JP2006030980A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、像担持体に繰り返し形成されるトナー像とトナー像の間の画像間領域に、検知トナー像を形成し、像担持体に接して、像担持体上のトナー像を記録材へ転写する転写部材が、像担持体の画像間領域に接する画像形成装置における、転写部材に付着するトナーの除去に関する。 In the present invention, a detection toner image is formed in an inter-image region between toner images repeatedly formed on an image carrier, and the toner image on the image carrier is contacted with the image carrier to a recording material. The present invention relates to the removal of toner adhering to a transfer member in an image forming apparatus in which a transfer member to be transferred is in contact with a region between images of an image carrier.
近年、電子写真画像形成装置の画像品位の安定化の要求が高まっている。 In recent years, there has been an increasing demand for stabilization of image quality of electrophotographic image forming apparatuses.
そこで、像担持体上に、繰り返し、複数のトナー像が形成される時、像担持体上のトナー像とトナー像の間の画像間領域に検知トナー像を形成し、検知トナー像の検知結果に基づくトナー像形成条件の制御の頻度を高くすることにより、画像品位の安定化を図っている。 Therefore, when a plurality of toner images are repeatedly formed on the image carrier, a detection toner image is formed in an inter-image region between the toner images on the image carrier and the detection result of the detection toner image. The image quality is stabilized by increasing the frequency of controlling the toner image forming conditions based on the above.
一方、像担持体上のトナー像を記録材へ転写する時に像担持体に接する転写部材は、記録材へ転写するトナー像の存在しない画像間領域にも接している。これにより、像担持体への転写部材の接離に伴う振動の発生を抑え、画像間領域を狭くすることが可能になり、画像形成装置が単位時間あたりに形成可能な画像数を増加させることができる。 On the other hand, the transfer member that contacts the image carrier when the toner image on the image carrier is transferred to the recording material is also in contact with the inter-image region where the toner image to be transferred to the recording material does not exist. As a result, it is possible to suppress the occurrence of vibration associated with the contact and separation of the transfer member with respect to the image carrier, to narrow the area between the images, and to increase the number of images that the image forming apparatus can form per unit time. Can do.
ここで、画像間領域に転写部材が接することにより、画像間領域のかぶりトナーや検知トナー像が転写部材に付着する。この付着するトナーを除去するために、転写部材が画像間領域に接している間に、転写部材に付着するトナーが静電的に像担持体に移動するクリーニング電界が形成に形成される(例えば特許文献1、2参照)。
しかしながら、検知トナー像の付着する転写部材からのトナー除去が充分に行われず、記録材の転写部材に接する面にトナーが付着する課題が発生した。 However, the toner is not sufficiently removed from the transfer member to which the detected toner image adheres, and there is a problem that the toner adheres to the surface of the recording material in contact with the transfer member.
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
移動する像担持体と、
前記像担持体に、繰り返し、複数のトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記像担持体上の前記トナー像と前記トナー像の間の画像間領域に、検知トナー像を形成する検知トナー像形成手段と、
前記像担持体の前記トナー像の形成された領域に対して記録材を介して接するか、又は、前記画像間領域に対して前記記録材を介さずに接して、前記像担持体に形成された前記トナー像を静電的に前記記録材へ転写する転写部材と、
前記像担持体上の検知トナー像を検知する検知手段と、
前記検知結果に基づき、前記トナー像形成手段のトナー像形成条件を可変に制御する制御手段と、
前記転写部材が前記画像間領域に接している間に、前記転写部材に付着するトナーが前記像担持体へ静電的に移動するクリーニング電界を形成し、前記転写部材に付着するトナーを除去するトナー除去手段と、を有する画像形成装置において、
前記転写部材が接する前記画像間領域において、前記クリーニング電界の形成に先立って前記検知トナー像が形成される時に、前記トナー除去手段が前記クリーニング電界を形成する時間をT1、前記転写部材が接する前記画像間領域に前記検知用トナー像が形成されない時に前記トナー除去手段が前記クリーニング電界を形成する時間をT2とするとき、
T1>T2
であることを特徴とする画像形成装置である。
The above object is achieved by the image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention
A moving image carrier;
Toner image forming means for repeatedly forming a plurality of toner images on the image carrier;
Detection toner image forming means for forming a detection toner image in an inter-image region between the toner image and the toner image on the image carrier;
Formed on the image carrier by contacting a region where the toner image is formed on the image carrier through a recording material, or contacting a region between the images without going through the recording material. A transfer member for electrostatically transferring the toner image to the recording material;
Detection means for detecting a detection toner image on the image carrier;
Control means for variably controlling toner image forming conditions of the toner image forming means based on the detection result;
While the transfer member is in contact with the inter-image area, a cleaning electric field is formed in which the toner adhering to the transfer member electrostatically moves to the image carrier, and the toner adhering to the transfer member is removed. An image forming apparatus having toner removing means,
When the detection toner image is formed prior to the formation of the cleaning electric field in the inter-image region that is in contact with the transfer member, the time for the toner removing unit to form the cleaning electric field is T1, and the transfer member is in contact with the transfer member. When the time during which the toner removing unit forms the cleaning electric field when the detection toner image is not formed in the inter-image region is T2,
T1> T2
The image forming apparatus is characterized by the above.
