JP2004245858A - Image forming apparatus and method of detecting its transfer material jamming - Google Patents

Image forming apparatus and method of detecting its transfer material jamming Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus and a transfer material jamming detection method for reliably detecting, without installing a special member, a jamming over a long period of time even when a separation failure of transfer material occurs due to the state of the transfer material. <P>SOLUTION: The image forming apparatus is characterised in that application of transfer bias and application of destaticizing bias to a transfer means are carried out at the same time, at least when no image is being formed, and when the current value fed to a destaticizing means during bias application is represented by I<SB>1</SB>, the current value fed to the destaticizing means in actual transfer by I<SB>2</SB>and the variation threshold value of the destaticizing current by I<SB>0</SB>, the image forming action is stopped when a relationship of ¾I<SB>2</SB>-I<SB>1</SB>¾≤I<SB>0</SB>is established. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の画像形成装置では、第一の像担持体(以下、感光体という)上に形成されたトナー画像を紙などの第二の像担持体(以下、転写材という)に転写し、その後転写材上のトナー画像を定着器によって加熱圧着を行い定着させるものが知られている。また、フルカラー画像を形成する従来の画像形成装置としては、転写材を転写ドラムなどの転写材担持体に保持させた状態で、感光体に現像されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色を転写材担持体上の転写材に順次転写し、その後転写材担持体から剥離させた転写材を定着器によって加熱圧着を行い定着し、フルカラー画像を得るものが公知である。
【0003】
一方、トナー画像を転写材担持体上の転写材に転写するのではなく、例えば特開平5−11562号公報に開示されるように、感光体に現像されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色を中間転写体上に順次重ねあわせ(以下、一次転写という)、中間転写体上に形成された4色のトナー画像を転写材に一括転写(以下、二次転写という)した後、定着器によって定着する画像形成装置も市場にて稼動し始めている。このカラー画像形成装置の特徴は、転写材を従来の画像形成装置のように転写材担持体に保持させる必要が無いため、薄紙(40g/m)や厚紙(200g/m)、はがき、封筒など、様々な種類の転写材に転写可能であり、転写材汎用性が高いという利点を有する。
【0004】
上述したような画像形成装置のいずれにおいても、転写材は一旦像担持体または転写材担持体に静電吸着された後、転写時に高電圧を受けるため、剥離後の転写材は帯電状態のまま搬送される。このように転写材が帯電状態を保ったまま搬送されると、搬送経路への転写材貼り付きによる紙詰まりや、転写材上の電荷が沿面移動する際に発生する稲妻模様の異常画像、搬送経路近傍の突起物や金属への電荷のリークによる円形状の異常画像を引き起こす原因となる。また、像担持体の転写部における半径が大きい程、静電吸着した転写材の分離は困難になる。そこで上述したような紙詰まりや異常画像、さらに像担持体からの分離不良を防止するために、転写部下流側近傍に除電部材(以下、除電針という)を設けている(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平8−76611号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、除電針を用いた画像形成装置においても転写材が像担持体に沿うようにカールしているような場合には十分な分離が行えず、分離不良が発生する場合があった。このような転写材のカールは、画像形成装置内に長期間放置されたような転写材や、環境保護の観点から一度画像形成が行われた転写材の裏面白紙部を再度画像形成装置に装填する場合に起こるものである。このように転写材が像担持体に巻付くような紙づまり(以下、ジャムという)を起こした場合に、転写材が像担持体の周囲に配設されたクリーニング手段等へ入り込むとユーザーによる除去が困難であることから、ジャムを検出した場合には早期に画像形成動作を停止させる必要がある。
【0007】
従来技術においては、転写手段の下流側に反射センサー等の転写材検出手段を配設することでジャムの発生を検出している。しかし、このような構成では転写手段近傍にセンサーを配設すると像担持体から飛散したトナーが前述したセンサーに付着してしまい、長期の使用においては付着トナーによってジャムの誤検知や、最悪の場合には転写材が無いにも係らずジャム状態を検出しつづけ、画像形成が継続できなくなる場合があった。また、定着手段近傍に反射センサーを配設した場合には定着手段の熱により反射センサーが破損する場合もあった。
【0008】
本発明は前記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、特別な部材を配設することなく、たとえ転写材の状態によって転写材の分離不良が発生しても、確実な検出を長期に渡って実現することができる画像形成装置及びその転写材ジャム検出方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項1に記載された発明は、トナー像を担持する像担持体と、この像担持体上のトナー像を転写材に転移させる転写手段と、前記転写手段に転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段と、前記転写手段の下流側でこの転写手段の近傍に設けられ且つ前記転写材を除電するための除電手段と、前記除電手段に除電バイアスを印加する除電バイアス印加手段と、前記除電手段に流れる電流値を検出する電流値検出手段とを有する画像形成装置であって、少なくとも非画像形成時に前記転写手段への転写バイアス印加と除電バイアス印加とを同時に行ない、その時に前記除電手段に流れる電流値をIとし、実際の転写時に前記除電手段に流れる電流値をIとし、除電電流の変動閾値をIとすると、|I−I|≦Iの関係が成立した時に画像形成動作を停止させることを特徴とする。
【0010】
この請求項1に記載された発明によれば、反射センサー等の部材を追加せずに像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して画像形成動作を停止させることができる。
【0011】
また、請求項2に記載された発明は、請求項1に記載された発明において、前記除電手段は、転写材に非接触となるように設けられている除電針であることを特徴とする。
【0012】
この請求項2に記載された発明によれば、請求項1に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、転写材の帯電を除去しつつ、その流れる電流の変動によって像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【0013】
また、請求項3に記載された発明は、請求項1に記載された発明において、前記除電手段は、転写材に接触するように設けられている除電ブラシであることを特徴とする。
【0014】
この請求項3に記載された発明によれば、請求項1に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、転写材の帯電を除去しつつ、その流れる電流の変動によって像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【0015】
また、請求項4に記載された発明は、請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載された発明において、前記除電手段に流れる電流値によって転写材ジャムを検出することを特徴とする。
【0016】
この請求項4に記載された発明によれば、請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、反射センサー等の部材を追加せずに、像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【0017】
また、請求項5に記載された発明は、請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載された発明において、前記除電手段には、前記転写手段に印加される転写バイアスの極性とは逆の極性が印加されることを特徴とする。
【0018】
この請求項5に記載された発明によれば、請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、転写材の帯電を除去しつつ、その流れる電流の変動によって像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【0019】
また、請求項6に記載された発明は、請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載された発明において、前記転写手段に印加される転写バイアスが定電圧制御されることを特徴とする。
【0020】
この請求項6に記載された発明によれば、請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、転写材の帯電を安定して除去でき、且つ、流れる電流の変動によって像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【0021】
また、請求項7に記載された発明は、請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載された発明において、前記像担持体は、複数色のトナー像を担持してフルカラー画像を形成する中間転写体であることを特徴とする。
