JP2007199641A - Image forming apparatus - Google Patents

Image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2007199641A
JP2007199641A JP2006021180A JP2006021180A JP2007199641A JP 2007199641 A JP2007199641 A JP 2007199641A JP 2006021180 A JP2006021180 A JP 2006021180A JP 2006021180 A JP2006021180 A JP 2006021180A JP 2007199641 A JP2007199641 A JP 2007199641A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
intermediate transfer
image
primary transfer
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006021180A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Miyazaki
貴史 宮崎
Yoshie Iwakura
良恵 岩倉
Atsushi Takehara
淳 竹原
Tomoya Adachi
知哉 足立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Printing Systems Ltd
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Printing Systems Ltd
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Printing Systems Ltd, Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Printing Systems Ltd
Priority to JP2006021180A priority Critical patent/JP2007199641A/en
Publication of JP2007199641A publication Critical patent/JP2007199641A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Color Electrophotography (AREA)
  • Cleaning In Electrography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of suppressing such a failure that forcibly consumed toner is transferred to an intermediate transfer body, and then, removed by an intermediate transfer body cleaning means, and also, of suppressing up-sizing of the apparatus, the reduction of degree of layout freedom in the apparatus, and the increase of the cost of the apparatus. <P>SOLUTION: During the execution of a mode for forcibly consuming the toner, a primary transfer bias is controlled by an arithmetic processing part as a primary transfer bias control means so as to weaken a primary transfer field. Consequently, the failure that the forcibly consumed toner is transferred to the intermediate transfer body is suppressed without using a mechanical mechanism. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、トナーの劣化による画質低下を抑制する目的でトナーを強制的に消費させる機能を備え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 such as a copying machine, a facsimile machine, or a printer, and more particularly to an image forming apparatus having a function of forcibly consuming toner for the purpose of suppressing deterioration in image quality due to toner deterioration. .

像担持体上の静電潜像を現像する方式としては、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤によって現像を行う二成分現像方式と、キャリアを含まない一成分現像剤によって現像を行う一成分現像方式が知られている。このうち、一成分現像方式は、小型、機構の簡略性、保守性等の点で二成分現像方式に比べて有利である。また、一成分現像方式には、現像剤を感光体上の静電潜像に接触させて現像を行う接触現像方式と、現像剤を感光体上の静電潜像に接触させずに飛翔させて現像を行う非接触現像方式とがある。これらの方式のうち非接触現像方式は、感光体、現像ローラの寿命、重ね合わせ現像が可能であること等の理由から有利である。   As a method for developing an electrostatic latent image on an image carrier, a two-component development method in which development is performed with a two-component developer including toner and a carrier, and a single component in which development is performed with a one-component developer not including a carrier. Development methods are known. Of these, the one-component development method is advantageous over the two-component development method in terms of small size, simple mechanism, and maintainability. In addition, the one-component development method includes a contact development method in which development is performed by bringing a developer into contact with the electrostatic latent image on the photoconductor, and a developer is allowed to fly without contacting the electrostatic latent image on the photoconductor. There is a non-contact development method in which development is performed. Of these methods, the non-contact development method is advantageous for reasons such as the life of the photoconductor and the developing roller and the ability to perform superposition development.

上記一成分現像方式においては、現像剤(以下、適宜「トナー」という。)が現像装置内で様々な機械的ストレスを受けることで、そのトナーの帯電特性が経時的に劣化する。この機械的ストレスとしては、薄層化ブレードや現像剤供給ローラとの摩擦、あるいは、現像装置内でのトナーの搬送や撹拌などが挙げられる。このようにトナーの帯電特性が劣化すると、現像装置内に残留する劣化した残留トナーが逆極性に帯電する場合がある。この場合、残留トナーが感光体上の静電潜像が形成されていない地肌部に付着し、地肌汚れという現象が発生するという不具合が生じる。特に、非接触現像方式を採用した場合には、上記のようなトナーの劣化によって感光体への飛翔性が低下し、画像濃度が低下するという不具合も生じることになる。
なお、トナーの劣化による不具合は、一成分現像に限らず、二成分現像においても生じ得るものである。
In the one-component development method, the developer (hereinafter referred to as “toner” as appropriate) is subjected to various mechanical stresses in the developing device, so that the charging characteristics of the toner deteriorate with time. Examples of the mechanical stress include friction with a thinning blade and a developer supply roller, toner conveyance and stirring in the developing device, and the like. When the charging characteristics of the toner deteriorate in this way, the deteriorated residual toner remaining in the developing device may be charged with a reverse polarity. In this case, there is a problem that the residual toner adheres to the background portion where the electrostatic latent image on the photosensitive member is not formed and the phenomenon of background contamination occurs. In particular, when the non-contact development method is employed, the above-described toner deterioration causes a problem that the flying property to the photosensitive member is lowered and the image density is lowered.
In addition, problems due to toner deterioration can occur not only in one-component development but also in two-component development.