本発明によれば、2次転写ローラ26(転写部材)が接する画像間領域において、クリーニング電界の形成に先立って検知トナー像が形成される時に、トナー除去手段がクリーニング電界を形成する時間をT1、2次転写ローラ26(転写部材)が接する前記画像間領域に検知用トナー像が形成されない時にトナー除去手段が前記クリーニング電界を形成する時間をT2とするとき、T1>T2、とすることにより、2次転写ローラ26(転写部材)に検知トナー像が付着し、記録材に付着するトナーが多くなった場合においても、充分なトナー除去を行うことが可能になり、記録材の2次転写ローラ26(転写部材)に接する面にトナーが付着する問題を解消することができる。即ち、検知トナー像の単位面積あたりのトナー量は、かぶりトナーの単位面積あたりのトナー量よりも多い。そのため、かぶりトナーを除去するためにクリーニング電界を形成する時間よりも、検知トナー像のトナーを除去するためにクリーニング電界を形成する時間を長くすることにより、2次転写ローラ26(転写部材)に付着する検知トナー像のトナーを充分に除去することができた。 According to the present invention, when the detection toner image is formed prior to the formation of the cleaning electric field in the inter-image region where the secondary transfer roller 26 (transfer member) is in contact, the time for the toner removing unit to form the cleaning electric field is T1. By setting T1> T2, where T2 is the time for the toner removal means to form the cleaning electric field when the toner image for detection is not formed in the inter-image area in contact with the secondary transfer roller 26 (transfer member). Even when the detection toner image adheres to the secondary transfer roller 26 (transfer member) and the amount of toner adhering to the recording material increases, sufficient toner removal can be performed, and the secondary transfer of the recording material can be performed. The problem that toner adheres to the surface in contact with the roller 26 (transfer member) can be solved. That is, the toner amount per unit area of the detected toner image is larger than the toner amount per unit area of the fog toner. For this reason, the time for forming the cleaning electric field for removing the toner of the detected toner image is set longer than the time for forming the cleaning electric field for removing the fog toner, thereby causing the secondary transfer roller 26 (transfer member) to move. The toner in the detected toner image adhering could be sufficiently removed.
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。 The image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings.
実施例1
本発明は、図1に示す電子写真方式のカラー画像形成装置に具現化することができる。従って、本発明の画像形成装置の一実施例である電子写真方式のカラー画像形成装置について図1を参照して詳しく説明する。
Example 1
The present invention can be embodied in the electrophotographic color image forming apparatus shown in FIG. Therefore, an electrophotographic color image forming apparatus which is an embodiment of the image forming apparatus of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
本実施例にて、画像形成装置は、像担持体としての中間転写体である、支持ローラ29a、29b、29cにより担持されて、本体内に矢印X方向に走行する無端状の中間転写ベルト28を備えている。この中間転写ベルト28は、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフッ化ビニリデンなどのような誘電体樹脂のフィルムによって形成されている。不図示の給紙カセットから取り出された記録材8は、レジストローラ32を経て、中間転写ベルト28の2次転写部位に供給される。
In this embodiment, the image forming apparatus is supported by
中間転写ベルト28の上方には、トナー像形成手段としての画像形成部Pが配置される。画像形成部Pは、4つの部分Pa、Pb、Pc、Pdから構成され、Pa、Pb、Pc、Pdが直列状に配置されている。画像形成部を構成するPa、Pb、Pc、Pdは、ほぼ同様の構成をしており、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのトナー像を形成する点が異なる。
Above the
画像形成部を構成するPa、Pb、Pc、Pdは、回転可能に配置された感光ドラム21(21a、21b、21c、21d)を備えている。本実施例では、感光ドラム21(21a、21b、21c、21d)の周囲には、帯電手段である接触帯電装置22(22a、22b、22c、22d)、帯電された感光ドラム21を露光し、静電像を形成する露光手段である露光装置80(80a、80b、80c、80d)、現像手段を構成する現像装置23(23a、23b、23c、23d)、クリーニング手段を構成するクリーニング装置25(25a、25b、25c、25d)等のプロセス機器が配置されている。画像形成部を構成するPa、Pb、Pc、Pdの現像装置23(23a、23b、23c、23d)には、それぞれ、マイナス極性に帯電されたマゼンタトナー、シアントナー、イエロートナー、ブラックトナーが収納されている。
Pa, Pb, Pc, and Pd constituting the image forming unit include a photosensitive drum 21 (21a, 21b, 21c, and 21d) that is rotatably arranged. In this embodiment, the photosensitive drum 21 (21a, 21b, 21c, 21d) is exposed around the contact charging device 22 (22a, 22b, 22c, 22d), which is charging means, and the charged
感光ドラム21aは、接触帯電装置22aにより、マイナス極性に一様に帯電される。
The
マイナス極性に帯電された感光ドラム21aには、原稿のマゼンタ成分色の画像信号によるレーザー光がポリゴンミラー(不図示)等を介して投射され、感光ドラム21a上に静電潜像が形成され、これに現像装置23aから、マイナス極性に帯電されたマゼンタトナーを供給して現像し、静電潜像がマゼンタトナー像として可視化される。このトナー像が感光ドラム21aの回転にともなって、感光ドラム21aと中間転写ベルト28とが当接する1次転写部位に到来すると、1次転写手段としての1次転写ローラ24aに印加したプラス極性の1次転写バイアスによって、感光ドラム21a上のマゼンタトナー像が中間転写ベルト28に転写される(1次転写)。
Laser light based on a magenta component color image signal of an original is projected onto a negatively charged
中間転写ベルト28のマゼンタトナー像を担持した部位が画像形成部のPbに移動すると、このときまでに画像形成部のPbにおいて上記と同様な方法で感光ドラム21b上にシアントナー像が形成され、このシアントナー像がマゼンタトナー像上から中間転写ベルト28に転写される。ここで、画像形成部のPbにおいても、上述のPaと同様の帯電・バイアス印加が行われて、シアントナー像が形成され、中間転写ベルト28に転写される。また、後述の画像形成部のPc、Pdにおいても、上述のPaと同様の帯電・バイアス印加が行われて、イエロートナー像・ブラックトナー像が形成され、中間転写ベルト28に転写される。
When the portion carrying the magenta toner image on the
