JP6544210B2 - Image forming device - Google Patents
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この開示は、画像形成装置に関し、より特定的には、電子写真方式に従う画像形成装置の現像動作終了後の制御に関する。 The present disclosure relates to an image forming apparatus, and more particularly, to control after completion of a developing operation of an image forming apparatus according to an electrophotographic method.
電子写真方式の現像方式として、トナーと磁性を帯びたキャリアとを含む現像剤を用いる2成分現像方式が広く用いられている。2成分現像方式に従う画像形成装置の画像形成プロセスは、まず、感光体の表面を負極性に帯電させ、露光装置によって感光体上に静電潜像を形成する。続いて、現像装置の現像ローラに負極性の現像バイアス電圧を印加し、感光体へのキャリア付着を防止するとともに、トナーを静電潜像に付着させる。 As an electrophotographic development system, a two-component development system using a developer containing toner and magnetic carrier is widely used. In the image forming process of the image forming apparatus according to the two-component developing method, first, the surface of the photosensitive member is negatively charged, and an electrostatic latent image is formed on the photosensitive member by the exposure device. Subsequently, a developing bias voltage of negative polarity is applied to the developing roller of the developing device to prevent the carrier from adhering to the photosensitive member and to make the toner adhere to the electrostatic latent image.
この現像バイアス電圧は、感光体ドラムへキャリアが付着されることを防止するために、感光体への帯電が終了された後も、同様に、所定時間だけ印加される。そのため、感光体の非帯電領域が現像部を通過すると、感光体の表面にトナーが付着してしまう。 The developing bias voltage is similarly applied for a predetermined time also after the charging of the photosensitive body is finished in order to prevent the carrier from being attached to the photosensitive drum. Therefore, when the non-charged area of the photosensitive member passes through the developing unit, toner adheres to the surface of the photosensitive member.
画像形成に利用されなかったトナーは、感光体ドラムの近傍に配置されている廃トナータンクに回収されることになる。 The toner not used for image formation is collected in a waste toner tank disposed in the vicinity of the photosensitive drum.
廃トナーの量を削減する技術に関し、特開平7−129035号公報(特許文献1)は、感光体ドラムが回転される以前に除電ランプを点灯し、感光体ドラムへの帯電装置による帯電開始と同時に、現像装置への現像バイアスおよび露光装置から消去ビームを照射する構成を開示している。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-129035 (Patent Document 1) relates to a technology for reducing the amount of waste toner, in which the discharge lamp is turned on before the photosensitive drum is rotated, and charging by the charging device to the photosensitive drum starts. At the same time, a configuration for irradiating a developing bias to the developing device and irradiating the erasing beam from the exposure device is disclosed.
また、プリント動作終了時に帯電バイアス電圧及び現像バイアス電圧を多段階で立ち下げることで、感光体へのトナー付着量を抑える技術も考案されている。これは、現像領域での感光体表面電位と現像ローラとの電位差が、トナー付着が極力生じず、かつ、キャリア付着が生じない電位差を保つように、感光体表面電位を徐々に下げる制御を行なうものである。 In addition, a technology has also been devised to reduce the amount of toner adhesion to the photosensitive member by lowering the charging bias voltage and the developing bias voltage in multiple steps at the end of the printing operation. The control is performed to gradually lower the photosensitive member surface potential so that the potential difference between the photosensitive member surface potential and the developing roller in the development region is maintained such that the toner deposition does not occur as much as possible and the carrier deposition does not occur. It is a thing.
しかし、特許文献1に開示される技術は、帯電装置による感光体ドラムへの層の帯電を終了した時点で、帯電装置に近接されていた感光体ドラムの領域が現像装置を通過された時点で現像バイアスの印加が停止される。すなわち、同技術では、キャリア付着を避けるために感光体ドラムへトナーを付着させた後に現像バイアスの印加を停止する構成を採用しているため、画像形成に利用されない廃トナーが生じてしまう。
However, in the technique disclosed in
また、帯電バイアス電圧および現像バイアス電圧を多段階で立ち下げる技術を用いた場合であっても、感光体へのトナー付着量を少なくすることは可能であるが、完全になくすことはできない。加えて、場合によっては多段的にバイアス電圧を立ち下げるために、感光体の走行距離が延びてしまうという問題があった。 Further, even in the case of using a technique for lowering the charging bias voltage and the developing bias voltage in multiple steps, although it is possible to reduce the amount of toner adhesion to the photosensitive member, it can not be completely eliminated. In addition, there has been a problem that the traveling distance of the photosensitive member is extended in some cases in order to lower the bias voltage in multiple stages.
本開示は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、ある局面における目的は、現像動作終了後に生じるトナー消費量を削減する2成分現像方式に従う画像形成装置を提供することである。 The present disclosure has been made to solve the problems as described above, and an object in one aspect is to provide an image forming apparatus according to a two-component development system that reduces the amount of toner consumption that occurs after the end of the development operation. It is.
トナーおよびキャリアを含む現像剤を用いた現像動作を実行する電子写真方式の画像形成装置は、現像動作時に正転する像担持体と、像担持体の表面に当接または近接して配置された帯電部材を介して、帯電バイアス電圧を像担持体に印加する帯電装置と、現像剤担持体に帯電バイアス電圧と同極性の現像バイアス電圧を印加して、像担持体が正転する場合に帯電装置より下流側に位置する現像領域において、現像剤を像担持体に近接させることで、像担持体上の潜像を現像する現像装置と、帯電装置と現像装置との間に配置され、像担持体上に潜像を形成する露光装置と、現像動作の終了後、帯電装置による帯電バイアス電圧の印加を停止することで、または、露光装置によって像担持体を回転軸方向に一様に露光することで、像担持体の表面電位を接地電位に向けて緩和する電位緩和手段と、電位緩和手段により表面電位が緩和された領域の現像装置に近い側の端に相当する第1の回転位置が、現像領域に到達する前に、現像装置による現像バイアス電圧の印加を停止する手段と、現像バイアス電圧の印加の停止後、第1の回転位置から正転方向における第2の回転位置までの非緩和領域が現像領域を通過するときの像担持体を、現像動作時より低い回転速度で回転させる回転制御手段とを備える。第2の回転位置は、現像バイアス電圧の印加の停止時における現像領域に対応する像担持体の回転位置である。 An electrophotographic image forming apparatus performing a developing operation using a developer containing toner and a carrier is disposed in contact with or in proximity to an image carrier rotating forwardly in the developing operation and the surface of the image carrier A charging device for applying a charging bias voltage to an image carrier through a charging member, and a developing bias voltage having the same polarity as the charging bias voltage are applied to a developer carrier to charge the image carrier in the forward direction The developing device for developing a latent image on the image carrier by bringing the developer close to the image carrier in a development region located downstream of the device, and disposed between the charging device and the developer, An exposure device for forming a latent image on a carrier, and after completion of a developing operation, the application of the charging bias voltage by the charging device is stopped, or the image carrier is uniformly exposed in the rotational axis direction by the exposure device. Of the image carrier Potential relaxation means for relieving the surface potential to the ground potential, and a first rotational position corresponding to the end closer to the developing device in the area where the surface potential has been mitigated by the potential relaxation means reaches the development area Means for stopping the application of the developing bias voltage by the developing device and the non-relaxed area from the first rotational position to the second rotational position in the forward rotation direction after the application of the developing bias voltage is stopped passing the developing area. And rotation control means for rotating the image carrier at a lower rotation speed than at the time of developing operation. The second rotational position is the rotational position of the image carrier corresponding to the development region when the application of the development bias voltage is stopped.
好ましくは、電位緩和手段は、帯電装置による帯電バイアス電圧の印加を停止することで像担持体の表面電位を接地電位に向けて緩和する。非緩和領域は、電位緩和手段により帯電バイアス電圧が接地電位になったときの、帯電部材と当接する、または最も近接する像担持体の第3の回転位置から正転方向における第1の回転位置までの領域を含む。 Preferably, the potential reducing means reduces the surface potential of the image carrier toward the ground potential by stopping the application of the charging bias voltage by the charging device. The non-relaxed area is a first rotational position in the forward rotation direction from the third rotational position of the image bearing member that contacts or is closest to the charging member when the charging bias voltage becomes the ground potential by the potential relaxation means Including the area of
好ましくは、回転制御手段は、非緩和領域の少なくとも一部が現像領域を通過するよう像担持体を正転させ、当該現像領域を通過した領域に再び現像領域を通過するよう像担持体を逆転させる。 Preferably, the rotation control means rotates the image carrier forward so that at least a part of the non-relaxed area passes the development area, and reverses the image carrier so that the area passing the development area passes the development area again. Let
トナーおよびキャリアを含む現像剤を用いた現像動作を実行する電子写真方式の画像形成装置は、現像動作時に正転する像担持体と、像担持体の表面に当接または近接して配置された帯電部材を介して、帯電バイアス電圧を像担持体に印加する帯電装置と、現像剤担持体に帯電バイアス電圧と同極性の現像バイアス電圧を印加して、像担持体が正転する場合に帯電装置より下流側に位置する現像領域において、現像剤を像担持体に近接させることで、像担持体上の潜像を現像する現像装置と、帯電装置と現像装置との間に配置され、像担持体上に潜像を形成する露光装置と、現像動作の終了後、帯電装置による帯電バイアス電圧の印加を停止することで、または、露光装置による像担持体を回転軸方向に一様に露光することで、像担持体の表面電位を接地電位に向けて緩和する電位緩和手段と、電位緩和手段により表面電位が緩和された領域の現像装置に近い側の端に相当する第1の回転位置が、現像領域に到達する前に、現像装置による現像バイアス電圧の印加を停止する手段と、現像バイアス電圧の印加の停止後、第1の回転位置から正転方向における第2の回転位置までの非緩和領域の少なくとも一部が現像領域を通過するよう像担持体を正転させ、当該現像領域を通過した領域に再び現像領域を通過するよう像担持体を逆転させる回転制御手段とを備える。第2の回転位置は、現像バイアス電圧の印加の停止時における現像領域に対応する像担持体の回転位置である。 An electrophotographic image forming apparatus performing a developing operation using a developer containing toner and a carrier is disposed in contact with or in proximity to an image carrier rotating forwardly in the developing operation and the surface of the image carrier A charging device for applying a charging bias voltage to an image carrier through a charging member, and a developing bias voltage having the same polarity as the charging bias voltage are applied to a developer carrier to charge the image carrier in the forward direction The developing device for developing a latent image on the image carrier by bringing the developer close to the image carrier in a development region located downstream of the device, and disposed between the charging device and the developer, An exposure device for forming a latent image on a carrier, and after completion of a developing operation, stop the application of the charging bias voltage by the charging device, or uniformly expose the image carrier by the exposure device in the rotational axis direction. By the front of the image carrier A potential relaxation means for relaxing the potential toward the ground potential and a first rotational position corresponding to an end closer to the developing device in the area where the surface potential is relaxed by the potential relaxation means reaches the development area. And means for stopping the application of the developing bias voltage by the developing device, and at least a part of the non-relaxed area from the first rotational position to the second rotational position in the forward rotation direction after stopping the application of the developing bias voltage. The image carrier is rotated forward so as to pass through the area, and rotation control means is provided to reverse the image carrier so as to pass through the development area again in the area having passed through the development area. The second rotational position is the rotational position of the image carrier corresponding to the development region when the application of the development bias voltage is stopped.
