JP2005099645A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、像担持体上に形成したトナー像を用紙等の被転写体上に転写する転写手段として転写ローラを用いた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus using a transfer roller as transfer means for transferring a toner image formed on an image carrier onto a transfer medium such as paper.
電子写真法を利用した静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、レーザープリンタ、およびこれらの複合機においては、まず像担持体の表面を、帯電手段によって所定の帯電電位に一様に帯電させ、次いで露光手段によって露光して静電潜像を形成後、この静電潜像を、現像手段によってトナー像に現像する。次にこのトナー像を、転写手段に印加した、像担持体表面の帯電極性と逆極性の転写バイアスによって、用紙等の被転写体上に転写したのち、定着手段によって被転写体上に定着させることで一連の画像形成の工程が完了する。 In an electrostatic copying machine, a plain paper facsimile machine, a laser printer, and a complex machine using electrophotography, first, the surface of the image carrier is uniformly charged to a predetermined charging potential by a charging unit. Next, after exposing by an exposure means to form an electrostatic latent image, the electrostatic latent image is developed into a toner image by a developing means. Next, the toner image is transferred onto a transfer medium such as paper by a transfer bias having a polarity opposite to the charged polarity of the surface of the image carrier applied to the transfer unit, and then fixed on the transfer medium by a fixing unit. Thus, a series of image forming steps is completed.
上記のうち転写手段としては転写チャージャ、転写ローラ等があるが、転写チャージャを用いる場合に比べて画像形成装置内でのオゾンの発生を抑えて、当該オゾンによる放電生成物の生成や感光体表面への酸化物被膜の形成を抑制できることから、転写ローラが好適に使用される。また転写ローラとしては、少なくともその表面が導電性を有し、所定の電位に接続されたものを用いるのが一般的である。 Among the above, the transfer means includes a transfer charger, a transfer roller, etc., but compared to the case where a transfer charger is used, the generation of ozone in the image forming apparatus is suppressed, and the generation of discharge products by the ozone and the surface of the photoconductor Since the formation of an oxide film on the surface can be suppressed, a transfer roller is preferably used. As the transfer roller, it is common to use a transfer roller having at least a surface having conductivity and connected to a predetermined potential.
また転写ローラの抵抗値のばらつきや、当該転写ローラを繰り返し使用した際の抵抗値の上昇、被転写体の種類(材質や厚み)などに応じて、被転写体に与える電荷量が部分的もしくは全体的に変化して転写特性が変動するのを防止するため、転写ローラに印加する転写バイアスは定電流制御するのが一般的である(特許文献1参照)。
さらに、上記特許文献1に記載のように、転写ローラに転写バイアスを印加するのは、当該転写ローラと像担持体との間に被転写体が存在している間のみに限定され、被転写体の後端縁が両者の間を通過する直前に転写バイアスをオフにするか、あるいは転写バイアスと逆極性のバイアス(逆バイアス)を印加するように切り替えをしなければならない。
Depending on the variation of the resistance value of the transfer roller, the increase in resistance value when the transfer roller is repeatedly used, the type (material or thickness) of the transfer object, the amount of charge applied to the transfer object is partially or In order to prevent the transfer characteristics from fluctuating as a whole, the transfer bias applied to the transfer roller is generally controlled at a constant current (see Patent Document 1).
Further, as described in
これは、転写バイアスを印加した状態の転写ローラが像担持体と直接に接触すると、当該像担持体の表面に転写メモリを生じるためである。すなわちトナー像転写後の像担持体は、その表面に残留したトナーをクリーニング手段によって除去した後、除電ランプを用いて光を照射するなどして除電して次の画像形成に備えるのであるが、像担持体の表面のうち、転写バイアスを印加した状態の転写ローラと直接に接触した範囲が逆極性に帯電してしまうと、かかる逆極性の電位は除電ランプからの光の照射によっては除電しきれない場合があり、その場合には次回の画像形成を行うべく帯電手段によって帯電させた際に、上記範囲の表面電位が局部的に、逆極性の帯電電位を差し引いた分だけ所定値よりも低くなる転写メモリを生じてしまう。そして、転写メモリを生じた範囲における形成画像の画像濃度が、特に中間調の画像において局部的に上昇したり、トナー像が形成された部分以外のカブリ濃度が上昇したりする画像不良が発生する。 This is because when a transfer roller to which a transfer bias is applied is in direct contact with the image carrier, a transfer memory is generated on the surface of the image carrier. That is, the image carrier after the toner image transfer is prepared for the next image formation by removing the toner remaining on the surface by a cleaning means and then removing the charge by irradiating light using a charge eliminating lamp. If the area of the surface of the image carrier that is in direct contact with the transfer roller to which the transfer bias is applied is charged with a reverse polarity, the reverse polarity potential is removed by light irradiation from the discharge lamp. In that case, when the charging means is charged to perform the next image formation, the surface potential in the above range is locally larger than the predetermined value by subtracting the charging potential of the opposite polarity. This results in a lower transfer memory. In addition, the image density of the formed image in the range where the transfer memory is generated increases, particularly in a halftone image, or an image defect occurs in which the fog density other than the portion where the toner image is formed increases. .