【0022】
この請求項7に記載された発明によれば、請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、高品位なフルカラー画像を得ることができると同時に、万が一、中間転写体への巻付きが発生した場合にも、早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【0023】
また、請求項8に記載された発明は、トナー像を担持する像担持体と、この像担持体上のトナー像を転写材に転移させる転写手段と、前記転写手段に転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段と、前記転写手段の下流側でこの転写手段の近傍に設けられ且つ前記転写材を除電するための除電手段と、前記除電手段に除電バイアスを印加する除電バイアス印加手段と、前記除電手段に流れる電流値を検出する電流値検出手段とを有する画像形成装置の転写材ジャム検出方法であって、少なくとも非画像形成時に前記転写手段への転写バイアス印加と除電バイアス印加とを同時に行ない、その時に前記除電手段に流れる電流値をIとし、実際の転写時に前記除電手段に流れる電流値をIとし、除電電流の変動閾値をIとすると、|I−I|≦Iの関係が成立した時に画像形成動作を停止させることを特徴とする。
【0024】
この請求項8に記載された発明によれば、反射センサー等の部材を追加せずに像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
【0026】
図1は像担持体を中間転写体(以下、中間転写ベルトという)としたこの発明の一実施形態を示すカラー画像形成装置である。1は図において矢印の方向に回転する感光体ベルトで、この感光体ベルト1の回りには感光体クリーニングブレード2、 帯電器4、露光手段5、中間転写ベルト10などが配置されている。現像手段はイエロー現像器6、マゼンタ現像器7、シアン現像器8、ブラック現像器9の4個の現像器から構成される。フルカラー画像形成時はイエロー現像器6、マゼンタ現像器7、シアン現像器8、ブラック現像器9の順で可視像を形成し、各色の可視像が中間転写ベルト10に順次重ね転写されることでフルカラー画像が形成される。
【0027】
中間転写ベルト10は、駆動ローラ13、一次転写バイアスローラ11、二次転写対向ローラ12、テンションローラ3により張架されており、図示しない駆動モータによって駆動されるようになっている。なお、一次転写バイアスローラ11は圧接バネ27により感光体ベルト1方向に押圧されている。また、各ローラは図示しない中間転写ベルトユニット側版によって中間転写ベルトの両側より支持されている。
【0028】
中間転写ベルト10は、PVDF(フッ化ビニルデン)、ETFE(エチレン−四フッ化エチレン共重合体)、PI(ポリイミド)、PC(ポリカーボネート)等を単層または複数層に構成し、カーボンブラック等の導電性材料を分散させ、その体積抵抗率を10〜1012Ωcm、かつ表面抵抗率を10〜1015Ωcmの範囲となるよう調整されている。
【0029】
なお、必要に応じ該中間転写ベルト10の表面に離型層をコートしても良い。コートに用いる材料としては、ETFE(エチレン−四フッ化エチレン共重合体)、 PTFE(ポリ四フッ化エチレン)、PVDF(フッ化ビニルデン)、PEA(パ−フルオロアルコキシフッ素樹脂)、FEP(四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体)、PVF(フッ化ビニル)等のフッ素樹脂が使用できるが、これに限定されるものではない。
【0030】
中間転写ベルト10の製造方法は注型法、遠心成形法等があり、必要に応じてその表面を研磨しても良い。
【0031】
中間転写ベルト10の体積抵抗率および表面抵抗率が上述した範囲を超えると、転写に必要なバイアスが高くなるため、電源コストの増大を招くため好ましくない。また、転写工程、転写材剥離工程などで中間転写ベルト10の帯電電位が高くなり、かつ自己放電が困難になるため除電手段を設ける必要が生じる。また、体積抵抗率および表面抵抗率が上記範囲を下回ると、帯電電位の減衰が早くなるため自己放電による除電には有利となるが、転写時の電流が面方向に流れるためトナー飛び散りが発生してしまう。したがって、本発明における中間転写ベルト10の体積抵抗率および表面抵抗率は上記範囲内でなければならない。
【0032】
なお、体積抵抗率および表面抵抗率の測定は、デジタル超高抵抗微少電流計(アドバンテスト社製:R8340A)にプローブ(内側電極直径50mm,リング電極内径60mm:JIS−K6911準拠)を接続し、中間転写ベルト10の表裏に500V(表面抵抗率は500V)の電圧を印加して放電5sec、充電10secで測定を行った。
【0033】
19は中間転写ベルト10に接離可能なベルトクリーニングユニットで、中間転写ベルト10に対して接離させる接離機構26などで構成されており、1色目のイエロー画像をベルト転写したあとの、2,3,4色目をベルト転写しているあいだは、接離機構26によって中間転写ベルト10面から離間させられ、二次転写が行われると所定のタイミングで圧接され、残トナーのクリーニングを行う。中間転写ベルト10の端部にはベルト位置検出マーク23が設けられており、マークセンサ24によってマークが検出されたタイミングで各色の画像形成プロセスを開始することにより、各色画像の正確な色重ねが可能となる。
【0034】
15は二次転写ユニットで、二次転写バイアスローラ(転写手段)14、および該二次転写バイアスローラ14をベルト10に対して接離させる接離機構16などで構成されている。二次転写バイアスローラ14はSUS等の金属製芯金上に、導電性材料によって10〜1010Ωの抵抗値に調整されたウレタン等の弾性体を被覆することで構成されている。ここで、二次転写バイアスローラ14の抵抗値が上記範囲を超えると電流が流れ難くなるため、必要な転写性を得る為にはより高電圧を印加しなければならなくなり、電源コストの増大を招く。また、高電圧を印加するため転写部ニップ前後の空隙にて放電が起こる為、ハーフトーン画像上に放電による白ポチ抜けが発生する。逆に、二次転写バイアスローラ14の抵抗値が上記範囲を下回ると同一画像上に存在する複数色画像部(例えば3色重ね像)と単色画像部との転写性が両立できなくなる。これは、二次転写バイアスローラ14の抵抗値が低い為、比較的低電圧で単色画像部を転写するのに十分な電流が流れるが、複数色画像部を転写するには単色画像部に最適な電圧よりも高い電圧値が必要となるため、複数色画像部を転写できる電圧に設定すると単色画像では転写電流過剰となり転写効率の低減を招く。
【0035】
なお、二次転写バイアスローラ14の抵抗値測定は、導電性の金属製板に二次転写バイアスローラ14を設置し、芯金両端部に片側4.9N(両側で合計9.8N)の荷重を掛けた状態にて、芯金と前記金属製板との間に1000Vの電圧を印加した時に流れる電流値から算出した。
【0036】
また、二次転写バイアスローラ14は駆動ギヤ(図示しない)によって駆動力が与えられており、その周速は中間転写ベルト10の周速に対して、略同一となるよう調整されている。
【0037】
二次転写バイアスローラ14は、通常中間転写ベルト10面から離間しているが、中間転写ベルト10面に形成された4色の重ね画像を転写材22に一括転写するときにタイミングを取って接離機構16で押圧され、所定のバイアス電圧を印加することにより転写材22への転写を行う。
【0038】
また、除電針(除電手段)40は転写材先端が除電針位置に到達したタイミングで所定のバイアス電圧を印加することで帯電した転写材22の除電を行う。除電針に印加されるバイアスの極性は、二次転写バイアスローラ14に印加される極性とは逆の極性であり、本実施例ではマイナス極性を印加している。なお本実施例では、除電針40は厚み0.2mmのSUS301を図2に示すような鋸歯状に加工したもので、隣りあう歯先ピッチが3mmのものを用いた。
【0039】
転写材22は、給紙ローラ25、レジストローラ21によって、中間転写ベルト10面の4色重ね画像の先端部が二次転写位置に到達するタイミングに合わせて給紙される。転写材22に転写された4色重ね画像は、定着手段17で定着されたあと排紙される。
【0040】
ここで、フルカラー画像形成について詳述する。まず感光体ベルト1は帯電器4により一様に表面電位−500Vに帯電され、その後露光手段5により露光されて静電潜像が形成されることで画像の書込みが行われ、この感光体ベルト1上の静電潜像がイエロー現像器6によりイエロートナーからなる一成分現像剤で顕像化されてイエロー画像(イエロートナー像)となる。この時イエロー現像器6に印加される現像バイアスは−300Vである。一次転写バイアスローラ11は図示しない高圧電源から二次転写バイアスが印加されて中間転写ベルト10の裏面に接触して電荷を付与することで感光体ベルト1上のイエロー画像を中間転写ベルト10に転移させる。この時の一次転写バイアスは700Vと設定した。感光体ベルト1はイエロー画像の転写後に感光体クリーニングユニット2によりクリーニングされる。
【0041】
次に、感光体ベルト1は帯電器4により一様に表面電位−500Vに帯電され、その後露光手段5により露光されて静電潜像が形成されることで画像の書込みが行われ、この感光体ベルト1上の静電潜像がマゼンタ現像器7によりマゼンタトナーからなる一成分現像剤で顕像化されてマゼンタ画像(マゼンタトナー像)となる。このマゼンタ現像器7に印加される現像バイアスは−300Vである。一次転写バイアスローラ11は高圧電源から転写バイアスが印加されて中間転写ベルト10の裏面に接触して電荷を付与することで感光体ベルト1上のマゼンタ画像を中間転写ベルト10に転移させる。この時の一次転写バイアスは800Vと設定した。感光体ベルト1はマゼンタ画像の転写後に感光体クリーニングユニット2によりクリーニングされる。
【0042】
次に、感光体ベルト1は帯電器4により一様に表面電位−500Vに帯電され、その後に露光手段5により露光されて静電潜像が形成されることで画像の書込みが行われ、この感光体ベルト1上の静電潜像がシアン現像器8によりシアントナーからなる一成分現像剤で顕像化されてシアン画像(シアントナー像)となる。この時シアン現像器8に印加される現像バイアスは−300Vである。一次転写バイアスローラ11は高圧電源から転写バイアスが印加されて中間転写ベルト10の裏面に接触して電荷を付与することで感光体ベルト1上のシアン画像を中間転写ベルト10にイエロー画像、マゼンタ画像と重ね合わせて転写させる。この時の一次転写バイアスは900Vと設定した。感光体ベルト1はシアン画像の転写後に感光体クリーニングユニット2によりクリーニングされる。
【0043】
さらに、感光体ベルト1は帯電器4により一様に表面電位−500Vに帯電され、その後に露光手段5により露光されて静電潜像が形成されることで画像の書込みが行われ、この感光体ベルト1上の静電潜像がブラック現像器9によりブラックトナーからなる一成分現像剤で顕像化されてブラック画像(ブラックトナー像)となる。この時ブラック現像器9に印加される現像バイアスは−300Vである。一次転写バイアスローラ11は高圧電源から転写バイアスが印加されて中間転写ベルト10の裏面に接触して電荷を付与することで感光体ベルト1上のブラック画像を中間転写ベルト10にイエロー画像、マゼンタ画像、シアン画像と重ね合わせて転写させる。この時の一次転写バイアスは900Vと設定した。感光体ベルト1はブラック画像の転写後に感光体クリーニングユニット2によりクリーニングされる。