上述したトナーの劣化は、現像装置内で機械的ストレスを受ける時間すなわち現像装置の駆動時間に比例して進行する。よって、トナーエンドの時期には、トナーの劣化が進行しており、上述した不具合が生じやすい。そのため、従来から、現像装置内のトナーを使い切ってから新規なトナーを補給するタイプの画像形成装置では、トナー補給時からトナーエンドまでの間における現像装置の駆動時間が一定時間を越えないような工夫が提案されている。   The toner deterioration described above proceeds in proportion to the time during which mechanical stress is applied in the developing device, that is, the driving time of the developing device. Therefore, toner deterioration is progressing at the time of toner end, and the above-described problems are likely to occur. For this reason, conventionally, in an image forming apparatus that replenishes new toner after the toner in the developing device is used up, the driving time of the developing device between the time of toner replenishment and the end of the toner does not exceed a certain time. Ingenuity has been proposed.

例えば、特許文献1には、一枚毎に算出する印字率が基準となる印字率よりも小さいとき、次の画像形成を行う前に、プリントしない現像剤パターンを形成してトナーを強制的に消費する画像形成装置が開示されている。なお、ここでいう印字率は、被画像形成媒体上に潜像を形成するために発光されたレーザ発光回数(実際の潜像を構成する画素数)を、その被画像形成媒体上に印字可能なドット数(潜像を構成し得る総画素数)で割ったものである。この装置では、印字率が小さいときには、算出した印字率に応じた量のトナーを強制的に消費することにより、実際に消費するトナー量を基準の印字率について消費するトナー量とおおよそ同じにする。これにより、トナー補給時からトナーエンド時までにプリントされた枚数を一定枚数以下にするものである。プリントされた枚数は現像装置の駆動時間とおおよそ比例関係にあるため、上記特許文献1に開示の装置によれば、現像装置の駆動時間をトナーの劣化による不具合が生じない一定時間内に抑えることが可能となる。その結果、トナーの劣化度合いが許容される劣化度合いを超える前にトナーを使い切ることが可能となる。   For example, in Patent Document 1, when a printing rate calculated for each sheet is smaller than a reference printing rate, a toner pattern is forcibly formed by forming a non-printing developer pattern before the next image formation. A consuming image forming apparatus is disclosed. The printing rate here can be printed on the image forming medium by the number of times of laser emission (number of pixels constituting the actual latent image) emitted to form a latent image on the image forming medium. Divided by the number of dots (total number of pixels that can form a latent image). In this apparatus, when the printing rate is small, the amount of toner corresponding to the calculated printing rate is forcibly consumed, so that the amount of toner actually consumed is approximately the same as the amount of toner consumed for the reference printing rate. . Thus, the number of printed sheets from the time of toner replenishment to the time of toner end is reduced to a certain number or less. Since the number of printed sheets is approximately proportional to the driving time of the developing device, according to the device disclosed in Patent Document 1, the driving time of the developing device can be suppressed within a certain time that does not cause problems due to toner deterioration. Is possible. As a result, it is possible to use up the toner before the degree of toner deterioration exceeds the allowable degree of deterioration.

