JP6260968B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、印刷装置、特に複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to a printing apparatus, and more particularly to an image forming apparatus such as a copying machine, a laser beam printer, and a facsimile.
従来から、電子写真方式を用いるインラインカラー画像形成装置では、次のような転写方式が知られている。即ち、感光ドラム上に担持されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナー像を、中間転写ベルトに一次転写させた後に、記録紙に二次転写させる転写方式である。このようなカラー画像形成装置では、中間転写ベルトには転写終了後に残存するトナーを掻き落とすためのクリーニングブレードが接触している構成が知られている。ここで、クリーニングブレードに侵入するトナー量が少ない状態が継続すると、クリーニングブレードと中間転写ベルトの間の潤滑性(滑りの度合い)が低下し、クリーニング不良が発生する。更にその状態が進行するとクリーニングブレードのめくれが発生する可能性もある。 Conventionally, in-line color image forming apparatuses using an electrophotographic system, the following transfer system is known. That is, this is a transfer system in which toner images of four colors of yellow, magenta, cyan, and black carried on a photosensitive drum are primarily transferred to an intermediate transfer belt and then secondarily transferred to a recording sheet. In such a color image forming apparatus, a configuration is known in which a cleaning blade for scraping off toner remaining after transfer is in contact with the intermediate transfer belt. Here, if the state in which the amount of toner entering the cleaning blade is small continues, the lubricity (slip degree) between the cleaning blade and the intermediate transfer belt is lowered, and cleaning failure occurs. Furthermore, the cleaning blade may be turned over as the state progresses.
そこで、特許文献1では、所定タイミングにて画像形成領域外でカートリッジから感光ドラム、搬送ベルトを経て、クリーニングブレードに強制的にトナーをまとめて供給している。これにより、クリーニングブレードと搬送ベルトの間の潤滑性を維持する方法が提案されている。更に、特許文献2では、連続プリントの画像間にて記録紙に転写することなくクリーニングブレードに少量のトナーを少しずつ供給する技術が提案されている。
Therefore, in
しかし、特許文献2の方法では、中間転写ベルト上のトナー像と二次転写ローラが直接接触することとなり、二次転写ローラが中間転写ベルトから接離可能な構成が必要となる。また、二次転写ローラが中間転写ベルトから接離可能な構成ではない場合には、二次転写ローラにトナーが付着し、次に搬送される記録紙の裏面にトナーが付着してしまう。これを記録紙の裏汚れと呼ぶ。この記録紙の裏汚れを防ぐため、クリーニングブレードの潤滑性を維持するために中間転写ベルト上に形成されたトナー像が転写ニップ部を通過する時は、二次転写ローラにトナーと同極性のバイアスを印加する等の措置が必要である。さらに、画像形成速度を維持したまま連続して画像形成を行う場合には、低濃度のトナー像を中間転写ベルト上に形成して、二次転写ローラへのトナーの付着を抑制する技術も必要となる。したがって、画像間でクリーニングブレードに供給する少量のトナーは、二次転写ローラへのトナーの付着を抑制するためにも濃度が正しくコントロールされた画像として、画像コントローラが用意する必要がある。また、クリーニングブレードの状態や画像形成状態に応じて画像形成エンジンからの指示により最適な画像を画像コントローラが用意する必要がある。ここで、画像形成される画像の種類やクリーニングブレードの状態、画像形成装置の設置環境や経時変化により突発的に供給トナー像のパターン変更が発生する状況が想定される。 However, in the method of Patent Document 2, the toner image on the intermediate transfer belt and the secondary transfer roller are in direct contact with each other, and a configuration in which the secondary transfer roller can be brought into contact with and separated from the intermediate transfer belt is required. Further, when the secondary transfer roller is not configured to be able to contact and separate from the intermediate transfer belt, the toner adheres to the secondary transfer roller, and the toner adheres to the back surface of the recording paper to be conveyed next. This is called recording paper back contamination. To prevent this recording paper from becoming dirty, when the toner image formed on the intermediate transfer belt passes through the transfer nip portion in order to maintain the lubricity of the cleaning blade, the secondary transfer roller has the same polarity as the toner. Measures such as applying a bias are necessary. Furthermore, when continuous image formation is performed while maintaining the image formation speed, a technique is also required in which a low-density toner image is formed on the intermediate transfer belt to suppress toner adhesion to the secondary transfer roller. It becomes. Therefore, a small amount of toner supplied to the cleaning blade between images needs to be prepared by the image controller as an image whose density is correctly controlled in order to suppress adhesion of the toner to the secondary transfer roller. In addition, the image controller needs to prepare an optimum image according to an instruction from the image forming engine according to the state of the cleaning blade and the image forming state. Here, it is assumed that the pattern of the supplied toner image suddenly changes due to the type of image to be formed, the state of the cleaning blade, the installation environment of the image forming apparatus, and the change with time.
しかしながら、画像コントローラでクリーニングブレード保護用の最適な画像にするためには、画像処理時間や画像メモリへの展開時間が必要となる。そして、画像コントローラは、画像形成エンジンからの突発的な要求に対して即座に反応できない場合があり、結果として画像コントローラの処理時間待ちによるダウンタイムが発生してしまう。 However, in order to obtain an optimum image for protecting the cleaning blade by the image controller, an image processing time and a development time to the image memory are required. The image controller may not be able to react immediately to a sudden request from the image forming engine, resulting in a downtime due to waiting for the processing time of the image controller.
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、生産性の低下を抑制しつつ、担持体とクリーニング手段との間の潤滑性を維持することを目的とする。 The present invention has been made under such circumstances, and an object thereof is to maintain the lubricity between the carrier and the cleaning means while suppressing a decrease in productivity.
上述した課題を解決するために、本発明は以下の構成を備える。 In order to solve the above-described problems, the present invention has the following configuration.