【0044】
中間転写ベルト10上のフルカラー画像(4色重ね画像)は給紙装置から給紙ローラ25、レジストローラ21によって給紙されてきた転写材22へ二次転写バイアスローラ14により転写され、転写材22は中間転写ベルト10から転移されてきた画像が転写手段17で定着された後に排紙される。
【0045】
また、本実施例はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれか1色の画像を形成する単色モード、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれか2色の画像を重ねて形成する2色モード、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれか3色の画像を重ねて形成する3色モード、上述のような4色重ね画像を形成するフルカラーモードを有し、これらのモードが操作部にて指定可能である。
【0046】
単色モード、2色モード、3色モードのいずれかが指定された時には、上述にようなフルカラーモードにおいて、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を感光体ベルト1上に形成して中間転写ベルト10に転写する動作の代わりに、単色モードに応じた単色に画像を感光体ベルト1上に形成して中間転写ベルト10に転写する動作、または2色モードに応じた2色の画像を感光体ベルト1上に形成して中間転写ベルト10に転写する動作、または3色モードに応じた3色の画像を感光体ベルト1上に形成して中間転写ベルト10に転写する動作が行われ、中間転写ベルト10上の単色画像または2色重ね画像または3色重ね画像が二次転写バイアスローラ14により転写材22に転写されて定着手段17によって定着された後に排紙される。
【0047】
ここで、複数色の重ね画像を転写材22上に形成する画像形成動作を操作部による設定枚数分だけ連続して行う時には、転写材22後端が二次転写バイアスローラ14を十分に通過するタイミングで高圧電源(転写バイアス印加手段)100から二次転写バイアスローラ14への二次転写バイアス電圧がオフされ、その後中間転写ベルト10上の次ページのトナー像を二次転写バイアスローラ14へ付着させないために、接離機構16によって二次転写バイアスローラ14を中間転写ベルト10から離間させる。
【0048】
ところで、トナー粒径は体積平均粒径で4〜10μmの範囲であることが望ましい。これよりも小粒径の場合には現像時に地汚れの原因となったり、流動性が悪化し、さらに凝集しやすくなるので中抜けが発生しやすくなる。逆にこれよりも大粒径の場合にはトナー飛び散りや、解像度悪化により高精細な画像を得ることができない。
【0049】
本実形態では、トナー粒径の体積平均粒径7.5μmのものを用いた。
(実施例1)
次に、本発明の具体的な実施例について詳細に説明する。
【0050】
図3は二次転写部の模式図である。転写材22が中間転写ベルト10上に形成されたトナー画像に合せ、中間転写ベルト10と二次転写バイアスローラ14とで構成される二次転写部に搬送されると、高圧電源100と転写バイアス値制御手段101とによって所定のバイアス電圧が印加される。
【0051】
一方、図4は除電針40部の模式図である。除電針40には高圧電源102と除電バイアス制御手段103が接続されており、除電針40と高圧電源102の間には電流計(電流値検出手段)104が配設されている。除電針40には除電バイアス制御手段103によって適切な電圧が印加されるよう、高圧電源(除電バイアス印加手段)102を制御する。除電針40に印加される電圧値については、転写材種類や、両面印字時のような同一転写材への転写回数、雰囲気環境等によりあらかじめ設定されている。
【0052】
図5に示すように、転写材22が除電針40の近傍を通過する際に、除電針40に流れる電流に変化が生じる。これは二次転写バイアスローラ14によって転写材22がプラスの電荷を持つため、このプラス電荷と除電バイアスのマイナス電荷が結びつくことにより電流が流れるためである。また、転写材の抵抗が低い場合(例えば転写材の表面抵抗が9乗Ω以下)には、転写材を通じて電流が流れるため、より多くの電流変動が生じる。
【0053】
一方、図6に示すように、転写材22が中間転写ベルト10から分離できず、その表面に巻付いてしまった場合には、除電針40と転写材22の距離が長くなり、電流の変動は非常に小さなものとなることが実験より判明した。
本発明はこの点に着目し、転写材22の中間転写ベルト10への巻付きを除電針40に流れる電流から検知するものである。
【0054】
ここで、図7に本制御のフローチャートを示す。まず画像形成開始時(ステップS2)に、二次転写バイアスローラ14を中間転写ベルト10に当接させ、所定の二次転写バイアスと除電バイアスを印加し(ステップS3,S4)、この時に除電針40に流れる電流値の測定を行い、それをIとする(ステップS1)。
【0055】
次に、二次転写開始時に除電針40への流入電流Iを測定し(ステップS5)、次式に代入することで除電電流変動しきい値Iとの関係を求める(ステップS6)。なお、Iは環境、転写材等の条件を振った実験より求められた値である。Iを求めた時の実験結果を図8に示す。
|I−I|≦I
上述した関係が満たされなければ、そのまま二次転写を継続し(ステップS8)、上述した関係が満たされた場合には転写材22が二次転写ニップ部に到達していない、または中間転写ベルト10に巻付いたものと判別し、画像形成動作を停止させる(ステップS7)。
【0056】
上述した各値について本実施例で検証した結果、正常に分離された場合において、
=0.8 [μA]
=1.2 [μA]
=2.6 [μA]
となった。
【0057】
これら各値を上述した式に代入すると、
|I−I|=|2.6−1.2|=1.4 [μA]>0.8 [μA]
となり、上述した式を満たさないことから画像形成動作は停止させずに継続する。
【0058】
次に、転写材22をあらかじめ画像形成したもので、搬送方向先端部がカールしたものを更に故意にカールを強めたものを用いた場合について説明する。
【0059】
この場合は、転写材22のカールによって、転写材22が中間転写ベルト10から分離できず分離不良が発生した。この時のI、I、Iはそれぞれ、
=0.8 [μA]
=1.2 [μA]
=1.8 [μA]
となった。
【0060】
これら各値を上述した式に代入すると、
|I−I|=|1.8−1.2|=0.6 [μA] ≦ 0.8 [μA]
となり、上述した式を満たすことからジャムと判断し、画像形成動作を停止させる。
【0061】
以上述べたように、本制御を行うことで反射センサー等を追加することなく転写材の中間転写ベルトへの巻付きを検知し、画像形成動作を停止させることが可能となる。
(実施例2)
本実施例では、除電針の代わりに図9に示すような、除電ブラシ41を用いたものである。図10は除電ブラシ41を用いた場合の二次転写部の断面図である。
【0062】
実施例1と同様に、Iを求めた時の実験結果を図11に示す。
【0063】
この除電ブラシ41においても実施例1.と同様に各値について検証した結果、正常に分離された場合において、
=1.2 [μA]
=2.2 [μA]
=4.5 [μA]
となった。
【0064】
これら各値を上述した式に代入すると、
|I−I|=|4.5−2.2|=2.3 [μA]>1.2 [μA]
となり、上述した式を満たさないことから画像形成動作は停止させずに継続する。
【0065】
次に、転写材22をあらかじめ画像形成したもので、搬送方向先端部がカールしたものを更に故意にカールを強めたものを用い、転写材22が中間転写ベルト10から分離できず分離不良を発生させた時のI、I、Iはそれぞれ、
=1.2 [μA]
=2.2 [μA]
=2.6 [μA]
となった。
【0066】
これら各値を上述した式に代入すると、
|I−I|=|2.6−2.2|=0.4 [μA] ≦ 1.2 [μA]
となり、上述した式を満たすことからジャムと判断し、画像形成動作を停止させる。
【0067】
以上述べたように、本実施例のように除電ブラシを用いた場合においても、本制御を行うことで反射センサー等を追加することなく転写材の中間転写ベルトへの巻付きを検知し、画像形成動作を停止させることが可能となる。
【0068】
なお 以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するものではない。たとえば、上述した実施形態では、像担持体として中間転写ベルトを用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、金属筒形状の表面に中抵抗のゴム等を設けてなる中間転写ドラムや潜像担持体である感光体ドラム、感光体ベルト等、全ての像担持体に適用可能である。さらに、一次転写手段および二次転写手段として転写ローラを用いたが、回転型転写ブラシなどの回転型接触転写方式はもちろんのこと、転写ベルト、転写ブラシ、転写ブレード、転写プレートなどの接触転写方式を用いた画像形成装置であっても本発明を適用可能である。
【0069】
【発明の効果】
請求項1に記載された発明によれば、反射センサー等の部材を追加せずに像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して画像形成動作を停止させることができる。
【0070】
請求項2に記載された発明によれば、請求項1に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、転写材の帯電を除去しつつ、その流れる電流の変動によって像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【0071】
請求項3に記載された発明によれば、請求項1に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、転写材の帯電を除去しつつ、その流れる電流の変動によって像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【0072】
請求項4に記載された発明によれば、請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、反射センサー等の部材を追加せずに、像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【0073】
請求項5に記載された発明によれば、請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、転写材の帯電を除去しつつ、その流れる電流の変動によって像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【0074】
請求項6に記載された発明によれば、請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、転写材の帯電を安定して除去でき、且つ、流れる電流の変動によって像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【0075】