中間転写ベルト28に転写されたマゼンタトナー像・シアントナー像と同様に、中間転写ベルト28が移動するにつれて、画像形成部のPc、Pdのそれぞれの1次転写部位においてイエロートナー像、ブラックトナー像が、前記のマゼンタトナー像、シアントナー像上に重ね合わせて転写され、このときまでに給紙カセットからの記録材8がレジストローラ32を経て2次転写部位に達し、2次転写手段としての導電性のスポンジ状のゴムローラである2次転写ローラ26に印加したプラス極性の2次転写バイアスによって、中間転写ベルト28上の4色のトナー像が記録材8上に一括して転写される(2次転写)。
ここで、2次転写ローラ26には、電源70から2次転写バイアスが印加される。
Similar to the magenta toner image and cyan toner image transferred to the
Here, a secondary transfer bias is applied to the
また、中間転写ベルト28を介して、2次転写ローラ26に対向して設けられた支持ローラ29bは電気的に接地されている。
Further, a
2次転写後の2次転写残トナーや、2次転写ローラ26のクリーニング動作で排出されたトナーは、中間転写ベルト28上に取り付けられたクリーニング装置11でクリーニングされて、次の画像形成に備える。本実施例でのクリーニング装置11は、ウレタンゴムを所定の当接圧でばね加圧したブレードクリーニング方式を採用している。
The secondary transfer residual toner after the secondary transfer and the toner discharged by the cleaning operation of the
最後に、4色のトナー像が転写された記録材8は、中間転写ベルト28から分離された後、搬送ベルト27により定着装置9に搬送される。定着装置9では、1対のローラ9a、9bにより記録材8に熱と圧力を加えて、トナー像を記録材8に定着する。
Finally, the
本実施例の画像形成装置は、現像装置23にトナーとキャリアとを混合した二成分現像剤を用いている。本実施例のように二成分現像剤を用いる現像装置23では、現像剤のトナー(T)とキャリア(C)の混合比T/D比(D=T+C)(現像剤のトナー濃度である。以下、T/D比という。)を一定に保つことが重要であり、T/D比を一定に保つためのトナー補給制御(ATR)が実行される。本実施例におけるトナー補給制御について、次に、図2をも参照して説明する。
The image forming apparatus of this embodiment uses a two-component developer in which toner and carrier are mixed in the developing
図2に示すように、本実施例にて、被複写原稿101は、リーダー部51よって、投影され、原稿像を多数の画素部に分解し、各画素の濃度に対応した光電変換信号を出力する。リーダー部51からの出力は画像信号処理回路52に伝達され、そしてこの画像信号処理回路52は、画素毎にその画素の濃度に対応した出力レベルを有する画素画像信号を形成する。
As shown in FIG. 2, in this embodiment, a copy original 101 is projected by a
現像装置23に補給するトナー量をビデオカウント方式で制御するために、前記画像信号処理回路52の出力信号のレベルが画素毎にカウントされ、ビデオカウンタ53で積算される。そして、この画素毎の出力信号が積算された積算値C1が、前記原稿101の画像(トナー像)を1枚形成するために現像装置23で消費されるトナー量に対応している。
In order to control the amount of toner supplied to the developing
積算信号C1は、CPU54に印加されると共にRAM55に記憶される。このCPU54は、積算信号C1に基づき、現像装置23で消費されるトナー量に見合う量のトナーをホッパー12から現像装置23に供給するのに要する搬送スクリュー61の回転駆動時間を算出し、モータ62の駆動回路63を制御して、上記時間だけモータ62を駆動し、トナーの補給を行う。
The integration signal C1 is applied to the
しかし、ビデオカウント方式のATRのみでT/D比の制御を行うと、湿度や放置状態により、トナーの流動性や、かさ密度等のトナー状態の変化により、トナーの補給を行うトナーホッパーの補給精度のばらつきが生じるため、予想消費量に対するトナー補給がうまく行えず、徐々にT/D比が変動してきてしまう。そのため、定期的に中間転写ベルト28上に検知トナー像としてのパッチ画像(トナーパターン像)を形成して、現像装置23内の現像剤の実際のトナー濃度を求め、T/D比変動を補正するパッチ検知方式のATRを行っている。
However, if the T / D ratio is controlled only by the video count type ATR, the toner hopper is replenished depending on the change in the toner state such as the fluidity of the toner and the bulk density depending on the humidity and the leaving state. Since variations in accuracy occur, toner replenishment with respect to the expected consumption cannot be performed well, and the T / D ratio gradually fluctuates. Therefore, a patch image (toner pattern image) as a detected toner image is periodically formed on the
本実施例によると、図2に示すように、リーダー部51とビデオカウンタ53等とを組合せてビデオカウント方式のATRが形成されている。また、LED等の光源により基準画像となるトナーパッチ画像を照射し、フォトダーオード等の受光素子によりその反射光を検知することにより濃度を検知する検知センサー(検知手段)41を含んで、パッチ検知方式のATRが形成されている。検知センサー41は、本実施例では、図1をも参照すると分かるように、中間転写ベルト28上の2次転写ローラ26の上流側にある中間転写ベルト支持ローラ29aの位置に配設されている。
According to the present embodiment, as shown in FIG. 2, a video count ATR is formed by combining a
本実施例では、上記構成にて、パッチ画像の濃度を濃度センサー41により検知し、出力信号が表すT/D比が、あらかじめイニシャライズで設定されRAM55に記憶されたT/D比の適正値に対して高いのか低いのかを制御手段としてのCPU54で判断し、トナー補給に対して補正を行う。
In this embodiment, with the above configuration, the density of the patch image is detected by the
つまり、濃度センサー41のパッチ画像の検知結果に基づき、CPU54はT/D比(画像形成条件)を可変に制御する。通常、パッチ検知方式ATRによる補正は、一定回数の画像形成動作を過ぎた画像形成動作終了後の後回転時か、若しくは、一定回数であるN枚目とN+1枚目の画像形成間(即ち、紙間)に1度の頻度で行う。
That is, based on the detection result of the patch image of the
パッチ画像は、図3に示す様に中間転写ベルト28上に形成され、検知センサー41に検知される。
As shown in FIG. 3, the patch image is formed on the
パッチ画像は、本実施例の画像形成装置で用いるマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのトナーを用い、それぞれ1つづ形成され、合計4個形成される。 The patch images are formed one by one using magenta, cyan, yellow, and black toners used in the image forming apparatus of this embodiment, and a total of four patch images are formed.
4つのパッチ画像は、中間転写ベルトの進行方向(図中、矢印X)において、重なるように配置される。 The four patch images are arranged so as to overlap in the traveling direction of the intermediate transfer belt (arrow X in the figure).
つまり、中間転写ベルト28上の、N枚目の画像と(N+1)枚目の画像(トナー像)の間の画像間領域にパッチ画像が形成される。
That is, a patch image is formed in the inter-image region between the Nth image and the (N + 1) th image (toner image) on the
また、画像間領域にパッチ画像が形成されると、このパッチ画像が2次転写ローラ26を通過した後、この画像領域間に2次転写ローラ26が接している間に、2次転写ローラ26にはクリーニングバイアスが印加され、2次転写ローラ28に付着したパッチ画像のトナーが除去される。このクリーニングバイアスについては、後に詳しく述べる。
Further, when a patch image is formed in the inter-image region, after the patch image passes through the
本実施例では、N=100とし、100枚の紙にプリントを行うごとに、パッチ検方式ATR補正を行う。 In this embodiment, N = 100, and patch detection ATR correction is performed every time printing is performed on 100 sheets of paper.