(1)静電潜像が形成される感光体と、前記感光体に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、前記現像手段により形成されたトナー像又は記録材を担持する担持体と、前記担持体に当接して前記担持体を清掃するクリーニング手段と、入力された画像情報を処理するコントローラと、前記コントローラにより処理された画像情報に基づいて前記感光体、前記現像手段及び前記担持体を制御する制御手段と、を備え、前記担持体の非画像領域にトナー像を形成することにより、前記クリーニング手段にトナーを供給するモードで動作可能な画像形成装置であって、前記制御手段は、前記非画像領域にトナー像を形成する際に、前記コントローラにより処理された画像情報に基づく第一のトナー像を形成するか、前記コントローラにより処理された画像情報に基づかず、前記第一のトナー像とは異なる第二のトナー像を形成するかを判断し、前記第一のトナー像を形成するために要する第一の時間と、前記第二のトナー像を形成するために要する第二の時間とを求め、前記第一の時間及び前記第二の時間のいずれか短い時間を要する方のトナー像を選択することを特徴とする画像形成装置。 (1) A photosensitive member on which an electrostatic latent image is formed, a developing unit that develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive member with toner, and a toner image or a recording material formed by the developing unit. A carrier; a cleaning unit that contacts the carrier to clean the carrier; a controller that processes input image information; and the photoconductor and the developing unit based on image information processed by the controller And an image forming apparatus capable of operating in a mode in which toner is supplied to the cleaning means by forming a toner image on a non-image area of the carrier. said control means, it said in forming a toner image on the non-image area, or to form a first toner image based on image information processed by the controller, the controller A first time required to determine whether to form a different second toner image to form the first toner image and not based on the processed image information, said first toner image by, A second time required to form the second toner image is obtained, and the toner image that requires the shorter of the first time and the second time is selected. Image forming apparatus.
本発明によれば、生産性の低下を抑制しつつ、担持体とクリーニング手段との間の潤滑性を維持することができる。 According to the present invention, it is possible to maintain the lubricity between the carrier and the cleaning unit while suppressing a decrease in productivity.
以下、本発明を実施するための形態を、実施例により図面を参照しながら詳しく説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail by way of examples with reference to the drawings.
実施例1では、後述する担持体である中間転写ベルトのクリーニングブレード保護用のトナーを供給するための画像(以下、供給トナー像という)の形成に関して、供給トナー像のパターン変更が発生した際に、次のように制御する。即ち、潤滑用トナー像である供給トナー像のパターン変更を画像コントローラ(以下、コントローラという)で実施する場合と画像形成エンジンで実施する場合を、画像形成装置のダウンタイムが最も少なくなるように選択する。 In the first exemplary embodiment, when a pattern change of a supplied toner image occurs with respect to the formation of an image (hereinafter referred to as a supplied toner image) for supplying toner for protecting a cleaning blade of an intermediate transfer belt, which is a carrier, which will be described later. Control as follows. In other words, when changing the pattern of the supplied toner image, which is a toner image for lubrication, by the image controller (hereinafter referred to as the controller) and by the image forming engine, the selection is made so that the downtime of the image forming apparatus is minimized. To do.
[画像形成装置の構成]
図1(a)は、本実施例の画像形成装置の要部の構成を示す断面図である。画像形成装置は、並設された像担持体であるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の4個の電子写真感光体ドラム(以下、単に感光ドラムとする)2a、2b、2c、2dを備えている。ここで、符号の添え字a、b、c、dはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックを表しており、必要な場合を除き省略する。各感光ドラム2の周囲には、感光ドラム2の回転方向(図中矢印方向(時計回り方向))上流側から順に、帯電手段である帯電ローラ7、現像手段である現像器3、クリーニング手段であるクリーニング装置5が配置されている。
[Configuration of Image Forming Apparatus]