これに対し、前記のように被転写体の後端縁が転写ローラと像担持体との間を通過する直前に、転写ローラに印加する転写バイアスをオフにするか、あるいは像担持体の帯電極性と同極性の逆バイアスを印加するように切り替えを行うと、上述した転写メモリを生じるのを防止することができる。
また、転写ローラと像担持体とが直接に接触した状態で上記のように逆バイアスを印加すると、当該転写ローラの表面に付着したトナーを像担持体に戻すことができる。このため、例えば画像形成を繰り返し行って、転写ローラの表面が、像担持体の表面から転移したカブリトナーなどによって汚れても、これを清浄化することができる。
Further, when the reverse bias is applied as described above in a state where the transfer roller and the image carrier are in direct contact, the toner attached to the surface of the transfer roller can be returned to the image carrier. Therefore, for example, even if image formation is repeatedly performed, even if the surface of the transfer roller is soiled by fog toner or the like transferred from the surface of the image carrier, it can be cleaned.
ところが、転写ローラと像担持体との間に被転写体を挟んだ状態で切り替えを行った際に、転写ローラの表面が上記のようにカブリトナーなどによって汚れていた場合には、切り替え時に発生する電界の急激な変化によって、転写ローラの表面に付着していたトナーが被転写体の裏面に転移する裏汚れの現象を生じる。裏汚れは、被転写体の両面に画像形成を行う際に特に問題となる。 However, if the surface of the transfer roller is contaminated with fog toner as described above when switching is performed with the transfer target being sandwiched between the transfer roller and the image carrier, this occurs at the time of switching. Due to the sudden change in the electric field, the toner adhering to the surface of the transfer roller is transferred to the back surface of the transfer medium, causing a back-stain phenomenon. The backside dirt becomes a problem particularly when an image is formed on both sides of the transfer target.
また、被転写体の後端縁が斜めになった状態で上記の切り替えを行うと、切り替えた時点でまだ後端縁が通過していなかった範囲では被転写体の裏汚れを生じ、また切り替えた時点で既に後端縁が通過した後の範囲では、露出して転写ローラと直接に接触していた像担持体の表面に転写メモリを生じるという問題がある。
そこで発明者は、被転写体の裏汚れを防止するべく、電界の急激な変化を抑制するために、充放電回路などを利用して、転写バイアスを徐々に低下させることを検討したが、その場合に被転写体の後端縁の位置がばらついて、転写バイアスの電圧値があまり低下していない時点で転写ローラと像担持体とが直接に接触してしまった場合には、像担持体の表面に転写メモリが発生するという問題がある。
In addition, if the above switching is performed with the rear edge of the transfer target being inclined, the back of the transfer target is stained in the range where the rear edge has not yet passed at the time of switching. In the range after the trailing edge has already passed at this point, there is a problem that a transfer memory is formed on the surface of the image carrier that is exposed and is in direct contact with the transfer roller.
Therefore, the inventor studied to gradually reduce the transfer bias by using a charge / discharge circuit or the like in order to suppress an abrupt change in the electric field in order to prevent the back surface of the transfer material from being soiled. In this case, if the position of the trailing edge of the transfer object varies and the transfer roller and the image carrier are in direct contact when the voltage value of the transfer bias has not decreased so much, the image carrier There is a problem that a transfer memory is generated on the surface of the substrate.
また発明者は、被転写体の後端縁の、前後一定幅の領域において、転写ローラに印加する転写バイアスの定電流値を段階的に小さくすることも検討した。しかし定電流制御では、例えば転写ローラの表面の部分的な抵抗値のばらつきにより、当該転写ローラの抵抗値の低い部分に電流が集中して、この部分と接触した像担持体の表面に大量の電流(電荷)が流れ込む。そしてこの電荷が像担持体の表面に保持されて、当該像担持体の表面に転写メモリが発生するという問題がある。 The inventor has also studied stepwise reducing the constant current value of the transfer bias applied to the transfer roller in a region of a constant width in the front and rear of the trailing edge of the transfer object. However, in constant current control, for example, due to a partial variation in resistance value on the surface of the transfer roller, the current concentrates on a portion of the transfer roller where the resistance value is low, and a large amount of current is contacted with the surface of the image carrier in contact with this portion. Current (charge) flows in. This electric charge is held on the surface of the image carrier, and a transfer memory is generated on the surface of the image carrier.