また、像担持体、現像手段等を備えたプロセスカートリッジを中間転写体に配設した中間転写方式の画像形成装置が知られている。この中間転写方式の画像形成装置は、プロセスカートリッジの現像手段で像担持体上にトナー像を形成し、一次転写手段が形成する像担持体と中間転写体との間の一次転写電界の作用によりこれらトナー像を中間転写体上に一次転写してトナー像を形成する。転写後の像担持体に付着した転写残トナーは、像担持体クリーニング手段の除去部材で除去されて、像担持体クリーニング手段の廃トナー収容部に収容される。中間転写体上に形成されたナー像は、2次転写手段によって記録材に転写され、定着手段で定着される。転写後の中間転写体に付着した転写残トナーは、中間転写体クリーニング手段の除去部材で除去されて、中間転写クリーニング手段の廃トナー収容部に収容される。このような中間転写方式の画像形成装置の場合、強制的に消費されたトナーは、一次転写手段で中間転写体に静電的に転写された後、中間転写体クリーニング手段の除去部材で除去されて、中間転写クリーニング手段の廃トナー収容部に収容される。   Further, there is known an intermediate transfer type image forming apparatus in which a process cartridge having an image carrier, developing means, and the like is disposed on an intermediate transfer body. This intermediate transfer type image forming apparatus forms a toner image on the image carrier by the developing means of the process cartridge, and acts by a primary transfer electric field between the image carrier and the intermediate transfer member formed by the primary transfer means. These toner images are primarily transferred onto an intermediate transfer member to form a toner image. The transfer residual toner adhering to the image carrier after the transfer is removed by the removing member of the image carrier cleaning means and is accommodated in the waste toner accommodating portion of the image carrier cleaning means. The toner image formed on the intermediate transfer member is transferred to the recording material by the secondary transfer unit and fixed by the fixing unit. The transfer residual toner adhering to the intermediate transfer body after the transfer is removed by the removing member of the intermediate transfer body cleaning unit, and stored in the waste toner storage unit of the intermediate transfer cleaning unit. In such an intermediate transfer type image forming apparatus, the forcibly consumed toner is electrostatically transferred to the intermediate transfer member by the primary transfer unit and then removed by the removal member of the intermediate transfer unit cleaning unit. Then, it is stored in the waste toner storage portion of the intermediate transfer cleaning means.

ところで、上記プロセスカートリッジは、装置本体に対して着脱可能に構成されており、寿命を迎えたときや、現像手段内のトナーが無くなったときにプロセスカートリッジそのものを交換することで、画像形成装置を継続使用することができる。また、中間転写体、一次転写手段、中間転写体クリーニング手段等を一体的に構成し、転写ユニットとして装置本体に対して着脱可能に構成し、寿命を迎えたときに転写ユニットそのものを交換することができるようにしている。プロセスカートリッジは、現像手段内のトナーが無くなるたびに交換されるので、転写ユニットに比べて寿命が短い。   By the way, the process cartridge is configured to be detachable from the apparatus main body, and the image forming apparatus can be replaced by replacing the process cartridge itself when the end of its life or when the toner in the developing unit runs out. Can be used continuously. Also, the intermediate transfer body, primary transfer means, intermediate transfer body cleaning means, etc. are integrally configured, and the transfer unit is configured to be detachable from the main body of the apparatus, and the transfer unit itself can be replaced when it reaches the end of its life. To be able to. Since the process cartridge is replaced whenever the toner in the developing unit runs out, the life of the process cartridge is shorter than that of the transfer unit.

中間転写体クリーニング手段の廃トナー収容部が満杯となると、廃トナー収容部から廃トナーが溢れてしまい、中間転写体に廃トナーが付着してしまう。このため、廃トナー収容部が満杯となったら、転写ユニットを交換する必要が生じる。   When the waste toner container of the intermediate transfer member cleaning unit becomes full, the waste toner overflows from the waste toner container and the waste toner adheres to the intermediate transfer member. For this reason, it is necessary to replace the transfer unit when the waste toner container is full.