FIG. 1A is a cross-sectional view illustrating a configuration of a main part of the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment. The image forming apparatus includes four electrophotographic photosensitive drums (hereinafter simply referred to as photosensitive drums) 2a, 2b, 2c, and 2d for yellow, magenta, cyan, and black, which are image carriers arranged side by side. Yes. Here, the subscripts a, b, c, and d represent yellow, magenta, cyan, and black, respectively, and are omitted unless necessary. Around each photosensitive drum 2, a charging roller 7 as a charging unit, a developing
帯電ローラ7は、感光ドラム2の表面を均一に帯電する。帯電ローラ7により一様に帯電された感光ドラム2の表面には、画像情報に基づいて露光手段である露光器1からレーザビームが照射されて静電潜像が形成される。現像器3は、静電潜像が形成された感光ドラム2の表面に各色のトナー(現像剤)を付着させてトナー画像として顕像化する。クリーニング装置5は、転写後の感光ドラム2の表面に残留したトナーを除去して残トナー容器内に回収する。感光ドラム2に対向した位置には、感光ドラム2の表面に形成されたトナー画像が転写される中間転写ベルト10が駆動ローラ11、テンションローラ12及び従動ローラ13により張架されている。中間転写ベルト10を挟んで駆動ローラ11に対向する位置には、二次転写ローラ22が配置されている。
The charging roller 7 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 2. The surface of the photosensitive drum 2 uniformly charged by the charging roller 7 is irradiated with a laser beam from the
各感光ドラム2に形成されたトナー画像は、一次転写手段である一次転写ローラ4の作用により中間転写ベルト10に転写される(一次転写という)。一方、給送カセットからピックアップローラ31により繰り出された記録材30は、図示しない分離手段により1枚ずつ分離給送される。次に、記録材30はレジストローラ対33に送られ、レジストローラ対33により所定のタイミングで中間転写ベルト10と二次転写ローラ22との間に搬送される。そして、二次転写ローラ22の作用により中間転写ベルト10に一次転写されたトナー画像が記録材30に転写される(二次転写という)。ここで、駆動ローラ11と二次転写ローラ22とにより形成されるニップ部を二次転写ニップ部とする。トナー画像が転写された記録材30は、定着手段である定着装置34によりトナー画像が定着された後、排出ローラ対35により搬送されて、装置本体の上部に設けられた排出トレイ36上に排出される。
The toner image formed on each photosensitive drum 2 is transferred to the
二次転写を終えた後、中間転写ベルト10上(担持体上)に残留したトナーは、中間転写ベルト10に当接して配置されたクリーニング手段である中間転写ベルトクリーニングブレード27により掻き落とされる。このように、残留したトナーは、中間転写ベルト10の表面から除去されることにより清掃され回収される。尚、本実施例では、中間転写ベルトクリーニングブレード27は、ウレタンゴムで形成された弾性を有するクリーニングブレードを用いている。本実施例の画像形成装置は、中間転写ベルト10の非画像領域に中間転写ベルト10と中間転写ベルトクリーニングブレード27の間の潤滑性を維持するための供給トナー像を形成するモードで動作可能である。ここで、中間転写ベルトクリーニングブレード27に侵入するトナー量が少ない状態が継続すると、中間転写ベルトクリーニングブレード27と中間転写ベルト10の間の潤滑性(滑りの度合い)が低下し、クリーニング不良が発生する。更にその状態が進行するとクリーニングブレードのめくれが発生する可能性もある。そこで、トナーを供給し中間転写ベルトクリーニングブレード27と中間転写ベルト10の間の潤滑性を維持する。
After the secondary transfer is completed, the toner remaining on the intermediate transfer belt 10 (on the carrier) is scraped off by an intermediate transfer
[画像形成装置のブロック図]
図1(b)は、本実施例の画像形成装置の制御部構成の一例を示すブロック図である。ホストコンピュータ660と接続されたコントローラ650は、ビデオインターフェイス640を介して画像形成エンジン620に画像形成の命令を行う。また、コントローラ650は、画像処理手段である画像処理部651、画像メモリ652、記憶部653を有している。画像処理部651は、ホストコンピュータ660から送信された画像を画像形成エンジン620が受信できる画像情報に変換する。画像メモリ652は、画像処理部651により処理された画像情報を蓄積するためのメモリである。また、記憶部653は、コントローラ650自身の内部情報や予めコントローラ650で保持されているサンプル画像などを保存しておくための記憶手段である。実際に画像形成が行われる際には、画像処理部651によって画像処理が施された画像処理済みの画像情報が画像メモリ652に展開される。そして、画像形成エンジン620からの画像出力タイミングに同期して、画像メモリ652に展開された画像情報がビデオインターフェイス640を介して画像形成エンジン620に出力される。
[Block diagram of image forming apparatus]
FIG. 1B is a block diagram illustrating an example of a control unit configuration of the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment. The
画像形成エンジン620は、CPU600と画像形成部630を有している。画像形成部630は、プロセスカートリッジ631、露光器1、一次転写ローラ4、二次転写ローラ22、中間転写ベルトクリーニングブレード27、定着装置34を有している。更にプロセスカートリッジ631は、帯電ローラ7、現像器3、クリーニング装置5を有している。CPU600は、ROM601、RAM602を有している。CPU600は、ROM601に格納された各種制御プログラムに基づいてRAM602を作業領域に用い画像形成部630の各部を制御しながら、具体的な画像形成制御を実行する。尚、本実施例では、CPU600の処理に基づき各種処理が行われるよう説明したが、CPU600が行う処理の一部或いは全てを集積回路であるASICに行わせてもよい。
The
[同一パターンでのトナー供給モード]
図2(a)は、中間転写ベルトクリーニングブレード27へ潤滑性を維持するためのトナーを供給するモード(以下、トナー供給モードという)の動作について説明する図である。以下、トナー供給モード動作時に形成され記録材30には転写されないトナー像を供給トナー像といい、記録材30に転写されるトナー像を実像という。図2(a)(i)は中間転写ベルト10上に転写された実像と供給トナー像を示している。また、図2(a)(ii)は画像形成エンジン620からコントローラ650へ出力される実像の/TOP信号を示し、図2(a)(iii)は画像形成エンジン620からコントローラ650へ出力される供給トナー像の/TOP信号を示す。図2(a)(ii)、図2(a)(iii)の/TOP信号の出力タイミングは、図2(a)(i)の実像及び供給トナー像に合わせて描画されている。また、供給トナー像及び実像は、図2(a)中、左から右に画像形成の順番に並んでいる。即ち、中間転写ベルト10上には、1頁(Page1)の実像、パターンAの供給トナー像、2頁(Page2)の実像、パターンAの供給トナー像、3頁(Page3)の実像、パターンAの供給トナー像、の順に転写される。
