JP2005122010A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2005122010A JP2003358883A JP2003358883A JP2005122010A JP 2005122010 A JP2005122010 A JP 2005122010A JP 2003358883 A JP2003358883 A JP 2003358883A JP 2003358883 A JP2003358883 A JP 2003358883A JP 2005122010 A JP2005122010 A JP 2005122010A
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Atsunori Kitazawa
淳憲 北澤
Masanori Nakada
将範 中田
Takeshi Ikuma
健 井熊
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent occurrence of bandings, without being influenced by the speed fluctuation of an image carrier. <P>SOLUTION: The image forming apparatus comprises a latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the image carrier 3, a developing means 6a for developing the electrostatic latent image on a toner image, a primary transfer means for transferring the toner image on an intermediate transfer body, and a secondary transfer means for transferring the toner image, transferred on the intermediate transfer body on a recording medium. A secondary transfer nip width is equal to or larger than the primary transfer nip width, the secondary transfer means is separated in a non-image region on the intermediate transfer body, and the non-image region forms the latent image by the latent image forming means, during the passage of the transfer part. The circumferential speeds of the intermediate transfer body and of the image carrier are made substantially equal. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子写真法を用いる複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係わり、特に、中間転写体を備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile using an electrophotographic method, and more particularly to an image forming apparatus provided with an intermediate transfer member.

上記画像形成装置においては、感光体等の潜像担持体上から中間転写ベルト等の中間転写体に1次転写されたトナー像を転写紙等の記録媒体上に2次転写する。そして、2次転写した後に、中間転写体上に残留した転写残トナーを、中間転写体表面に当接して該転写残トナーを掻き取るクリーニングブレード等のクリーニング手段によって中間転写体から除去するようにしている。   In the image forming apparatus, the toner image primarily transferred from a latent image carrier such as a photosensitive member to an intermediate transfer member such as an intermediate transfer belt is secondarily transferred onto a recording medium such as transfer paper. Then, after the secondary transfer, the transfer residual toner remaining on the intermediate transfer member is removed from the intermediate transfer member by a cleaning means such as a cleaning blade that contacts the surface of the intermediate transfer member and scrapes the transfer residual toner. ing.

この画像形成装置においては、クリーニングブレードが中間転写体表面から離間するときに、筋状のクリーニング跡(離間筋)が生じ、その結果、この離間筋が次の画像形成工程において、中間転写体に1次転写されるトナー像と重なってしまうという問題が生じる。そこで、従来は、中間転写体上に1次転写されるトナー像を基準にしてクリーニング手段の離間タイミングを制御し、クリーニング手段の離間筋が画像領域に入らないようにしている。   In this image forming apparatus, when the cleaning blade is separated from the surface of the intermediate transfer body, a streak-like cleaning mark (separation line) is generated. As a result, the separation line is applied to the intermediate transfer body in the next image forming process. There arises a problem that the toner image is primarily overlapped. Therefore, conventionally, the separation timing of the cleaning unit is controlled on the basis of the toner image primarily transferred onto the intermediate transfer member so that the separation line of the cleaning unit does not enter the image area.

しかし、上記の離間筋を非画像領域に形成したとしても以下のよな問題が生じる。これを図1により説明する。図中、3は像担持体、6aは現像ローラ、10はバックアップローラ(駆動ローラ)、11は従動ローラ、12は中間転写体、13は1次転写ローラ、15は2次転写ローラである。上記の非画像領域に形成された離間筋は、図(A)に示すように、2次転写直前に2次転写ローラ15が中間転写体12に当接したとき、2次転写ローラ15側に2転ローラ汚れ筋24となって付着してしまう(特許文献1参照)。そして、記録媒体Sへの2次転写が終了し、図(B)に示すように、2次転写ローラ15が中間転写体12から離間するとき、中間転写体12側に2転ローラ汚れ筋24が付着してしまう。ここで、2転ローラ汚れ筋24の幅Lは、2次転写ローラ15とバックアップローラ10が当接して生じる2次転写ニップ幅N2に等しい。
特開2002−82533
However, even if the above-mentioned separation line is formed in the non-image area, the following problem occurs. This will be described with reference to FIG. In the figure, 3 is an image carrier, 6a is a developing roller, 10 is a backup roller (drive roller), 11 is a driven roller, 12 is an intermediate transfer member, 13 is a primary transfer roller, and 15 is a secondary transfer roller. As shown in FIG. 4A, the separation stripe formed in the non-image area is formed on the side of the secondary transfer roller 15 when the secondary transfer roller 15 contacts the intermediate transfer body 12 immediately before the secondary transfer. The two-roller stains 24 become attached (see Patent Document 1). Then, when the secondary transfer to the recording medium S is completed and the secondary transfer roller 15 is separated from the intermediate transfer body 12, as shown in FIG. Will stick. Here, the width L of the second transfer roller smear line 24 is equal to the secondary transfer nip width N2 generated when the secondary transfer roller 15 and the backup roller 10 come into contact with each other.
JP 2002-82533 A

図2は、上記の離間筋24が転写位置T1を通過する状態を示す図である。図(A)は、中間転写体12上に2転ローラ汚れ筋24が残り、この離間位置C1が1次転写位置T1に進んでいく状態を示し、図(B)は、2転ローラ汚れ筋24が一次転写位置T1に到達した状態を示し、図(C)は2転ローラ汚れ筋24が一次転写位置T1を通過し、像担持体3に形成された静電潜像が現像ローラ6aにより現像される状態を示している。   FIG. 2 is a view showing a state in which the above-mentioned separating muscle 24 passes the transfer position T1. FIG. (A) shows a state in which the two-roller roller streak 24 remains on the intermediate transfer body 12, and the separation position C1 advances to the primary transfer position T1, and FIG. 24 shows a state in which the primary transfer position T1 has been reached. FIG. 8C shows the two-roller roller smear line 24 passing through the primary transfer position T1, and the electrostatic latent image formed on the image carrier 3 is developed by the developing roller 6a. A state of being developed is shown.