上記のように強制的に消費されたトナーを中間転写クリーニング手段で除去する場合、転写残トナーの他に強制的に消費されたトナーも中間転写クリーニング手段の廃トナー収容部に収容することになる。そのため、廃トナー収容部が満杯となる時期が早まってしまい、転写ユニットの交換頻度が高まってしまう。4つのプロセスカートリッジを備えたカラー画像形成装置においては、中間転写体クリーニング手段の廃トナー収容部が満杯となる時期がさらに早まり、転写ユニットの交換頻度がさらに高まってしまう。これは、各プロセスカートリッジで強制消費されたトナーが中間転写体クリーニング手段の廃トナー収容部に収容されるためである。このため、中間転写体クリーニング手段の廃トナー収容部を大きくして、中間転写体などの寿命が来る時期と、廃トナー収容部が廃トナーで満杯になる時期とを同じにして転写ユニットの交換頻度を低減することが考えられる。しかし、廃トナー収容部を大きくすると、装置内で廃トナー収容部の取るスペースが広がり、装置が大型化したり、装置内のレイアウトの自由度が低くなったりしてしまう。カラー画像形成装置では、中間転写体などの寿命が来る時期と、廃トナー収容部が満杯になる時期とを同じにした場合、廃トナー収容部を著しく大きくする必要があり、装置の大型化などが顕著になってしまう。   When the toner that is forcibly consumed as described above is removed by the intermediate transfer cleaning unit, the toner that is forcibly consumed in addition to the residual transfer toner is also stored in the waste toner storage unit of the intermediate transfer cleaning unit. . For this reason, the time when the waste toner container becomes full is advanced, and the frequency of replacement of the transfer unit is increased. In a color image forming apparatus including four process cartridges, the time when the waste toner container of the intermediate transfer member cleaning unit becomes full is further advanced, and the transfer unit replacement frequency is further increased. This is because the toner forcibly consumed by each process cartridge is accommodated in the waste toner accommodating portion of the intermediate transfer member cleaning means. Therefore, the waste toner container of the intermediate transfer member cleaning unit is enlarged so that the transfer unit can be replaced with the same time when the life of the intermediate transfer member and the like is reached and when the waste toner container is full of waste toner. It is conceivable to reduce the frequency. However, when the waste toner container is made larger, the space taken by the waste toner container in the apparatus increases, and the apparatus becomes larger and the degree of freedom of layout in the apparatus becomes lower. In a color image forming apparatus, if the time when the life of the intermediate transfer member comes to the same time as when the waste toner container becomes full, the waste toner container needs to be remarkably enlarged, and the size of the apparatus is increased. Becomes prominent.