また、本実施例では、2次転写ローラ26は、転写材8へ転写される画像(トナー像)の存在しない中間転写ベルト28の画像間領域に対しても接している。
In this embodiment, the
中間転写ベルト28の画像間領域には、かぶりトナーが付着している。そのため、画像間領域にパッチ画像が形成されない場合においても、2次転写ローラ26が画像間領域に接することにより、2次転写ローラ26にはトナーが付着する。
The fog toner adheres to the inter-image area of the
かぶりトナーは、パッチ画像よりも単位面積あたりのトナー量は少ないが、繰り返し多くの画像形成が行われると、2次転写ローラ28に付着するトナーは、紙の裏面(トナー像の転写される面の裏面)へのトナー付着の原因となる。
The fog toner has a smaller toner amount per unit area than the patch image, but when a large amount of image formation is repeated, the toner adhering to the
そこで、一定数の画像形成の度に、2次転写ローラ26にクリーニングバイアスが印加されて、2次転写ローラ26に付着した、かぶりトナーの除去が行われる。
Therefore, every time a certain number of images are formed, a cleaning bias is applied to the
ここで、一定数をM枚とすると、中間転写ベルト28上のM枚目の画像と(M+1)枚目の画像の間の画像間領域に2次転写ローラ26が接している間に、2次転写ローラ26にはクリーニングバイアスが印加され、2次転写ローラ26に付着するかぶりトナーが除去される。このクリーニングバイアスについては、後に詳しく述べる。
Here, if the fixed number is M sheets, the
本実施例では、M=50とし、50枚の紙にプリントを行うごとに、2次転写ローラ26のかぶりトナーの除去を行う。
In this embodiment, M = 50, and the fog toner is removed from the
これらの制御を含む本実施例における、2次転写バイアスのシーケンス図を、図4〜図7を用いて説明する。 A sequence diagram of the secondary transfer bias in this embodiment including these controls will be described with reference to FIGS.
図4は、連続画像形成中にATR補正が入り、画像間領域にパッチ画像が形成され、更に、パッチ画像の形成された画像間領域に2次転写ローラ26が接している間に、クリーニングバイアスが印加される場合のシーケンス図である。
FIG. 4 shows a cleaning bias while ATR correction is applied during continuous image formation, a patch image is formed in the inter-image area, and the
図5は、連続画像形成中にATR補正が入らず、更に、パッチ画像の形成されていない画像間領域に2次転写ローラ26が接している間に、クリーニングバイアスが印加される場合のシーケンス図である。
FIG. 5 is a sequence diagram in the case where the cleaning bias is applied while the ATR correction is not performed during continuous image formation and the
図6は、画像形成動作終了後の後回転時にパッチ検方式のATR補正が入り、一方、パッチ画像の形成されていない画像間領域には2次転写ローラ26が接している間に、クリーニングバイアスが印加されない場合のシーケンス図である。
FIG. 6 shows a cleaning bias while the
図7は、パッチ検方式のATR補正が入らず、さらに、パッチ画像の形成されていない画像間領域に2次転写ローラ26が接している間に、クリーニングバイアスが印加されない場合のシーケンス図である。
FIG. 7 is a sequence diagram in the case where the cleaning bias is not applied while the
本実施例では、通常画像形成時は、図7に示すように、画像形成動作が開始されると、感光ドラムの前回転に伴い、2次転写ローラ26のクリーニングとして、2次転写ローラ1周分、転写バイアスと逆極性のバイアス、−500Vを印加後、同様に1周分転写バイアスと同極性のバイアス、+500Vを印加する。その後、画像形成動作に同期し、記録材が2次転写ローラに到達するタイミングで、転写バイアスとして約+2KVを印加する。連続画像形成時は、紙間で一旦転写バイアスをOFFし、次の記録材が来るタイミングで再び転写バイアスの印加を開始する動作を繰り返す。最後の記録材が2次転写ローラを通過後は、後回転クリーニングシーケンスを開始する。本実施例では、後回転時に−500V、+500Vを各2次転写ローラ1周分の時間だけ印加した後に、2次転写バイアスをOFFして後回転動作を終了する。
In this embodiment, during normal image formation, as shown in FIG. 7, when the image forming operation is started, the
続いて、次のプリントジョブの画像形成が開始されと、感光ドラムの前回転に伴い、2次転写ローラ26のクリーニングバイアスとして、2次転写ローラ26の1周分、転写バイアスと逆極性のバイアス、−500Vを印加後、同様に1周分転写バイアスと同極性のバイアス、+500Vを印加する。その後、画像形成動作に同期し、転写材が2次転写ローラに到達するタイミングで、転写バイアスとして約+2KVを印加する。
Subsequently, when image formation of the next print job is started, as the cleaning bias of the
尚、転写バイアス、クリーニングバイアスは、上記に示す値の一通りではなく、記録材、環境、耐久状況等により適宜変化する。 Note that the transfer bias and the cleaning bias are not limited to the values shown above, but appropriately change depending on the recording material, environment, durability, and the like.