請求項7に記載された発明によれば、請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載された発明と同様の作用効果が得られるとともに、高品位なフルカラー画像を得ることができると同時に、万が一、中間転写体への巻付きが発生した場合にも、早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【0076】
請求項8に記載された発明によれば、反射センサー等の部材を追加せずに像担持体への転写材の巻付きを早期に検知して、画像形成動作を停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す中間転写ベルトを用いたレーザープリンタの構成概略図である。
【図2】本発明の除電針の斜視図である。
【図3】本発明の二次転写部位の模式図である。
【図4】本発明の除電針部の模式図である。
【図5】ジャム未発生時の転写材通紙状態を示す図である。
【図6】ジャム発生時の転写材通紙状態を示す図である。
【図7】本発明の一実施例の制御を表すフローチャートである。
【図8】実施例1の紙ジャム有無での電流測定実験結果を示す図である。
【図9】実施例2の除電ブラシの斜視図である。
【図10】実施例2の転写材通紙状態を示す図である。
【図11】実施例2の紙ジャム有無での電流測定実験結果を示す図である。
【符号の説明】
10…中間転写ベルト(像担持体)
14…二次転写バイアスローラ(転写手段)
40…除電針(除電手段)
100…高圧電源(転写バイアス印加手段)
102…高圧電源(除電バイアス印加手段)
104…電流計(電流値検出手段)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic method, such as a copying machine, a printer, and a facsimile.
[0002]
[Prior art]
In a conventional image forming apparatus, a toner image formed on a first image carrier (hereinafter, referred to as a photoconductor) is transferred to a second image carrier (hereinafter, referred to as a transfer material) such as paper, and then transferred. 2. Description of the Related Art There is known a method in which a toner image on a material is heated and pressed by a fixing device and fixed. In a conventional image forming apparatus for forming a full-color image, a transfer material is held on a transfer material carrier such as a transfer drum, and the developed yellow, magenta, cyan, and black colors are transferred to a photoconductor. There is known a method in which a transfer material is sequentially transferred to a transfer material on a material carrier, and then the transfer material peeled off from the transfer material carrier is heated and pressed by a fixing device and fixed to obtain a full-color image.
[0003]
On the other hand, instead of transferring the toner image to a transfer material on a transfer material carrier, each of yellow, magenta, cyan, and black colors developed on a photoreceptor is disclosed, for example, in JP-A-5-11562. Are successively superimposed on an intermediate transfer member (hereinafter, referred to as primary transfer), and the four color toner images formed on the intermediate transfer member are collectively transferred to a transfer material (hereinafter, referred to as secondary transfer), and then are fixed by a fixing device. An image forming apparatus for fixing has started to operate in the market. The feature of this color image forming apparatus is that it is not necessary to hold the transfer material on the transfer material carrier unlike the conventional image forming apparatus, and therefore, the thin paper (40 g / m2) And cardboard (200g / m2), Postcards, envelopes, and other types of transfer materials, and has the advantage of high transfer material versatility.
[0004]
In any of the above-described image forming apparatuses, the transfer material is once electrostatically attracted to the image carrier or the transfer material carrier, and then receives a high voltage at the time of transfer. Conveyed. If the transfer material is conveyed while maintaining the charged state in this way, a paper jam due to sticking of the transfer material to the conveyance path, an abnormal image of a lightning pattern generated when the charge on the transfer material moves along the surface, and the conveyance Leakage of charges to the protrusions or metal near the path may cause a circular abnormal image. Further, the larger the radius of the transfer portion of the image carrier is, the more difficult it is to separate the electrostatically attracted transfer material. Therefore, in order to prevent the above-mentioned paper jam, abnormal image, and poor separation from the image carrier, a static elimination member (hereinafter, referred to as a static elimination needle) is provided in the vicinity of the downstream side of the transfer unit (see, for example, Patent Document 1). reference).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-8-76611
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, even in an image forming apparatus using a static elimination needle, when the transfer material is curled along the image carrier, sufficient separation cannot be performed, and a separation failure may occur. Such a curl of the transfer material may cause the transfer material that has been left in the image forming apparatus for a long period of time, or a blank back surface portion of the transfer material on which an image has been formed once from the viewpoint of environmental protection, to be reloaded into the image forming apparatus. What happens when you do. When a paper jam (hereinafter, referred to as “jam”) occurs such that the transfer material wraps around the image carrier, if the transfer material enters cleaning means disposed around the image carrier, it is removed by the user. Therefore, when a jam is detected, it is necessary to stop the image forming operation at an early stage.