[Toner supply mode with the same pattern]
FIG. 2A is a view for explaining the operation of a mode for supplying toner for maintaining lubricity to the intermediate transfer belt cleaning blade 27 (hereinafter referred to as toner supply mode). Hereinafter, a toner image formed during the toner supply mode operation and not transferred to the
図2(a)では、供給トナー像を便宜的にパターンAと定義して3枚(1頁(Page1)〜3頁(Page3))の実像の非画像領域に供給トナー像を画像形成することを想定している。具体的には、中間転写ベルトクリーニングブレード27に均一にトナーを供給するために、非画像領域に最大の現像可能領域幅のハーフトーン画像を形成する。ここで、コントローラ650は精度よく画像の濃度を制御することができ、コントローラ650により生成されるパターンA(後述するパターンBも同様)の供給トナー像は、二次転写ローラ22が汚れない程度の濃度の画像として生成される。また、非画像領域とは、記録材30に転写されるトナー像である実像と実像との間の領域、即ち記録材30と記録材30の間(紙間)に相当する領域又は1頁(Page1)の実像の先端までの領域をいう。また、幅とは、中間転写ベルト10の移動方向に直交する方向の長さをいう。尚、供給トナー像は、4色のプロセスカートリッジ631のいずれのプロセスカートリッジ631で形成されてもよい。
In FIG. 2A, the supply toner image is defined as a pattern A for convenience, and the supply toner image is formed on the non-image area of the real image of three sheets (1 page (Page 1) to 3 pages (Page 3)). Is assumed. Specifically, in order to supply the toner uniformly to the intermediate transfer
画像形成エンジン620は、画像形成条件が整ったタイミングでビデオインターフェイス640を介してコントローラ650に/TOP信号を出力する。これにより、コントローラ650は、画像メモリ652から実像に相当する画像情報を画像形成エンジン620に出力している。また、コントローラ650は、画像形成エンジン620からの/TOP信号に同期して、画像メモリ652から供給トナー像に相当する画像情報を画像形成エンジン620に出力している。尚、本実施例では、パターンA(後述するパターンBも同様)の供給トナー像は、コントローラ650内の記憶部653に予め保存されている構成とする。
The
ここで、実像が二次転写ニップ部を通過する際、二次転写ローラ22にはトナーと異極性の二次転写電圧が印加されるため、記録材30に中間転写ベルト10上のトナー像(実像)が転写される。一方、非画像領域に形成されている供給トナー像は、中間転写ベルトクリーニングブレード27の潤滑性を維持するためのトナー像であり、記録材30に転写するためのトナー像ではない。このため、供給トナー像が二次転写ニップ部を通過する際には、トナーと同極性の二次転写電圧を印加することで、二次転写ローラ22に付着するトナー量を抑制している。また、供給トナー像が十分に低濃度なトナー像である場合には、二次転写電圧の印加を停止するだけでもよい。その後、パターンAの供給トナー像は中間転写ベルトクリーニングブレード27に供給され、中間転写ベルト10と中間転写ベルトクリーニングブレード27との間で、トナーの潤滑効果により、良好な滑り状態が維持される。そして、クリーニング不良の発生を防止することができる。
Here, when the real image passes through the secondary transfer nip portion, a secondary transfer voltage having a polarity different from that of the toner is applied to the
[異なるパターンでのトナー供給モード]
図2(b)は2頁(Page2)以降に供給トナー像をパターンAとは異なるパターンBで形成するときの例であり、図2(b)(i)〜図2(b)(iii)は図2(a)(i)〜図2(a)(iii)に対応している。供給トナー像を変更する理由は様々であり、一例としては実像の画像濃度が低く、実像を二次転写した後に残ったトナーとパターンAの供給トナー像では潤滑性を維持できず、中間転写ベルトクリーニングブレード27を保護しきれない場合が想定される。また、プロセスカートリッジ631のトナー残量やトナー劣化状況によって現状の供給トナー像と異なるプロセス条件が選択された場合にパターンを変更することが想定される。
[Toner supply mode with different patterns]
FIG. 2B shows an example in which the supplied toner image is formed with a pattern B different from the pattern A after the second page (Page 2), and FIGS. 2B to 2B are shown in FIG. Corresponds to FIG. 2 (a) (i) to FIG. 2 (a) (iii). There are various reasons for changing the supplied toner image. For example, the image density of the real image is low, and the toner remaining after secondary transfer of the real image and the supplied toner image of pattern A cannot maintain lubricity, and the intermediate transfer belt. It is assumed that the
図2(a)と同様に、実像と供給トナー像の画像情報は、画像形成エンジン620から出力される/TOP信号に同期してコントローラ650の画像メモリ652から出力される。ここで、画像形成エンジン620が上述した理由によって2頁(Page2)の途中で供給トナー像をパターンAからパターンBに変更しなければならないと判断した場合、画像形成エンジン620はコントローラ650にパターン変更を要求する。本実施例においては、中間転写ベルトクリーニングブレード27により多くのトナーを供給するため、ベルト10の移動方向においてパターンAよりもサイズの大きいパターンBに供給トナー像を変更する場合について説明する。
Similar to FIG. 2A, the image information of the real image and the supplied toner image is output from the