また、図5に示す様に、連続画像形成中の紙間において、2次転写ローラ26に付着するかぶりトナーのクリーニングを行うシーケンスでは、連続画像形成中の画像間領域に2次転写ローラ26が接している間に、−500Vと+500Vのクリーニングバイアスを各1周づつ印加した後に、次の転写材が2次転写ローラニップ部に突入するタイミングに合わせて、再び通常の画像形成動作を繰り返し、後回転時にパッチ動作が入らない場合では、図6に示すシーケンスと同様に、−500V、+500Vを、それぞれ、2次転写ローラ26の1周分の時間だけ印加した後に、2次転写バイアスをOFFして後回転動作を終了する。
Further, as shown in FIG. 5, in the sequence of cleaning the fog toner adhering to the
更に、図4に示すように、連続画像形成中の紙間にパッチ検知方式のATR補正を行うシーケンスでは、パッチ画像が2次転写ローラニップ部、即ち、2次転写ローラ26との接触部を通過中は、2次転写ローラ26に転写バイアスと逆極性の、−100Vのバイアスを印加しつづけ、パッチ画像による2次転写ローラの汚染を極力防ぐ。パッチ画像が2次転写ローラニップ部を通過後には、−500Vと+500Vのクリーニングバイアスを各1周づつ交互に2次転写ローラ各2周分の時間印加した後に、次の記録材が2次転写ローラニップ部に突入するタイミングに合わせて、再び通常の画像形成動作を繰り返し、後回転時にパッチ動作が入らない場合では、図7と全く同様に、−500V、+500Vを各2次転写ローラ1周分の時間だけ印加した後に、2次転写バイアスをOFFして後回転動作を終了する。
Furthermore, as shown in FIG. 4, in the sequence of patch detection ATR correction between sheets during continuous image formation, the patch image passes through the secondary transfer roller nip portion, that is, the contact portion with the
次に、後回転にパッチ検方式のATR補正が入る場合の2次転写バイアスのシーケンスを、図6を用いて説明をする。 Next, a secondary transfer bias sequence when patch detection ATR correction is included in the post-rotation will be described with reference to FIG.
図6に示すように、画像形成終了時の後回転のタイミングにパッチ検方式のATR補正が入ると、パッチ画像が2次転写ローラニップ部を通過中は、図4の紙間でのシーケンスと同様に、2次転写ローラ26に転写バイアスと逆極性の、−100Vのバイアスを印加しつづけ、パッチ画像による2次転写ローラの汚染を極力防ぐ。パッチ画像が2次転写ローラニップ部を通過後は、−500Vと+500Vのクリーニングバイアスを2次転写ローラ26の各2周分の時間印加する。その後、中間転写ベルト28上の付着トナーによる機内汚染防止のため、2次転写ローラ26から中間転写ベルト28に再転写された付着トナーは、中間転写ベルト28上に取り付けられたクリーニング装置11でクリーニングされて、後回転動作を終了する。
As shown in FIG. 6, when patch detection ATR correction is entered at the post-rotation timing at the end of image formation, the patch image is similar to the sequence between sheets in FIG. 4 while it passes through the secondary transfer roller nip. In addition, a −100 V bias having a polarity opposite to the transfer bias is continuously applied to the
続いて、次のプリントジョブの画像形成が開始されと、感光ドラム21の前回転に伴い、2次転写ローラ26のクリーニングとして、2次転写ローラ26の1周分、転写バイアスと逆極性のバイアス、−500Vを印加後、同様に2次転写ローラ26の1周分転写バイアスと同極性のバイアス、+500Vを印加する。その後、画像形成動作に同期し、記録材8が2次転写ローラ26に到達するタイミングで、転写バイアスとして約+2KVを印加する。
Subsequently, when image formation of the next print job is started, as the
この様に、パッチ画像が形成された画像間領域に接する2次転写ローラ26にクリーニングバイアスを印加する時間を、パッチ画像が形成されない画像間領域に接する2次転写ローラ26にクリーニングバイアスを印加する時間よりも長くすることにより、2次転写ローラ26に付着するトナーを充分に除去することができた。
In this way, the cleaning bias is applied to the
また、パッチ画像がプリントジョブの終了時の後回転のタイミングに、中間転写ベルト28にパッチ画像が形成された場合に、クリーニングバイアスが2次転写転写ローラに印加される時間を、中間転写ベルト28にパッチ画像が形成されなかった場合に、クリーニングバイアスが2次転写ローラ26に印加される時間よりも長くすることにより、2次転写ローラ26に付着するトナーを充分に除去することができた。
Further, when the patch image is formed on the
つまり、中間転写ベルト28上、先のプリントジョブの最後の画像と、次のプリントジョブの最初の画像の間の画像間領域に、トナーパッチ画像が形成された際に、この画像間領域に接する2次転写ローラ26に印加されるクリーニングバイアスの印加時間を、この画像領域にトナーパッチ画像が形成されなかった際に、この画像領域に接する2次転写ローラ26に印加されるクリーニングバイアスの印加時間よりも長くすることにより、2次転写ローラ26に付着するトナーを充分に除去することができた。
That is, when the toner patch image is formed on the
実施例2
図8は、実施例1で説明した画像形成装置において、画像形成終了時の後回転のタイミングにパッチ検方式のATR補正が入った後の、2次転写ローラ26のクリーニング時間と、次の前回転時における2次転写ローラ26のクリーニング時間とを変更したときに、最初に来る記録材8の裏汚れを起こさない範囲を調べた結果を示す。
Example 2
FIG. 8 shows the cleaning time of the
上記検討方法は、以下の通りである。 The above examination method is as follows.
まず、実施例1で図4を参照して説明したように、パッチ画像が2次転写ローラニップ部を通過中は、2次転写ローラに転写バイアスと逆極性の、−100Vのバイアスを印加しつづけ、パッチ画像による2次転写ローラ26の汚染を極力防ぐ。次に、パッチ画像が2次転写ローラニップ部を通過後に、後回転での2次転写ローラ26のクリーニング時間をそれぞれ変更し、後回転動作を終了した。
First, as described with reference to FIG. 4 in the first embodiment, while the patch image passes through the secondary transfer roller nip portion, a −100 V bias having a polarity opposite to the transfer bias is continuously applied to the secondary transfer roller. Further, contamination of the
そして、次の画像形成開始時の前回転での2次転写ローラ26においても、それぞれ2次転写ローラ26のクリーニング時間を変更した後に、最初の記録材8が裏汚れするかどうかで判定を行った。
Also, in the
尚、図8の横軸は、パッチ画像が通過後の後回転クリーニング時間を示し、縦軸は、前回転時のクリーニング時間を示す。また単位は2次転写ローラ1周の時間とした。 The horizontal axis in FIG. 8 represents the post-rotation cleaning time after the patch image has passed, and the vertical axis represents the cleaning time during the pre-rotation. The unit was the time for one round of the secondary transfer roller.