[0007]
In the prior art, the occurrence of a jam is detected by disposing a transfer material detecting means such as a reflection sensor on the downstream side of the transferring means. However, in such a configuration, if a sensor is provided in the vicinity of the transfer means, the toner scattered from the image carrier adheres to the above-described sensor. In some cases, the jam state is continuously detected even though there is no transfer material, and image formation cannot be continued in some cases. When a reflection sensor is provided near the fixing unit, the reflection sensor may be damaged by heat of the fixing unit.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to dispose a special transfer member without disposing the transfer material depending on the state of the transfer material. The present invention provides an image forming apparatus and a transfer material jam detecting method for the image forming apparatus, which can realize accurate detection over a long period of time.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 provides an image carrier that carries a toner image, a transfer unit that transfers the toner image on the image carrier to a transfer material, and A transfer bias applying unit for applying a transfer bias, a charge eliminating unit provided in the vicinity of the transfer unit on the downstream side of the transfer unit and for eliminating charge from the transfer material, and a charge eliminating bias for applying a charge eliminating bias to the charge eliminating unit An application unit, and an image forming apparatus having a current value detection unit that detects a current value flowing through the charge removal unit, wherein the transfer bias application and the charge removal bias application to the transfer unit are performed simultaneously at least during non-image formation, At this time, the current value flowing through the static elimination means is represented by I1The current value flowing through the neutralization means at the time of actual transfer is represented by I2And the fluctuation threshold of the static elimination current is I0Then | I2−I1| ≦ I0The image forming operation is stopped when the relationship is established.
[0010]
According to the first aspect of the present invention, it is possible to detect the winding of the transfer material around the image carrier at an early stage and stop the image forming operation without adding a member such as a reflection sensor.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the static elimination means is a static elimination needle provided so as to be in non-contact with the transfer material.
[0012]
According to the second aspect of the invention, the same operation and effect as those of the first aspect of the invention can be obtained, and at the same time, the charge of the transfer material is removed and the current flowing through the image carrier is changed by the fluctuation of the flowing current. The image forming operation can be stopped by detecting the winding of the transfer material at an early stage.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the static elimination means is a static elimination brush provided so as to be in contact with the transfer material.
[0014]
According to the third aspect of the invention, the same operation and effect as those of the first aspect of the invention can be obtained, and at the same time, the charge of the transfer material is removed, and the current flowing through the image carrier is changed by the fluctuation of the flowing current. The image forming operation can be stopped by detecting the winding of the transfer material at an early stage.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the transfer material jam is detected based on a value of a current flowing through the neutralizing unit. .
[0016]
According to the invention described in claim 4, the same operation and effect as the invention described in any one of claims 1 to 3 can be obtained, and without adding a member such as a reflection sensor. In addition, the winding of the transfer material around the image carrier can be detected at an early stage, and the image forming operation can be stopped.
[0017]
According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the polarity of the transfer bias applied to the transfer unit is equal to the polarity of the transfer bias applied to the transfer unit. The opposite polarity is applied.
[0018]
According to the invention described in claim 5, the same operation and effect as the invention described in any one of claims 1 to 4 can be obtained, and the charge of the transfer material is removed while removing the charge. The winding of the transfer material around the image carrier can be detected early by the fluctuation of the flowing current, and the image forming operation can be stopped.
[0019]
According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the transfer bias applied to the transfer unit is controlled at a constant voltage. I do.
[0020]
According to the invention described in claim 6, the same operation and effect as the invention described in any one of claims 1 to 5 can be obtained, and the charge of the transfer material can be stably removed. In addition, it is possible to detect the winding of the transfer material around the image carrier at an early stage by the fluctuation of the flowing current, and to stop the image forming operation.
[0021]
According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the image carrier carries a plurality of color toner images to form a full-color image. Characterized in that it is an intermediate transfer member.
[0022]
According to the invention described in claim 7, the same operation and effect as those of the invention described in any one of claims 1 to 6 can be obtained, and a high-quality full-color image can be obtained. At the same time, even in the event that winding around the intermediate transfer member occurs, it is possible to detect it early and stop the image forming operation.
[0023]
According to another aspect of the present invention, there is provided an image carrier for carrying a toner image, transfer means for transferring the toner image on the image carrier to a transfer material, and transfer for applying a transfer bias to the transfer means. A bias applying unit, a discharging unit provided downstream of the transfer unit near the transfer unit and for discharging the transfer material, a discharging bias application unit for applying a discharging bias to the discharging unit, A transfer value jam detecting method for an image forming apparatus having a current value detecting means for detecting a current value flowing in the means, wherein a transfer bias application and a static elimination bias application to the transfer means are simultaneously performed at least during non-image formation, At this time, the current value flowing through the static elimination means is represented by I1The current value flowing through the neutralization means at the time of actual transfer is represented by I2And the fluctuation threshold of the static elimination current is I0Then | I2−I1| ≦ I0The image forming operation is stopped when the relationship is established.
[0024]
According to the invention described in claim 8, it is possible to detect the winding of the transfer material around the image carrier at an early stage without adding a member such as a reflection sensor and stop the image forming operation.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0026]
FIG. 1 shows a color image forming apparatus according to an embodiment of the present invention in which an image carrier is an intermediate transfer member (hereinafter, referred to as an intermediate transfer belt). Reference numeral 1 denotes a photoreceptor belt that rotates in the direction of the arrow in FIG. 1, and around the photoreceptor belt 1, a photoreceptor cleaning blade 2, a charger 4, an exposure unit 5, an intermediate transfer belt 10, and the like are arranged. The developing means is composed of four developing devices: a yellow developing device 6, a magenta developing device 7, a cyan developing device 8, and a black developing device 9. When a full-color image is formed, a visible image is formed in the order of a yellow developing device 6, a magenta developing device 7, a cyan developing device 8, and a black developing device 9, and the visible images of the respective colors are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 10 in an overlapping manner. Thus, a full-color image is formed.
[0027]
The intermediate transfer belt 10 is stretched by a drive roller 13, a primary transfer bias roller 11, a secondary transfer opposing roller 12, and a tension roller 3, and is driven by a drive motor (not shown). The primary transfer bias roller 11 is pressed in the direction of the photoreceptor belt 1 by a pressure spring 27. Each roller is supported from both sides of the intermediate transfer belt by an intermediate transfer belt unit side plate (not shown).
[0028]
The intermediate transfer belt 10 has a single layer or a plurality of layers made of PVDF (vinyldene fluoride), ETFE (ethylene-tetrafluoroethylene copolymer), PI (polyimide), PC (polycarbonate), or the like. Disperse a conductive material and set its volume resistivity to 108-1012Ωcm and surface resistivity of 108-10FifteenIt is adjusted to be in the range of Ωcm.
[0029]
The surface of the intermediate transfer belt 10 may be coated with a release layer as needed. Materials used for the coating include ETFE (ethylene-tetrafluoroethylene copolymer), PTFE (polytetrafluoroethylene), PVDF (vinyldene fluoride), PEA (perfluoroalkoxy fluororesin), and FEP (tetrafluoroethylene). Fluorinated resins such as ethylene fluoride-hexafluoropropylene copolymer) and PVF (vinyl fluoride) can be used, but are not limited thereto.
[0030]
The method of manufacturing the intermediate transfer belt 10 includes a casting method, a centrifugal molding method, and the like, and its surface may be polished as necessary.
[0031]
If the volume resistivity and the surface resistivity of the intermediate transfer belt 10 exceed the ranges described above, the bias required for the transfer increases, which undesirably increases the power supply cost. In addition, the charging potential of the intermediate transfer belt 10 becomes high in the transfer step and the transfer material peeling step, and self-discharge becomes difficult. When the volume resistivity and the surface resistivity are below the above ranges, the charge potential is rapidly attenuated, which is advantageous for static elimination by self-discharge.However, since the current at the time of transfer flows in the surface direction, toner scattering occurs. Would. Therefore, the volume resistivity and the surface resistivity of the intermediate transfer belt 10 in the present invention must be within the above ranges.