この発明の目的は、像担持体の表面に転写メモリが発生したり、被転写体の裏汚れが発生したりするのをこれまでよりも確実に防止することができる新規な画像形成装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a novel image forming apparatus that can more reliably prevent the generation of a transfer memory on the surface of an image carrier and the occurrence of stains on the back of a transfer target. There is to do.
請求項1記載の発明は、像担持体と、被転写体を搬送しながら像担持体に接触させることで、当該像担持体上に形成したトナー像を被転写体に転写するための転写ローラと、この転写ローラに、トナー像転写のための転写バイアスを印加するための転写バイアス印加手段と、上記各部の動作を制御するための制御手段とを備えるとともに、制御手段は、被転写体の後端縁が像担持体と転写ローラとの間を通過する際に、当該後端縁の前後一定幅の領域において、転写バイアス印加手段によって転写ローラに印加する転写バイアスを、通常の転写時より絶対値が低い電圧値で定電圧制御する操作を少なくとも1段階、行った後、上記領域が終了した時点でオフするか、または逆バイアスを印加するように制御する転写バイアス制御部を含むことを特徴とする画像形成装置である。 According to a first aspect of the present invention, an image carrier and a transfer roller for transferring the toner image formed on the image carrier to the member to be transferred by bringing the image carrier into contact with the image carrier while being conveyed. And a transfer bias applying means for applying a transfer bias for transferring the toner image to the transfer roller, and a control means for controlling the operation of each part. When the trailing edge passes between the image carrier and the transfer roller, the transfer bias applied to the transfer roller by the transfer bias applying means in a region having a constant width before and after the trailing edge is compared with that during normal transfer. It includes a transfer bias control unit that performs a constant voltage control operation with a voltage value having a low absolute value at least one stage and then turns off when the above region ends or applies a reverse bias. The image forming apparatus according to claim.
請求項2記載の発明は、転写バイアス制御部は、上記領域での転写バイアスを、転写ローラと像担持体との間での放電開始電圧より低い電圧値に設定して定電圧制御する請求項1記載の画像形成装置である。
請求項3記載の発明は、転写バイアス制御部は、環境条件に応じて定電圧制御する電圧値を変化させる請求項2記載の画像形成装置である。
According to a second aspect of the present invention, the transfer bias control unit performs constant voltage control by setting the transfer bias in the region to a voltage value lower than a discharge start voltage between the transfer roller and the image carrier. The image forming apparatus according to 1.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect, the transfer bias control unit changes a voltage value for constant voltage control according to environmental conditions.
請求項4記載の発明は、転写バイアス制御部は、通常の転写時に転写バイアスを定電流制御する請求項1記載の画像形成装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the transfer bias controller controls the transfer bias at a constant current during normal transfer.
請求項1の構成では、被転写体の後端縁の、前後一定幅の領域において、転写ローラに印加する転写バイアスを、通常の転写時より絶対値が低い電圧値で定電圧制御する操作を少なくとも1段階、実施している。
このため上記領域(以下「定電圧制御領域」とする)のうち、被転写体の後端縁より前方側では、転写ローラに印加する転写バイアスをオフにするか、あるいは像担持体の帯電極性と同極性の逆バイアスを印加するように切り替えを行う場合のような電界の急激な変化を抑制することができる。したがって、たとえ転写ローラの表面がカブリトナーなどによって汚れていても、被転写体の裏汚れを防止することができる。
According to the first aspect of the present invention, an operation is performed in which the transfer bias applied to the transfer roller is controlled at a constant voltage with a voltage value whose absolute value is lower than that at the time of normal transfer in a constant width region at the rear edge of the transfer object. At least one stage has been implemented.
For this reason, in the above region (hereinafter referred to as “constant voltage control region”), the transfer bias applied to the transfer roller is turned off or the charging polarity of the image carrier is provided in front of the rear edge of the transfer target. A sudden change in the electric field as in the case of switching so as to apply a reverse bias having the same polarity as can be suppressed. Therefore, even if the surface of the transfer roller is soiled with fog toner or the like, it is possible to prevent the back surface of the transfer body from being soiled.