好ましくは、回転制御手段は、現像動作時の像担持体の回転速度よりも低い回転速度で像担持体の逆転を行なう。 Preferably, the rotation control means reverses the image carrier at a rotational speed lower than the rotational speed of the image carrier during the developing operation.
好ましくは、像担持体に付着されたトナーを媒体に転写する転写体と、像担持体と接し、転写体を通過した後に像担持体上に残留しているトナーを回収領域で回収する清掃装置とをさらに備える。回転制御手段は、非緩和領域が回収領域に到達する前に像担持体を逆転させる。 Preferably, a transfer member for transferring the toner attached to the image carrier to a medium, and a cleaning device for contacting the image carrier and recovering the toner remaining on the image carrier after passing through the transfer member in a recovery area And further comprising The rotation control means reverses the image carrier before the non-relaxed area reaches the recovery area.
好ましくは、共通する変圧器を介して帯電バイアス電圧と現像バイアス電圧とを生成する電源装置をさらに備える。電位緩和手段は、露光装置によって像担持体を回転軸方向に一様に露光することで、像担持体の表面電位を接地電位に向けて緩和する。 Preferably, the apparatus further comprises a power supply that generates the charging bias voltage and the developing bias voltage via a common transformer. The potential reducing means reduces the surface potential of the image carrier toward the ground potential by uniformly exposing the image carrier in the rotational axis direction by the exposure device.
好ましくは、回転制御手段は、現像バイアス電圧を示す情報、像担持体の周囲の湿度を示す情報、およびキャリアに対するトナーの濃度を示す情報のうち少なくともいずれか1つの情報に基づいて像担持体の逆転を行なうか否かの判断を行なう判断手段を含む。 Preferably, the rotation control unit is configured to use the image carrier based on at least one of the information indicating the developing bias voltage, the information indicating the humidity around the image carrier, and the information indicating the density of the toner relative to the carrier. It includes determination means for determining whether to perform reverse.
好ましくは、像担持体が正転する場合に、現像領域より下流側に配置され、像担持体上の現像剤の濃度を計測する光反射型センサをさらに備える。回転制御手段は、現像領域を正転方向に通過した非緩和領域における現像剤の濃度に基づいて、像担持体の逆転を行なうか否かの判断を行なう判断手段を含む。 Preferably, the image bearing member further includes a light reflection type sensor disposed downstream of the developing area and measuring the density of the developer on the image bearing member when the image bearing member rotates in the forward direction. The rotation control means includes determination means for determining whether or not to reverse the image bearing member based on the density of the developer in the non-relaxed area which has passed through the developing area in the normal direction.
好ましくは、電位緩和手段は、露光装置によって像担持体を露光位置で回転軸方向に一様に露光することで、像担持体の表面電位を接地電位に向けて緩和する。回転制御手段は、非緩和領域のうち現像領域を通過した通過領域に、露光位置を通過させて表面電位を接地電位に向けて緩和させるよう像担持体を逆転させた後に、通過領域に再び現像領域を通過するよう像担持体を正転させる。 Preferably, the potential reducing means reduces the surface potential of the image carrier toward the ground potential by uniformly exposing the image carrier at the exposure position in the rotational axis direction by the exposure device. The rotation control means causes the exposure position to pass through the non-relaxation region, which passes through the development region, and reverses the image carrier to ease the surface potential toward the ground potential, and then development is performed again in the passage region. The image carrier is rotated forward to pass through the area.
好ましくは、キャリアは、磁性体を含む。現像剤担持体は、複数の磁極により形成される磁界によってキャリアを吸着させる磁界発生体を含む。磁界発生体は、現像剤担持体から現像剤を分離させる低磁力領域を形成する。回転制御手段は、像担持体を逆転させる前に、現像剤担持体を所定距離だけ現像動作時の現像剤担持体の回転方向とは逆方向に回転させる。所定距離は、現像剤担持体の現像動作時の回転方向における現像領域から低磁力領域までの距離以上である。 Preferably, the carrier comprises a magnetic substance. The developer carrier includes a magnetic field generator for adsorbing the carrier by a magnetic field formed by the plurality of magnetic poles. The magnetic field generator forms a low magnetic force area that separates the developer from the developer carrier. The rotation control means rotates the developer carrier by a predetermined distance in the direction opposite to the rotation direction of the developer carrier during the developing operation before reversing the image carrier. The predetermined distance is equal to or greater than the distance from the developing region to the low magnetic force region in the rotational direction of the developing agent carrier during the developing operation.
さらに好ましくは、現像剤担持体および像担持体は、共通する駆動源により回転するように構成される。回転制御手段は、現像バイアス電圧の印加を停止してから像担持体を逆転させる前に、所定距離だけ像担持体を正転させる。 More preferably, the developer carrier and the image carrier are configured to rotate by a common drive source. The rotation control means rotates the image carrier forward by a predetermined distance before stopping the application of the developing bias voltage and then reversing the image carrier.
好ましくは、回転制御手段は、現像バイアス電圧を示す情報、像担持体の周囲の湿度を示す情報、像担持体の膜厚に関する情報、およびキャリアに対するトナーの濃度を示す情報のうち少なくともいずれか1つの情報に基づいて、第1の回転位置から正転方向における第2の回転位置までの距離を制御する距離制御手段をさらに含む。 Preferably, the rotation control means is at least one of information indicating a developing bias voltage, information indicating a humidity around the image carrier, information on a film thickness of the image carrier, and information indicating a density of toner with respect to a carrier. It further includes distance control means for controlling the distance from the first rotational position to the second rotational position in the forward rotation direction based on the one information.
好ましくは、回転制御手段は、非緩和領域が現像領域を通過するときに、現像剤担持体を現像動作時より低い回転速度で回転させる、または現像剤担持体の回転を停止させる。 Preferably, when the non-relaxed area passes through the development area, the rotation control means rotates the developer carrier at a lower rotational speed than in the developing operation, or stops the rotation of the developer carrier.
好ましくは、現像バイアス電圧の印加を停止する手段は、像担持体の回転が停止した状態で現像バイアス電圧の印加を停止する。 Preferably, the means for stopping the application of the developing bias voltage stops the application of the developing bias voltage when the rotation of the image carrier is stopped.
一実施形態に従う2成分現像方式に従う画像形成装置は、現像動作終了後に生じるトナー消費量を削減することができる。 The image forming apparatus according to the two-component developing method according to one embodiment can reduce the amount of toner consumption that occurs after the end of the developing operation.
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、その説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding portions are denoted by the same reference characters, and the description thereof will not be repeated.
<A.導入>
図1は、現像動作終了後の制御に関する関連技術について説明する図である。図1(a)において、ドラム式の感光体が時計回りに正転している。帯電ローラは感光体に当接して配置され、図示しない電源装置から帯電バイアス電圧を印加されることによって、感光体の表面を負極性に帯電させる。また、現像ローラは、感光体に当接または近接して配置され、図示しない電源装置から現像バイアス電圧を印加されることによって負極性の電位になる。このとき、現像ローラの表面電位の絶対値は、感光体の表面電位の絶対値よりも低くなるように設定される。
<A. Introduction>
FIG. 1 is a diagram for explaining related art related to control after completion of the developing operation. In FIG. 1 (a), the drum type photosensitive member is normally rotated clockwise. The charging roller is disposed in contact with the photosensitive member, and the surface of the photosensitive member is negatively charged by applying a charging bias voltage from a power supply device (not shown). Further, the developing roller is disposed in contact with or in proximity to the photosensitive member, and becomes a negative potential when a developing bias voltage is applied from a power supply (not shown). At this time, the absolute value of the surface potential of the developing roller is set to be lower than the absolute value of the surface potential of the photosensitive member.
現像ローラは、図示しない露光装置によって感光体上に形成された潜像(画像パターン)に対して、現像ローラと感光体とが近接する現像領域においてトナーを付着させる現像動作を行なう。 The developing roller performs a developing operation for attaching toner to a latent image (image pattern) formed on the photosensitive member by an exposure device (not shown) in a developing area where the developing roller and the photosensitive member are close to each other.
この現像動作が終了すると、帯電ローラに印加している帯電バイアス電圧の出力を停止する。帯電バイアス電圧の出力を停止した時の感光体上の回転位置をX点(実際には奥行きがあるため線である)とする。 When this developing operation is completed, the output of the charging bias voltage applied to the charging roller is stopped. The rotational position on the photosensitive member when the output of the charging bias voltage is stopped is taken as a point X (which is a line because there is actually a depth).
次に、現像ローラに印加している現像バイアス電圧の出力を停止する。図1(b1)に示される例では、X点が現像領域に到達した時に現像バイアス電圧の出力が停止される。図1(b2)は、図1(b1)の破線部を拡大した様子を表す。 Next, the output of the developing bias voltage applied to the developing roller is stopped. In the example shown in FIG. 1 (b1), the output of the developing bias voltage is stopped when the point X reaches the developing area. FIG. 1 (b2) shows an enlarged view of the broken line in FIG. 1 (b1).
感光体が正転する場合において、X点より下流側は感光体の表面が帯電しているのに対して、X点より上流側は概ね接地電位になっている。そのため、現像ローラ上の正極性に帯電したキャリアは感光体のX点より下流側の帯電領域に付着してしまう。 When the photosensitive member normally rotates, the surface of the photosensitive member is charged downstream of the point X, whereas the surface upstream of the point X is substantially at the ground potential. Therefore, the positively charged carrier on the developing roller adheres to the charging area on the downstream side of the point X of the photosensitive member.
感光体にキャリアが付着すると、図示しないクリーニングブレードでキャリアを回収する際に、当該クリーニングブレードおよび感光体に傷が生じ、その後の印字プロセスに致命的な不具合を引き起こす可能性がある。 If the carrier adheres to the photosensitive member, the cleaning blade and the photosensitive member may be damaged when the carrier is collected by a cleaning blade (not shown), which may cause a fatal failure in the subsequent printing process.
そこで、図1(c1)に示されるように、X点が現像領域を通過した後に現像バイアス電圧の出力を停止することが考えられる。図1(c2)は、図1(c1)の破線部を拡大した様子を表す。 Therefore, as shown in FIG. 1 (c1), it is conceivable to stop the output of the developing bias voltage after the point X passes through the developing area. FIG. 1 (c2) shows an enlarged view of the broken line in FIG. 1 (c1).