[0032]
The volume resistivity and the surface resistivity were measured by connecting a probe (inner electrode diameter: 50 mm, ring electrode inner diameter: 60 mm: JIS-K6911 compliant) to a digital ultra-high resistance microammeter (R8340A, manufactured by Advantest Corporation). A voltage of 500 V (surface resistivity: 500 V) was applied to the front and back of the transfer belt 10, and the measurement was performed with a discharge of 5 sec and a charge of 10 sec.
[0033]
Reference numeral 19 denotes a belt cleaning unit that can be brought into contact with and separated from the intermediate transfer belt 10, and is configured by a contact / separation mechanism 26 that comes into contact with and separates from the intermediate transfer belt 10, and the like. While the third, fourth, and fourth colors are being transferred by the belt, they are separated from the surface of the intermediate transfer belt 10 by the contact / separation mechanism 26, and when the secondary transfer is performed, they are pressed against each other at a predetermined timing to clean the remaining toner. A belt position detection mark 23 is provided at an end of the intermediate transfer belt 10, and by starting an image forming process of each color at a timing when the mark is detected by the mark sensor 24, accurate color superposition of each color image is performed. It becomes possible.
[0034]
Reference numeral 15 denotes a secondary transfer unit, which includes a secondary transfer bias roller (transfer unit) 14 and a contact / separation mechanism 16 for bringing the secondary transfer bias roller 14 into and out of contact with the belt 10. The secondary transfer bias roller 14 is formed of a conductive material on a metal core such as SUS.6-1010It is constituted by coating an elastic body such as urethane adjusted to a resistance value of Ω. Here, if the resistance value of the secondary transfer bias roller 14 exceeds the above-mentioned range, it becomes difficult for the current to flow. Therefore, it is necessary to apply a higher voltage in order to obtain the necessary transferability. Invite. In addition, since a high voltage is applied, a discharge occurs in a gap before and after the transfer portion nip, so that white spots occur due to the discharge on the halftone image. Conversely, if the resistance value of the secondary transfer bias roller 14 falls below the above range, transferability between a multi-color image portion (for example, a three-color superimposed image) and a single-color image portion existing on the same image cannot be compatible. This is because although the resistance value of the secondary transfer bias roller 14 is low, a sufficient current flows to transfer a single-color image portion at a relatively low voltage, but is optimal for a single-color image portion to transfer a multi-color image portion. Since a voltage value higher than the minimum voltage is required, if the voltage is set to a value at which the multi-color image portion can be transferred, the transfer current becomes excessive for a single-color image, resulting in a reduction in transfer efficiency.
[0035]
The resistance value of the secondary transfer bias roller 14 was measured by placing the secondary transfer bias roller 14 on a conductive metal plate and applying a load of 4.9 N on one side (a total of 9.8 N on both sides) to both ends of the cored bar. Was calculated from the value of the current flowing when a voltage of 1000 V was applied between the cored bar and the metal plate in a state where.
[0036]
A driving force is applied to the secondary transfer bias roller 14 by a driving gear (not shown), and the peripheral speed thereof is adjusted to be substantially the same as the peripheral speed of the intermediate transfer belt 10.
[0037]
The secondary transfer bias roller 14 is normally separated from the surface of the intermediate transfer belt 10, but is contacted in a timely manner when the four-color superimposed images formed on the surface of the intermediate transfer belt 10 are collectively transferred to the transfer material 22. The transfer to the transfer material 22 is performed by being pressed by the separation mechanism 16 and applying a predetermined bias voltage.
[0038]
Further, the static elimination needle (static elimination means) 40 performs static elimination of the charged transfer material 22 by applying a predetermined bias voltage when the leading end of the transfer material reaches the static elimination needle position. The polarity of the bias applied to the static elimination needle is opposite to the polarity applied to the secondary transfer bias roller 14, and in the present embodiment, a negative polarity is applied. In the present embodiment, the static elimination needle 40 is obtained by processing SUS301 having a thickness of 0.2 mm into a saw-tooth shape as shown in FIG. 2 and having an adjacent tooth tip pitch of 3 mm.
[0039]
The transfer material 22 is fed by the feed roller 25 and the registration roller 21 at the timing when the leading end of the four-color superimposed image on the surface of the intermediate transfer belt 10 reaches the secondary transfer position. The four-color superimposed image transferred to the transfer material 22 is discharged after being fixed by the fixing unit 17.
[0040]
Here, full-color image formation will be described in detail. First, the photoreceptor belt 1 is uniformly charged to a surface potential of -500 V by a charger 4 and thereafter is exposed by an exposing unit 5 to form an electrostatic latent image, thereby writing an image. The electrostatic latent image on the image No. 1 is visualized by a yellow developing device 6 with a one-component developer composed of a yellow toner, and becomes a yellow image (yellow toner image). At this time, the developing bias applied to the yellow developing device 6 is -300V. The primary transfer bias roller 11 transfers a yellow image on the photoreceptor belt 1 to the intermediate transfer belt 10 by applying a secondary transfer bias from a high-voltage power supply (not shown) to contact the back surface of the intermediate transfer belt 10 and apply a charge. Let it. At this time, the primary transfer bias was set to 700V. The photoconductor belt 1 is cleaned by the photoconductor cleaning unit 2 after the transfer of the yellow image.
[0041]
Next, the photoreceptor belt 1 is uniformly charged to a surface potential of -500 V by the charger 4 and then exposed by the exposure means 5 to form an electrostatic latent image, thereby writing an image. The electrostatic latent image on the body belt 1 is visualized by a magenta developing device 7 with a one-component developer composed of magenta toner to form a magenta image (magenta toner image). The developing bias applied to the magenta developing device 7 is -300V. The primary transfer bias roller 11 transfers a magenta image on the photoreceptor belt 1 to the intermediate transfer belt 10 by applying a transfer bias from a high-voltage power supply and contacting the back surface of the intermediate transfer belt 10 to apply a charge. At this time, the primary transfer bias was set to 800V. The photoconductor belt 1 is cleaned by the photoconductor cleaning unit 2 after the transfer of the magenta image.
[0042]
Next, the photoreceptor belt 1 is uniformly charged to a surface potential of -500 V by the charger 4 and then exposed by the exposure means 5 to form an electrostatic latent image, thereby writing an image. The electrostatic latent image on the photoreceptor belt 1 is visualized by a cyan developing device 8 with a one-component developer composed of cyan toner to be a cyan image (cyan toner image). At this time, the developing bias applied to the cyan developing device 8 is -300V. The primary transfer bias roller 11 is applied with a transfer bias from a high voltage power supply and contacts the back surface of the intermediate transfer belt 10 to apply an electric charge, thereby converting the cyan image on the photoreceptor belt 1 to a yellow image and a magenta image on the intermediate transfer belt 10. And transfer it. At this time, the primary transfer bias was set to 900V. The photoconductor belt 1 is cleaned by the photoconductor cleaning unit 2 after the transfer of the cyan image.
[0043]
Further, the photoreceptor belt 1 is uniformly charged to a surface potential of -500 V by the charger 4 and thereafter is exposed by the exposure means 5 to form an electrostatic latent image, thereby writing an image. The electrostatic latent image on the body belt 1 is visualized by a black developing device 9 with a one-component developer composed of black toner to become a black image (black toner image). At this time, the developing bias applied to the black developing device 9 is -300V. The primary transfer bias roller 11 is applied with a transfer bias from a high voltage power supply and contacts the back surface of the intermediate transfer belt 10 to apply an electric charge. , And superimposed and transferred to the cyan image. At this time, the primary transfer bias was set to 900V. The photoconductor belt 1 is cleaned by the photoconductor cleaning unit 2 after the transfer of the black image.
[0044]
The full-color image (four-color superimposed image) on the intermediate transfer belt 10 is transferred by the secondary transfer bias roller 14 to the transfer material 22 fed from the sheet feeding device by the feed roller 25 and the registration roller 21, and the transfer material 22 The sheet is discharged after the image transferred from the intermediate transfer belt 10 is fixed by the transfer unit 17.