検討の結果、図8に示すように、後回転時に行うパッチ画像が通過後の2次転写ローラ26のクリーニング時間T2と前回転時に行う2次転写ローラ26のクリーニング時間T3との合計時間T2+T3が、パッチ画像による2次転写ローラ26の汚れを充分にクリーニングできる時間T1以上、つまり、T1≦T2+T3とすることで、次にくる記録材8の裏汚れを防ぐことができることがわかった。
As a result of the examination, as shown in FIG. 8, the total time T2 + T3 of the cleaning time T2 of the
これに従い、図9に示すように、画像形成終了時の後回転のタイミングにパッチ検方式のATR補正が入ると、パッチ画像が2次転写ローラニップ部を通過中は、図4の紙間でのシーケンスと同様に、2次転写ローラ26に転写バイアスと逆極性の、−100Vのバイアスを印加しつづけ、パッチ画像による2次転写ローラの汚染を極力防ぐ。パッチ画像が2次転写ローラニップ部を通過後は、−500Vと+500Vのクリーニングバイアスを2次転写ローラ26の各1周分の時間印加する。その後、中間転写ベルト28上の付着トナーによる機内汚染防止のため、2次転写ローラ26から中間転写ベルト28に再転写された付着トナーを、転写クリーニングブレード11でクリーニングするまで中間転写ベルト28を回転させてから後回転動作を終了する。尚、後回転での2次転写ローラクリーニング時間を短縮しても、次の前回転では、常に、2次転写ローラ26の各1周分の2次転写クリーニング動作が入るので、十分に2次転写ローラ26のクリーニングを行うことができ、2次転写ローラ26の付着トナーによる裏汚れを軽減することができる。
Accordingly, as shown in FIG. 9, when patch detection ATR correction is entered at the post-rotation timing at the end of image formation, the patch image is moved between the papers in FIG. 4 while passing through the secondary transfer roller nip. As in the sequence, a −100 V bias having a polarity opposite to the transfer bias is continuously applied to the
図10に、本実施例における、画像形成終了後の後回転のタイミングにパッチ検方式のATR補正が入らない場合のシーケンスを示す。 FIG. 10 shows a sequence in the case where the patch detection type ATR correction is not included in the post-rotation timing after the end of image formation in this embodiment.
本実施例では、画像形成終了後の後回転のタイミングにパッチ検方式のATR補正が入らない場合には、後回転時に2次転写ローラ26にクリーニングバイアスは印加されない。
In this embodiment, when the patch detection type ATR correction is not applied at the timing of post-rotation after the end of image formation, the cleaning bias is not applied to the
本実施例においても、パッチ画像がプリントジョブの終了時の後回転のタイミングに、中間転写ベルト28にトナーパッチ画像が形成された場合に、クリーニングバイアスが2次転写転写ローラに印加される時間を、中間転写ベルト28にパッチ画像が形成されなかった場合に、クリーニングバイアスが2次転写転写ローラに印加される時間よりも長くすることにより、2次転写ローラ28に付着するトナーを充分に除去することができた。
Also in this embodiment, the time when the cleaning bias is applied to the secondary transfer transfer roller when the toner patch image is formed on the
つまり、中間転写ベルト28上、先のプリントジョブの最後の画像と、次のプリントジョブの最初の画像の間の画像間領域に、パッチ画像が形成された際に、この画像間領域に接する2次転写ローラ26に印加されるクリーニングバイアスの印加時間を、この画像領域にパッチ画像が形成されなかった際に、この画像領域に接する2次転写ローラ26に印加されるクリーニングバイアスの印加時間よりも長くすることにより、2次転写ローラ26に付着するトナーを充分に除去することができた。
That is, when a patch image is formed on the
実際に、本実施例と、比較として行った従来例1、2及び比較例1の検討結果を、表1に示す。 Table 1 shows the results of examination of the present example and the conventional examples 1 and 2 and the comparative example 1 which were actually performed as a comparison.
先にも述べたように、従来例1のように、紙間のパッチ画像が2次転写ローラの通過後のクリーニングバイアスを2次転写ローラ1周分の時間印加するだけでは、2次転写ローラ26のクリーニングは不十分であり、次にくる記録材に対して裏汚れをしてしまう。クリーニングバイアスとして、正、逆バイアスを2次転写ローラ26の各2周分の時間以上印加し、裏汚れを軽減することができる。
As described above, as in the conventional example 1, the secondary transfer roller only needs to apply the cleaning bias after the patch image between the sheets passes through the secondary transfer roller for a period of one round of the secondary transfer roller as in the conventional example 1. 26 is insufficiently cleaned, and the next recording material is stained. As the cleaning bias, forward and reverse biases are applied for a time corresponding to at least two rounds of the
また、比較例1のように、2次転写ローラ26に印加するバイアス値を大きくしても、その効果は大きく変化せず、一定値以上の転写電流を流すために必要なバイアス値があればよいことが分かった。
Further, as in Comparative Example 1, even if the bias value applied to the
尚、後回転でのクリーニング時間は、必ずしも1周単位である必要性はなく、また、前回転時間が短い場合は、最初の記録材が2次転写部に到達するまでの時間を前回転クリーニング時間とし、T1−T3とした時間を後回転の2次転写ローラクリーニング時間T2と設定することで、ファーストコピー時間になんら影響を与えることがなく、後回転でパッチ画像形成が行われる場合の後回転時間を最小限にすることが可能になる。 Note that the cleaning time in the post-rotation is not necessarily in units of one rotation, and when the pre-rotation time is short, the time until the first recording material reaches the secondary transfer portion is the pre-rotation cleaning. By setting the time T1-T3 as the post-rotation secondary transfer roller cleaning time T2, there is no influence on the first copy time, and after patch image formation is performed by post-rotation. It is possible to minimize the rotation time.
実施例3
図11に、本発明の第三の実施例に係る2次転写バイアスのシーケンスを示す。本実施例においても、実施例1にて説明した画像形成装置にて具現化することができ、画像形成装置の全体構成についての説明は実施例1の説明を援用する。
Example 3
FIG. 11 shows a secondary transfer bias sequence according to the third embodiment of the present invention. This embodiment can also be embodied by the image forming apparatus described in the first embodiment, and the description of the first embodiment is used for the description of the overall configuration of the image forming apparatus.