特許文献2には、一次転写手段を像担持体から離間させる離間手段を設け、トナーを強制的に消費するトナーの強制消費手段実行時には、一次転写手段を像担持体から離間させるものが記載されている。これにより、強制的に消費されたトナーは、一次転写手段によって中間転写体に転写されることなく、像担持体クリーニング手段によって除去される。その結果、中間転写体クリーニング手段で強制的に消費されたトナーを除去する量を減らすことができ、中間転写体クリーニング手段の廃トナー収容部が満杯になる時期を延ばすことができる。よって、転写ユニットの交換頻度を低減することができる。一方、像担持体クリーニング手段の廃トナー収容部には、転写残トナーの他に強制消費されたトナーも収容されるため、廃トナー収容部が満杯になる時期が早まってしまう。しかし、プロセスカートリッジは、転写ユニットに比べて寿命が短い。よって、プロセスカートリッジの寿命がくるまでの間にトナー強制消費手段が実行される回数が、転写ユニットの寿命がくるまでの間に実行される回数に比べて少ない。その結果、プロセスカートリッジの寿命がくるまでの間に強制消費されるトナー量は、転写ユニットの寿命がくるまでの間に強制消費されるトナー量に比べて少ない。従って、プロセスカートリッジの交換時期に像担持体クリーニング手段の廃トナー収容部が満杯になるように廃トナー収容部を設計しても、廃トナー収容部が著しく大きくなってしまうことを抑制することができる。よって、プロセスカートリッジの交換頻度を高めずに、装置が大型化したり、装置内のレイアウトの自由度が低くなったりするのを抑制することができる。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 describes a device that provides a separating unit that separates the primary transfer unit from the image carrier, and separates the primary transfer unit from the image carrier when executing a forced toner consumption unit that forcibly consumes toner. ing. As a result, the forcibly consumed toner is removed by the image carrier cleaning means without being transferred to the intermediate transfer body by the primary transfer means. As a result, the amount of toner forcibly consumed by the intermediate transfer member cleaning unit can be reduced, and the time when the waste toner container of the intermediate transfer member cleaning unit becomes full can be extended. Thus, the transfer frequency of the transfer unit can be reduced. On the other hand, in the waste toner storage portion of the image carrier cleaning means, the toner that is forcibly consumed in addition to the transfer residual toner is also stored, so that the time when the waste toner storage portion becomes full is advanced. However, the life of the process cartridge is shorter than that of the transfer unit. Therefore, the number of times that the forced toner consumption means is executed before the end of the life of the process cartridge is smaller than the number of times that the toner forcible consumption means is executed before the end of the life of the transfer unit. As a result, the amount of toner forcibly consumed until the end of the life of the process cartridge is smaller than the amount of toner forcibly consumed until the end of the life of the transfer unit. Therefore, even if the waste toner container is designed so that the waste toner container of the image carrier cleaning means becomes full at the time of replacement of the process cartridge, it is possible to prevent the waste toner container from becoming extremely large. it can. Therefore, without increasing the replacement frequency of the process cartridge, it is possible to suppress an increase in the size of the apparatus and a reduction in the degree of freedom of layout in the apparatus.