ところで、本発明者が種々の実験を行ったところ、上記のようにクリーニング手段の離間筋が画像領域に入らないようにしても以下のような問題が生じることが判った。すなわち、図(B)に示すように離間筋24が1次転写位置T1にあり、2転ローラ汚れ筋幅L≧1次転写ニップ幅N1である場合、像担持体3に潜像書き込み動作を行うと像担持体3の速度変動が生じ、像担持体3の速度ムラに伴う濃度ムラや色ずれ、いわゆるバンディングが発生することが判明した。これは中間転写体12と像担持体3との間に2転ローラ汚れ筋24(トナー)があると、両者間の摩擦力が低下し、その結果、像担持体3が滑って速度変動を起こしてしまうことに起因している。   By the way, as a result of various experiments conducted by the present inventor, it has been found that the following problem occurs even if the separation line of the cleaning means does not enter the image area as described above. That is, as shown in FIG. 4B, when the separation stripe 24 is at the primary transfer position T1 and the second transfer roller dirt stripe width L ≧ primary transfer nip width N1, the latent image writing operation is performed on the image carrier 3. When it did, it turned out that the speed fluctuation | variation of the image carrier 3 arises, and the density nonuniformity accompanying the speed nonuniformity of the image carrier 3 and a color shift, what is called a banding generate | occur | produces. This is because if there is a two-roller stain 24 (toner) between the intermediate transfer member 12 and the image carrier 3, the frictional force between them decreases, and as a result, the image carrier 3 slips and the speed changes. It is caused by waking up.

この現象は、像担持体3と中間転写体12の回転に速度差がある場合に特に顕著である。図3は、像担持体の速度変動を測定した実験データを示す図である。本実験においては中間転写体の周速度を像担持体の周速度よりも0.7%早く設定し、中間転写体にBk(ブラック)、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イェロー)の順にトナー像を転写している。図3において、縦軸に速度ムラ、横軸に時間を表し、速度ムラは、
(中間転写体の回転速度−像担持体の回転速度)/像担持体の回転速度×100(%)で表され、従って、速度むらのプラスは像担持体が中間転写体より遅く、速度ムラのマイナスは像担持体が中間転写体より早くなることを示している。ここで最初に大きな速度ムラが現れているのは、回転検出を行うエンコーダのベルトつなぎ目に当たる信号の乱れであり、直接、回転の乱れを示しているのではないので無視される。これによれば、中間転写体の2転ローラ汚れ筋が1次転写位置にきたときに、図3の矢印に示すように顕著な速度ムラを発生していることが判る。
This phenomenon is particularly remarkable when there is a speed difference between the rotation of the image carrier 3 and the intermediate transfer member 12. FIG. 3 is a diagram showing experimental data obtained by measuring the speed fluctuation of the image carrier. In this experiment, the peripheral speed of the intermediate transfer member is set 0.7% faster than the peripheral speed of the image carrier, and Bk (black), C (cyan), M (magenta), and Y (yellow) are set on the intermediate transfer member. The toner images are transferred in this order. In FIG. 3, the vertical axis represents speed unevenness, the horizontal axis represents time,
(Rotation speed of the intermediate transfer member−rotation speed of the image carrier) / rotation speed of the image carrier × 100 (%). Therefore, a plus of unevenness in speed is that the image carrier is slower than the intermediate transfer member, and the speed is uneven. The minus sign indicates that the image carrier is faster than the intermediate transfer member. Here, the first large speed irregularity appears because of the disturbance of the signal that hits the belt joint of the encoder that detects the rotation, and is ignored because it does not directly indicate the disturbance of the rotation. According to this, it can be seen that when the two-roller roller smear of the intermediate transfer member comes to the primary transfer position, remarkable speed unevenness occurs as shown by the arrows in FIG.

以下、中間転写体12が像担持体3より周速度が大きい場合について説明する。一般に、像担持体3と中間転写体12の間には摩擦力と静電吸着力が働き、この二つの力により像担持体3は中間転写体12に引っ張られるように駆動している。しかし、1次転写領域に2転ローラ汚れ筋(トナー)が局所的に存在すると、その部分の摩擦力が急激に低下し、中間転写体12が像担持体3を引っ張る力が低下する。その結果、像担持体は一瞬速度が遅くなり、このとき像担持体に潜像を書き込むと書込位置がずれ、上記のバンディングが発生してしまう。   Hereinafter, a case where the intermediate transfer member 12 has a higher peripheral speed than the image carrier 3 will be described. Generally, a frictional force and an electrostatic attraction force act between the image carrier 3 and the intermediate transfer member 12, and the image carrier 3 is driven to be pulled by the intermediate transfer member 12 by these two forces. However, if the secondary transfer roller smear line (toner) is locally present in the primary transfer region, the frictional force of that portion rapidly decreases, and the force with which the intermediate transfer member 12 pulls the image carrier 3 decreases. As a result, the image carrier is instantaneously slowed down. When a latent image is written on the image carrier at this time, the writing position is shifted and the above banding occurs.