また定電圧制御では、例えば転写ローラの表面に部分的な抵抗値のばらつきがあっても、定電流制御のように局部的に電圧値が高くなることがないため、前記定電圧制御領域のうち、被転写体の後端縁より後方側で、像担持体の表面に転写メモリが発生するのを防止することもできる。
したがって請求項1記載の発明によれば、像担持体の表面に転写メモリが発生したり、被転写体の裏汚れが発生したりするのをこれまでよりも確実に防止することが可能となる。
In the constant voltage control, for example, even if there is a partial variation in resistance value on the surface of the transfer roller, the voltage value does not increase locally unlike the constant current control. Further, it is possible to prevent the transfer memory from being generated on the surface of the image carrier on the rear side of the rear end edge of the transfer object.
Therefore, according to the first aspect of the present invention, it is possible to more reliably prevent the generation of the transfer memory on the surface of the image bearing member or the occurrence of the back contamination of the transferred member. .
また請求項2の構成では、上記定電圧制御領域の転写バイアスを、当該領域のうち被転写体の後端縁より後方側において転写ローラと像担持体とが直接に接触した際に、両者間で放電が開始されるしきい値よりも低い電圧値に設定しているため、放電により像担持体の表面が逆極性に帯電することがない。したがって、像担持体の表面に転写メモリが発生するのをさらに確実に防止することができる。 According to the second aspect of the present invention, the transfer bias of the constant voltage control region is set between the two when the transfer roller and the image carrier are in direct contact with each other on the rear side of the rear end edge of the transfer target in the region. Since the discharge voltage is set to a voltage value lower than the threshold value at which discharge is started, the surface of the image carrier is not charged to a reverse polarity by discharge. Therefore, it is possible to more reliably prevent the transfer memory from being generated on the surface of the image carrier.
また請求項3の構成では、環境条件によって変化する上記しきい値に応じて、定電圧制御領域での転写バイアスの電圧値を変化させている。具体的には、しきい値が下がって放電が発生しやすい高湿度の環境下ほど転写バイアスの電圧値を低くしている。このため放電によって像担持体の表面が逆極性に帯電するのを、より一層、確実に防止することができる。 According to the third aspect of the present invention, the voltage value of the transfer bias in the constant voltage control region is changed according to the threshold value that changes depending on the environmental conditions. Specifically, the voltage value of the transfer bias is lowered in a high humidity environment where the threshold value is lowered and discharge is likely to occur. For this reason, it is possible to more reliably prevent the surface of the image carrier from being charged to a reverse polarity due to discharge.
さらに請求項4の構成では、通常の転写時における転写バイアスを定電流制御しているため、前記のように転写ローラの抵抗値のばらつきや、当該転写ローラを繰り返し使用した際の抵抗値の上昇、被転写体の種類などに応じて、被転写体に与える電荷量が部分的もしくは全体的に変化して転写特性が変動するのを防止して、常に良好な画像を形成することができる。 Further, in the configuration of the fourth aspect, since the transfer bias at the time of normal transfer is controlled at a constant current, the resistance value of the transfer roller varies as described above, and the resistance value increases when the transfer roller is used repeatedly. Depending on the type of transfer object, the transfer amount can be prevented from changing due to partial or overall change in the amount of charge applied to the transfer object, and a good image can always be formed.
図1は、この発明の画像形成装置の、実施の形態の一例における要部としての、電子写真感光体1の周辺を示す図である。
図に見るようにこの例の画像形成装置は、像担持体としての、ドラム状の電子写真感光体1の周囲に、図中に実線の矢印で示す回転方向に沿って順に、当該電子写真感光体1の表面を一様に帯電させるための帯電手段2と、帯電した電子写真感光体1の表面を露光して静電潜像を形成するための露光手段3と、形成した静電潜像をトナー像に現像するための現像手段4と、現像したトナー像を被転写体に転写するための転写ローラ5と、転写後の電子写真感光体1の表面に残留したトナーを除去するためのクリーニング手段6と、クリーニング後の電子写真感光体1の表面を露光して除電するための除電ランプ7とを配設したものである。
FIG. 1 is a view showing the periphery of an electrophotographic
As shown in the figure, the image forming apparatus of this example is arranged around the drum-shaped electrophotographic