この場合、感光体にキャリアが付着することは避けられるが、現像ローラ上のトナーが感光体のX点より上流側の非帯電領域に付着されてしまう。現像動作終了後に感光体に付着されたトナーは、廃トナーとしてタンクに回収されるため、無駄となる。 In this case, the carrier is prevented from adhering to the photosensitive member, but the toner on the developing roller is adhered to the non-charged region on the upstream side of the point X of the photosensitive member. The toner attached to the photosensitive member after the completion of the developing operation is collected as waste toner in the tank, which is a waste.
そこで、以下に、現像動作終了後に生じる無駄なトナーを極力抑え、かつ、感光体へのキャリア付着も防ぐ構成・制御について説明を行う。 Therefore, a configuration and control will be described below, in which unnecessary toner generated after the end of the developing operation is suppressed as much as possible, and carrier adhesion to the photosensitive member is also prevented.
<B.実施形態1−正転>
(b1.画像形成装置100)
図2は、実施形態に従う画像形成装置100の構成例を説明する図である。画像形成装置100は、レーザプリンタやLEDプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置である。図2に示されるように、画像形成装置100は、内部のほぼ中央部にベルト部材として中間転写ベルト1を備えている。中間転写ベルト1の下部水平部の下には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色にそれぞれ対応する4つの作像ユニット2Y、2M、2C、2Kが中間転写ベルト1に沿って並んで配置される。
<B. Embodiment 1-Normal rotation>
(B1. Image forming apparatus 100)
FIG. 2 is a diagram for explaining an exemplary configuration of the
中間転写ベルト1の中間転写ベルト駆動ローラ3で支持された部分には、2次転写ローラ4が圧接されており、当該領域で2次転写が行なわれる。2次転写領域後方の搬送路R1の下流位置には、定着ローラ5および加圧ローラ6を有する定着加熱部7が配置されている。
The
画像形成装置100の下部には、給紙カセット8が着脱可能に配置されている。給紙カセット8内に積載収容された用紙Pは、給紙ローラ9の回転によって最上部のものから1枚ずつ搬送路R1に送り出されることになる。
At the lower part of the
なお、本実施形態において、画像形成装置100は、一例として、複数の作像ユニット(2Y、2M、2C、2K)を有する中間転写方式を採用しているがこれに限定されるものではない。画像形成装置は、電子写真方式であればよい。具体的には、画像形成装置は、単一の作像ユニットを備えていてもよいし、ロータリー方式であってもよい。
In the present embodiment, the
(b2.画像形成装置100の概略動作)
次に、以上の構成からなる画像形成装置100の概略動作について説明する。外部装置(たとえば、パソコン等)から画像形成装置100の制御部70に画像信号が入力されると、制御部70ではこの画像信号をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックに色変換したデジタル画像信号を作成し、入力されたデジタル信号に基づいて、各作像ユニット2Y、2M、2C、2Kでトナー像を形成する。
(B2. Outline operation of the image forming apparatus 100)
Next, an outline operation of the
各色のトナー画像は、図1中の矢印Tr方向に移動する中間転写ベルト1上に順次重ね合わせて1次転写される。中間転写ベルト1上に形成されたトナー画像は、2次転写ローラ4の作用により、用紙Pに一括して2次転写される。
The toner images of the respective colors are sequentially superimposed and primarily transferred onto the
用紙Pに2次転写されたトナー画像は、定着加熱部7に達する。トナー画像は、加熱された定着ローラ5、および加圧ローラ6の作用により用紙Pに定着される。トナー画像が定着された用紙Pは、排紙ローラ50を介して排紙トレイ60に排出される。
The toner image secondarily transferred to the sheet P reaches the fixing and heating unit 7. The toner image is fixed to the sheet P by the action of the
(b3.作像ユニット)
次に、作像ユニットの動作について説明を行なう。ここで、作像ユニット2Y、2M、2C、2Kは、用いるトナー(イエロー、マゼンダ、シアン、ブラック)が異なるが、デバイス構成は同じであるため、以下、色について特定せず作像ユニット2として説明を行なう。
(B3. Imaging unit)
Next, the operation of the image forming unit will be described. Here, the
図3は、実施形態に従う作像ユニット2について説明する図である。作像ユニット2は、像担持体としてドラム式の感光体10を備える。一例として、感光体10の直径は、30mmとする。現像動作時において、感光体10は、駆動伝達部12を介して駆動モータ11によって時計回りに正転する。感光体10の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電ローラ13と、レーザ15Aとポリゴンミラー15Bとから構成される露光装置としてのプリントヘッド部15と、現像装置20と、除電用LEDアレイ17と、クリーニングブレード18とが配置されている。
FIG. 3 is a diagram for explaining an
帯電ローラ13は、感光体10と接しており、感光体10の回転運動に伴って従動回転を行なう。一例として、帯電ローラ13の直径は15mmとする。また、帯電ローラ13は、導電性のゴムによって構成され、電源トランス14から帯電バイアス電圧が印加される。帯電バイアス電圧は、一例として、−1000Vとする。これにより感光体10の表面は帯電部材である帯電ローラ13によって負極性に帯電される。プリントヘッド部15によって露光された感光体10の表面電位は、概ね接地電位に緩和される。
The charging
現像装置20は、現像領域DEにおいて、画像パターンに対応する感光体10上の潜像にトナーを付着させる現像動作を行う。
The developing
感光体10に形成されたトナー像は、転写ローラ16の作用によって中間転写ベルト1に転写される。続いて、除電用LEDアレイ17によって、帯電している感光体10の表面電位は接地電位に緩和される。なお、除電用LEDアレイ17は、複数のLEDアレイが感光体軸方向に配置されて構成される。クリーニングブレード18は、中間転写ベルト1に転写されず、感光体10の表面上に残留するトナーを、感光体10と接している回収領域REで回収する。
The toner image formed on the
なお、他の局面において、感光体の帯電手段として帯電ローラの代わりに、非接触のコロナ放電方式の帯電装置を感光体に近接して配置してもよい。 In another aspect, a noncontact corona discharge type charging device may be disposed in proximity to the photosensitive member, instead of the charging roller, as charging means for the photosensitive member.
(b4.現像装置20)
続いて、現像装置20の構成および概略動作について説明する。現像装置20の内部には、トナーとキャリアとを含む2成分の現像剤が収容されている。キャリアは磁性体であって、一例として、キャリアはフェライトによって構成されているものとする。
(B4. Developing device 20)
Next, the configuration and schematic operation of the developing
搬送スクリュー27は、紙面奥行き方向に軸が伸びており、現像剤を循環搬送しながら撹拌する。これにより、現像剤トナーとキャリアが摩擦接触し、互いに逆の極性に帯電する。ここでは、キャリアは正極性、トナーは負極性に帯電されるものとする。正極性に帯電したキャリアーの周囲に、負極性に帯電したトナーが、主として両者の電気的な吸引力により付着する。そして、現像剤は、搬送スクリュー27によって搬送される過程で、現像ローラ24に供給される。
The
現像装置20の底面に装着された磁気式トナー濃度センサ31は、現像剤におけるトナーの重量比を計測する。図示しないトナー供給装置は、現像装置20において、トナーの重量比が7%である状態を維持するように、トナーの補給制御を行なう。
A magnetic toner concentration sensor 31 mounted on the bottom of the developing
現像ローラ24は、電源トランス26から現像バイアス電圧が印加されて負極性に帯電する。現像バイアス電圧は、一例として、−300Vとする。一例として、現像ローラ24の直径は、20mmとする。
The developing
また、現像ローラ24は、回転軸21と、磁石体22と、搬送スリーブ23とを備える。回転軸21は、駆動伝達部29を介して駆動モータ28によって時計回りに正転するように構成される。磁石体22は、図示しない複数の磁極を有しており、回転不能に固定されている。これら複数の磁極によって、搬送スリーブ23で現像剤を搬送するための磁界25が形成される。搬送スリーブ23は、アルミによって形成され、回転軸21とともに回転する。
In addition, the developing
搬送スリーブ23に供給された現像剤は、磁石体22によって形成された磁力線に沿って穂立ちし、いわゆる磁気ブラシを形成する。そして、現像剤は、搬送スリーブ23の回転に伴い時計周りに搬送され、現像剤規制部材30とのギャップを通過することで一定厚に規制される。
The developer supplied to the transport sleeve 23 spikes along the lines of magnetic force formed by the
現像領域DEにおいて、負極性に帯電したトナーは、穂立ちしたキャリアを介して感光体10に近接し、感光体10に形成された潜像(概ね接地電位)に付着される。このとき、帯電ローラ13によって帯電した感光体10表面の電位(以下、感光体電位という)と、現像バイアス電圧を印加された搬送スリーブ23表面の電位(以下、現像電位という)との電位差は100V程度に設定される。そのため、正極性に帯電したキャリアは、磁石体22が形成する磁界によって搬送スリーブ23に吸着されており、負極性に帯電した感光体10には付着しない。
In the development area DE, the negatively charged toner is brought close to the
現像領域DEを通過した現像剤は、磁石体22が形成する低磁力領域LMに到達すると、搬送スリーブ23上で空回りするため、搬送スリーブ23によって搬送されなくなる。低磁力領域LMで空回りする現像剤が所定数を上回ると、圧力によって搬送スリーブ23から分離され、現像装置20の筐体内に再び収容される。
When the developer that has passed through the development area DE reaches the low magnetic force area LM formed by the
(b5.制御部70)
図4は、実施形態に従う制御部70について説明する図である。制御部70は、その主要な制御要素として、CPU(Central Processing Unit)72と、RAM(Random Access Memory)74と、ROM(Read Only Memory)76と、インターフェイス(I/F)78とを含む。
(B5. Control unit 70)