特許第3029648号公報Japanese Patent No. 3029648 特開2005−43799号公報JP-A-2005-43799

しかしながら、特許文献2においては、一次転写手段を離間させる離間手段は、メカ的な構成となってしまう。このため、離間手段を構成する部品が配置されるスペースを装置内で確保する必要があり、装置が大型化したり、装置内のレイアウトの自由度が低下してしまう問題があった。また、装置がコストアップしてしまう問題もあった。   However, in Patent Document 2, the separating unit that separates the primary transfer unit has a mechanical configuration. For this reason, it is necessary to secure a space in which the parts constituting the separating means are arranged, and there is a problem that the apparatus becomes large and the degree of freedom of layout in the apparatus decreases. There is also a problem that the cost of the apparatus increases.

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、次のとおりである。すなわち、強制的に消費されたトナーが中間転写体に転写されて中間転写体クリーニング手段で除去されるのを抑制するとともに、装置の大型化を抑制し、装置内のレイアウトの自由度の低下を抑制し、装置のコストアップを抑制することができる画像形成装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and the objects thereof are as follows. In other words, forcibly consumed toner is transferred to the intermediate transfer member and is not removed by the intermediate transfer member cleaning means, and the size of the device is suppressed and the degree of freedom of layout in the device is reduced. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can suppress the cost increase of the apparatus.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、像担持体と、該像担持体上にトナー像を形成する現像手段と、像担持体上のトナーを除去する除去部材と該除去部材で除去されたトナーを収容する廃トナー収容部とからなる像担持体クリーニング手段とを備え装置本体に対して着脱可能に構成したプロセスカートリッジと、該像担持体上のトナー像が転写される中間転写体と、トナー像を該像担持体上から該中間転写体側に静電移動させる一次転写電界を形成するための一次転写バイアスを印加する一次転写手段と、該中間転写体上のトナーを除去する除去部材と該除去部材で除去されたトナーを収容する廃トナー収容部とからなる中間転写体クリーニング手段とを備え装置本体に対して着脱可能に構成した転写ユニットと、該現像手段を動作させて該現像手段内のトナーを強制的に該像担持体に付着させて、該現像手段内のトナーを強制的に消費させるトナー強制消費手段とを備えた画像形成装置において、該トナー強制消費手段実行時の該一次転写電界を画像形成時の該一次転写電界よりも弱まるように該一次転写バイアスを制御する転写バイアス制御手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、上記転写バイアス制御手段は、上記トナー強制消費手段実行時の一次転写バイアスの絶対値が、画像形成時の一次転写バイアスの絶対値よりも小さくなるよう一次転写バイアスを制御することを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2の画像形成装置において、上記転写バイアス制御手段は、上記トナー強制消費手段実行時の一次転写バイアスが、OFFとなるように一次転写バイアスを制御することを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1または2の画像形成装置において、上記転写バイアス制御手段は、上記トナー強制消費手段実行時の一次転写バイアスの極性が、画像形成時の一次転写バイアスの極性と異なるように一次転写バイアスを制御することを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項4の画像形成装置において、上記中間転写体上のトナーを除去する中間転写体クリーニング手段を備え、上記トナー強制消費手段実行時は、該中間転写体クリーニング手段で中間転写体上のトナーを除去しないよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1乃至5いずれかの画像形成装置において、上記中間転写体クリーニング手段は、上記中間転写体上から除去したトナーを収容する廃トナー収容部をを備え、該廃トナー収容部の交換時期と該中間転写ベルトの交換時期が同時期となるように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1乃至6いずれかの画像形成装置において、上記プロセスカートリッジを複数備えたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to an image carrier, developing means for forming a toner image on the image carrier, a removing member for removing toner on the image carrier, and the removing member. And a process cartridge configured to be detachable from the apparatus main body and an intermediate to which a toner image on the image carrier is transferred. A transfer member, a primary transfer means for applying a primary transfer bias for forming a primary transfer electric field for electrostatically moving a toner image from the image carrier to the intermediate transfer member side, and removing toner on the intermediate transfer member And a transfer unit configured to be detachable from the apparatus main body, and a developing unit that moves the developing means. In the image forming apparatus, forcibly consuming the toner in the developing unit, forcibly adhering the toner in the developing unit to the image carrier and forcibly consuming the toner in the developing unit. The image forming apparatus is characterized by comprising transfer bias control means for controlling the primary transfer bias so that the primary transfer electric field at the time of execution of the means is weaker than the primary transfer electric field at the time of image formation.
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first aspect, the absolute value of the primary transfer bias at the time of image formation is the absolute value of the primary transfer bias at the time of image formation. The primary transfer bias is controlled to be smaller than the value.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the second aspect, the transfer bias control unit controls the primary transfer bias so that the primary transfer bias when the forced toner consumption unit is executed is OFF. It is characterized by.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first or second aspect, the transfer bias control means is configured such that the polarity of the primary transfer bias when the forced toner consumption means is executed is equal to the primary transfer bias when the image is formed. The primary transfer bias is controlled to be different from the polarity.
The invention according to claim 5 is the image forming apparatus according to claim 4, further comprising an intermediate transfer body cleaning means for removing toner on the intermediate transfer body, and when the toner forced consumption means is executed, the intermediate transfer body cleaning is performed. In this configuration, the toner on the intermediate transfer member is not removed by the means.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the intermediate transfer member cleaning unit includes a waste toner storage unit that stores the toner removed from the intermediate transfer member. The replacement time of the waste toner container and the replacement time of the intermediate transfer belt are the same.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects, a plurality of the process cartridges are provided.