一方、画像形成エンジン620からパターン変更の要求を受信したコントローラ650は、すでに画像メモリ652に展開されているパターンAの供給トナー像を破棄する。そして、コントローラ650は、記憶部653に保存されているパターンBの供給トナー像のデータを画像処理部651で画像処理し、画像メモリ652に展開する。画像形成エンジン620は、コントローラ650からパターンBへの切り替えが完了したことを受信したタイミングでコントローラ650に/TOP信号を出力し、コントローラ650が画像メモリ652から供給トナー像の出力を開始する。このため、パターンBの供給トナー像の画像形成開始は遅れることとなる。図2(b)(i)の2頁(Page2)の実像とパターンBの供給トナー像との間が広く開いているのは、パターンBの供給トナー像の画像形成開始が遅れたことを示している。即ち、図2(b)(ii)に示す2頁(Page2)の実像の/TOP信号の出力から図2(b)(iii)に示すパターンBの供給トナー像の/TOP信号の出力までの時間が、図2(a)の場合に比べて長くなっている。
On the other hand, the
[画像形成エンジンでのトナー供給モード]
画像形成エンジン620は、自身でも供給トナー像を作成することが可能である。画像形成エンジン620により供給トナー像を生成する場合、コントローラ650により供給トナー像を生成する場合に比べて供給トナー像の濃度を精度よく制御することができない場合もある。しかし、画像形成エンジン620は、例えば露光器1によりレーザビームを全点灯することで静電潜像を感光ドラム2上に簡単に形成することが可能となる。ここで、レーザビームの全点灯とは、露光器1のレーザを最大強度で所定時間点灯させることをいう。このように、画像形成エンジン620自身が供給トナー像を用意する場合、図2(b)で説明したような供給トナー像を準備する時間を必要としないため、即座に供給トナー像の画像形成が可能となる。この時、画像形成エンジン620が生成する供給トナー像は、コントローラ650からの画像情報に基づいていない。
[Toner supply mode in image forming engine]
The
ここで、図2(c)は2頁(Page2)の後のみ供給トナー像をパターンAとは異なるパターンCで形成するときの例である。図2(c)のパターンCは、画像形成エンジン620がレーザビームを全点灯することで形成した供給トナー像であり、パターンBの供給トナー像により供給されるトナー量と同等のトナー量により形成されている。このため、パターンBとパターンCは、潤滑剤としての効果は同等である。パターンCの供給トナー像は、画像形成エンジン620により形成されたものであるため、パターンCの供給トナー像の画像形成開始は図2(b)のように遅れることはない。即ち、図2(c)(ii)に示す2頁(Page2)の実像の/TOP信号の出力から図2(c)(i)に示すパターンCの供給トナー像の先端(パターンCの図中左側の端部)までの時間が、図2(b)の場合に比べて短くなっている。尚、パターンCは画像形成エンジン620自身により形成されるため、図2(c)(iii)に示すようにパターンCのための/TOP信号をコントローラ650に出力する必要はない。更に、3頁(Page3)でパターンAの供給トナー像に戻す場合、コントローラ650は画像メモリ652に展開したパターンAの画像情報を破棄していないため、1頁(Page1)と同じタイミングでパターンAの供給トナー像を形成することができる。
Here, FIG. 2C is an example when the supplied toner image is formed with a pattern C different from the pattern A only after the second page (Page 2). Pattern C in FIG. 2C is a supply toner image formed by the
しかし、レーザビームの全点灯の場合、最大濃度の供給トナー像になってしまうため、たとえトナーと同極性の二次転写電圧を二次転写ローラ22に印加しても、供給トナー像が二次転写ローラ22に付着してしまう。このため、供給トナー像が二次転写ニップ部を通過した後、二次転写ローラ22に正電圧と負電圧を交互に印加して二次転写ローラ22のクリーニングを実施する必要がある。一方で、パターンAやパターンBの供給トナー像が二次転写ニップ部を通過した後は、二次転写ローラ22のクリーニング処理を実施する必要はない。尚、画像形成装置は、二次転写ローラ22に正電圧及び負電圧を印加可能な不図示の印加手段である電源を備えるものとする。図2(c)で、パターンCの供給トナー像と3頁(Page3)との間が広く開いているのは、二次転写ローラ22のクリーニングを実施していることを示している。即ち、図2(c)(ii)に示す2頁(Page2)の実像の/TOP信号の出力から3頁(Page3)の実像の/TOP信号の出力までの時間が、図2(a)の場合に比べて長くなっている。
However, when the laser beam is fully lit, the supply toner image has the maximum density. Therefore, even if a secondary transfer voltage having the same polarity as that of the toner is applied to the
[トナー供給タイミングチャート]
図3は本実施例の制御を示すタイミングチャートである。図3(a)はコントローラ650の動作タイミングを示す図、図3(b)は画像形成エンジン620の動作タイミングを示す図である。図3(c)は画像形成エンジン620からコントローラ650へ出力される実像の/TOP信号を示し、図3(d)は画像形成エンジン620からコントローラ650へ出力される供給トナー像の/TOP信号を示す。図3(e)はパターンBの供給トナー像を採用した場合の中間転写ベルト10上に形成されるトナー像を示す図、図3(f)は、パターンCの供給トナー像を採用した場合の中間転写ベルト10上に形成されるトナー像を示す図である。図3(e)には、コントローラ650による処理時間が必要とされるためパターンBの供給トナー像の形成が遅れ、パターンAの供給トナー像を形成する場合のタイミング(生産性ともいえる)で形成できないため、パターンBに×印を付して表現している。
[Toner supply timing chart]
FIG. 3 is a timing chart showing the control of this embodiment. FIG. 3A is a diagram illustrating the operation timing of the
中間転写ベルト10と中間転写ベルトクリーニングブレード27の間の潤滑性を維持するための供給トナー像については、図2で説明したトナー供給モードを活用する。本実施例では、供給トナー像をパターンAからパターンBに変更する状況が発生した場合に、次のように判断する。即ち、コントローラ650で生成されるパターンBを採用すべきか、画像形成エンジン620で生成されるパターンCを採用すべきかを、画像形成装置のダウンタイムの観点から判断する。これにより、本実施例では、高い生産性を維持しながらトナー供給を実施できる方法を提案する。
The toner supply mode described with reference to FIG. 2 is utilized for the supplied toner image for maintaining the lubricity between the
図3のタイミングチャートに記載された各時間の定義を表1に示す。
ここで、2頁(Page2)の/TOP信号を起点とした場合において、供給トナー像にパターンBを採用した場合、中間転写ベルト10上へのパターンBの供給トナー像の画像形成が完了するまでの時間は(式1)で表される。
