ印字状態を作り出すので、光書込ヘッド13の超寿命化と、トナー吐き出し幅の広域化を実現することができる。
[実施例2]
ところで、実施例1では、トナーの吐き出し処理のために、帯電ローラ12の帯電DCバイアスを停止したのち帯電ACバイアスの印加を持続することで、感光体ドラム10のマイナス高電位の表面電位を0Vまで収束させるようにしている。
ここで、帯電ローラ12の帯電ACバイアスの印加で感光体ドラム10の表面電位を0Vまで完全に収束できない場合がある。ただし、感光体ドラム10の表面電位を完全に0Vまで収束できなくても、現像ローラ15のマイナス電位よりもマイナス低電位に下がっていればトナーの吐き出しに支障は生じない。
ところが、規定量のトナーを吐き出した後、現像ローラ15の現像DC/ACバイアスを停止した際に、感光体ドラム10の表面の残留電位と現像ローラ15の電位との電位差が大きい場合に、磁性体であるキャリアが感光体ドラム10に引かれて転移する例えば図4(c)に示すキャリア引きGが発生する場合がある。
キャリア引きは、現像剤の減少による画像障害、トナー濃度の制御が不安定になる、感光体ドラムの帯電がリークする、等の不具合を引き起こす原因となるため、できるかぎり抑える必要がある。
このキャリア引きを防ぐ目的で、この実施例2では、一次転写電流の印加によって感光体ドラム10上に残る表面電位を打ち消すことで、キャリア引きを抑制するために、実施例1では帯電DCバイアスと同時に出力停止した一次転写電流の出力を停止させずに継続出力し、吐き出しトナーが到達直前で出力停止する。
これにより感光体ドラム10の表面電位と、現像ローラ15の現像DC/ACバイアスとの電位差を小さくして、トナー吐出後のキャリア引きを抑制するようにする。
図5は、上記のトナー吐出処理におけるキャリア引きを抑制するための関連各部の駆動タイミングを示すタイミングチャートである。同図は、上から、モータ(不図示)の回転、一次転写ローラ21の転写電流、帯電ローラ12の帯電DCバイアスと帯電ACバイアス、光書込みヘッド13の点灯駆動、現像ローラに15の現像DCバイアスと現像ACバイアスを示している。なお時刻T1〜T5は感光体ドラム10が一周する期間を示している。
図6(a)〜(f)は、上記の駆動タイミングチャートで示す各タイミングにおける感光体ドラム上の電位と吐き出しトナーの状態を説明する図である。なお、感光体ドラム10の回転方向は、図4の場合と同様である。
また、この処理動作では、光書込みヘッド13の点灯駆動を停止したまま行うトナー吐き出しの処理であることと、通常印字終了後からの動作を示すものであることから、光書込みヘッド13の動作を示す必要がないため光書込みヘッド13の図示を省略している。
図5において、時刻T0は、光書込みヘッド13の通常印字の点灯駆動がオフした時点を示している。この時点では、図5に示すように、一次転写ローラ21の転写電流、現像ローラ15の現像DC/ACバイアス、及び帯電ローラ12の帯電DC/ACバイアスは、全て出力が継続している。
このため、図6(a)に示すように、帯電ローラ12から一次転写ローラ21までの間の感光体ドラム10の表面電位は通常帯電電位αでとなっている。なお、光書込みヘッド13の点灯は既に停止しているので、通常帯電電位αには減衰によるマイナス低電位部分が存在せずマイナス高電位のままである。したがって、通常帯電電位αの部分にトナーの吐出は行われない。
また、一次転写ローラ21から帯電ローラ12までの間の感光体ドラム10の表面電位は通常帯電電位αにプラスDCの転写電流が印加されているためマイナス低電位βとなっている。
図5において、時刻T1は、光書込みヘッド13の通常印字の点灯駆動がオフした時刻T0から、そのほぼ直後の時点で、帯電ローラ12の帯電DCバイアスの印加が停止した時刻を示している。また、帯電ローラ12の帯電ACバイアスのみは継続して出力し続けることは実施例1の場合と同様である。
なお、図6(b)〜(e)では、帯電ローラ12の帯電ACバイアスが出力し続けていることを前提に、時刻T1における帯電DCバイアスの出力停止を「帯電ローラ12のOFF」で表現している。
また、図5に楕円cで囲んで示すように、一次転写ローラ21の転写電流は、実施例1では破線で示すように停止したが、この実施例2では実線で示すように一定の期間だけ継続して出力し続けることが特徴となっている。
そして、図5において、時刻T1から時刻T2までの期間は、帯電ローラ12の帯電DCバイアスの出力が停止してから、感光体ドラム10に帯電ACバイアスのみが印加された部分(以下、図6(b)の「帯電AC部分γ」で示す)の先頭が現像ローラ15の位置に来るまでの時間を示している。