FIG. 4 is a diagram for explaining the
CPU72は、後述するROM76などに記憶されたプログラムを読み出して実行することで、画像形成装置100の全体処理を実現する。なお、CPU72は、マイクロプロセッサ(Microprocessor)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、DSP(Digital Signal Processor)およびその他の演算機能を有する回路のいずれであってもよい。
The
RAM74は、典型的には、DRAM(Dynamic Random Access Memory)などであり、CPU72がプログラムを動作するために必要なデータや画像データを一時的に記憶する。したがって、RAM74は、いわゆるワーキングメモリとして機能する。
The
ROM76は、典型的には、フラッシュメモリなどであり、CPU72で実行されるプログラムや、画像形成装置100の動作に係る各種設定情報を記憶する。
The
インターフェイス78は、駆動モータ11、28と、電源トランス14、26と、プリントヘッド部15と、除電用LEDアレイ17と接続される。CPU72は、インターフェイス78を介して、電源トランス14に帯電バイアス制御信号を、電源トランス26に現像バイアス制御信号を出力し、帯電バイアス電圧および現像バイアス電圧の印加制御を行なう。
The
また、CPU72は、インターフェイス78を介して、駆動モータ11、28に対して、感光体10および現像ローラ24の回転速度を制御する制御信号を送信する。本実施形態において、一例として、現像動作時の感光体10の回転速度は100mm/sec、現像ローラ24の回転速度は200mm/secとする。
The
(b6.現像動作後の制御)
次に、現像動作(画像形成)後に制御部70が行なう一連の制御について図5および図6を用いて説明を行なう。図5は、現像動作後の一連の制御について説明するフローチャートである。図6は、図5に示される制御のタイミングチャートである。図5に示される処理は、制御部70がROM76に格納される制御プログラムを実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子その他のハードウェアによって実行されてもよい。これらの前提は以下に示されるフローチャートにおいても同様とする。
(B6. Control after developing operation)
Next, a series of control performed by the
制御部70は、感光体10上の所定の潜像(画像パターン)にトナーを付着させる現像動作を終了する(ステップS2)。
The
制御部70は、現像動作を終了してから所定時間経過後である図6に示される時刻T4において、電源トランス14に対して、帯電ローラ13に対する帯電バイアス電圧の印加を停止する旨の帯電バイアス制御信号を送信する(ステップS4)。所定時間は、一例として、現像動作を終了してから感光体10上に形成されたトナー像が中間転写ベルト1に転写されるまでの時間とする。
The
帯電バイアス電圧の印加が停止された時の、感光体10の帯電ローラ13と接する回転位置をA点(実際には奥行きがあるため線である)とする。
The rotational position of the
次に、制御部70は、A点が現像領域DEから正転方向に対して4mm上流側に到達する時刻T6において、駆動モータ11および駆動モータ28に対して駆動を停止する旨の制御信号を出力する(ステップS6)。これにより、感光体10および現像ローラ24は回転を停止する。
Next, at time T6 when the point A reaches 4 mm upstream from the developing area DE in the forward rotation direction, the control signal to the
次に、制御部70は、時刻T6から所定時間経過後の時刻T8において、電源トランス26に対して現像ローラ24に対する現像バイアス電圧の印加を停止する旨の現像バイアス制御信号を送信する(ステップS8)。現像バイアス電圧の印加が停止された時の、感光体10の現像領域に対応する位置をB点とする。
Next, at time T8 when a predetermined time has elapsed from time T6,
次に、制御部70は、時刻T10において駆動モータ11に対して、感光体10を現像動作時の半分の速度である50mm/secで正転するように制御信号を送信する。また、制御部70は、時刻T10において除電用LEDアレイ17を点灯させる(ステップS10)。
Next, at time T10, the
ここで、帯電バイアス電圧の出力停止によって表面電位の緩和が行われていないA点からB点までの負極性に帯電している領域(以下、「非緩和領域」とも称する。)ABにおいて、現像ローラ24上の負極性に帯電するトナーは、感光体10に付着しない。同極性であって、感光体電位の絶対値の方が大きいためである。
Here, development is performed in a region (hereinafter also referred to as a “non-relaxed region”) AB where the negative polarity from the point A to the point B where the surface potential is not relaxed by stopping the output of the charging bias voltage The toner charged to the negative polarity on the
また、ステップS8で示されるように、帯電バイアス電圧の出力停止によって表面電位が緩和された領域の、現像装置に近い側の端に相当する回転位置A点が現像領域DEに到達する前に、現像バイアス電圧の印加が停止される。これをうけ、時刻T8の時点から現像ローラ24上のトナーの電位は接地電位に向けて急速に緩和される。そのため、感光体10のA点より上流側である表面電位が緩和された領域が現像領域を通過するときにおいても、現像ローラ24上のトナーは、感光体10に付着しない。
In addition, as shown in step S8, before the rotational position A corresponding to the end close to the developing device in the area where the surface potential is relaxed by stopping the output of the charging bias voltage reaches the developing area DE, Application of the development bias voltage is stopped. In response to this, the potential of the toner on the developing
したがって、本実施形態に従う画像形成装置100は、現像動作終了後、感光体10に付着され、無駄になるトナーの発生を抑制することができる。
Therefore, the
さらに、負極性に帯電している非緩和領域ABが現像領域DEを通過するときに、現像ローラ24上の正極性に帯電したキャリアは、感光体10の表面に付着されない可能性が高い。その理由について図7を用いて説明する。
Furthermore, when the non-relaxed area AB charged to the negative polarity passes through the development area DE, the positively charged carrier on the developing
図7は、感光体10と現像ローラ24とが近接する現像領域DEについて説明する図である。図7を参照して、磁性体であるキャリアを含む現像剤は、磁石体22が形成する磁界25によって磁化され、搬送スリーブ23上に磁気ブラシを形成する。
FIG. 7 is a view for explaining the developing area DE in which the
しかし、感光体10または/および現像ローラ24が高速に回転運動を行なうことによって、現像剤の挙動が安定せず、搬送スリーブ23上に形成された磁気ブラシは崩れてしまう。仮に、このような現像剤の挙動が安定しない状態で現像バイアス電圧の印加を停止してしまうと、キャリア同士が引き付けあう磁力が十分働かず、キャリアの一部は、負極性に帯電した感光体に付着してしまう。
However, when the
一方、本例では、感光体10へのキャリア付着が生じ得る非緩和領域ABが現像領域DEを通過するときの感光体10の回転速度が、現像動作時よりも遅く設定される。そのため、搬送スリーブ23上の現像剤の挙動は安定し、磁気ブラシは大きく崩れることはない。その結果、キャリア同士の磁力によって引き付けられるため、キャリアが感光体10へ付着される可能性は低くなる。なお、非緩和領域ABが現像領域DEを通過するときの感光体10の回転速度は、一例として現像動作時の半分としているが、現像動作時よりも遅い速度であればよい。
On the other hand, in the present embodiment, the rotational speed of the
また、本例では、現像バイアス電圧の印加停止時において、現像ローラ24の回転は停止されている。これにより、感光体10へのキャリア付着が生じ得る領域をB点近傍に抑えることができる。
Further, in the present embodiment, the rotation of the developing
また、本例では、非緩和領域ABが現像領域DEを通過するときに、現像ローラ24の回転は停止されている。これにより、現像ローラ24上のキャリアと感光体10との摺擦は軽減されるため、現像領域DEの現像剤の挙動は、より安定する。
Further, in this example, when the non-relaxed area AB passes through the developing area DE, the rotation of the developing
また、時刻T4〜時刻T10の間に、非緩和領域ABの表面電位は、自然放電によって徐々に接地電位に向けて緩和される。そのため、時刻T4〜時刻T10までの時間を長く設定することによって、感光体10へのキャリア付着をより確実に防ぐことができる。
Also, during time T4 to time T10, the surface potential of the non-relaxed region AB is gradually relaxed toward the ground potential by natural discharge. Therefore, by setting the time from time T4 to time T10 long, it is possible to prevent the carrier adhesion to the
再び図5を参照して、制御部70は、除電用LEDアレイ17の点灯する領域にA点が到達した時刻T12において、駆動モータ11に対して、感光体10の駆動を停止する旨の制御信号を出力する(ステップS12)。さらに、制御部70は、時刻T12において、除電用LED17を消灯させる。これにより、感光体10の表面電位は、均一に接地電位に緩和される。
Again referring to FIG. 5, at time T12 when point A reaches the lighted area of the charge
なお、図5に示される各制御が行われるタイミングは全て設計値であって、図6における各時刻の間隔(たとえば、時刻T8〜時刻T10の時間)は、制御部70のROM76に格納されているものとする。
The timings at which each control shown in FIG. 5 is performed are all design values, and the intervals between the respective times in FIG. 6 (for example, the times T8 to T10) are stored in the
上記によれば、本実施形態に従う画像形成装置は、現像動作終了後に画像形成に用いられることのない無駄なトナーの消費を抑制することができ、かつ、感光体へのキャリア付着可能性を低減できる。 According to the above, the image forming apparatus according to the present embodiment can suppress unnecessary consumption of toner that is not used for image formation after the end of the developing operation, and reduce the possibility of carrier adhesion to the photosensitive member. it can.