T_eve+T_chg+T_pat_B・・・(式1)
一方、供給トナー像にパターンCを採用した場合、中間転写ベルト10上へのパターンCの供給トナー像の画像形成が完了し、かつ、二次転写ローラ22のクリーニングが完了するまでの時間は(式2)で表される。
T_sp+T_pat_C+T_cln・・・(式2)
Here, when the / TOP signal of page 2 (Page 2) is used as a starting point and the pattern B is used for the supplied toner image, the formation of the supplied toner image of the pattern B on the
T_eve + T_chg + T_pat_B (Expression 1)
On the other hand, when the pattern C is used for the supplied toner image, the time until the image formation of the supplied toner image of the pattern C on the
T_sp + T_pat_C + T_cln (Expression 2)
そして、画像形成エンジン620のCPU600は、(式1)の時間から(式2)の時間を引いた差T_diff1(=(式1)−(式2))を求める。時間差T_diff1が0より大きいときは、(式1)で求めた時間の方が長いため、画像形成エンジン620でパターンCの供給トナー像を形成した方が画像形成装置のダウンタイムが小さくなる。一方、時間差T_diff1が0以下の場合は、(式1)で求めた時間の方が短いため、コントローラ650でパターンBの供給トナー像を形成した方が画像形成装置のダウンタイムが小さくなる。
The
[供給トナー像の選択処理]
図4は実像の/TOP信号を起点として、コントローラ650で生成されるパターンBを採用すべきか、画像形成エンジン620で生成されるパターンCを生成すべきかを、画像形成装置のダウンタイムの観点から判断するフローチャートである。尚、2頁以上を印刷する連続プリントの場合、図4の処理は頁毎に/TOP信号を起点として実行される。画像形成エンジン620は、実像の/TOP信号を出力するとともに不図示のタイマをスタートし、以下の処理を開始する。ステップ(以下、Sとする)100で画像形成エンジン620は、上述した理由等により供給トナー像のパターン変更が発生したか否かを判断し、供給トナー像のパターン変更が発生していないと判断した場合にはS100の処理を繰り返す。S100で画像形成エンジン620は、供給トナー像のパターン変更が発生したと判断した場合、S101の処理に進む。S101で画像形成エンジン620は、不図示のタイマを参照することによりT_chg、T_dly、T_eveの値を求め、ROM601に保持されたその他の時間の情報を読み出し、上述した(式1)、(式2)から時間差T_diff1を算出する。S102で画像形成エンジン620は、S101で算出した時間差T_diff1が0より大きいか否かを判断する。
[Supply toner image selection process]
In FIG. 4, whether the pattern B generated by the
尚、本実施例では、時間T_chg、T_dlyの測定後に(式1)、(式2)を算出しているため、S102の判断の結果が反映されるのは次頁(例えば3頁)からとなる。このため、時間T_chg、T_dlyについて予測される時間を予め初期値としてROM601に保存しておく構成としてもよい。そして、画像形成エンジン620が供給トナー像変更要求をコントローラ650に送信したタイミングで、ROM601に保存された初期値を用いて(式1)、(式2)を算出してもよい。この場合、S102の判断の結果は2頁から反映されることとなる。更に、S102の判断の結果パターンBを採用することとなった場合には、時間T_chg、T_dlyをタイマにより測定し、次(例えば3頁目)に(式1)、(式2)を算出する際には実測した時間T_chg、T_dlyを用いるようにしてもよい。
In this embodiment, since (Equation 1) and (Equation 2) are calculated after measuring the times T_chg and T_dly, the result of the determination in S102 is reflected from the next page (for example, page 3). Become. For this reason, the time estimated for the times T_chg and T_dly may be stored in the
S102で画像形成エンジン620は、時間差T_diff1が0より大きい(T_diff1>0)と判断した場合、S103の処理に進む。この場合、画像形成エンジン620でパターンCの供給トナー像を形成する方が画像形成装置のダウンタイムが小さくなる。S103で画像形成エンジン620は、不図示のタイマの値を参照することにより、時間T_spが経過したか否かを判断し、時間T_spが経過していないと判断した場合にはS103の処理に戻る。S103で画像形成エンジン620は、時間T_spが経過したと判断した場合、即ち、実像の画像形成が終了し、通常の生産性を維持したときの供給トナー像の生成タイミングである時間T_spだけ経過したタイミングで、S104の処理に進む。S104で画像形成エンジン620は、パターンCでの供給トナー像を中間転写ベルト10上に形成する。S105で画像形成エンジン620は、供給トナー像の形成が完了し供給トナー像が二次転写ニップ部を通過した後、二次転写ローラ22に正電圧と負電圧を交互に印加することにより二次転写ローラ22のクリーニングを実施する。
If the
一方、S102で画像形成エンジン620は、時間差T_diff1が0以下(T_diff1≦0)であると判断した場合、S106の処理に進む。S106で画像形成エンジン620は、コントローラ650に対してビデオインターフェイス640を介して供給トナー像変更要求を送信する。コントローラ650は、画像形成エンジン620からの供給トナー像変更要求を受信すると、すでに画像メモリ652に展開されているパターンAの供給トナー像を破棄する。その後、コントローラ650は、記憶部653に保存されているパターンBの供給トナー像に関するデータを画像処理部651により画像処理し、画像メモリ652に展開する。そして、コントローラ650は、パターンBへの供給トナー像変更が完了したことを、ビデオインターフェイス640を介して画像形成エンジン620に通知する。
On the other hand, if the
S107で画像形成エンジン620は、コントローラ650からの供給トナー像変更が完了した旨の通知を受信したか否かを判断し、受信していないと判断した場合、S107の処理を繰り返す。S107で画像形成エンジン620は、コントローラ650からの供給トナー像変更完了の通知を受信したと判断した場合、S108の処理に進む。S108で画像形成エンジン620は、パターンBでの供給トナー像を形成するための/TOP信号を出力し、パターンBの供給トナー像を形成する。
In S107, the
以上、本実施例によれば、生産性の低下を抑制しつつ、担持体とクリーニング手段との間の潤滑性を維持することができる。 As described above, according to this embodiment, it is possible to maintain the lubricity between the carrier and the cleaning unit while suppressing the decrease in productivity.