また、この像担持体3の速度変動は像担持体のクリーニング手段によってさらに助長される。以下、クリーニング手段としてクリーニングブレードを用いた場合について説明する。クリーニングブレードはスティック−スリップ現象を利用してトナーを除去している。したがって、クリーニングブレード先端には常に応力がかかっており、像担持体の速度が一瞬遅くなると、ブレード先端の応力解放され、これによりさらに速度変動を助長することになる。   The speed fluctuation of the image carrier 3 is further promoted by the image carrier cleaning means. Hereinafter, a case where a cleaning blade is used as the cleaning means will be described. The cleaning blade uses a stick-slip phenomenon to remove toner. Therefore, stress is always applied to the tip of the cleaning blade, and when the speed of the image carrier is decreased for a moment, the stress at the tip of the blade is released, and this further promotes speed fluctuation.

さらに、1次転写位置T1において、像担持体3と中間転写体12との間には上述のとおり静電吸着力が働いており、速度変動はこの力にも依存する。すなわち、離間筋24による摩擦力が低下しても静電吸着力が大きければその変化の影響を少なくすることができ、逆に、静電吸着力が弱いと速度変動が大きくなってしまう。   Further, at the primary transfer position T1, the electrostatic attraction force acts between the image carrier 3 and the intermediate transfer member 12 as described above, and the speed variation also depends on this force. That is, even if the frictional force due to the separating muscle 24 is reduced, if the electrostatic attraction force is large, the influence of the change can be reduced. On the contrary, if the electrostatic attraction force is weak, the speed fluctuation becomes large.

本発明は、上記従来の問題を解決するものであって、中間転写体上の離間筋に起因する像担持体の速度変動を低減し、バンディングの発生を防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems, and provides an image forming apparatus capable of reducing fluctuations in the speed of an image carrier caused by a separation line on an intermediate transfer member and preventing occurrence of banding. The purpose is to do.

そのために本発明の画像形成装置は、像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該静電潜像をトナー像に現像する現像手段と、該トナー像を中間転写体に転写する一次転写手段と、前記中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体に転写する2次転写手段とを備え、前記2次転写ニップ幅が1次転写ニップ幅以上であり、前記2次転写手段は中間転写体上の非画像領域で離間され、前記非画像領域が転写部通過中に前記潜像形成手段による潜像形成を行う画像形成装置において、前記中間転写体と像担持体の周速を略等速とすることを特徴とする。
また、前記中間転写体と像担持体との周速差を±0.3%の範囲内とすることを特徴とする。
また、前記像担持体および中間転写体は、一つの駆動モータからそれぞれギヤ列を介して駆動されることを特徴とする。
Therefore, an image forming apparatus according to the present invention includes a latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on an image carrier, a developing unit that develops the electrostatic latent image into a toner image, and the toner image that is an intermediate transfer member. And a secondary transfer means for transferring the toner image transferred to the intermediate transfer body onto a recording medium, wherein the secondary transfer nip width is equal to or greater than the primary transfer nip width, In the image forming apparatus in which the next transfer unit is separated by a non-image area on the intermediate transfer body, and the latent image forming unit forms a latent image while the non-image area passes through the transfer unit, the intermediate transfer body and the image carrier The peripheral speed is made substantially constant.
Further, the peripheral speed difference between the intermediate transfer member and the image carrier is within a range of ± 0.3%.
The image carrier and the intermediate transfer member are each driven by a single drive motor via a gear train.

本発明によれば、中間転写体と像担持体の周速を略等速とすることにより、中間転写体上の汚れ筋に起因する像担持体の速度変動を低減し、バンディングの発生を防止することができる。   According to the present invention, by making the peripheral speed of the intermediate transfer member and the image carrier approximately constant, the speed fluctuation of the image carrier due to the smear on the intermediate transfer member is reduced and banding is prevented. can do.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図4は本発明に係る画像形成装置の実施の形態を示す図であり、図中、1は画像形成装置、2は本体ケース、3は感光体等の像担持体、4は帯電装置、5は露光装置(潜像形成手段)、6は現像装置(現像手段)、7は感光体クリーナ、12は中間転写ベルトからなる中間転写体、13は1次転写ローラ(1次転写手段)、15は2次転写ローラ(2次転写手段)、16は電源装置、17は給紙トレイ、20は定着装置、21は排紙トレイを示す。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. In the figure, 1 is an image forming apparatus, 2 is a main body case, 3 is an image carrier such as a photosensitive member, 4 is a charging device, 5 Is an exposure device (latent image forming means), 6 is a developing device (developing means), 7 is a photoreceptor cleaner, 12 is an intermediate transfer member comprising an intermediate transfer belt, 13 is a primary transfer roller (primary transfer means), 15 Is a secondary transfer roller (secondary transfer means), 16 is a power supply device, 17 is a paper feed tray, 20 is a fixing device, and 21 is a paper discharge tray.