このうち帯電手段2としては、従来同様にコロトロン、スコロトロンなどの帯電器(チャージャ)を用いることができる。図の例はスコロトロン式の帯電器であって、電子写真感光体1の軸方向に沿って張り渡した放電ワイヤ21と、その周囲のうち電子写真感光体1に臨む面を除く3方を囲むシールド22と、シールド22の開口に設けたグリッド23とを備えている。
Among these, as the charging means 2, a charger (charger) such as a corotron or a scorotron can be used as in the prior art. The example shown in the figure is a scorotron charger, which surrounds the
露光手段3としては、例えば画像形成装置がレーザープリンタ、デジタル式の静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置などである場合、入力された電子データに基づいて電子写真感光体1の表面に静電潜像を形成できる、半導体レーザアレイなどを用いることができる。
現像手段4としては、電子写真感光体1の表面に形成した静電潜像をトナー像に現像するための、種々の現像方法に対応した、種々の方式の現像器を用いることができる。例えば図では、電子写真感光体1の表面に当接させて配置した、スポンジのような弾性体で構成した現像ローラ41と、この現像ローラ41に供給するトナーを収容するための筐体42とを備えた現像手段4を用いている。ただし採用する現像器の方式によっては、上記現像ローラ41に代えて、電子写真感光体1の表面と一定間隔をあけて配置した現像スリーブを用いてもよい。
As the
As the developing means 4, various types of developing devices corresponding to various developing methods for developing the electrostatic latent image formed on the surface of the electrophotographic
転写ローラ5は、少なくともその表面が導電性を有するとともに、所定の電位に接続されている。これにより、前記のように転写チャージャを用いる場合に比べて、画像形成装置内でのオゾンの発生を抑えて、当該オゾンによる放電生成物の発生や感光体表面への酸化物被膜の形成を抑制することができる。
さらにクリーニング手段6としては、電子写真感光体1の表面に当接させて残留したトナーを掻き落とすためのクリーニングブレード61と、掻き落としたトナーを収容するための筐体62とを備えたものなどを用いることができる。
At least the surface of the
Further, the cleaning means 6 includes a
そして次工程において、図示しない定着手段を通過させて、トナー像を被転写体の表面に定着させると、一連の画像形成が終了する。
図2は、図1の画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。
図に見るように画像形成装置は、装置を構成する各部を動作させる制御手段Cを備えている。
In the next step, when a toner image is fixed on the surface of the transfer medium through a fixing means (not shown), a series of image formation is completed.
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the image forming apparatus of FIG.
As shown in the figure, the image forming apparatus includes a control unit C that operates each part of the apparatus.
画像形成装置の操作部としてのコントロールパネルCPへの入力、および湿度センサHSの出力は、制御手段Cへ与えられる。制御手段C内には、各種動作のタイミングを規定するためのタイマC1と、各種動作の基準となる初期値などを登録したメモリC2とを設けてある。
制御手段Cは、コントロールパネルCPへの入力、湿度センサHSの出力、タイマC1によって規定したタイミング、並びにメモリC2に記録した初期値などに基づいて種々の演算を行い、それに基づいて制御信号をドライバDへ与える。そしてドライバDは、与えられる信号に基づいて電子写真感光体1を回転させながら、帯電手段2、露光手段3、現像手段4、転写ローラ5、クリーニング手段6、除電ランプ7、および転写ローラ5に転写バイアスを印加するための転写バイアス印加手段BSの駆動制御を行う。
The input to the control panel CP as the operation unit of the image forming apparatus and the output of the humidity sensor HS are given to the control means C. In the control means C, there are provided a timer C1 for defining the timing of various operations, and a memory C2 in which initial values and the like serving as a reference for various operations are registered.
The control means C performs various calculations based on the input to the control panel CP, the output of the humidity sensor HS, the timing defined by the timer C1, the initial value recorded in the memory C2, and the like, and the control signal is sent to the driver Give to D. Then, the driver D rotates the electrophotographic
図3は、上記制御手段Cによって転写バイアス印加手段BSを駆動制御して、転写ローラ5に印加する転写バイアスを変化させるタイミングを示すグラフである。
まず制御手段Cは、コントロールパネルCPからの入力などによって設定された被転写体のサイズや向きなどの情報に基づいて、被転写体の後端縁P3と、当該被転写体の後端側の、完全画像範囲と不完全画像範囲(余白部分)との境界線P1とを求める。そして両位置P1、P3を基準として、上記後端縁P3の前後一定幅の領域を、定電圧制御領域として設定する。
FIG. 3 is a graph showing the timing of changing the transfer bias applied to the
First, the control unit C based on the information such as the size and orientation of the transfer member is set by an input from the control panel CP, and the rear edge P 3 of the transfer member, the rear end of the material to be transferred of determining the boundary line P 1 of the full image area and an incomplete image range (margin). Then, with reference to both positions P 1 and P 3 , an area having a constant width before and after the rear edge P 3 is set as a constant voltage control area.