なお、上記の例において、非緩和領域ABは、感光体10の回転位置A点からB点までの領域と定義されているが、これに限られない。実際に帯電バイアス電圧の印加を停止してから帯電バイアス電圧が接地電位になるまでには、遅延時間が存在する。そのため、帯電バイアス電圧の印加が停止されてから遅延時間の間は、帯電ローラ13から感光体10への帯電が行われる。当該遅延時間の間に帯電された感光体10の領域は、負極性に帯電しているため、キャリア付着が生じ得る。
In the above example, the non-relaxed area AB is defined as the area from the rotational position A to the point B of the
したがって、別の局面において、非緩和領域ABは、帯電バイアス電圧の印加を停止されてから、帯電バイアス電圧が接地電位になったときの帯電ローラ13と接する感光体10の回転位置から、正転方向における回転位置B点までの領域と定義されてもよい。なお、帯電手段として非接触のコロナ放電装置などを用いる場合、非緩和領域ABは、帯電バイアス電圧が接地電位になったときの帯電装置と最も近接する感光体10の回転位置から、正転方向における回転位置B点までの領域と定義される。
Therefore, in another aspect, the non-relaxation area AB rotates in the forward direction from the rotational position of the
これにより、非緩和領域ABで付着されている可能性のあるキャリアを、確実に現像ローラ24側へ回収することができる。
Thereby, the carrier that may be attached in the non-relaxed area AB can be reliably recovered to the developing
(b7.変形例−現像バイアス電圧の印加を停止する位置の制御)
上記の例では、制御部70は、ステップS6において、A点が現像領域DEから4mm上流側に到達したときに現像バイアス電圧の印加を停止する。本変形例において、制御部70は、現像バイアス電圧の印加停止時におけるA点と現像領域DEとの停止距離Sを制御する。
(B7. Modification-Control of the position at which application of development bias voltage is stopped)
In the above example, the
停止距離Sは、非緩和領域ABの副走査方向(回転方向)における距離である。この停止距離Sが長いほど、感光体10へのキャリア付着が生じ得る領域が広くなる。そのため、停止距離Sは短い方が好ましい。一方で、停止距離Sが短すぎると、図1(c2)で示したように現像ローラ24のトナーが感光体10へ付着してしまう。
The stop distance S is a distance in the sub scanning direction (rotational direction) of the non-relaxed area AB. The longer the stopping distance S, the wider the area where carrier adhesion to the
このとき、現像バイアス電圧の絶対値が大きいほど、感光体10へのトナー付着範囲は広がる。そこで、本変形例に従う制御部70は、現像バイアス電圧の値に基づいて、停止距離Sを設定する。より具体的には、制御部70は、S=−0.005×Vb(mm)と定義する。Vbは、現像バイアス電圧の値である。本例において、Vbは−300(V)であるため、制御部70は、停止距離Sを1.5mmと設定する。
At this time, the larger the absolute value of the developing bias voltage is, the wider the toner adhesion range to the
ただし、現像バイアス電圧の絶対値が200V未満である場合、制御部70は、停止距離を1mmと設定する。
However, when the absolute value of the developing bias voltage is less than 200 V, the
上記によれば、本変形例に従う画像形成装置は、感光体10へのキャリア付着が生じ得る領域を最小限とすることができる。
According to the above, the image forming apparatus according to the present modification can minimize the area where carrier adhesion to the
他の局面において、制御部70は、感光体へのトナー付着に関するパラメータとして、現像剤におけるトナー濃度Ct、作像ユニット2内における絶対湿度Ha、および感光体10の膜厚Thを考慮してもよい。
In another aspect, the
トナー濃度Ctが高くなると、絶対湿度Haが高くなると、および膜厚Thが厚くなると、それぞれ現像性が上がるため、現像ローラ24から感光体10へトナー付着しやすくなる。
When the toner concentration Ct is high, the developability is increased as the absolute humidity Ha is increased and the film thickness Th is increased, so that the toner easily adheres to the
一例として、制御部70は、トナー濃度Ctが8%を超える場合、絶対湿度Haが11g/m3を超える場合、および感光体の膜厚Thが30μmを超える場合のうち少なくともいずれか1つの条件を満たした時に、停止距離Sの設定下限値を2mmとする。そのため、制御部70は、現像バイアス電圧Vbが−300Vであって上記の式から停止距離Sが1.5mmと算出されたとしても、上記の条件を満たした場合、停止距離Sを2mmと設定する。
As an example, when the toner concentration Ct exceeds 8%, the absolute humidity Ha exceeds 11 g / m 3 , and the thickness Th of the photosensitive member exceeds 30 μm, the
上記によれば、画像形成装置は、感光体10へのキャリア付着が生じ得る領域を最小限にしつつ、かつ、感光体10へのトナー付着も抑制することができる。
According to the above, the image forming apparatus can suppress the toner adhesion to the
なお、トナー濃度Ctは磁気式トナー濃度センサ31によって計測される。絶対湿度Haは、作像ユニット2内の湿度センサ(不図示)によって計測される。湿度センサは、たとえば、電気抵抗式の湿度センサや、静電容量式の湿度センサによって構成される。
The toner concentration Ct is measured by the magnetic toner concentration sensor 31. The absolute humidity Ha is measured by a humidity sensor (not shown) in the
また、感光体10の膜厚Thは、感光体10の走行距離から予測されてもよいし、段差計、渦電流式膜厚計等の接触式膜厚測定方法や、色彩色差法、干渉法、光吸収法等を用いた非接触式膜厚測定方法を用いて計測されてもよい。
In addition, the film thickness Th of the
<C.実施形態2−逆転>
(c1.概要)
実施形態1では、感光体10を現像動作時と同じ回転方向(正転方向)のみに回転させて、無駄なトナー消費、および感光体へのキャリア付着を抑制する制御について説明を行った。しかし、キャリア付着が生じ得る非緩和領域ABが現像領域DEを通過するときの現像剤の挙動によっては、低確率ながら感光体10へのキャリア付着が生じ得る。
<C. Embodiment 2-Inversion>
(C1. Overview)
In the first embodiment, the control for suppressing the unnecessary toner consumption and the carrier adhesion to the photosensitive member by rotating the
そこで、本実施形態では、キャリア付着が生じ得る非緩和領域ABが現像領域DEを通過した後に、再度感光体10を逆転(現像動作時と逆回転)させることによって確実にキャリア付着を防ぐ構成・制御について説明する。なお、本実施形態における画像形成装置100Aの基本構成は画像形成装置100と同じであるため、相違する点についてのみ説明を行なう。
Therefore, in the present embodiment, after the non-relaxed area AB where carrier adhesion may occur passes through the development area DE, the
(c2.作像ユニット2A)
図8は、他の実施形態に従う作像ユニット2Aについて説明する図である。電源トランス14Aは、帯電ローラ13と、電源トランス26Aと電気的に接続される。電源トランス14Aは、帯電バイアス電圧を帯電ローラ13に印加し、電源トランス26Aは、現像バイアス電圧を現像ローラ24に印加する。すなわち、帯電バイアス電圧と現像バイアス電圧は、共通する電源トランス14Aによって直接的または間接的に生成される。
(C2.
FIG. 8 is a diagram for explaining an
現像バイアス電圧と帯電バイアス電圧を生成する電源トランスを共通化することで、画像形成装置100Aの生産コストを大幅に削減することができる。
By sharing the power supply transformer for generating the developing bias voltage and the charging bias voltage, the production cost of the
ただし、電源トランス26Aは、電源トランス14Aが帯電バイアス電圧を出力していない場合、現像バイアス電圧を出力することができない、といった制約をうける。
However, the power supply transformer 26A is restricted in that the developing bias voltage can not be output when the
(c3.現像動作後の制御)
次に、現像動作後に制御部70が行なう一連の制御について図9および図10を用いて説明を行なう。図9は、他の実施形態に従う現像動作後の一連の制御について説明するフローチャートである。図10は、図9に示される制御のタイミングチャートである。なお、図9において、図5と同一参照符号を付している部分については同じ制御であるので、その説明については繰り返さない。
(C3. Control after developing operation)
Next, a series of controls performed by the
図9を参照して、制御部70は、現像動作を終了してから所定時間経過後である図10に示される時刻T20において、露光領域EXの感光体10の表面電位を緩和する(ステップS20)。より具体的には、制御部70は、プリントヘッド部15によって感光体10を回転軸方向に一様に露光(以下、「全幅露光」とも称する。)することで、感光体10の表面電位を緩和する。プリントヘッド部15による全幅露光を開始したときの、感光体10の露光領域EXに対応する回転位置をC点とする。
Referring to FIG. 9,
本実施形態において、電源トランス14Aが帯電バイアス電圧の印加を停止すると、現像バイアス電圧の印加も停止されてしまう。そのため、現像動作終了してすぐに帯電バイアス電圧の印加(および現像バイアス電圧の印加)を停止してしまうと、帯電ローラ13と接する感光体10の回転位置から現像領域DEまでの広範囲にわたって、キャリア付着が発生する領域が生じてしまう。そこで、本実施形態では、キャリア付着が発生する可能性のある領域(非緩和領域)を最小限にするために、感光体10の表面電位を緩和する手段として、プリントヘッド部15による全幅露光が用いられている。
In the present embodiment, when the
次に、制御部70は、C点が現像領域DEから正転方向に対して4mm上流側に到達した時刻T22において、電源トランス14Aに対して、現像バイアス電圧および帯電バイアス電圧の印加を停止する旨の制御信号を送信する(ステップS22)。現像バイアス電圧および帯電バイアス電圧の印加が停止された時の、感光体10上における現像領域DEに対応する回転位置をD点、帯電ローラ13と接する回転位置をE点とする。
Next, at time T22 when point C reaches the upstream side of 4 mm with respect to the normal rotation direction from the development area DE, application of the developing bias voltage and the charging bias voltage is stopped to the
次に、制御部70は、現像バイアス電圧および帯電バイアス電圧の印加が停止された時刻T22から時刻T24にかけて感光体10をさらに4mm正転させる。制御部70は、時刻T24において、駆動モータ11および駆動モータ28に対して駆動を停止する旨の制御信号を出力する(ステップS24)。これにより、感光体10および現像ローラ24は回転を停止する。
Next, the
本ステップにおいて、C点からD点までの負極性に帯電している非緩和領域CDが現像領域DEを通過するときに、現像ローラ24上のキャリアが感光体10に付着している可能性がある。非緩和領域CDが現像領域DEを通過するときの、感光体10および現像ローラ24の回転速度が高い(現像動作時と同じ)であるためである。
In this step, when the non-relaxed area CD charged to the negative polarity from the point C to the point D passes the developing area DE, there is a possibility that the carrier on the developing
次に、制御部70は、時刻T26において駆動モータ11に対して感光体10を現像動作時の半分の速度である50mm/secで逆転させるように制御信号を送信する(ステップS26)。
Next, at time T26, the
このとき、感光体10の回転速度を現像動作時よりも遅く逆転させることで、現像領域DEにおいて現像剤の挙動が安定し、磁気ブラシが形成される。そのため、仮に感光体10の非緩和領域CDにキャリア付着が発生していたとしても、当該付着したキャリアは、再び現像領域DEを通過するときに磁気ブラシを形成するキャリアの磁力によって現像ローラ24側に回収される。
At this time, by reversing the rotational speed of the
次に、制御部70は、時刻T28まで感光体10を逆転させ、D点が露光領域EXを通過するように制御する。これにより、キャリア付着が発生している可能性がある非緩和領域CDの表面電位は、プリントヘッド部15の全幅露光によって接地電位付近まで緩和される。また、制御部70は、時刻T28において、駆動モータ11に対して感光体10を現像動作時の半分の速度で正転させるように制御信号を送信するとともに、除電用LEDアレイ17を点灯させる(ステップS28)。
Next, the
非緩和領域CDは、概ね接地電位であるためキャリアを保持する力はほとんどない。そのため、仮に非緩和領域CDにキャリアが付着されていたとしても、当該キャリアは、再度現像領域DEを通過するときに、磁気ブラシを形成するキャリアの磁力によって確実に現像ローラ24側に回収される。
Since the non-relaxed region CD is generally at the ground potential, there is almost no force for holding the carrier. Therefore, even if the carrier is adhered to the non-relaxed area CD, the carrier is reliably recovered to the developing
次に、制御部70は、除電用LEDアレイ17の点灯する領域にE点が到達した時刻T30において、駆動モータ11に対して、感光体10の駆動を停止する旨の制御信号を出力する(ステップS30)。さらに、制御部70は、時刻T12において、除電用LED17を消灯させる。これにより、感光体10の表面電位は、均一に接地電位に緩和される。
Next, at time T30 when point E reaches the lighted area of the charge
上記によれば、本実施形態に従う画像形成装置100Aは、万が一感光体の非緩和領域CDにおいてキャリア付着が発生したとしても、当該非緩和領域CDを露光装置によって積極的に接地電位まで緩和することができる。そのため、本画像形成装置は、当該非緩和領域CDを再び現像領域に通過させることで、確実にキャリアを現像装置側へ回収することができる。
According to the above, in the
また、本画像形成装置は、実施形態1と同様に、プリントヘッド部の全幅露光によって表面電位が緩和された領域の、現像装置に近い側の端に相当するC点が現像領域に到達する前に、現像バイアス電圧の印加を停止する(ステップS22)。そのため、本画像形成装置は、現像動作終了後、感光体10に付着され、無駄になるトナーの発生を抑制することができる。
Further, in the present image forming apparatus, as in the first embodiment, before the point C, which corresponds to the end closer to the developing device, of the area in which the surface potential has been alleviated by full width exposure of the print head portion reaches the developing area. The application of the developing bias voltage is stopped (step S22). Therefore, the present image forming apparatus can suppress generation of waste toner which is attached to the
さらに、本画像形成装置は、現像バイアス電圧と帯電バイアス電圧を生成するにあたって共通する電源トランス14Aを用いているため、実施形態1の画像形成装置100に比べて生産コストを抑えられる。
Further, since the present image forming apparatus uses the common
さらに、現像バイアス電圧および帯電バイアス電圧の生成にあたって共通する電源トランスを用いた場合において、従来の帯電バイアス電圧及び現像バイアス電圧を多段階で立ち下げる技術を用いると、感光体の走行距離が大幅に伸びてしまうという問題があった。その理由は、キャリア付着の発生を避けるため、感光体電位と現像電位との電位差を一定値(たとえば、100V)以下に抑えながら、多段階で立ち下げ制御を行なう必要があるためである。 Furthermore, when a common power supply transformer is used to generate the developing bias voltage and the charging bias voltage, the traveling distance of the photosensitive member is significantly increased by using the conventional technology for dropping the charging bias voltage and the developing bias voltage in multiple steps. There was a problem that it would grow. The reason is that in order to avoid the occurrence of carrier adhesion, it is necessary to perform the fall control in multiple stages while suppressing the potential difference between the photosensitive member potential and the developing potential to a fixed value (for example, 100 V) or less.