本実施形態の画像形成装置1は、図4に示すように本体ケース2の上部に形成された排紙トレイ21と、前面に開閉自在に挿着された前面カバー2aを有する。本体ケース2内には、複数の現像カートリッジを搭載した現像装置6、静電潜像が形成され現像されてトナー像が形成される像担持体3、像担持体3上のトナー像が転写される中間転写ユニット、各駆動モータやバイアスを制御する制御ユニット、電源装置16、記録媒体を収容する給紙トレイ17、記録媒体上のトナー像を定着する定着装置20などが配設されている。また、前面カバー2a内には給紙トレイ17から記録媒体を2次転写ローラ15を通して定着装置20に搬送する紙搬送ユニット19が配設されている。そして、各ユニット、装置は、本体に対して着脱可能な構成であり、メンテナンス時等には一体的に取り外して修理または交換を行うことが可能な構成になっている。   As shown in FIG. 4, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment includes a paper discharge tray 21 formed on an upper portion of the main body case 2 and a front cover 2 a that is openably and detachably inserted on the front surface. In the main body case 2, a developing device 6 having a plurality of developing cartridges, an image carrier 3 on which an electrostatic latent image is formed and developed to form a toner image, and a toner image on the image carrier 3 are transferred. An intermediate transfer unit, a control unit for controlling each drive motor and bias, a power supply device 16, a paper feed tray 17 for storing a recording medium, a fixing device 20 for fixing a toner image on the recording medium, and the like are disposed. A paper transport unit 19 for transporting the recording medium from the paper feed tray 17 to the fixing device 20 through the secondary transfer roller 15 is disposed in the front cover 2a. Each unit and device is configured to be detachable from the main body, and can be removed and repaired or replaced integrally during maintenance or the like.

像担持体である感光体3は、薄肉円筒状の導電性基材と、その表面に形成された感光層とを有する。その感光体3の外周には、回転方向に沿って感光体3を一様に帯電するための帯電装置4、感光体3上に静電潜像を形成するための露光装置5、静電潜像を現像するための現像装置6、感光体3上のトナー像を転写するための中間転写ベルト12、1次転写後の感光体3の表面をクリーニングする感光体クリーナ7などが配設されている。   The photoreceptor 3 as an image carrier has a thin cylindrical conductive substrate and a photosensitive layer formed on the surface thereof. On the outer periphery of the photosensitive member 3, a charging device 4 for uniformly charging the photosensitive member 3 along the rotation direction, an exposure device 5 for forming an electrostatic latent image on the photosensitive member 3, an electrostatic latent A developing device 6 for developing an image, an intermediate transfer belt 12 for transferring a toner image on the photoreceptor 3, a photoreceptor cleaner 7 for cleaning the surface of the photoreceptor 3 after primary transfer, and the like are provided. Yes.

中間転写ユニットは、駆動ローラ10および従動ローラ11と、無端状の中間転写ベルト12からなり両ローラ10、11に巻架され図示矢印方向に駆動されて感光体3上のトナー像が転写される中間転写ベルト12と、中間転写ベルト12の裏面で感光体3に対向して配設され感光体3上のトナー像を中間転写ベルト12に1次転写するための一次転写ローラ13と、中間転写ベルト12上の残留トナーを除去する転写ベルト用のクリーニングブレード14と、駆動ローラ10に対向して配設され、中間転写ベルト12上に形成された4色フルカラーのトナー像を記録媒体(紙等)上に2次転写するための二次転写ローラ15とからなっている。   The intermediate transfer unit is composed of a driving roller 10 and a driven roller 11 and an endless intermediate transfer belt 12. The intermediate transfer unit is wound around both rollers 10 and 11 and is driven in the direction of the arrow in the drawing to transfer the toner image on the photoreceptor 3. An intermediate transfer belt 12, a primary transfer roller 13 that is disposed on the back surface of the intermediate transfer belt 12 so as to face the photoreceptor 3 and primarily transfers the toner image on the photoreceptor 3 to the intermediate transfer belt 12, and intermediate transfer A transfer belt cleaning blade 14 that removes residual toner on the belt 12 and a drive roller 10 are arranged to face the four-color full-color toner image formed on the intermediate transfer belt 12 as a recording medium (paper or the like). ) And a secondary transfer roller 15 for secondary transfer.

露光装置5の下方には電源機器16が配設され、また本体ケース2の底部には給紙カセット17が配設され、給紙カセット17内の記録媒体は、ピックアップローラ18、シート材搬送路19、二次転写ローラ15、定着装置20を経て排紙トレイ21に搬送されるように構成されている。なお、給紙カセット17は把手17bにより装置前方に引き出し可能に装着されているとともに、用紙サイズが大きい場合に対応できるように、装置後方に突出するように引き出し可能に補助カセット17aが装着されている。   A power supply device 16 is disposed below the exposure device 5, and a paper feed cassette 17 is disposed at the bottom of the main body case 2. A recording medium in the paper feed cassette 17 is a pickup roller 18, a sheet material conveyance path. 19, the secondary transfer roller 15, and the fixing device 20 are conveyed to the paper discharge tray 21. The paper feed cassette 17 is attached to the front of the apparatus by a handle 17b so that it can be pulled out, and an auxiliary cassette 17a is attached so that it can be pulled out so as to protrude toward the rear of the apparatus so as to cope with a large paper size. Yes.