請求項1乃至7の発明によれば、一次転写バイアスの制御によって、トナー強制消費手段実行時の一次転写電界を画像形成時の一次転写電界よりも弱めることで、強制的に消費されたトナーが中間転写体に転写されるのを抑制することができる。これにより、強制的に消費されたトナーのほとんどを像担持体クリーニング手段で除去することができ、中間転写体クリーニング手段で強制的に消費されたトナーを除去する量を減らすことができる。中間転写体クリーニング手段の廃トナー収容部が満杯になる時期を延ばすことができ、転写ユニットの交換頻度を低減することができる。
また、一次転写バイアスを制御する制御プログラムを記憶するメモリとこの制御プログラムを実行する演算手段とを有していれば、一次転写バイアスの制御を行うことができる。よって、メカ的な機構を用いずに一次転写バイアスの制御によって強制的に消費されたトナーが中間転写体に転写されるのを抑制することができる。その結果、一次転写手段を像担持体から離間させて強制的に消費されたトナーが中間転写体に転写されるのを抑制するものに比べて、次のような効果が得られる。すなわち、メカ的な機構を構成する部品を装置本体内に設ける必要がないので、装置の大型化を抑制することができ、装置内のレイアウトの自由度の低下を抑制することができる。また、装置の部品点数の増加を抑制することができ、コストアップを抑制することができる。
According to the first to seventh aspects of the present invention, forcibly consumed toner can be obtained by making the primary transfer electric field at the time of executing the forced toner consumption means weaker than the primary transfer electric field at the time of image formation by controlling the primary transfer bias. Transfer to the intermediate transfer member can be suppressed. As a result, most of the toner forcibly consumed can be removed by the image carrier cleaning means, and the amount of toner forcibly consumed by the intermediate transfer body cleaning means can be reduced. The time when the waste toner container of the intermediate transfer member cleaning unit becomes full can be extended, and the replacement frequency of the transfer unit can be reduced.
Further, if a memory for storing a control program for controlling the primary transfer bias and an arithmetic means for executing the control program are provided, the primary transfer bias can be controlled. Therefore, it is possible to suppress the toner that is forcibly consumed by the control of the primary transfer bias without using a mechanical mechanism from being transferred to the intermediate transfer member. As a result, the following effects can be obtained as compared with those in which the primary transfer means is separated from the image carrier and the toner that is forcibly consumed is prevented from being transferred to the intermediate transfer member. That is, since it is not necessary to provide the components constituting the mechanical mechanism in the apparatus main body, an increase in the size of the apparatus can be suppressed, and a reduction in the degree of freedom of layout in the apparatus can be suppressed. Moreover, an increase in the number of parts of the apparatus can be suppressed, and an increase in cost can be suppressed.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタの一例を示す概略構成図である。このプリンタは、4つの像担持体としての感光体ドラムを備えた中間転写方式で電子写真方式のタンデム型画像形成装置である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a printer as an image forming apparatus according to the present embodiment. This printer is an electrophotographic tandem type image forming apparatus having a photosensitive drum as four image carriers.

本プリンタは、中間転写ベルト15の鉛直方向上方に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、Y、M、C、Kと記す)のトナー像を形成するための4つのプロセスカートリッジ1Y,M,C,Kを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のY,M,C,Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、現像装置内のトナーが無くなったり、プロセスカートリッジを構成する部品の寿命が到達したりした際に交換される。これらプロセスカートリッジは、感光体ドラム1Y,1C,1M,1Kを備えている。ここで、符号の添え字Y,C,M,Kは、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、黒を示すものである。これらの感光体ドラム1Y,1C,1M,1Kは、その回転軸が水平方向であって装置前後方向(図2紙面法線方向)に向くように配置されており、各回転軸が同一水平面上に位置するようにかつ互いに平行となるように配置されている。本実施形態では、各感光体ドラム1Y,1C,1M,1Kは、図中矢印方向に周速150[mm/sec]で回転駆動するように設定されている。   This printer has four process cartridges 1Y, 1M, 1M, 4M for forming toner images of yellow, magenta, cyan, and black (hereinafter referred to as Y, M, C, and K) above the intermediate transfer belt 15 in the vertical direction. C and K are provided. These use different colors of Y, M, C, and K toners as image forming substances, but the other configurations are the same, and there is no toner in the developing device, or parts that constitute a process cartridge. It will be replaced when the life of the battery is reached. These process cartridges are provided with photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K. Here, the suffixes Y, C, M, and K of the symbols indicate yellow, cyan, magenta, and black, respectively. These photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K are arranged such that their rotational axes are horizontal and face in the front-rear direction of the apparatus (the normal direction of the drawing in FIG. 2), and each rotational axis is on the same horizontal plane. Are arranged so as to be parallel to each other. In the present embodiment, each of the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K is set to be driven to rotate at a peripheral speed of 150 [mm / sec] in the direction of the arrow in the drawing.