この帯電AC部分γは、感光体ドラム10上の残留電圧がほぼ0Vになっている部分である。これにより、現像DCバイアスと現像ACバイアスを重畳して印加されているマイナス高電位の現像ローラ15により、マイナス弱電位に摩擦帯電しているトナー55の吐出が時刻T2から図6(c)に示すように開始される。
このトナー55の吐出は、図5の時刻T3まで進行し、この時刻T3で、図5に示すように、現像ローラ15の現像DCバイスと現像ACバイアスの出力が共に停止し、トナー55の吐出が停止する。この時点で、図6(d)に示すように、感光体ドラム10上には現像ローラ15から一次転写ローラ21のやや手前まで、吐出されたトナー55がベタ現像されている。
図5の時刻T3から時刻T4までは、一次転写ローラ21のやや手前まできていたベタ現像のトナー55の先頭が一次転写ローラ21の直前まで来るまでの期間である。この時刻T4で、図5に示すように、一次転写ローラ21は転写電流の出力を停止する。このときの状態が、図6(e)に示されている。
これに続いて、感光体ドラム10は回転を続け、転写電流の出力が停止されていることにより、吐出されたトナー55は、一部がトナー55bとして転写ベルト8の下部走行面8aに物理的に付着し、付着しなかった残りがトナー55aとして感光体ドラム10に残留する。
図5の時刻T5は、上記のようにトナー55の全てが、トナー55aとトナー55bに分かれながら一次転写ローラ21の位置を通過し終わった時刻である。この時刻T5で図5に示すように、帯電ローラ12の帯電ACバイアスの出力が停止し、モータの回転が停止する。図6(f)はこのときの状態を示している。
図6(f)に示すように、所望の量と幅の吐き出しトナー55が、一部55bが転写ベルト8上に、一部55aが感光体ドラム10上に形成されている。こ場合も、転写ベルト8上と感光体ドラム10上の吐き出しトナー55b及び55aは、次の印刷プロセスが開始されるときに、それぞれクリーニング ブレード11及び25により除去されるときに潤滑剤として働くため、クリーニング ブレード11及び25に欠け等の不具合は発生しない。
また、クリーニング ブレード11及び25の保護だけでなく、光書込ヘッド13を点灯せずに、現像DCバイアスのみを出力停止し、現像DC/ACバイアスのみで感光体ドラム10の全幅に吐き出しトナーのベタ現像を作り出すので、光書込ヘッド13の超寿命化と、トナー吐き出し幅の広域化を実現することができる。
更に、吐き出しトナー55が来る直前まで、転写電流が転写ベルト8を介して感光体ドラム10に印加されるので、感光体ドラム10の通常帯電電位αに高いマイナス電位が残存していても、低いマイナス電位に弱められる。
そして、転写電流の停止後は、全体構成が停止するまで、感光体ドラム10のほぼ全周が、低いマイナス電位に弱められた部分に更に帯電ACバイアスを印加された電位がほぼ0Vの帯電AC部分γのみとなるので、磁性体のキャリアが感光体ドラム10に引き付けられることが無い。すなわち、キャリア引きは発生しない。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[付記1]
感光体と、
該感光体の周面のトナーを除去する第1のクリーニングブレードと、
転写ベルトと、
前記感光体の周面に、重畳されたDC帯電バイアスとAC帯電バイアスを印加して、前記感光体の周面を所定の電位に帯電させる帯電部材と、
前記所定の電位に帯電された前記感光体の周面を通常印字の画像情報に基づき露光して前記感光体の周面に静電潜像を形成する露光部材と、
重畳して印加されるDC現像バイアスとAC現像バイアスにより前記静電潜像をトナー像として現像する現像部材と、
前記転写ベルトにDC転写バイアスを印加して前記トナー像を前記感光体から前記転写ベルトに転写する転写部材と、
を備え、
前記露光部材は、露光を停止し、
前記転写部材は、前記転写ベルトへのDC転写バイアスの印加を継続し、
前記帯電部材は、DC帯電バイアスの印加を停止し、AC帯電バイアスの印加を継続し、
前記現像部材は、前記DC現像バイアスと前記AC現像バイアスの重畳バイアスの印加を継続された、
状態で、
前記感光体は、回転し、
前記現像部材は、前記感光体の前記AC帯電バイアスのみ印加された部分の先頭が前記現像部材の位置に来た時点から、前記重畳バイアスの印加が継続していることにより前記感光体の有効周面にトナー像の吐出を開始し、該トナー像の先端が前記転写部材の位置に到達するまでに前記重畳バイアスの印加を停止されることにより、前記トナー像の吐出を停止し、
前記転写部材は、トナー像の先端が前記転写部材の位置に来る直前に前記DC転写バイアスの印加を停止する