上記構成の画像形成装置1では、露光装置5に画像形成信号が入力されると、制御ユニットによる駆動モータやバイアスの制御にしたがい、感光体3、現像装置6の現像ローラ6a、中間転写ベルト12が回転駆動され、まず、感光体3の外周面が帯電装置4によって一様に帯電される。しかる後、露光装置5によって感光体3の表面に画像情報に応じた選択的な露光がなされ、静電潜像が形成される。このとき、現像装置6は、現像カートリッジの現像ローラ6aが感光体3に当接するように回転移動する。このことにより、静電潜像のトナー像が感光体3上に形成される。感光体3上に形成されたトナー像は、トナーの帯電極性と逆極性の1次転写電圧が印加された1次転写ローラ13により中間転写ベルト12上に転写され、感光体3上に残留しているトナーは感光体クリーナ7によって除去される。   In the image forming apparatus 1 configured as described above, when an image forming signal is input to the exposure device 5, the photoreceptor 3, the developing roller 6 a of the developing device 6, and the intermediate transfer belt 12 are controlled in accordance with the drive motor and bias control by the control unit. Is rotated, and first, the outer peripheral surface of the photoreceptor 3 is uniformly charged by the charging device 4. Thereafter, the exposure device 5 selectively exposes the surface of the photoreceptor 3 in accordance with the image information to form an electrostatic latent image. At this time, the developing device 6 rotates so that the developing roller 6 a of the developing cartridge comes into contact with the photoreceptor 3. As a result, a toner image of an electrostatic latent image is formed on the photoreceptor 3. The toner image formed on the photoreceptor 3 is transferred onto the intermediate transfer belt 12 by the primary transfer roller 13 to which a primary transfer voltage having a polarity opposite to the toner charging polarity is applied, and remains on the photoreceptor 3. The remaining toner is removed by the photoreceptor cleaner 7.

フルカラー画像形成装置では、現像装置6にイエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKのそれぞれの現像カートリッジ6Y、6M、6C、6Kが着脱可能に搭載される。そして、画像形成動作では、露光装置5によって感光体3の表面に第1色、例えばイエローYの画像情報に応じた選択的な露光がなされ、イエローYの静電潜像が形成される。このとき、現像装置6は、イエローYの現像カートリッジ6Yの現像ローラ6aが感光体3に当接するように回転移動し、イエローYの静電潜像のトナー像が感光体3上に形成され、続けてそのトナー像がトナーの帯電極性と逆極性の1次転写電圧が印加された1次転写ローラ13により中間転写ベルト12上に転写される。   In the full-color image forming apparatus, yellow Y, magenta M, cyan C, and black K developing cartridges 6Y, 6M, 6C, and 6K are detachably mounted on the developing device 6. In the image forming operation, the exposure device 5 selectively exposes the surface of the photoreceptor 3 in accordance with image information of the first color, for example, yellow Y, to form a yellow Y electrostatic latent image. At this time, the developing device 6 rotates so that the developing roller 6a of the yellow Y developing cartridge 6Y contacts the photoreceptor 3, and a yellow Y electrostatic latent image toner image is formed on the photoreceptor 3. Subsequently, the toner image is transferred onto the intermediate transfer belt 12 by the primary transfer roller 13 to which a primary transfer voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied.

この間、転写ベルト用のクリーニングブレード14、2次転写ローラ15は、中間転写ベルト12から離間されている。4色フルカラー画像は、この一連の処理が画像形成信号の第2色目、第3色目、第4色目に対応して繰り返して実行されることにより、各画像形成信号の内容に応じたイエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKのトナー像が感光体3から順次中間転写ベルト12上において重ね合わされて転写され形成される。なお、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの順序は任意である。   During this time, the transfer belt cleaning blade 14 and the secondary transfer roller 15 are separated from the intermediate transfer belt 12. A four-color full-color image is obtained by repeating this series of processes corresponding to the second color, the third color, and the fourth color of the image formation signal, thereby obtaining yellow Y, Magenta M, cyan C, and black K toner images are sequentially superimposed and transferred from the photoreceptor 3 onto the intermediate transfer belt 12. Note that the order of yellow Y, magenta M, cyan C, and black K is arbitrary.

そして、各色トナー像の重畳された画像が2次転写ローラ15に達するタイミングで、給紙トレイ17の記録媒体がピックアップローラ18から、レジローラ、シート材搬送路19を通して2次転写ローラ15に搬送され、2次転写ローラ15が中間転写ベルト12に押圧されるとともに2次転写電圧が印加されて、中間転写ベルト12上のトナー像が記録媒体上に転写される。このようにしてトナー像が転写された記録媒体は定着装置20まで搬送され、定着装置20により記録媒体上のトナー像が加熱加圧されて定着される。中間転写ベルト12上に残留しているトナーはクリーニングブレード14によって除去される。   The recording medium on the paper feed tray 17 is conveyed from the pickup roller 18 to the secondary transfer roller 15 through the registration roller and the sheet material conveyance path 19 at the timing when the superimposed image of each color toner image reaches the secondary transfer roller 15. The secondary transfer roller 15 is pressed against the intermediate transfer belt 12 and a secondary transfer voltage is applied to transfer the toner image on the intermediate transfer belt 12 onto the recording medium. The recording medium onto which the toner image has been transferred in this manner is conveyed to the fixing device 20, and the toner image on the recording medium is heated and pressed by the fixing device 20 to be fixed. The toner remaining on the intermediate transfer belt 12 is removed by the cleaning blade 14.

なお、両面プリントの場合には、定着装置20を出た記録媒体は、その後端が先端となるようにスイッチバックされ、両面印刷用搬送路22を経て、再び二次転写ローラ15に供給され、中間転写ベルト12上のフルカラートナー像が記録媒体上に転写され、再び定着装置20により加熱加圧され定着され、排紙トレイ21に排紙される。   In the case of double-sided printing, the recording medium exiting the fixing device 20 is switched back so that its trailing edge is the leading edge, and is supplied again to the secondary transfer roller 15 via the double-sided printing conveyance path 22. The full-color toner image on the intermediate transfer belt 12 is transferred onto the recording medium, is heated and pressed again by the fixing device 20, and is discharged onto the paper discharge tray 21.