実施例2では、転写材の種類と画像形成枚数に応じて、トナー供給モードとしてコントローラ650で生成されるパターンAを採用すべきか、画像形成エンジン620で生成されるパターンCを生成すべきかを、画像形成装置の生産性の観点から判断する。これにより、本実施例では、高い生産性を維持しながらトナー供給を実施する手法について説明する。尚、本実施例では画像形成装置全体の説明については実施例1と重複するので省略し、同じ構成や同じ手段には同じ符号を用いて説明する。また、転写材の種類は、不図示の操作部からの入力やホストコンピュータ660から通知された情報、不図示の記録材判別センサ等の判別結果に基づき判断するものとする。更に、画像形成枚数についても、不図示の操作部からの入力やホストコンピュータ660から通知された情報に基づくものとする。
In the second embodiment, whether to use the pattern A generated by the
[転写材種類に応じたトナー供給]
一般的にグロス紙は平滑性が高いため、二次転写ローラ22の汚れを顕著に裏汚れとして発生させやすい性質がある。裏汚れを回避するための最も効果的な手段としては、図5(a)に示す通り、普通紙と比較してグロス紙は紙間を大きくとることである。より詳細には、供給トナー像と次の頁の実像との間を大きくとることである。ここで、図5(a)は中間転写ベルト10上に形成された実像及びパターンAの供給トナー像を示す図であり、図5(a)(i)は普通紙に画像形成を行う場合、図5(a)(ii)はグロス紙に画像形成を行う場合を示している。具体的には紙間を二次転写ローラ22の少なくとも周長分だけ普通紙の場合より広げることで、供給トナー像による二次転写ローラ22の汚れが中間転写ベルト10に転写される。即ち、画像形成エンジン620は、二次転写ローラ22の周長に基づき実像と実像の間隔を決定する。これにより、グロス紙への裏汚れを抑制することができる。
[Toner supply according to the type of transfer material]
In general, gloss paper has a high smoothness, and thus has a property of easily causing dirt on the
[トナー供給タイミングチャート]
図5(b)(i)は普通紙に画像形成を行う際の図、図5(b)(ii)は供給トナー像としてパターンAを採用した場合にグロス紙に画像形成を行う際の図である。図5(b)(iii)は供給トナー像としてパターンCを採用した場合にグロス紙に画像形成を行う際の図である。詳細には、図5(b)(ii)はグロス紙に対して画像形成する際に、中間転写ベルトクリーニングブレード27にトナーを供給する手段として、コントローラ650でパターンAとして供給トナー像を作成する場合である。また、図5(b)(iii)は画像形成エンジン620自身でパターンCとして供給トナー像を作成する場合である。
[Toner supply timing chart]
FIGS. 5B and 5I are diagrams when image formation is performed on plain paper, and FIGS. 5B and 5I are diagrams when image formation is performed on glossy paper when the pattern A is used as the supply toner image. It is. FIGS. 5B and 5I are diagrams when an image is formed on glossy paper when the pattern C is adopted as the supplied toner image. More specifically, FIG. 5B and FIG. 5B show a supply toner image as a pattern A by the
まず、以下で説明する各時間の定義を表2で説明する。表2にない時間は実施例1の表1の定義と同じである。また、Nは表2に示す通り、グロス紙を画像形成する枚数である。
コントローラ650で供給トナー像をパターンAとして作成する場合、前述した通り、グロス紙の性質から普通紙と比較して時間T_thに相当する間隔だけ紙間を大きくとることでグロス紙の裏汚れを抑制している。一方、コントローラ650の指示がグロス紙と確定したときに、画像形成エンジン620自身で供給トナー像をパターンCとして用意することで、予め中間転写ベルトクリーニングブレード27にトナーを供給して潤滑効果を得ることも可能である。詳細には、図5(b)(iii)に示すように、1頁(Page1)の実像の前の非画像領域において、予め中間転写ベルト10にパターンCの供給トナー像を形成しておく。ここで、パターンCの供給トナー像に使用されるトナー量は、同じ枚数の実像を形成する際にパターンAの供給トナー像に使用されるトナー量の総量と同等とする。例えば、図5(b)の場合、パターンCの供給トナー像に使用されるトナー量は、3つのパターンAの供給トナー像に使用されるトナー量の総量と同等である。このように、画像形成エンジン620は、記録材がグロス紙である場合に、非画像領域のうち1頁目の画像形成の開始までの領域のみにパターンCの供給トナー像を形成することもできる。この場合、予め中間転写ベルトクリーニングブレード27にトナーを供給しているため、少なくとも普通紙と同じ生産性で画像形成することが可能となる。ただし、実施例1で説明したように、パターンCの場合は供給トナー像が二次転写ローラ22に付着してしまうため、二次転写ローラ22に正電圧と負電圧を交互に印加してクリーニングを実施する必要がある。
When the supply toner image is created as the pattern A by the
尚、グロス紙が指示されたときにパターンCと同等の供給トナー像をコントローラ650で用意することも可能であるが、実施例1で説明した通り、画像形成エンジン620からの突発的な要求に対して即座に反応できない。このため、結果としてコントローラ650の処理時間待ちによる不要なダウンタイムが発生する。
Although it is possible for the
ここで、グロス紙N枚に画像形成を行う場合、コントローラ650でパターンAとして供給トナー像を作成する場合に低下する生産性(生産率ともいえる)は(式3)で表される。
T_th×(N−1)・・・(式3)
一方、グロス紙N枚に画像形成を行う場合、画像形成エンジン620でパターンCとして供給トナー像を作成する場合に低下する生産性は(式4)で表される。
T_pat_C+T_cln・・・(式4)
Here, when image formation is performed on N sheets of glossy paper, the productivity (also referred to as the production rate) that is reduced when the
T_th × (N−1) (Formula 3)
On the other hand, when image formation is performed on N sheets of glossy paper, productivity that decreases when a supply toner image is created as a pattern C by the
T_pat_C + T_cln (Expression 4)
そして、(式3)の時間から(式4)の時間を引いた差T_diff2(=(式3)−(式4))が0より大きい場合は、画像形成エンジン620でパターンCの供給トナー像を形成した方が画像形成装置の生産性の低下率が小さくなる。一方、時間差T_diff2が0以下の場合は、コントローラ650でパターンAの供給トナー像を形成した方が生産性の低下率が小さくなる。
When the difference T_diff2 (= (Expression 3) − (Expression 4)) obtained by subtracting the time of (Expression 4) from the time of (Expression 3) is larger than 0, the
[供給トナー像の選択処理]
図6はコントローラ650からグロス紙が指示されたときに画像形成を開始するときのフローチャートである。S200で画像形成エンジン620は、コントローラ650からグロス紙の指示を受信したか否かを判断し、グロス紙の指示を受信していないと判断した場合、S200の処理を繰り返す。尚、S200で画像形成エンジン620は、グロス紙の指示を受信していないと判断した場合、実施例1の図4で説明したフローチャートを実行するようにしてもよい。
[Supply toner image selection process]
FIG. 6 is a flowchart for starting image formation when glossy paper is instructed from the