ことを特徴とする画像形成装置。
[付記2]
前記転写ベルトの表面のトナーを除去する第2のクリーニングブレードを備え、全体構成部材が停止して後、通常印字が再開される際、前記転写ベルトに付着したトナーは前記第2のクリーニングブレードに対する潤滑剤として作用し、前記感光体の周面に残留したトナーは前記第1のクリーニングブレードに対する潤滑剤として作用する、
ことを特徴とする付記1記載の画像形成装置。
本発明は、劣化トナーの吐き出し処理を効率よく行って現像関連部材の寿命の長期化と、トナー吐き出し後におけるキャリア引きを防止して形成画像の高い画質を維持する画像形成装置に利用することができる。
1 フルカラー画像形成装置
2 画像形成部
3 転写ベルトユニット
4 トナー供給部
5 給紙部
6 ベルト式定着ユニット
8 転写ベルト
8a 下部走行部表面
9(9m、9c、9y、9k) 現像装置
10 感光体ドラム
11 クリーニングブレード
12 帯電ローラ
13 光書込ヘッド
14 現像器
15 現像ローラ
16 第1の攪拌搬送部材
17 第2の攪拌搬送部材
18 駆動ローラ
19 従動ローラ
21 一次転写ローラ
23 二次転写部
24 ベルトクリーナ
25 クリーニングブレード
26 廃トナー回収容器
27(27m、27c、27y、27k) トナーホッパー
29 給紙カセット
30 用紙
31 用紙取出ローラ
32 給送ローラ
33 捌きローラ
34 待機搬送ローラ対
35 二次転写ローラ
36 拡散反射型濃度センサ
37 排紙トレー
38 操作パネル部
42 CPU(central processing unit)
43 インターフェイスコントローラ(I/F_CONT)
44 プリンタコントローラ(PR_CONT)
45 プリンタ印字部
46 ROM(read only memory)
47 EEPROM(electrically erasable programmable ROM)
48 センサ部
49 フレームメモリ
52 ベルト駆動部
53 トナー供給部モータ駆動部
54 高圧ユニット駆動部
55 吐き出しトナー
α 通常帯電電位
β マイナス低電位
γ 帯電AC部分

Claims (2)

  1. 感光体と、
    該感光体の周面のトナーを除去する第1のクリーニングブレードと、
    転写ベルトと、
    前記感光体の周面に、重畳されたDC帯電バイアスとAC帯電バイアスを印加して、前記感光体の周面を所定の電位に帯電させる帯電部材と、
    前記所定の電位に帯電された前記感光体の周面を通常印字の画像情報に基づき露光して前記感光体の周面に静電潜像を形成する露光部材と、
    重畳して印加されるDC現像バイアスとAC現像バイアスにより前記静電潜像をトナー像として現像する現像部材と、
    前記転写ベルトにDC転写バイアスを印加して前記トナー像を前記感光体から前記転写ベルトに転写する転写部材と、
    を備え、
    前記露光部材は、露光を停止し、
    前記転写部材は、前記転写ベルトへのDC転写バイアスの印加を継続し、
    前記帯電部材は、DC帯電バイアスの印加を停止し、AC帯電バイアスの印加を継続し、
    前記現像部材は、前記DC現像バイアスと前記AC現像バイアスの重畳バイアスの印加を継続された、
    状態で、
    前記感光体は、回転し、
    前記現像部材は、前記感光体の前記AC帯電バイアスのみ印加された部分の先頭が前記現像部材の位置に来た時点から、前記重畳バイアスの印加が継続していることにより前記感光体の有効周面にトナー像の吐出を開始し、該トナー像の先端が前記転写部材の位置に到達するまでに前記重畳バイアスの印加を停止されることにより、前記トナー像の吐出を停止し、
    前記転写部材は、トナー像の先端が前記転写部材の位置に来る直前に前記DC転写バイアスの印加を停止する
    ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記転写ベルトの表面のトナーを除去する第2のクリーニングブレードを備え、全体構成部材が停止して後、通常印字が再開される際、前記転写ベルトに付着したトナーは前記第2のクリーニングブレードに対する潤滑剤として作用し、前記感光体の周面に残留したトナーは前記第1のクリーニングブレードに対する潤滑剤として作用する、
    ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
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