本実施形態の現像装置6では、上記のように4つの現像カートリッジ6Y、6M、6C、6Kが着脱可能に搭載され、4色のフルカラーの画像形成装置となっているが、モノクロの画像形成装置として、トナーがブラックKの現像カートリッジ6Kのみを装着し搭載して、現像カートリッジ6Kが待機位置(ホームポジション)で待機し、画像形成時にブラックKの現像カートリッジ6Kが待機位置から回転移動して現像位置で、感光体3上の静電潜像をトナー像に現像してもよい。このことにより、フルカラーとモノカラーに同じ設計仕様の現像装置6を用いることができ、フルカラーとモノカラーの共用によりフルカラー専用、モノカラー専用の画像形成装置を設計するのに比べて保守管理、設計、製造のコストを大幅に削減することができる。   In the developing device 6 of the present embodiment, the four developing cartridges 6Y, 6M, 6C, and 6K are detachably mounted as described above to form a four-color full-color image forming device, but a monochrome image forming device. As shown in FIG. 2, only the black K developing cartridge 6K is mounted and mounted, the developing cartridge 6K waits at the standby position (home position), and the black K developing cartridge 6K rotates and moves from the standby position during image formation. The electrostatic latent image on the photoreceptor 3 may be developed into a toner image at the position. This makes it possible to use the developing device 6 with the same design specifications for full color and mono color, and maintenance management and design compared to designing an image forming apparatus dedicated to full color and mono color by sharing full color and mono color. Manufacturing costs can be greatly reduced.

次に、像担持体の速度ムラに関するメカニズムとその対処について説明する。図5は、図4の像担持体3と中間転写体12の駆動系を説明するための図である。像担持体3の一端には駆動ギヤ3aが連結され、駆動ギヤ3aは伝達ギヤ3b、3cを介して駆動モータ23の出力ギヤ23aに連結されている。また、中間転写体12を駆動する駆動ローラ10の一端には駆動ギヤ10aが連結され、伝達ギヤ10bを介して前記駆動モータ23の出力ギヤ23aに連結されている。   Next, a mechanism related to the speed unevenness of the image carrier and the countermeasures will be described. FIG. 5 is a diagram for explaining a drive system for the image carrier 3 and the intermediate transfer member 12 of FIG. A drive gear 3a is connected to one end of the image carrier 3, and the drive gear 3a is connected to an output gear 23a of the drive motor 23 via transmission gears 3b and 3c. A driving gear 10a is connected to one end of the driving roller 10 that drives the intermediate transfer body 12, and is connected to an output gear 23a of the driving motor 23 through a transmission gear 10b.

このように、像担持体3と中間転写体12は、1つの駆動モータ23からそれぞれギヤ列を介して駆動される構成のため、1次転写位置において像担持体3と中間転写体12の周速度を略等しくすることが可能となる。なお、像担持体3と中間転写体12をそれぞれ独立の駆動モータで駆動し、像担持体3と中間転写体12の周速度を略等しくするように制御してもよい。   As described above, since the image carrier 3 and the intermediate transfer member 12 are each driven by the single drive motor 23 via the gear train, the periphery of the image carrier 3 and the intermediate transfer member 12 at the primary transfer position. The speed can be made substantially equal. Note that the image carrier 3 and the intermediate transfer member 12 may be driven by independent drive motors, respectively, and the peripheral speeds of the image carrier 3 and the intermediate transfer member 12 may be controlled to be substantially equal.

図6〜図8は、本発明の1実施形態を説明するための図であり、図6はカラー画像形成装置の動作シーケンスの概要を示す図、図7は測定データを示す図、図8は周速差と速度ムラの関係を示す測定データを示す図である。   6 to 8 are diagrams for explaining an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing an outline of an operation sequence of the color image forming apparatus, FIG. 7 is a diagram showing measurement data, and FIG. It is a figure which shows the measurement data which show the relationship between a circumferential speed difference and speed nonuniformity.

図6は、vsync信号、画像信号、現像装置の色切り換え動作、現像動作、1次転写位置、2次転写ローラ動作を示している。この動作シーケンスを図4とともに説明する。像担持体3の表面が帯電装置4によって一様に帯電され、vsync信号に同期をとって画像信号をオンにし、先ず、像担持体3の表面に第1色目の画像情報に応じた選択的な露光がなされ静電潜像が形成される。このとき、現像装置6は、第1色目の現像ローラ6aが像担持体3に当接するように回転移動し、1色目のトナー像が像担持体3上に形成され、続けて1次転写電圧が印加された1次転写ローラ13により中間転写体12上に第1色目のトナー像が転写される。   FIG. 6 shows the vsync signal, the image signal, the color switching operation of the developing device, the developing operation, the primary transfer position, and the secondary transfer roller operation. This operation sequence will be described with reference to FIG. The surface of the image carrier 3 is uniformly charged by the charging device 4 and the image signal is turned on in synchronization with the vsync signal. Exposure is performed to form an electrostatic latent image. At this time, the developing device 6 rotates so that the first color developing roller 6a contacts the image carrier 3, and a toner image of the first color is formed on the image carrier 3, and then the primary transfer voltage. The toner image of the first color is transferred onto the intermediate transfer body 12 by the primary transfer roller 13 to which is applied.