一方、本画像形成装置は、現像バイアス電圧および帯電バイアス電圧の生成にあたって共通する電源トランスを用いる構成であっても、短い感光体の走行距離で、現像動作終了後の制御を行なうことが可能となる。その結果、本画像形成装置は、感光体の耐久性を高めることができる。 On the other hand, the present image forming apparatus is capable of performing control after the end of the developing operation with a short traveling distance of the photosensitive member, even if a configuration using a common power transformer is used to generate the developing bias voltage and the charging bias voltage. Become. As a result, the image forming apparatus can improve the durability of the photosensitive member.
なお、上記の例において、現像バイアス電圧および帯電バイアス電圧の生成にあたって共通する電源トランスを用いる構成を採用しているが、これに限られない。逆転制御を行なうにあたって、実施形態1のように、それぞれ独立した電源トランスから帯電バイアス電圧および現像バイアス電圧を生成してもよい。 In the above example, although a configuration using a common power supply transformer is employed to generate the developing bias voltage and the charging bias voltage, the present invention is not limited to this. In the reverse control, as in the first embodiment, the charging bias voltage and the developing bias voltage may be generated from independent power supply transformers.
また、上記の例において、制御部70は、現像バイアス電圧の印加を停止してから、感光体10を4mm正転させた後に逆転させる制御を行なっているがこれに限られない。制御部70は、キャリア付着が生じ得る非緩和領域CDの正転方向における先端のD点が、感光体10とクリーニングブレード18との接点である回収領域に到達する前に感光体10を逆転させればよい。
Further, in the above-described example, the
また、上記の例において、制御部70は、ステップS22〜S24にかけて現像バイアス電圧の印加停止後に、現像動作時と同じ速度で感光体10を正転させているが、実施形態1と同様に、当該回転速度を現像動作時よりも遅くする構成であってもよい。
In the above example, the
これにより、現像領域DEにおける現像剤の挙動が安定するため、非緩和領域CDが現像領域DEを通過する際に感光体10へのキャリア付着が生じにくくなるためである。
As a result, the behavior of the developer in the development area DE is stabilized, so that carrier adhesion to the
また、上記の例において、制御部70は、非緩和領域CDの全部に現像領域DEを通過するように感光体10を正転させた後に、感光体10を逆転させているが、これに限られない。制御部70は、非緩和領域CDの少なくとも一部に現像領域DEを通過するように感光体10を正転させた後に、感光体10を逆転させればよい。
Further, in the above-described example, the
(c4.変形例−逆転を行なうか否かの判断)
他の局面において、制御部70は、感光体10の逆転動作を行なうか否かの判断を行ってもよい。言い換えれば、制御部70は、感光体10へのキャリア付着が発生しているか否かを判断し、キャリア付着が発生していないと判断した場合に感光体10の逆転動作を行なわない。これにより、本変形例に従う画像形成装置は、さらに短い感光体の走行距離で、現像動作終了後の制御を行なうことが可能となる。以下に、その制御フローについて図11を用いて説明を行なう。なお、図9と同一符号を付している部分については同じ制御であるので、その説明は繰り返さない。
(C4. Modification-determination of whether or not to perform reverse rotation)
In another aspect, the
制御部70は、ステップS20においてプリントヘッド部15による全幅露光を開始した後、ステップS21において、感光体10へのキャリア付着が発生するか否かを予測する。
After starting full width exposure by the
以下に、感光体10へのキャリア付着の発生するか否かの予測について説明を行う。キャリア付着に関連するパラメータとして、帯電バイアス電圧Vc、トナー濃度Ct、および絶対湿度Haが挙げられる。
The prediction of whether or not carrier adhesion to the
現像バイアス電圧Vbの絶対値が高いほど、帯電バイアス電圧Vcの絶対値は高く設定される。帯電バイアス電圧Vcが高いと、キャリアを感光体10に付着させる方向の電界強度が高くなるため、キャリア付着が生じやすくなる。
As the absolute value of the developing bias voltage Vb is higher, the absolute value of the charging bias voltage Vc is set higher. When the charging bias voltage Vc is high, the electric field strength in the direction of causing the carrier to adhere to the
トナー濃度Ctが低くなるほど、キャリアは、トナーによる被覆率が低くなるため直接感光体10に触れやすくなる。また、トナー濃度Ctが低いほど、現像剤の電気抵抗が低くなるため、キャリア付着が生じやすくなる。
As the toner concentration Ct is lower, the carrier is more easily exposed to the
絶対湿度Haが低いほど、現像剤の帯電量が高くなる結果キャリアの帯電量も増えるため、キャリア付着が生じやすくなる。 As the absolute humidity Ha is lower, the charge amount of the developer is increased, and as a result, the charge amount of the carrier is also increased, so that carrier adhesion tends to occur.
そこで、本変形例において、制御部70は、現像バイアス電圧Vbの絶対値が400V以上の場合、かつ、感光体の膜厚Thが30μmを超える場合、かつ、トナー濃度Ctが8%以下の場合、かつ、絶対湿度Haが8g/m3以下の場合に、感光体10へのキャリア付着が発生すると判断する。
Therefore, in the present modification, when the absolute value of the developing bias voltage Vb is 400 V or more, and the film thickness Th of the photosensitive member exceeds 30 μm, and the toner concentration Ct is 8% or less. And, when the absolute humidity Ha is 8 g / m 3 or less, it is judged that the carrier adhesion to the
なお、他の局面において、制御部70は、上記の条件のうち少なくともいずれか1つの条件を満たしたときに感光体10へのキャリア付着が発生すると判断してもよい。また、上記の条件に用いる数値はあくまでも一例であって、これらに限定されるものではない。
In another aspect, the
制御部70は、感光体10へのキャリア付着が発生すると予測した場合(ステップS21においてYES)、当該制御をステップS22に進め、その後、ステップS26において感光体10の逆転動作を行う。
If the
一方、制御部70は、感光体10へのキャリア付着が発生しないと予測した場合(ステップS21においてNO)、ステップS25において、C点(全幅露光を開始された感光体10の回転位置)が現像領域の3mm上流側に達した時に現像バイアス電圧(および帯電バイアス電圧)の出力を停止する。続いて、制御部70は、ステップS30において、E点(現像バイアス電圧印可停止時における帯電ローラ13と接する感光体10の回転位置)が除電用LEDアレイ17の点灯領域に到達した時に、感光体10の駆動を停止する。
On the other hand, when
上記によれば、本変形例に従う画像形成装置は、感光体へのキャリア付着が発生しないと予測した場合、より短い感光体の走行距離で現像動作終了後の制御を行なうことができる。 According to the above, the image forming apparatus according to the present modification can perform control after the end of the developing operation with a shorter traveling distance of the photosensitive member when it is predicted that carrier adhesion to the photosensitive member will not occur.
別の局面において、画像形成装置は、キャリア付着が生じる可能性能ある非緩和領域CDの全部または一部が現像領域DEを通過した後、キャリア付着が生じているか否かを判断してもよい。より具体的には、制御部70は、反射型光センサ(不図示)によって現像領域DEを通過した非緩和領域CD上の現像剤濃度を計測し、当該濃度が所定の閾値以上であった場合に、感光体10へのキャリア付着が生じていると判断してもよい。
In another aspect, the image forming apparatus may determine whether or not carrier adhesion has occurred after all or part of the non-relaxed area CD capable of causing carrier adhesion has passed through the development area DE. More specifically, the
反射型光センサは、LEDなどの投光部と、フォトダイオードなどの受光部から構成される。反射型光センサは、現像領域DEより正転方向における下流側の感光体10の表面に近接するように配置される。なお、転写ローラ16より下流側に配置される場合は、中間転写ベルト1へのキャリア付着を防ぐため、転写ローラ16と感光体10(中間転写ベルト1)との間を現像動作時よりも離しておくことが好ましい。
The reflection type light sensor is composed of a light emitting unit such as an LED and a light receiving unit such as a photodiode. The reflection type light sensor is disposed to be close to the surface of the
反射型光センサを用いる場合の制御フローについて図12を用いて説明を行なう。なお、図9と同一符号を付している部分については同じ制御であるので、その説明は繰り返さない。 A control flow in the case of using a reflection type optical sensor will be described with reference to FIG. The same reference numerals as in FIG. 9 denote the same control, and the description thereof will not be repeated.
図12を参照して、ステップS21Aにおいて、制御部70は、感光体10へのキャリア付着が発生したか否かを判断する。より具体的には、現像領域DEを通過した非緩和領域CD上の現像剤濃度が所定の閾値以上である場合に、感光体10へのキャリア付着が発生していると判断する。
Referring to FIG. 12, in step S <b> 21 </ b> A,
制御部70は、感光体10へのキャリア付着が発生していると判断した場合(ステップS21AにおいてYES)、当該制御をステップS26に進め、感光体10の逆転動作を行う。
When it is determined that the carrier adhesion to the
一方、制御部70は、感光体10へのキャリア付着が発生していないと判断した場合(ステップS21AにおいてNO)、ステップS27において、感光体10を現像動作時の半分の速度で正転させる。
On the other hand, when it is determined that the carrier adhesion to the
上記によれば、本変形例に従う画像形成装置は、より高精度に感光体へのキャリア付着の有無を検知することができ、さらに、短い感光体の走行距離で現像動作終了後の制御を行なうことができる。 According to the above, the image forming apparatus according to the present modification can more accurately detect the presence or absence of the carrier adhesion to the photosensitive member, and further performs control after the end of the developing operation with a short traveling distance of the photosensitive member. be able to.