S200で画像形成エンジン620は、コントローラ650からグロス紙の指示を受信したと判断した場合、S201で(式3)と(式4)から時間差T_diff2を算出する。S202で画像形成エンジン620は、S201で算出した時間差T_diff2が0より大きいか否かを判断する。S202で画像形成エンジン620は、時間差T_diff2が0より大きい(T_diff2>0)と判断した場合、S203でパターンCの供給トナー像を形成する。画像形成エンジン620は、パターンCの供給トナー像の中間転写ベルト10上への形成が完了し供給トナー像が二次転写ニップ部を通過した後、S204で二次転写ローラ22に正電圧と負電圧を交互に印加する。これにより、二次転写ローラ22のクリーニングを実施する。
If the
一方、S202で画像形成エンジン620は、時間差T_diff2が0以下(T_diff2≦0)であると判断した場合、コントローラ650でパターンAの供給トナー像が生成されるため、特別な処理は実施せず全体の処理を終了する。尚、この後、実施例1の図4で説明したフローチャートを実行するようにしてもよい。
On the other hand, if the
尚、S200で画像形成エンジン620がグロス紙の指示を受信したと判断した後、実施例1のように供給トナー像変更要求が発生することもあり得る。この場合、実施例1で説明した(式1)や(式2)、本実施例で説明した(式3)や(式4)から、供給トナー像のパターンについて画像形成に要する時間を各々求め、いずれか生産性の低下率の低いパターンを選択するように構成してもよい。また、上述した実施例では、中間転写ベルト10上のトナー画像(実像)を記録材30に二次転写する構成の画像形成装置について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、記録材を搬送する搬送ベルト上の非画像領域に供給トナー像のパターンを形成する構成の画像形成装置に適用してもよい。
Note that after the
以上、本実施例によれば、生産性の低下を抑制しつつ、担持体とクリーニング手段との間の潤滑性を維持することができる。 As described above, according to this embodiment, it is possible to maintain the lubricity between the carrier and the cleaning unit while suppressing the decrease in productivity.
また、以上の実施例において、画像形成エンジン620とコントローラ650はそれぞれ独立して設けられ、ビデオインターフェイス640を介して相互に通信を行う構成であった。しかし、画像形成エンジン620とコントローラ650が1つの制御部としてまとめて構成されていてもよい。
In the above embodiment, the
2 感光ドラム
3 現像器
10 中間転写ベルト
27 中間転写ベルトクリーニングブレード
30 記録材
620 画像形成エンジン
650 コントローラ
2
Claims (10)
前記感光体に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像手段と、
前記現像手段により形成されたトナー像又は記録材を担持する担持体と、
前記担持体に当接して前記担持体を清掃するクリーニング手段と、
入力された画像情報を処理するコントローラと、
前記コントローラにより処理された画像情報に基づいて前記感光体、前記現像手段及び前記担持体を制御する制御手段と、
を備え、
前記担持体の非画像領域にトナー像を形成することにより、前記クリーニング手段にトナーを供給するモードで動作可能な画像形成装置であって、
前記制御手段は、前記非画像領域にトナー像を形成する際に、前記コントローラにより処理された画像情報に基づく第一のトナー像を形成するか、前記コントローラにより処理された画像情報に基づかず、前記第一のトナー像とは異なる第二のトナー像を形成するかを判断し、前記第一のトナー像を形成するために要する第一の時間と、前記第二のトナー像を形成するために要する第二の時間とを求め、前記第一の時間及び前記第二の時間のいずれか短い時間を要する方のトナー像を選択することを特徴とする画像形成装置。 A photoreceptor on which an electrostatic latent image is formed;
Developing means for developing the electrostatic latent image formed on the photoreceptor with toner;
A carrier carrying a toner image or a recording material formed by the developing means;
Cleaning means for cleaning the carrier in contact with the carrier;
A controller that processes the input image information;
Control means for controlling the photoconductor, the developing means, and the carrier based on image information processed by the controller;
With
An image forming apparatus operable in a mode of supplying toner to the cleaning unit by forming a toner image on a non-image area of the carrier,
The control means forms a first toner image based on the image information processed by the controller when forming a toner image in the non-image area, or based on the image information processed by the controller , It is determined whether or not a second toner image different from the first toner image is to be formed, and a first time required to form the first toner image and a second toner image are formed. An image forming apparatus , wherein a toner image that requires a shorter one of the first time and the second time is selected .
前記制御手段は、前記第二のトナー像を選択した場合に、前記照射手段により所定の強度で前記レーザビームを照射させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 An irradiating means for irradiating the photosensitive member with a laser beam to form the electrostatic latent image;
Wherein, the second when you select a toner image, an image forming apparatus according to claim 1, characterized in that to irradiate the laser beam at a predetermined intensity by the irradiation means.
前記転写手段に正電圧及び負電圧を印加可能な印加手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記担持体上に形成された前記第二のトナー像が前記転写手段を通過した後に、前記転写手段を清掃するために前記印加手段により前記転写手段に正電圧及び負電圧を交互に印加させることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 Transfer means for transferring the toner image formed on the carrier to a recording material;
Application means capable of applying a positive voltage and a negative voltage to the transfer means;
With
The control means applies a positive voltage and a negative voltage to the transfer means by the application means to clean the transfer means after the second toner image formed on the carrier has passed through the transfer means. The image forming apparatus according to claim 2 , wherein the image forming apparatuses are alternately applied.
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