すなわち定電圧制御領域の開始位置P2は、完全画像形成範囲内の形成画像に影響を及ぼさないために、境界線P1より後方で、なおかつ被転写体に許容された規格内の斜め搬送時に、傾斜した境界線P1と交差しないできるだけ前方の位置に設定する。また定電圧制御領域の終了位置P4は、上記斜め搬送時に傾斜した被転写体の後端縁P3と交差しない位置に設定する。またこの例では、制御手段Cは、定電圧制御領域の終了位置P4より後方の、逆バイアス開始位置P5までの間に一定幅の、転写バイアスをオフ状態とする範囲を設定する。 That start position P 2 of the constant voltage control region, in order not to affect the image formed in the complete image formation range, behind the boundary line P 1, yet at the time of oblique conveyance within allowed standards on the transfer member , set as much as possible ahead of the position do not intersect the inclined boundary line P 1. The end position P 4 of the constant voltage control region is set to a position that does not intersect the rear edge P 3 of the transfer target body which is inclined at said oblique conveyor. In this example, the control unit C is set backward from the end position P 4 of the constant voltage control region, a constant width until the reverse bias start position P 5, the range to be the OFF state a transfer bias.
次に制御手段Cは、定電圧制御領域において定電圧制御する電圧値V2を設定する。電圧値V2は、前述したように完全画像形成領域での通常の転写時に定電流制御される電圧値V1の範囲よりも低い値であればよいが、転写メモリの発生をより確実に防止することを考慮すると、被転写体の後端縁P3より後方側において転写ローラ5と電子写真感光体1とが直接に接触した際に、両者間で放電が開始されるしきい値よりも低い電圧値に設定するのが好ましい。
Next, the control unit C sets the voltage value V 2 to the constant voltage control in the constant voltage control region. The voltage value V 2 may be lower than the range of the voltage value V 1 that is constant-current controlled during normal transfer in the complete image forming region as described above, but the generation of the transfer memory can be prevented more reliably. considering that, when the
ただし、転写ローラ5と電子写真感光体1とが直接に接触した際に両者間で放電が開始されるしきい値以上であって、かかる放電によって電子写真感光体1の表面が逆極性に帯電したとしても、除電ランプ7などによって除電可能である場合には、転写メモリを生じるおそれはない。
また上記しきい値は環境条件、特に湿度によって変化するので、制御手段Cは、画像形成時に、湿度センサHSの出力に基づいて随時、電圧値V2がしきい値を超えないように微調整を行うようにするのが好ましい。
However, when the
The above threshold environmental conditions, particularly varies with the humidity, the control unit C, at the time of image formation, from time to time based on the output of the humidity sensor HS, the fine adjustment so that the voltage value V 2 does not exceed the threshold It is preferable to carry out.
それとともに制御手段Cは、逆バイアス開始位置P5より後方の範囲で、転写ローラ5に印加する逆バイアスの電圧値V3をも設定する。電圧値V3は、前記のように転写ローラ5と電子写真感光体1とが直接に接触した状態で、転写ローラ5の表面に付着したトナーを電子写真感光体1の表面に戻すことができる最低の電圧値以上とする。
そして上記の設定を行った状態で制御手段Cは、前記の各位置P1〜P5が、転写ローラ5と電子写真感光体1との間の転写ニップの、被転写体の搬送方向の中心を通過するタイミングを、図示しないレジストローラが回転を開始してからの時間でもって求めながら、転写バイアスの制御を行う。
At the same time, the control means C also sets a reverse bias voltage value V 3 applied to the
In the state where the above settings are made, the control means C determines that the positions P 1 to P 5 are the center of the transfer nip between the
例えばレジストローラが回転を開始してから、定電圧制御領域の開始位置P2が転写ニップの中心に到達するまでの時間T2は、レジストローラのニップと転写ニップの中心間の距離Aと、被転写体の先端から上記開始位置P2までの、当該被転写体の搬送方向の長さBと、被転写体の搬送速度Rとから、式:
T2=(A+B)/R
によって求めることができる。その他の位置も同様である。
For example, the time T 2 from when the registration roller starts rotating until the start position P 2 of the constant voltage control region reaches the center of the transfer nip is equal to the distance A between the nip of the registration roller and the center of the transfer nip, and from the tip of the transfer member to the start position P 2, a length B of the conveying direction of the material to be transferred from the conveying speed R of the material to be transferred, wherein:
T 2 = (A + B) / R
Can be obtained. The same applies to other positions.