<D.実施形態3−逆転時の現像領域における現像剤濃度>
(d1.概要)
図7を用いて説明したように、現像領域DEにおけるキャリア(現像剤)の密度が高いほど、より多くの磁気ブラシを形成する、そのため、キャリア同士が引き付けあう磁力の力によって、感光体へのキャリア付着は生じにくくなる。
<
(D1. Overview)
As described with reference to FIG. 7, the higher the density of the carrier (developer) in the development area DE, the more magnetic brushes are formed, and hence, the force of the magnetic force that attracts the carriers causes the photosensitive member to receive Carrier adhesion is less likely to occur.
そこで、本実施形態では、感光体へのキャリア付着が生じる領域(非緩和領域)が現像領域を通過するときの、現像領域における現像剤密度を高める制御を行なう。なお、本実施形態における画像形成装置100Bの基本構成は画像形成装置100Aと同じであるため、相違する点についてのみ説明を行なう。
Therefore, in the present embodiment, control is performed to increase the developer density in the developing area when the area (non-relaxed area) where carrier adhesion to the photosensitive member occurs passes the developing area. The basic configuration of the
(d2.作像ユニット2B)
図13は、さらに他の実施形態に従う作像ユニット2Bについて説明する図である。感光体10を回転させる駆動伝達部12および現像ローラ24を回転させる駆動伝達部29は、共通する駆動モータ11Aに接続される。
(D2.
FIG. 13 is a diagram for explaining an
感光体10および現像ローラ24の駆動モータを共通化することで、画像形成装置100Bの生産コストを削減することができる。
By sharing the drive motor of the
ただし、このような構成において、感光体10および現像ローラ24は同じタイミングで回転の開始/停止を制御されることになる。
However, in such a configuration, the
(d3.現像動作後の制御)
次に、現像動作後に制御部70が行なう一連の制御について図14および図15を用いて説明を行なう。図14は、他の実施形態に従う現像動作後の一連の制御について説明するフローチャートである。図15は、図14に示される制御のタイミングチャートである。なお、図14において、図9と同一参照符号を付している部分については同じ制御であるので、その説明については繰り返さない。
(D3. Control after developing operation)
Next, a series of control performed by the
図14を参照して、制御部70は、現像バイアス電圧(および帯電バイアス電圧)の印加を停止してから、さらに感光体10を5mm正転させた時刻T40において、感光体10および現像ローラ24の駆動を停止させる(ステップS40)。
Referring to FIG. 14,
次に、制御部70は、時刻T42において、駆動モータ11Aに対して、感光体10および現像ローラ24を、現像動作時の半分の速度で逆転させる旨の制御信号を出力する(ステップS42)。
Next, at time T42, the
次に、制御部70は、D点(現像バイアス電圧の印加が停止された時の、感光体10における現像領域に対応する回転位置)が現像領域DEに到達する時刻T44において、感光体10および現像ローラ24を現像動作時の3分の1の速度で正転させるとともに、除電用LEDアレイ17を点灯させる(ステップS44)。
Next, at time T44 when the point D (rotational position corresponding to the developing area on the
ここで、ステップS40における「5mm」という距離は、現像ローラ24の現像領域DEに対応する回転位置から、正転方向(現像動作時の回転方向)における低磁力領域LMに対応する回転位置F点までの距離に相当する。
Here, the distance “5 mm” in step S40 is the rotational position F point corresponding to the low magnetic force area LM in the forward rotation direction (rotation direction during development operation) from the rotational position corresponding to the development area DE of the developing
低磁力領域LMでは現像剤が搬送スリーブ23上で空回りしているため、現像剤の密度が他の搬送スリーブ上の領域に比べて高い。低磁力領域LMに存在した現像剤は、ステップS42の現像ローラ24の逆転とともに、F点の回転位置で移動する。そして、ステップS44においてD点が現像領域に到達する時に、現像剤の密度が高いF点も現像領域に到達することになる。
Since the developer idles on the transport sleeve 23 in the low magnetic force area LM, the density of the developer is higher than the area on the other transport sleeves. The developer present in the low magnetic force area LM moves at the rotational position of point F with the reverse rotation of the developing
感光体10へのキャリア付着が生じ得る非緩和領域CDの中でも、現像バイアス電圧の印加停止時に現像領域に存在するD点は、最もキャリア付着が生じる可能性が高い。本実施形態における画像形成装置100Bは、ステップS44においてD点が現像領域DEを通過するときに、現像領域DEにおける現像剤の密度を高めることができる。そのため、本画像形成装置は、ステップS42〜S44において感光体10に付着したキャリアを現像領域DEの磁気ブラシによって確実に回収することができる。
Among the non-relaxed areas CD in which carrier adhesion to the
また、本画像形成装置は、現像領域DEにおける現像剤密度が高い状態で、非緩和領域CDに再び現像領域DEを通過させることができる。そのため、感光体10に付着されたキャリアは、現像領域DEの磁気ブラシによって確実に回収される。
Further, the image forming apparatus can pass the development area DE again through the non-relaxation area CD in a state where the developer density in the development area DE is high. Therefore, the carrier attached to the
図14を参照して、制御部70は、E点(現像バイアス電圧の印加が停止された時の、帯電ローラ13と接する感光体10の回転位置)が、除電用LEDアレイ17の点灯する領域に到達した時刻T46において、感光体10および現像ローラ24の回転を停止させるとともに、除電用LEDアレイ17を消灯させる。
Referring to FIG. 14,
上記によれば、本画像形成装置は、実施形態2と同様に、プリントヘッド部の全幅露光によって表面電位が緩和された領域の、現像装置に近い側の端に相当するC点が現像領域に到達する前に、現像バイアス電圧の印加を停止する(ステップS22)。そのため、本画像形成装置は、現像動作終了後、感光体に付着され、無駄になるトナーの発生を抑制することができる。 According to the above, in the present image forming apparatus, as in the second embodiment, the point C corresponding to the end closer to the developing device in the area in which the surface potential is alleviated by the full width exposure of the print head portion is the developing area. Before reaching, the application of the developing bias voltage is stopped (step S22). Therefore, the present image forming apparatus can suppress generation of waste toner which is attached to the photosensitive member after the completion of the developing operation.
また、本実施形態に従う画像形成装置は、感光体へのキャリア付着が生じ得る非緩和領域が通過するときの現像領域における現像剤密度を高めることによって、感光体に付着したキャリアを確実に現像ローラ側へ回収することができる。加えて、本画像形成装置は、実施形態2の画像形成装置100Aよりも、短い感光体の走行距離で現像動作終了後の一連の制御を行なうことができる。
Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, by increasing the developer density in the development area when the non-relaxed area through which the carrier adhesion to the photoconductor may occur passes, the carrier adhered to the photoconductor can be reliably developed. It can be collected to the side. In addition, the present image forming apparatus can perform a series of control after the end of the developing operation with a shorter traveling distance of the photosensitive member than the
さらに、本画像形成装置は、感光体および現像ローラを共通する駆動モータによって駆動させるため、生産コストを抑えられる。 Furthermore, in the present image forming apparatus, the photosensitive member and the developing roller are driven by the common drive motor, so that the production cost can be reduced.
なお、別の局面において、制御部70は、実施形態2の変形例と同様に逆転動作(ステップS42)を行なうか否かの判断を行ってもよい。
In another aspect, the
また、感光体および現像ローラとが独立する駆動モータによって制御されている場合、制御部70は、感光体10の逆転動作を開始する前に、現像ローラ24を逆転させ、現像領域DEにおける現像剤密度を高める制御を行なってもよい。
In addition, when the photosensitive member and the developing roller are controlled by the independent drive motor, the
また、上記の例で、制御部70は、感光体10を現像バイアス電圧の印加停止時から5mm(現像領域DEから低磁力領域LMまでの距離)正転させた後に逆転させているが、5mmより長い距離であってもよい。
In the above example, the
なお、コンピュータを機能させて、上述のフローで説明したような制御を実行させるプログラムを提供することもできる。このようなプログラムは、コンピュータに付属するフレキシブルディスク、CD−ROM(Compact Disk-Read Only Memory)、RAM、ROMおよびメモリカードなどの一時的でないコンピュータ読取り可能な記録媒体にて記録させて、プログラム製品として提供することもできる。あるいは、コンピュータに内蔵するハードディスクなどの記録媒体にて記録させて、プログラムを提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。 It is also possible to provide a program that causes a computer to function to execute the control as described in the above-described flow. Such a program is recorded on a non-temporary computer readable recording medium such as a flexible disk attached to a computer, a CD-ROM (Compact Disk-Read Only Memory), a RAM, a ROM and a memory card, and the program product It can also be provided as Alternatively, the program can be provided by being recorded in a recording medium such as a hard disk built in the computer. Also, the program can be provided by downloading via a network.
なお、プログラムは、コンピュータのオペレーティングシステム(OS)の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。その場合、プログラム自体には上記モジュールが含まれずOSと協働して処理が実行される。このようなモジュールを含まないプログラムも、本発明にかかるプログラムに含まれ得る。 The program may execute a process by calling a required module among program modules provided as part of an operating system (OS) of a computer in a predetermined arrangement at a predetermined timing. In that case, the program itself does not include the above module, and the processing is executed in cooperation with the OS. A program not including such a module may also be included in the program according to the present invention.
また、本発明にかかるプログラムは他のプログラムの一部に組込まれて提供されるものであってもよい。その場合にも、プログラム自体には上記他のプログラムに含まれるモジュールが含まれず、他のプログラムと協働して処理が実行される。このような他のプログラムに組込まれたプログラムも、本発明にかかるプログラムに含まれ得る。 Also, the program according to the present invention may be provided incorporated in part of another program. Also in this case, the program itself does not include a module included in the other program, and the process is executed in cooperation with the other program. Programs incorporated into such other programs may also be included in the program according to the present invention.
提供されるプログラム製品は、ハードディスクなどのプログラム格納部にインストールされて実行される。なお、プログラム製品は、プログラム自体と、プログラムが記録された記録媒体とを含む。 The provided program product is installed and executed in a program storage unit such as a hard disk. The program product includes the program itself and a recording medium in which the program is recorded.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is indicated not by the above description but by the claims, and is intended to include all the modifications within the meaning and scope equivalent to the claims.