図8のグラフに従い、本実施例では、画像形成終了時の後回転時に、パターン像による画像制御の有無によらず、後回転時間を最小限にするために、2次転写ローラ26をクリーニングすることなく後回転動作を終了した。通常の後回転時も同様とする。そして、次の画像形成開始時の前回転時に、−500Vと+500Vのクリーニングバイアスを2次転写ローラ26の各2周分の時間、交互に印加した後に、連続して記録材8が2次転写ローラニップ部に突入するタイミングに合わせて、通常の画像形成動作を繰り返すシーケンスとした。その他のシーケンスは、実施例1や実施例2と同様である。
According to the graph of FIG. 8, in this embodiment, the
本実施例における、画像形成終了後の後回転のタイミングにパッチ検方式のATR補正が入らない場合のシーケンスは、上述の図10に示したシーケンスにより行われる。 In this embodiment, the sequence when the patch detection type ATR correction is not entered at the timing of post-rotation after the end of image formation is performed by the sequence shown in FIG.
本実施例のように、後回転での2次転写ローラ26のクリーニング動作をなくしても、次の前回転で、正、逆バイアスを各2周分以上の回転時間、クリーニング動作を行うことで、記録材8への裏汚れを防ぐことが出来る。
Even if the
本実施例においても、中間転写ベルト28上、先のプリントジョブの最後の画像と、次のプリントジョブの最初の画像の間の画像間領域に、パッチ画像が形成された際に、この画像間領域に接する2次転写ローラ26に印加されるクリーニングバイアスの印加時間を、この画像領域にパッチ画像が形成されなかった際に、この画像領域に接する2次転写ローラ26に印加されるクリーニングバイアスの印加時間よりも長くすることにより、2次転写ローラ26に付着するトナーを充分に除去することができた。
Also in this embodiment, when a patch image is formed on the
実施例4
図12に、本発明の第四の実施例に係る2次転写バイアスのシーケンスを示す。本実施例においても、実施例1にて説明した画像形成装置にて具現化することができ、画像形成装置の全体構成についての説明は実施例1の説明を援用する。
Example 4
FIG. 12 shows a secondary transfer bias sequence according to the fourth embodiment of the present invention. This embodiment can also be embodied by the image forming apparatus described in the first embodiment, and the description of the first embodiment is used for the description of the overall configuration of the image forming apparatus.
本実施例は、例えば、ユーザーがドアカバーを開けた時点で、すでに画像情報を出力可能になっている場合の前回転で行うシーケンスである。このとき、ユーザーがドアを閉めた後に、まず、色ずれ防止用のパターン画像を中間転写ベルト上に形成し、これをセンサー41で検出し、色ずれ制御を行い、その後、続けて画像形成動作に入るシーケンスとされることがある。
In the present embodiment, for example, a sequence is performed in a pre-rotation when image information can already be output when the user opens the door cover. At this time, after the user closes the door, first, a pattern image for preventing color misregistration is formed on the intermediate transfer belt, and this is detected by the
色ずれ制御は、検知センサー41の色ずれ防止用のパターン画像の検知結果に基づき、露光装置80の感光ドラム21への露光条件としての画像形成条件である、露光タイミング、露光位置を可変に制御し、色ずれを補正する。
In the color misregistration control, based on the detection result of the pattern image for preventing color misregistration by the
この場合でも、図12に示すように、色ずれ防止用のパターン画像(検知トナー像)が2次転写ローラニップ部を通過中は、2次転写ローラ26に転写バイアスと逆極性の、−100Vのバイアスを印加しつづけ、パターン画像による2次転写ローラ26の汚染を極力防ぐ。パターン画像が2次転写ローラニップ部を通過後には、−500Vと+500Vのクリーニングバイアスを2次転写ローラ26の各2周分の時間、交互に印加した後に、連続して記録材8が2次転写ローラニップ部に突入するタイミングに合わせて、通常の画像形成動作を繰り返す。その後のシーケンスは、実施例1と同様となる。
Even in this case, as shown in FIG. 12, while the pattern image (detection toner image) for preventing color misregistration passes through the secondary transfer roller nip portion, the
図13に、本実施例における、前回転時に色ずれ防止用のパターン画像が形成されない場合のシーケンスを示す。 FIG. 13 shows a sequence when a pattern image for preventing color misregistration is not formed during the previous rotation in this embodiment.
画像形成動作(プリントジョブ)が開始されると、感光ドラムの前回転に伴い、2次転写ローラ26のクリーニングとして、2次転写ローラ1周分、転写バイアスと逆極性のバイアス、−500Vを印加後、同様に1周分転写バイアスと同極性のバイアス、+500Vを印加する。その後、画像形成動作に同期し、記録材が2次転写ローラに到達するタイミングで、転写バイアスとして約+2KVを印加する。
When the image forming operation (print job) is started, as the
本実施例の様に、プリントジョブの前回転時に、中間転写ベルト28に色ずれ防止用のパターン画像が形成された場合に、クリーニングバイアスが2次転写転写ローラ26に印加される時間を、中間転写ベルト28に色ずれ防止用のパターン画像が形成されなかった場合に、クリーニングバイアスが2次転写ローラ26に印加される時間よりも長くすることにより、2次転写ローラ28に付着するトナーを充分に除去することができた。
As in this embodiment, when a pattern image for preventing color misregistration is formed on the
実施例5
上記実施例では、本発明の画像形成装置は、中間転写体として中間転写ベルト28を有した構成とされたが、本発明は、斯かる構成の画像形成装置に限定されるものではない。
Example 5
In the above embodiment, the image forming apparatus of the present invention is configured to include the
図14に、本発明の画像形成装置の他の実施例の概略構成を示す。この実施例では、画像形成装置は、電子写真方式の単色の複写機或いはプリンターなどとされる画像形成装置とされ、回転可能に配置された像担持体としての感光ドラム21を備えている。感光ドラム21の周囲には、帯電装置22、現像装置23、クリーニング装置25等のプロセス機器が配置されている。現像装置23には、現像剤が収納されている。
FIG. 14 shows a schematic configuration of another embodiment of the image forming apparatus of the present invention. In this embodiment, the image forming apparatus is an image forming apparatus such as an electrophotographic monochromatic copying machine or a printer, and includes a
感光ドラム21には、原稿の画像信号によるレーザー光Lがポリゴンミラー(不図示)等を介して投射され、感光ドラム21上に静電潜像が形成され、これに現像装置23からトナーを供給して現像し、静電潜像がトナー像として可視化される。
Laser light L based on the image signal of the original is projected onto the
なお、感光ドラムは、金属のローラ212表面に感光層211が設けられた構成であるが、金属ローラは電気的に接地されている。
The photosensitive drum has a configuration in which a
感光ドラム21上に可視化されたトナー像は、転写部に到達すると、転写バイアスを印加した転写手段としての転写ローラ24に電源70からバイアスが印加されることによって、タイミングを同期させて送られてきた記録材8上に転写される。最後に、感光ドラムから分離した記録材8は、定着装置9によって定着される。