この間、転写ベルト用のクリーニングブレード14、2次転写ローラ15は、中間転写体12から離間されている。4色フルカラー画像は、この一連の処理が画像形成信号の第2色目、第3色目、第4色目に対応して繰り返して実行されることにより、各画像形成信号の内容に応じたトナー像が像担持体3から順次中間転写体12上において重ね合わされて転写される。そして、各色トナー像の重畳された画像が2次転写ローラ15に達するタイミングで、記録媒体Sが2次転写ローラ15に搬送され、2次転写ローラ15が中間転写ベルト12に押圧されるとともに2次転写電圧が印加されて、中間転写体12上のトナー像が記録媒体S上に転写される。   During this time, the transfer belt cleaning blade 14 and the secondary transfer roller 15 are separated from the intermediate transfer body 12. In a four-color full-color image, this series of processing is repeatedly executed corresponding to the second color, the third color, and the fourth color of the image formation signal, so that a toner image corresponding to the content of each image formation signal is obtained. From the image carrier 3, the images are sequentially superimposed and transferred onto the intermediate transfer body 12. The recording medium S is conveyed to the secondary transfer roller 15 at a timing when the superimposed image of each color toner image reaches the secondary transfer roller 15, and the secondary transfer roller 15 is pressed against the intermediate transfer belt 12 and 2. The next transfer voltage is applied, and the toner image on the intermediate transfer body 12 is transferred onto the recording medium S.

次いで、中間転写ベルト12上に残留しているトナーはクリーニングブレード14によって除去される。クリーニングブレード14は第3色目の画像の後端がクリーニングブレード位置を通過後に中間転写体12に当接され、次の工程で形成される(2枚目の)画像の第1色目の画像の先端がクリーニングブレード位置に到達する前に中間転写体12から離間される。このクリーニングブレード14の離当接により、第4色目が重ねられたトナー像は記録媒体Sに転写され、中間転写体12上に残留したトナーはクリーニングブレード14により除去される。   Next, the toner remaining on the intermediate transfer belt 12 is removed by the cleaning blade 14. The cleaning blade 14 is brought into contact with the intermediate transfer body 12 after the rear end of the third color image has passed the cleaning blade position, and the front end of the first color image of the (second) image formed in the next step. Is separated from the intermediate transfer body 12 before reaching the cleaning blade position. By the separation contact of the cleaning blade 14, the toner image on which the fourth color is superimposed is transferred to the recording medium S, and the toner remaining on the intermediate transfer body 12 is removed by the cleaning blade 14.

図1に示すように、2次転写ローラが中間転写体12から離間すると2転ローラ汚れ筋24が発生するが、本実施形態においては、2転ローラ汚れ筋24が1次転写位置T1に至る所定時間t前に画像信号をオンにして画像書き込みを開始し静電潜像を形成するように制御している。この場合、本発明の画像形成装置においては、2転ローラ汚れ筋幅L(すなわち2次転写ニップ幅N2)を1次転写ニップ幅N1以上とし、かつ、中間転写体12と像担持体3の周速度を略等速としているため、2転ローラ汚れ筋24が1次転写位置T1を通過しても、像担持体3と中間転写体12間の摩擦力の急激な変動がなく、像担持体3の速度ムラを低減することができる。   As shown in FIG. 1, when the secondary transfer roller is separated from the intermediate transfer body 12, a 2-roll roller smear line 24 is generated, but in this embodiment, the 2-roll roller smear line 24 reaches the primary transfer position T1. Control is performed to turn on the image signal for a predetermined time t to start image writing and form an electrostatic latent image. In this case, in the image forming apparatus of the present invention, the two-roller roller smear line width L (that is, the secondary transfer nip width N2) is set to be equal to or larger than the primary transfer nip width N1, and the intermediate transfer body 12 and the image carrier 3 are Since the peripheral speed is substantially constant, even when the two-roller roller smear line 24 passes through the primary transfer position T1, there is no sudden change in the frictional force between the image carrier 3 and the intermediate transfer member 12, and the image carrier. The speed unevenness of the body 3 can be reduced.

なお、図6においては、2転ローラ汚れ筋24が1次転写位置T1に至る所定時間t前に画像信号をオンにして画像書き込みを開始しているが、2転ローラ汚れ筋24の通過による像担持体3の速度ムラが低減できるのであるから、2転ローラ汚れ筋24を含む中間転写体12の非画像領域(転写画像が形成されない領域)が1次転写位置T1を通過中に画像信号をオンにして画像書き込みを開始してもよい。   In FIG. 6, the image signal is turned on and the image writing is started a predetermined time t before the second transfer roller smear line 24 reaches the primary transfer position T <b> 1. Since the speed unevenness of the image carrier 3 can be reduced, an image signal is output while a non-image area (area where a transfer image is not formed) of the intermediate transfer body 12 including the two-roller roller smear lines 24 passes through the primary transfer position T1. The image writing may be started by turning on.

図7は、像担持体の速度変動を測定した実験データを示す図である。本実験においては中間転写体の周速度と像担持体の周速度を等速に設定し、中間転写体にトナー像を転写している。図7において、縦軸に速度ムラ、横軸に時間を表し、速度ムラは、
(中間転写体の回転速度−像担持体の回転速度)/像担持体の回転速度×100(%)で表され、従って、速度むらのプラスは像担持体が中間転写体より遅く、速度ムラのマイナスは像担持体が中間転写体より早くなることを示している。ここで最初に大きな速度ムラが現れているのは、回転検出を行うエンコーダのベルトつなぎ目に当たる信号の乱れであり、直接回転の乱れを示しているのではないので無視される。
図7によれば、2転ローラ汚れ筋が1次転写位置を通過したときに、矢印の位置で速度ムラが生じていないことが判る。
FIG. 7 is a diagram showing experimental data obtained by measuring the speed fluctuation of the image carrier. In this experiment, the peripheral speed of the intermediate transfer member and the peripheral speed of the image carrier are set to be constant, and the toner image is transferred to the intermediate transfer member. In FIG. 7, the vertical axis represents speed unevenness, the horizontal axis represents time,
(Rotation speed of the intermediate transfer member−rotation speed of the image carrier) / rotation speed of the image carrier × 100 (%). Therefore, a plus of unevenness in speed is that the image carrier is slower than the intermediate transfer member, and the speed is uneven. The minus sign indicates that the image carrier is faster than the intermediate transfer member. Here, the first large speed irregularity appears because of the disturbance of the signal that hits the belt joint of the encoder that detects the rotation, and it is ignored because it does not directly indicate the disturbance of the rotation.
According to FIG. 7, it can be seen that there is no speed unevenness at the position of the arrow when the two-roller roller smear line passes through the primary transfer position.