[0045]
In addition, the present embodiment employs a single-color mode for forming an image of any one of yellow, magenta, cyan, and black, a two-color mode for forming an image of any two colors of yellow, magenta, cyan, and black, and a yellow mode. , Magenta, cyan, and black, and a full-color mode for forming a four-color superimposed image as described above. These modes can be specified by the operation unit. is there.
[0046]
When one of the single-color mode, the two-color mode, and the three-color mode is designated, in the above-described full-color mode, images of each color of yellow, magenta, cyan, and black are formed on the photoreceptor belt 1 and intermediately transferred. Instead of the operation of transferring to the belt 10, an image is formed on the photosensitive belt 1 in a single color corresponding to the single color mode and transferred to the intermediate transfer belt 10, or a two-color image corresponding to the two-color mode is exposed. An operation of forming the image on the body belt 1 and transferring the image to the intermediate transfer belt 10 or an operation of forming an image of three colors according to the three-color mode on the photosensitive belt 1 and transferring the image to the intermediate transfer belt 10 is performed; After the single-color image, the two-color superimposed image, or the three-color superimposed image on the intermediate transfer belt 10 is transferred to the transfer material 22 by the secondary transfer bias roller 14 and fixed by the fixing unit 17 It is discharged.
[0047]
Here, when the image forming operation for forming the multi-color superimposed images on the transfer material 22 is continuously performed by the number of sheets set by the operation unit, the rear end of the transfer material 22 sufficiently passes through the secondary transfer bias roller 14. At a timing, the secondary transfer bias voltage from the high voltage power supply (transfer bias applying means) 100 to the secondary transfer bias roller 14 is turned off, and then the toner image of the next page on the intermediate transfer belt 10 is attached to the secondary transfer bias roller 14. To prevent this, the secondary transfer bias roller 14 is separated from the intermediate transfer belt 10 by the contact / separation mechanism 16.
[0048]
Incidentally, the toner particle diameter is desirably in the range of 4 to 10 μm in volume average particle diameter. If the particle diameter is smaller than this, it may cause background contamination during development, or the fluidity may be deteriorated. Conversely, if the particle diameter is larger than this, a high-definition image cannot be obtained due to toner scattering or deterioration of resolution.
[0049]
In this embodiment, a toner having a volume average particle diameter of 7.5 μm is used.
(Example 1)
Next, specific examples of the present invention will be described in detail.
[0050]
FIG. 3 is a schematic diagram of the secondary transfer unit. When the transfer material 22 is conveyed to a secondary transfer section composed of the intermediate transfer belt 10 and the secondary transfer bias roller 14 in accordance with the toner image formed on the intermediate transfer belt 10, the high voltage power supply 100 and the transfer bias A predetermined bias voltage is applied by the value control unit 101.
[0051]
On the other hand, FIG. 4 is a schematic diagram of the static elimination needle 40 part. The static elimination needle 40 is connected to a high-voltage power supply 102 and a static elimination bias control means 103, and an ammeter (current value detection means) 104 is arranged between the static elimination needle 40 and the high-voltage power supply 102. The high voltage power supply (static elimination bias applying means) 102 is controlled so that an appropriate voltage is applied to the static elimination needle 40 by the static elimination bias control means 103. The voltage value applied to the static elimination needle 40 is set in advance according to the type of transfer material, the number of times of transfer to the same transfer material as in double-sided printing, the atmosphere environment, and the like.
[0052]
As shown in FIG. 5, when the transfer material 22 passes near the static elimination needle 40, a change occurs in the current flowing through the static elimination needle 40. This is because the transfer material 22 has a positive charge due to the secondary transfer bias roller 14, and a current flows due to the combination of the positive charge and the negative charge of the discharging bias. When the resistance of the transfer material is low (for example, the surface resistance of the transfer material is 9 Ω or less), a current flows through the transfer material, so that more current fluctuation occurs.
[0053]
On the other hand, as shown in FIG. 6, when the transfer material 22 cannot be separated from the intermediate transfer belt 10 and is wrapped around the surface thereof, the distance between the static elimination needle 40 and the transfer material 22 becomes longer, and the fluctuation of the current increases. Has been shown to be very small.
The present invention focuses on this point, and detects the winding of the transfer material 22 around the intermediate transfer belt 10 from the current flowing through the static elimination needle 40.
[0054]
Here, FIG. 7 shows a flowchart of this control. First, at the start of image formation (step S2), the secondary transfer bias roller 14 is brought into contact with the intermediate transfer belt 10, and a predetermined secondary transfer bias and a static elimination bias are applied (steps S3 and S4). The value of the current flowing through 40 is measured.1(Step S1).
[0055]
Next, the current I flowing into the static elimination needle 40 at the start of the secondary transfer2Is measured (step S5) and is substituted into the following equation to obtain the static elimination current variation threshold I.0Is obtained (step S6). Note that I0Is a value obtained from an experiment in which conditions such as environment and transfer material are varied. I0FIG. 8 shows the experimental results obtained when.
| I2−I1| ≦ I0
If the above relationship is not satisfied, the secondary transfer is continued as it is (step S8). If the above relationship is satisfied, the transfer material 22 has not reached the secondary transfer nip, or the intermediate transfer belt It is determined that the image has been wound around the image forming apparatus 10, and the image forming operation is stopped (step S7).
[0056]
As a result of verifying each value described above in the present embodiment, when the separation is performed normally,
I0= 0.8 [μA]
I1= 1.2 [μA]
I2= 2.6 [μA]
It became.
[0057]
Substituting each of these values into the above equation gives
| I2−I1| = | 2.6-1.2 | = 1.4 [μA]> 0.8 [μA]
Since the above expression is not satisfied, the image forming operation is continued without stopping.
[0058]
Next, a case will be described in which the transfer material 22 in which an image is formed in advance and in which the front end portion in the transport direction is curled and whose curl is further intentionally increased is used.
[0059]
In this case, due to the curl of the transfer material 22, the transfer material 22 could not be separated from the intermediate transfer belt 10, and separation failure occurred. I at this time0, I1, I2Are
I0= 0.8 [μA]
I1= 1.2 [μA]
I2= 1.8 [μA]
It became.
[0060]
Substituting each of these values into the above equation gives
| I2−I1| = | 1.8-1.2 | = 0.6 [μA] ≦ 0.8 [μA]
Then, since the above expression is satisfied, it is determined that a jam has occurred, and the image forming operation is stopped.
[0061]
As described above, by performing this control, the winding of the transfer material around the intermediate transfer belt can be detected without adding a reflection sensor or the like, and the image forming operation can be stopped.
(Example 2)
In the present embodiment, a static elimination brush 41 as shown in FIG. 9 is used instead of the static elimination needle. FIG. 10 is a cross-sectional view of the secondary transfer portion when the charge removing brush 41 is used.
[0062]
As in Example 1, I0FIG. 11 shows the experimental results obtained when.
[0063]
Embodiment 1 of this static elimination brush 41 is also used. As a result of verifying each value in the same way as
I0= 1.2 [μA]
I1= 2.2 [μA]
I2= 4.5 [μA]
It became.
[0064]
Substituting each of these values into the above equation gives
| I2−I1| = | 4.5-2.2 | = 2.3 [μA]> 1.2 [μA]
Since the above expression is not satisfied, the image forming operation is continued without stopping.
[0065]
Next, the transfer material 22 in which an image has been formed in advance and in which the front end portion in the transport direction is curled and further curled intentionally is used, and the transfer material 22 cannot be separated from the intermediate transfer belt 10 and a separation failure occurs. I at the time0, I1, I2Are
I0= 1.2 [μA]
I1= 2.2 [μA]
I2= 2.6 [μA]
It became.
[0066]
Substituting each of these values into the above equation gives
| I2−I1| = | 2.6-2.2 | = 0.4 [μA] ≦ 1.2 [μA]
Then, since the above expression is satisfied, it is determined that a jam has occurred, and the image forming operation is stopped.
[0067]
As described above, even in the case of using the static elimination brush as in the present embodiment, by performing this control, it is possible to detect the winding of the transfer material around the intermediate transfer belt without adding a reflection sensor and the like, and The formation operation can be stopped.