When the toner image visualized on the
感光ドラム21上にそのまま残留した付着トナーは、クリーニング装置25でクリーニングされる。
The adhered toner remaining on the
このような画像形成装置では、感光ドラム21に接触回転する転写部材としての転写ローラ24には、画像制御のために感光ドラム21に形成された濃度検出用パターン像30が転写ニップ部で直接ローラ24表面に付着する。
In such an image forming apparatus, the density
本実施例の画像形成装置では、現像装置23と転写ローラ24の間に配設された検知センサー41で、感光ドラム21上で画像パターンを濃度検知することで、トナー補給制御等の画像制御を行っている。
In the image forming apparatus of the present embodiment, the image sensor such as toner replenishment control is performed by detecting the density of the image pattern on the
このような構成の本実施例においても、転写ローラ24に対して、上記実施例1〜4における2次転写ローラ26のクリーニングと全く同様なシーケンスを持つことにより、即ち、図4〜図7、図9〜図12に示すシーケンスを実施することにより、上記実施例と同様の効果を得ることができ、転写ローラ24の裏汚れを軽減することができ、また後回転時の時間を短縮することも可能である。
Also in this embodiment having such a configuration, the
上記の実施例1〜5では、画像間領域にパッチ画像が形成された際には、この画像領域に接する2次転写ローラ26に、+500V及び−500Vのバイアスを、それぞれ、2次転写ローラ26の2回転の時間印加し、画像間領域にパッチ画像が形成されなかった際には、この画像領域に接する2次転写ローラ26に、+500V及び−500Vのバイアスを、それぞれ、2次転写ローラ26の1回転の時間印加した。
In the first to fifth embodiments, when a patch image is formed in the inter-image area, the
しかしながら、画像間領域にパッチ画像が形成された際には、一例として図15に示す様に、この画像領域に接する2次転写ローラ26に、−500Vのバイアスを、2次転写ローラ26の2回転の時間印加し、画像間領域にパッチ画像が形成されなかった際には、一例として図16に示す様に、この画像領域に接する2次転写ローラ26に−500Vのバイアスを、2次転写ローラ26の1回転の時間印加することも可能である。
However, when a patch image is formed in the inter-image region, as shown in FIG. 15 as an example, a bias of −500 V is applied to the
8 記録材
11 中間転写ベルトクリーニング装置
21(21a、21b、21c、21d) 感光ドラム(像担持体)
22(22a、22b、22c、22d) 帯電装置(帯電手段)
23(23a、23b、23c、23d) 現像装置(現像手段)
24(24a、24b、24c、24d) 1次転写ローラ(1次転写手段)
25(25a、25b、25c、25d) クリーニング装置(クリーニング手段)
26 2次転写ローラ(2次転写手段)
28 中間転写ベルト(中間転写体、像担持体)
30 濃度検出用パターン像
41 検知センサー(検知手段)
70 電源
80(80a、80b、80c、80d) 露光装置(露光手段)
8 Recording
22 (22a, 22b, 22c, 22d) Charging device (charging means)
23 (23a, 23b, 23c, 23d) Developing device (developing means)
24 (24a, 24b, 24c, 24d) Primary transfer roller (primary transfer means)
25 (25a, 25b, 25c, 25d) Cleaning device (cleaning means)
26 Secondary transfer roller (secondary transfer means)
28 Intermediate transfer belt (intermediate transfer member, image carrier)
30 Pattern image for
70 Power supply 80 (80a, 80b, 80c, 80d) Exposure apparatus (exposure means)
Claims (5)
前記像担持体に、繰り返し、複数のトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記像担持体上の前記トナー像と前記トナー像の間の画像間領域に、検知トナー像を形成する検知トナー像形成手段と、
前記像担持体の前記トナー像の形成された領域に対して記録材を介して接するか、又は、前記画像間領域に対して前記記録材を介さずに接して、前記像担持体に形成された前記トナー像を静電的に前記記録材へ転写する転写部材と、
前記像担持体上の検知トナー像を検知する検知手段と、
前記検知結果に基づき、前記トナー像形成手段のトナー像形成条件を可変に制御する制御手段と、
前記転写部材が前記画像間領域に接している間に、前記転写部材に付着するトナーが前記像担持体へ静電的に移動するクリーニング電界を形成し、前記転写部材に付着するトナーを除去するトナー除去手段と、を有する画像形成装置において、
前記転写部材が接する前記画像間領域において、前記クリーニング電界の形成に先立って前記検知トナー像が形成される時に、前記トナー除去手段が前記クリーニング電界を形成する時間をT1、前記転写部材が接する前記画像間領域に前記検知用トナー像が形成されない時に前記トナー除去手段が前記クリーニング電界を形成する時間をT2とするとき、
T1>T2
であることを特徴とする画像形成装置。 A moving image carrier;
Toner image forming means for repeatedly forming a plurality of toner images on the image carrier;
Detection toner image forming means for forming a detection toner image in an inter-image region between the toner image and the toner image on the image carrier;
Formed on the image carrier by contacting a region where the toner image is formed on the image carrier through a recording material, or contacting a region between the images without going through the recording material. A transfer member for electrostatically transferring the toner image to the recording material;
Detection means for detecting a detection toner image on the image carrier;
Control means for variably controlling toner image forming conditions of the toner image forming means based on the detection result;
While the transfer member is in contact with the inter-image area, a cleaning electric field is formed in which the toner adhering to the transfer member electrostatically moves to the image carrier, and the toner adhering to the transfer member is removed. An image forming apparatus having toner removing means,
When the detection toner image is formed prior to the formation of the cleaning electric field in the inter-image region that is in contact with the transfer member, the time for the toner removing unit to form the cleaning electric field is T1, and the transfer member is in contact with the transfer member. When the time during which the toner removing unit forms the cleaning electric field when the detection toner image is not formed in the inter-image region is T2,
T1> T2
An image forming apparatus.
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