図8は、像担持体3と中間転写体12の速度(周速)差と、速度ムラのピーク値の関係を示す測定データである。速度ムラのピーク値は、マゼンタの印字中にピーク値の5回の平均値である。中間転写体の材質AはPETに導電材とフッ素樹脂をコートしたものであり、材質Bは導電材とポリカーボネートからなるものである。これによれば周速差±0.3%の範囲内で速度ムラを低減することができることが判明した。   FIG. 8 is measurement data showing the relationship between the speed (circumferential speed) difference between the image carrier 3 and the intermediate transfer body 12 and the peak value of the speed unevenness. The peak value of the speed unevenness is an average value of five times of the peak value during magenta printing. The material A of the intermediate transfer member is obtained by coating PET with a conductive material and a fluororesin, and the material B is made of a conductive material and polycarbonate. According to this, it was found that the speed unevenness can be reduced within the range of the peripheral speed difference ± 0.3%.

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態では、露光装置により像担持体上に静電潜像を形成しているが、帯電書込装置により静電潜像を形成してもよく、本発明においてはこれらを潜像形成手段として定義している。また、上記実施形態においては中間転写ベルトについて説明しているが、中間転写ドラムへの適用も可能であり、本発明においてはこれらを中間転写体として定義している。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible. For example, in the above embodiment, the electrostatic latent image is formed on the image carrier by the exposure device. However, the electrostatic latent image may be formed by the charging / writing device. It is defined as forming means. Although the intermediate transfer belt has been described in the above embodiment, it can be applied to an intermediate transfer drum, and in the present invention, these are defined as intermediate transfer members.

本発明に係る2転ローラ汚れ筋の発生を説明するための図である。It is a figure for demonstrating generation | occurrence | production of the 2 rolling-roller stain | pollution | contamination stripe based on this invention. 2転ローラ汚れ筋が一次転写位置を通過する状態を示す図である。It is a figure which shows the state in which 2 rolling-roller stain | pollution | contamination stripe | line passes a primary transfer position. 本発明の課題を説明するための図であり、像担持体の速度変動を測定した実験データを示す図である。It is a figure for demonstrating the subject of this invention, and is a figure which shows the experimental data which measured the speed fluctuation | variation of the image carrier. 本発明に係る画像形成装置の実施の形態を示す図である。1 is a diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. 図4の像担持体と中間転写体の駆動系を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a drive system for the image carrier and the intermediate transfer member in FIG. 4. 本発明の1実施形態である動作シーケンスを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement sequence which is one Embodiment of this invention. 図6の測定データを示す図である。It is a figure which shows the measurement data of FIG. 本発明における周速差と速度ムラの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the circumferential speed difference and speed nonuniformity in this invention.

符号の説明Explanation of symbols

3…像担持体、5…潜像形成手段、6…現像手段、12…中間転写体
13…1次転写手段、15…2次転写手段
23…駆動モータ、3a〜3c、10a〜10b…ギヤ列
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Image carrier, 5 ... Latent image formation means, 6 ... Developing means, 12 ... Intermediate transfer body 13 ... Primary transfer means, 15 ... Secondary transfer means 23 ... Drive motor, 3a-3c, 10a-10b ... Gear Column

Claims (3)

像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該静電潜像をトナー像に現像する現像手段と、該トナー像を中間転写体に転写する一次転写手段と、前記中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体に転写する2次転写手段とを備え、前記2次転写ニップ幅が1次転写ニップ幅以上であり、前記2次転写手段は中間転写体上の非画像領域で離間され、前記非画像領域が転写部通過中に前記潜像形成手段による潜像形成を行う画像形成装置において、前記中間転写体と像担持体の周速を略等速とすることを特徴とする画像形成装置。 A latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on an image carrier; a developing unit that develops the electrostatic latent image into a toner image; a primary transfer unit that transfers the toner image to an intermediate transfer member; A secondary transfer unit that transfers the toner image transferred to the transfer body to a recording medium, wherein the secondary transfer nip width is equal to or greater than the primary transfer nip width, and the secondary transfer unit is not on the intermediate transfer body. In an image forming apparatus that is separated by an image area and forms a latent image by the latent image forming means while the non-image area passes through a transfer portion, the peripheral speed of the intermediate transfer body and the image carrier is set to be substantially constant. An image forming apparatus. 前記中間転写体と像担持体との周速差を±0.3%の範囲内とすることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a difference in peripheral speed between the intermediate transfer member and the image carrier is within a range of ± 0.3%. 前記像担持体および中間転写体は、一つの駆動モータからそれぞれギヤ列を介して駆動されることを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。 3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the image carrier and the intermediate transfer member are each driven by a single drive motor through a gear train.
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