[0068]
The embodiments described above are described for the purpose of facilitating the understanding of the present invention, and do not limit the present invention. For example, in the above-described embodiment, the description has been made using the intermediate transfer belt as the image carrier. However, the present invention is not limited to this. The present invention is applicable to all image carriers such as a transfer drum, a photosensitive drum as a latent image carrier, and a photosensitive belt. Furthermore, transfer rollers were used as the primary transfer means and the secondary transfer means, but not only rotary contact transfer methods such as a rotary transfer brush, but also contact transfer methods such as a transfer belt, a transfer brush, a transfer blade, and a transfer plate. The present invention can be applied to an image forming apparatus using the image forming apparatus.
[0069]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, it is possible to detect the winding of the transfer material around the image carrier at an early stage and stop the image forming operation without adding a member such as a reflection sensor.
[0070]
According to the second aspect of the invention, the same operation and effect as those of the first aspect of the invention can be obtained, and at the same time, the charge of the transfer material is removed, and the variation of the flowing current causes the transfer to the image carrier. The image forming operation can be stopped by detecting the winding of the transfer material at an early stage.
[0071]
According to the third aspect of the invention, the same operation and effect as those of the first aspect of the invention can be obtained, and while the charging of the transfer material is removed, the variation of the flowing current causes the transfer to the image bearing member. The image forming operation can be stopped by detecting the winding of the transfer material at an early stage.
[0072]
According to the invention described in claim 4, the same operation and effect as the invention described in any one of claims 1 to 3 can be obtained, and without adding a member such as a reflection sensor, The image forming operation can be stopped by detecting the winding of the transfer material around the image carrier at an early stage.
[0073]
According to the fifth aspect of the invention, the same operation and effect as those of the first aspect of the invention can be obtained, and the flow of the transfer material can be removed while removing the charge. The winding of the transfer material around the image carrier can be detected at an early stage by the fluctuation of the current, and the image forming operation can be stopped.
[0074]
According to the invention described in claim 6, the same operation and effect as the invention described in any one of claims 1 to 5 can be obtained, and the charge of the transfer material can be stably removed. In addition, the winding of the transfer material around the image carrier is detected at an early stage based on the fluctuation of the flowing current, and the image forming operation can be stopped.
[0075]
According to the invention described in claim 7, it is possible to obtain the same operation and effect as the invention described in any one of claims 1 to 6, and to obtain a high-quality full-color image. At the same time, even if the winding around the intermediate transfer member occurs, it can be detected early and the image forming operation can be stopped.
[0076]
According to the invention described in claim 8, it is possible to detect the winding of the transfer material around the image carrier early without adding a member such as a reflection sensor and stop the image forming operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a laser printer using an intermediate transfer belt according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of the static elimination needle of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram of a secondary transcription site of the present invention.
FIG. 4 is a schematic view of a static elimination needle part of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a transfer material passing state when no jam occurs.
FIG. 6 is a diagram illustrating a transfer material passing state when a jam occurs.
FIG. 7 is a flowchart illustrating control according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing the results of a current measurement experiment with and without paper jam in Example 1.
FIG. 9 is a perspective view of a discharging brush according to a second embodiment.
FIG. 10 is a diagram illustrating a transfer material passing state according to the second exemplary embodiment.
FIG. 11 is a diagram showing the results of an experiment for measuring current with and without paper jam in Example 2.
[Explanation of symbols]
10. Intermediate transfer belt (image carrier)
14 Secondary transfer bias roller (transfer means)
40 ... static elimination needle (static elimination means)
100: High voltage power supply (transfer bias applying means)
102 high-voltage power supply (static bias applying means)
104: ammeter (current value detecting means)

Claims (8)

トナー像を担持する像担持体と、この像担持体上のトナー像を転写材に転移させる転写手段と、前記転写手段に転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段と、前記転写手段の下流側でこの転写手段の近傍に設けられ且つ前記転写材を除電するための除電手段と、前記除電手段に除電バイアスを印加する除電バイアス印加手段と、前記除電手段に流れる電流値を検出する電流値検出手段とを有する画像形成装置であって、少なくとも非画像形成時に前記転写手段への転写バイアス印加と除電バイアス印加とを同時に行ない、その時に前記除電手段に流れる電流値をIとし、実際の転写時に前記除電手段に流れる電流値をIとし、除電電流の変動閾値をIとすると、
|I−I|≦I
の関係が成立した時に画像形成動作を停止させることを特徴とする画像形成装置。
An image carrier that carries the toner image; a transfer unit that transfers the toner image on the image carrier to a transfer material; a transfer bias application unit that applies a transfer bias to the transfer unit; A static eliminator provided in the vicinity of the transfer means for eliminating static from the transfer material; a static elimination bias applying means for applying a static elimination bias to the static elimination means; and a current value detecting means for detecting a current value flowing through the static elimination means. an image forming apparatus having the bets, performs said transfer bias application and discharge bias applied to the transfer means during at least a non-image forming at the same time, the current flowing through the charge eliminating means when the the I 1, when the actual transfer to the Assuming that the current value flowing through the static elimination means is I 2 and the fluctuation threshold of the static elimination current is I 0 ,
| I 2 −I 1 | ≦ I 0
Wherein the image forming operation is stopped when the relationship of
前記除電手段は、転写材に非接触となるように設けられている除電針であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the discharging unit is a discharging needle provided so as not to contact the transfer material. 前記除電手段は、転写材に接触するように設けられている除電ブラシであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the discharging unit is a discharging brush provided so as to contact a transfer material. 前記除電手段に流れる電流値によって転写材ジャムを検出することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置。4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a transfer material jam is detected based on a current value flowing through the charge removing unit. 5. 前記除電手段には、前記転写手段に印加される転写バイアスの極性とは逆の極性が印加されることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein a polarity opposite to a polarity of a transfer bias applied to the transfer unit is applied to the charge removing unit. 前記転写手段に印加される転写バイアスが定電圧制御されることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein a transfer bias applied to the transfer unit is controlled at a constant voltage. 前記像担持体は、複数色のトナー像を担持してフルカラー画像を形成する中間転写体であることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image carrier is an intermediate transfer body that forms a full-color image by carrying a plurality of color toner images. トナー像を担持する像担持体と、この像担持体上のトナー像を転写材に転移させる転写手段と、前記転写手段に転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段と、前記転写手段の下流側でこの転写手段の近傍に設けられ且つ前記転写材を除電するための除電手段と、前記除電手段に除電バイアスを印加する除電バイアス印加手段と、前記除電手段に流れる電流値を検出する電流値検出手段とを有する画像形成装置の転写材ジャム検出方法であって、少なくとも非画像形成時に前記転写手段への転写バイアス印加と除電バイアス印加とを同時に行ない、その時に前記除電手段に流れる電流値をIとし、実際の転写時に前記除電手段に流れる電流値をIとし、除電電流の変動閾値をIとすると、
|I−I|≦I
の関係が成立した時に画像形成動作を停止させることを特徴とする画像形成装置の転写材ジャム検出方法。
An image carrier that carries the toner image; a transfer unit that transfers the toner image on the image carrier to a transfer material; a transfer bias application unit that applies a transfer bias to the transfer unit; A static eliminator provided in the vicinity of the transfer means for eliminating static from the transfer material; a static elimination bias applying means for applying a static elimination bias to the static elimination means; and a current value detecting means for detecting a current value flowing through the static elimination means. A method for detecting a jam of a transfer material of an image forming apparatus, comprising: simultaneously applying a transfer bias to a transfer unit and applying a charge removing bias to the transfer unit at least during non-image formation, and setting a current value flowing to the charge removing unit to I 1 and then, the actual current value flowing to the discharging means when the transfer and I 2, the variable threshold of the static eliminating current When I 0,
| I 2 −I 1 | ≦ I 0
Wherein the image forming operation is stopped when the relationship of (1) is established.
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