そして、まず制御手段Cは、転写ローラ5に、定電流制御された転写バイアス(電圧値V1)を印加しながら、電子写真感光体1上に所定の手順で形成したトナー像を被転写体と重ねた状態で、転写ローラ5と電子写真感光体1との間を通過させる。これにより、前記のように被転写体の表面に、トナー像を良好に転写することができる。
次に制御手段Cは、前記のように転写ニップの中心に定電圧制御領域の開始位置P2が到達した時点で、転写ローラ5に印加する転写バイアスを切り替えて、電圧値がV2となるように定電圧制御された転写バイアスを印加し、そして上記転写ニップの中心に定電圧制御領域の終了位置P4が到達した時点で、転写ローラ5に印加する転写バイアスをオフにする。
First, the controller C applies a toner image formed on the electrophotographic
Next, the control means C, when the start position P 2 has reached the constant voltage control region to the center of the transfer nip as, by switching the transfer bias applied to the
これにより定電圧制御領域内の、被転写体の後端縁P3より前方側の範囲(開始位置P2から後端縁P3までの範囲)では、当該被転写体の裏汚れが防止される。また定電圧制御領域内の、後端縁P3より後方側の範囲(後端縁P3から終了位置P4までの範囲)と、それに続く、終了位置P4から逆バイアス開始位置P5までの間の範囲では、転写ローラ5と直接に接触した電子写真感光体1の表面に転写メモリが生じるのが防止される。
Thus the constant voltage control region, the rear end P 3 from the front side range of the transferred object (ranging from the start position P 2 to the rear edge P 3), the backside contamination of the transfer object is prevented The The constant voltage control region, a range from the rear end edge P 3 in the rear side (the range from the rear end edge P 3 to the end position P 4), subsequent to the reverse bias start position P 5 from the end position P 4 In the range between, transfer memory is prevented from being generated on the surface of the electrophotographic
なお転写ニップの中心に定電圧制御領域の終了位置P4が到達した時点で、転写ローラ5に逆バイアスを印加してもよいが、その場合には急激な電圧変化によってリップルが生じることがあり、リップルが生じると転写メモリが発生するので、かかる転写メモリの発生をより確実に防止するためには、この時点で、上記のように転写バイアスをオフにするのが好ましい。
Note When the end position P 4 reaches the constant voltage control region to the center of the transfer nip, may be a reverse bias is applied to the
また図の例では、定電圧制御領域での定電圧制御を、電圧値がV2である1段のみ行っているが、電圧値が異なる2段以上の定電圧制御を、当該電圧値が順次0に近づくように段階的に実施することもできる。そのためには、例えばリミッタ電圧によって電圧値を制御すればよい。
さらに制御手段Cは、前記転写ニップの中心に逆バイアス開始位置P5が到達した時点で、転写ローラ5に、電圧値がV3に設定された逆バイアスを印加する。これにより、転写ローラ5の表面に付着したトナーを電子写真感光体1に戻して、転写ローラを清浄化することができる。逆バイアスは、定電圧制御でも定電流制御でもよい。
In the illustrated example, a constant voltage control in the constant voltage control region, but the voltage value is performed only one stage is V 2, the constant voltage control of two or more stages which have different voltage values, the voltage values successively It can also be implemented step by step so as to approach zero. For this purpose, for example, the voltage value may be controlled by a limiter voltage.
Further, the control means C, when the center of the transfer nip reverse bias start position P 5 arrives, the
以上、一連の操作を行うことにより、電子写真感光体1の表面に転写メモリが発生したり、被転写体の裏汚れが発生したりするのをこれまでよりも確実に防止しながら、当該被転写体の表面にトナー像を良好に転写することが可能となる。
なおこの発明の構成は、以上で説明した図の例のものには限定されない。例えば図の例は、像担持体が電子写真感光体である画像形成装置を示していたが、像担持体は、例えばフルカラー画像形成装置などにおける中間体であってもよい。その他、この発明の要旨を変更しない範囲で、種々の設計変更を施すことができる。
As described above, by performing a series of operations, the transfer memory is generated on the surface of the electrophotographic
Note that the configuration of the present invention is not limited to the example illustrated in the above description. For example, the example shown in the figure shows an image forming apparatus in which the image carrier is an electrophotographic photosensitive member, but the image carrier may be an intermediate in a full-color image forming apparatus, for example. In addition, various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
以下にこの発明を、実施例、比較例に基づいてさらに詳細に説明する。
画像形成装置の試作
図1に示す構造を有する京セラミタ(株)製のレーザープリンタ(型番FS−1020D)に改造を施して、転写バイアスを、図3に示すように段階的に調整できるようにした画像形成装置を試作した。なお、画像形成装置の諸元は下記のとおりであった。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples and comparative examples.
Prototype of Image Forming Apparatus A laser printer (model number FS-1020D) manufactured by Kyocera Mita Co., Ltd. having the structure shown in FIG. 1 is modified so that the transfer bias can be adjusted stepwise as shown in FIG. A prototype image forming apparatus was made. The specifications of the image forming apparatus are as follows.