10 感光体、 11,11A,28 駆動モータ、12,29 駆動伝達部、13 帯電ローラ、14,14A,26,26A 電源トランス、15 プリントヘッド部、15A レーザ、15B ポリゴンミラー、16 転写ローラ、17 除電用LEDアレイ、18 クリーニングブレード、20 現像装置、24 現像ローラ、70 制御部、100,100A,100B 画像形成装置、AB,CD 非緩和領域、Ct トナー濃度、DE 現像領域、EX 露光領域、Ha 絶対湿度、LM 低磁力領域、RE 回収領域、S 停止距離、Th 膜厚、Vb 現像バイアス電圧、Vc 帯電バイアス電圧。
DESCRIPTION OF
Claims (15)
現像動作時に正転する像担持体と、
前記像担持体の表面に当接または近接して配置された帯電部材を介して、帯電バイアス電圧を前記像担持体に印加する帯電装置と、
現像剤担持体に前記帯電バイアス電圧と同極性の現像バイアス電圧を印加して、前記像担持体が正転する場合に前記帯電装置より下流側に位置する現像領域において、前記現像剤を前記像担持体に近接させることで、前記像担持体上の潜像を現像する現像装置と、
前記帯電装置と前記現像装置との間に配置され、前記像担持体上に前記潜像を形成する露光装置と、
現像動作の終了後、前記帯電装置による前記帯電バイアス電圧の印加を停止することで、または、前記露光装置によって前記像担持体を回転軸方向に一様に露光することで、前記像担持体の表面電位を接地電位に向けて緩和する電位緩和手段と、
前記電位緩和手段により表面電位が緩和された領域の前記現像装置に近い側の端に相当する第1の回転位置が、前記現像領域に到達する前に、前記現像装置による前記現像バイアス電圧の印加を停止する手段と、
前記現像バイアス電圧の印加の停止後、前記第1の回転位置から前記正転方向における第2の回転位置までの非緩和領域が前記現像領域を通過するときの前記像担持体を、現像動作時より低い回転速度で回転させる回転制御手段とを備え、
前記第2の回転位置は、前記現像バイアス電圧の印加の停止時における前記現像領域に対応する前記像担持体の回転位置である、画像形成装置。 An electrophotographic image forming apparatus that executes a developing operation using a developer including toner and a carrier.
An image carrier that rotates in the normal direction during developing operation;
A charging device that applies a charging bias voltage to the image carrier via a charging member disposed in contact with or in proximity to the surface of the image carrier;
When the developing bias voltage having the same polarity as the charging bias voltage is applied to the developer carrier and the image carrier rotates in the forward direction, the developer is used as the image in the developing area located downstream of the charging device. A developing device for developing a latent image on the image carrier by bringing the carrier close to the carrier;
An exposure device disposed between the charging device and the developing device to form the latent image on the image carrier;
After the completion of the developing operation, the application of the charging bias voltage by the charging device is stopped, or the image carrier is uniformly exposed in the rotational axis direction by the exposure device. Potential relaxation means for mitigating the surface potential toward the ground potential;
The application of the developing bias voltage by the developing device before the first rotational position corresponding to the end closer to the developing device in the region where the surface potential is relaxed by the potential relaxation means reaches the developing region. Means to stop the
When the non-relaxed area from the first rotational position to the second rotational position in the forward rotation direction passes the development area after the application of the development bias voltage is stopped during the developing operation And rotation control means for rotating at a lower rotation speed,
The image forming apparatus, wherein the second rotational position is a rotational position of the image carrier corresponding to the developing area at the time of stopping application of the developing bias voltage.
前記非緩和領域は、前記電位緩和手段により前記帯電バイアス電圧が接地電位になったときの、前記帯電部材と当接する、または最も近接する前記像担持体の第3の回転位置から前記正転方向における前記第1の回転位置までの領域を含む、請求項1に記載の画像形成装置。 The potential reducing means reduces the surface potential of the image carrier toward the ground potential by stopping the application of the charging bias voltage by the charging device.
The non-relaxed area is in contact with the charging member when the charging bias voltage is brought to the ground potential by the potential alleviating means, or from the third rotational position of the image carrier closest to the charging member to the normal rotation direction The image forming apparatus according to claim 1, further comprising an area up to the first rotational position in the image forming apparatus.
現像動作時に正転する像担持体と、
前記像担持体の表面に当接または近接して配置された帯電部材を介して、帯電バイアス電圧を前記像担持体に印加する帯電装置と、
現像剤担持体に前記帯電バイアス電圧と同極性の現像バイアス電圧を印加して、前記像担持体が正転する場合に前記帯電装置より下流側に位置する現像領域において、前記現像剤を前記像担持体に近接させることで、前記像担持体上の潜像を現像する現像装置と、
前記帯電装置と前記現像装置との間に配置され、前記像担持体上に前記潜像を形成する露光装置と、
現像動作の終了後、前記帯電装置による前記帯電バイアス電圧の印加を停止することで、または、前記露光装置による前記像担持体を回転軸方向に一様に露光することで、前記像担持体の表面電位を接地電位に向けて緩和する電位緩和手段と、
前記電位緩和手段により表面電位が緩和された領域の前記現像装置に近い側の端に相当する第1の回転位置が、前記現像領域に到達する前に、前記現像装置による前記現像バイアス電圧の印加を停止する手段と、
前記現像バイアス電圧の印加の停止後、前記第1の回転位置から前記正転方向における第2の回転位置までの非緩和領域の少なくとも一部が前記現像領域を通過するよう前記像担持体を正転させ、当該現像領域を通過した領域に再び前記現像領域を通過するよう前記像担持体を逆転させる回転制御手段とを備え、
前記第2の回転位置は、前記現像バイアス電圧の印加の停止時における前記現像領域に対応する前記像担持体の回転位置である、画像形成装置。 An electrophotographic image forming apparatus that executes a developing operation using a developer including toner and a carrier.
An image carrier that rotates in the normal direction during developing operation;
A charging device that applies a charging bias voltage to the image carrier via a charging member disposed in contact with or in proximity to the surface of the image carrier;
When the developing bias voltage having the same polarity as the charging bias voltage is applied to the developer carrier and the image carrier rotates in the forward direction, the developer is used as the image in the developing area located downstream of the charging device. A developing device for developing a latent image on the image carrier by bringing the carrier close to the carrier;
An exposure device disposed between the charging device and the developing device to form the latent image on the image carrier;
After the development operation is completed, the application of the charging bias voltage by the charging device is stopped, or the image carrier by the exposure device is uniformly exposed in the rotational axis direction. Potential relaxation means for mitigating the surface potential toward the ground potential;
The application of the developing bias voltage by the developing device before the first rotational position corresponding to the end closer to the developing device in the region where the surface potential is relaxed by the potential relaxation means reaches the developing region. Means to stop the
After the application of the developing bias voltage is stopped, the image carrier is positively moved so that at least a part of the non-relaxed area from the first rotational position to the second rotational position in the forward rotation direction passes the developing area. Rotation control means for rotating the image bearing member so as to pass the developing area again in the area having passed through the developing area;
The image forming apparatus, wherein the second rotational position is a rotational position of the image carrier corresponding to the developing area at the time of stopping application of the developing bias voltage.
前記像担持体と接し、前記転写体を通過した後に前記像担持体上に残留しているトナーを回収領域で回収する清掃装置とをさらに備え、
前記回転制御手段は、前記非緩和領域が前記回収領域に到達する前に前記像担持体を逆転させる、請求項3〜5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 A transfer body for transferring the toner attached to the image bearing member to a medium;
The cleaning apparatus further includes a cleaning device in contact with the image carrier and recovering the toner remaining on the image carrier after passing through the transfer body in a recovery area.
The image forming apparatus according to any one of claims 3 to 5, wherein the rotation control unit reverses the image carrier before the non-relaxed area reaches the recovery area.
前記電位緩和手段は、前記露光装置によって前記像担持体を回転軸方向に一様に露光することで、前記像担持体の表面電位を接地電位に向けて緩和する、請求項3〜6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The power supply device further includes a power supply that generates the charging bias voltage and the developing bias voltage via a common transformer.
7. The image forming apparatus according to any one of claims 3 to 6, wherein the potential reducing means reduces the surface potential of the image carrier toward the ground potential by uniformly exposing the image carrier in the rotational axis direction by the exposure device. The image forming apparatus according to claim 1.
前記回転制御手段は、前記現像領域を前記正転方向に通過した前記非緩和領域における現像剤の濃度に基づいて、前記像担持体の逆転を行なうか否かの判断を行なう判断手段を含む、請求項3〜7のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The image carrier further includes a light reflection type sensor disposed downstream of the developing area and measuring the density of the developer on the image carrier when the image carrier rotates in the forward direction.
The rotation control means includes a determination means for determining whether or not to reverse the image bearing member based on the density of the developer in the non-relaxed area which has passed through the developing area in the forward rotation direction. The image forming apparatus according to any one of claims 3 to 7.
前記回転制御手段は、前記非緩和領域のうち前記現像領域を通過した通過領域に、前記露光位置を通過させて表面電位を接地電位に向けて緩和させるよう前記像担持体を逆転させた後に、前記通過領域に再び前記現像領域を通過するよう前記像担持体を正転させる、請求項3〜9のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The potential reducing means uniformly exposes the image carrier at the exposure position in the direction of the rotation axis by the exposure device, thereby relaxing the surface potential of the image carrier toward the ground potential.
The rotation control means reverses the image bearing member to pass the exposure position to a passing area which has passed through the developing area among the non-relaxation area so as to relax the surface potential toward the ground potential. The image forming apparatus according to any one of claims 3 to 9, wherein the image carrier is rotated forward so as to pass through the development area again in the passage area.
前記現像剤担持体は、複数の磁極により形成される磁界によって前記キャリアを吸着させる磁界発生体を含み、
前記磁界発生体は、前記現像剤担持体から前記現像剤を分離させる低磁力領域を形成し、
前記回転制御手段は、前記像担持体を逆転させる前に、前記現像剤担持体を所定距離だけ現像動作時の前記現像剤担持体の回転方向とは逆方向に回転させ、
前記所定距離は、前記現像剤担持体の現像動作時の回転方向における前記現像領域から前記低磁力領域までの距離以上である、請求項3〜10のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The carrier contains a magnetic substance,
The developer carrier includes a magnetic field generator for adsorbing the carrier by a magnetic field formed by a plurality of magnetic poles,
The magnetic field generator forms a low magnetic force area for separating the developer from the developer carrier.
The rotation control means rotates the developer carrier by a predetermined distance in a direction opposite to the rotation direction of the developer carrier during the developing operation before reversing the image carrier.
The image forming apparatus according to any one of claims 3 to 10, wherein the predetermined distance is equal to or more than a distance from the developing region to the low magnetic force region in a rotational direction of the developing agent carrier during a developing operation.
前記回転制御手段は、前記現像バイアス電圧の印加を停止してから前記像担持体を逆転させる前に、前記所定距離だけ前記像担持体を正転させる、請求項11に記載の画像形成装置。 The developer carrier and the image carrier are configured to rotate by a common drive source,
The image forming apparatus according to claim 11, wherein the rotation control unit rotates the image carrier forward by the predetermined distance before stopping the application of the developing bias voltage and then reversing the image carrier.
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