電子写真感光体1
種類:正帯電型単層有機感光体
直径:30mm
感光層の厚み:30μm
回転の線速:120mm/秒
帯電電位:+400V
転写ローラ5
構造:導電性発泡EPDM(エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム)からなるローラ本体の中心に金属製のシャフトを貫通、一体化した。
Type: Positively charged single-layer organic photoreceptor Diameter: 30 mm
Photosensitive layer thickness: 30 μm
Rotational linear velocity: 120mm / sec Charging potential: + 400V
Structure: A metal shaft penetrates and is integrated into the center of a roller body made of conductive foamed EPDM (ethylene-propylene-diene copolymer rubber).
ローラー径:16mm
シャフト径:6mm
ローラ本体の体積固有抵抗値:108〜1010Ω・cm
そして転写ローラ5に印加する、図3において定電圧制御領域の開始位置P2以前の、トナー像転写時の転写バイアスを電流値−8μAの定電流制御(電圧値V1=−1.5〜−2.5kV)、開始位置P2から終了位置P4までの定電圧制御領域の転写バイアスを電圧値V2=−0.5〜−1.0kVの範囲の、一定電圧値の定電圧制御、逆バイアス開始位置P5以降の逆バイアスを電圧値V3=+550Vの定電圧制御に設定して、50000枚の連続画像形成を行った後、最後の被転写体の表裏両面を観察した。
Roller diameter: 16mm
Shaft diameter: 6mm
Volume resistivity of roller body: 10 8 to 10 10 Ω · cm
Then, constant current control (voltage value V 1 = −1.5˜) is applied to the
そうしたところ、被転写体の表面側の形成画像には転写メモリの発生に伴う画像濃度の上昇やカブリは見られず、また裏面側には裏汚れは見られなかった。
また比較のため、図3中の定電圧制御領域の開始位置P2から終了位置P4までの間、転写ローラに印加する転写バイアスをオフにして、定電圧制御領域を設けずに、同じ枚数の連続画像形成を行った後、最後の被転写体の表裏両面を観察した。
As a result, there was no increase in image density or fog due to the generation of the transfer memory in the formed image on the front side of the transfer object, and no backside contamination was seen on the back side.
For comparison, between the start position P 2 of the constant voltage control region in FIG. 3 to the end position P 4, turn off the transfer bias applied to the transfer roller, without providing the constant voltage control region, the same number After the continuous image formation was performed, both the front and back surfaces of the final transferred body were observed.
そうしたところ、被転写体の表面側の形成画像には転写メモリの発生に伴う画像濃度の部分的な上昇やカブリは見られなかったが、裏面側に裏汚れが見られた。
さらに図3中の、定電圧制御領域の終了位置P4まで、転写ローラに印加する転写バイアスを、トナー像転写時と同じ電流値−8μAの定電流制御として、定電圧制御領域を設けずに、同じ枚数の連続画像形成を行った後、最後の被転写体の表裏両面を観察した。
As a result, there was no partial increase in image density or fogging due to the generation of the transfer memory in the formed image on the surface side of the transfer object, but backside contamination was seen on the back side.
Further in FIG. 3, to the end position P 4 of the constant voltage control region, the transfer bias applied to the transfer roller, as the constant current control of the same current value -8μA that during the toner image transfer, without providing the constant voltage control region After the same number of continuous images were formed, both the front and back surfaces of the last transfer target were observed.
そうしたところ、被転写体の裏面側には裏汚れは見られなかったが、表面側の形成画像に、転写メモリの発生に伴う画像濃度の部分的な上昇やカブリが見られた。 As a result, no backside contamination was observed on the back side of the transfer object, but a partial increase in image density and fogging due to the generation of the transfer memory were observed in the formed image on the front side.
1 電子写真感光体(像担持体)
5 転写ローラ
BS 転写バイアス印加手段
C 制御手段
1 Electrophotographic photoreceptor (image carrier)
5 Transfer roller BS Transfer bias applying means C Control means
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007293008A (en) * | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Kyocera Mita Corp | Image forming method |
JP2009069815A (en) * | 2007-08-22 | 2009-04-02 | Canon Inc | Image forming apparatus and high voltage output power source |
JP2013218029A (en) * | 2012-04-05 | 2013-10-24 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus |
US8923711B2 (en) | 2011-03-29 | 2014-12-30 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus configured to control a transfer bias |
-
2003
- 2003-09-26 JP JP2003335849A patent/JP2005099645A/en active Pending
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