各感光体ドラム1Y,1C,1M,1Kの周囲には、それぞれ、その表面を一様に帯電するための帯電手段としての帯電器2Y,2C,2M,2Kが設けられている。この帯電器は、感光体ドラム表面に連れ回り回転する帯電ローラを接触させて帯電する接触方式の帯電手段であるが、帯電チャージャを用いた非接触式の帯電手段を用いてもよい。本実施形態では、図示しない高圧電源により各帯電器2Y,2C,2M,2KへDCバイアスまたは、DCバイアスにACバイアスを重畳したバイアスを印加し、各感光体ドラム1Y,1C,1M,1Kの表面電位が一様に−500[V]となるように帯電する。   Around the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K, chargers 2Y, 2C, 2M, and 2K are provided as charging means for uniformly charging the surfaces thereof. This charger is a contact-type charging unit that makes contact with a charging roller that rotates along with the surface of the photosensitive drum and charges it. However, a non-contact type charging unit that uses a charging charger may be used. In the present embodiment, a DC bias or a bias obtained by superimposing an AC bias on the DC bias is applied to each of the chargers 2Y, 2C, 2M, and 2K by a high-voltage power source (not shown), and each of the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K is applied. It is charged so that the surface potential is uniformly −500 [V].

また、感光体ドラム1Y,1C,1M,1Kの鉛直方向上方には、潜像形成手段としての図示しない露光装置が設けられている。この露光装置は、各感光体ドラム1Y,1C,1M,1Kに対して画像情報に応じた光3Y,3C,3M,3Kを照射して、各感光体ドラム上にそれぞれの色ごとの静電潜像を形成する。この露光装置としては、レーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナなどを用いることができる。   Further, an exposure device (not shown) serving as a latent image forming unit is provided above the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K in the vertical direction. This exposure apparatus irradiates each photosensitive drum 1Y, 1C, 1M, 1K with light 3Y, 3C, 3M, 3K according to image information, and electrostatically for each color on each photosensitive drum. A latent image is formed. As this exposure apparatus, a laser beam scanner using a laser diode or the like can be used.

プロセスカートリッジ10Y,10M,10C,10Kの鉛直方向下方には、無端状の中間転写ベルト15を備えたユニット30が配設されている。転写ユニット30は、中間転写ベルト15の他に、テンションローラ20、4つの1次転写バイアスローラ5Y,5M,5C,5K、2次転写対向ローラ21、ベルトクリーニング装置33などを備えている。この転写ユニット30は、装置本体に対して着脱可能に構成されており、一度に消耗部品を交換できるようになっている。   A unit 30 having an endless intermediate transfer belt 15 is disposed below the process cartridges 10Y, 10M, 10C, and 10K in the vertical direction. In addition to the intermediate transfer belt 15, the transfer unit 30 includes a tension roller 20, four primary transfer bias rollers 5Y, 5M, 5C, and 5K, a secondary transfer counter roller 21, a belt cleaning device 33, and the like. The transfer unit 30 is configured to be detachable from the apparatus main body so that consumable parts can be replaced at a time.

また、各感光体ドラム1Y,1C,1M,1Kの周囲には、それぞれ、その表面に形成された静電潜像を現像する現像手段としての現像器4Y,4C,4M,4Kが設けられている。各現像器4Y,4C,4M,4Kの現像剤担持体としての現像ローラに、図示しない高圧電源から所定の現像バイアスを印加することにより、その現像ローラ上に担持された現像剤中のトナーを感光体ドラム1Y,1C,1M,1K上の静電潜像に移動させ、その静電潜像にトナーを付着させる。これにより、感光体ドラム1Y,1C,1M,1K上に静電潜像に対応したトナー像が形成される。現像器には、使用初期時において1成分現像剤が180[g]が収容されている。   Further, around each of the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K, developing devices 4Y, 4C, 4M, and 4K are provided as developing means for developing the electrostatic latent image formed on the surface thereof. Yes. By applying a predetermined developing bias from a high voltage power source (not shown) to the developing roller as the developer carrying member of each developing device 4Y, 4C, 4M, 4K, the toner in the developer carried on the developing roller is removed. The photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K are moved to electrostatic latent images, and toner is attached to the electrostatic latent images. As a result, toner images corresponding to the electrostatic latent images are formed on the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K. In the developing unit, 180 [g] of a one-component developer is accommodated at the initial stage of use.

上記現像器4Y,4C,4M,4Kによってそれぞれ現像された各感光体ドラム1Y,1C,1M,1K上の各色トナー像は、中間転写体たる中間転写ベルト15上に互いに重なり合うように1次転写される。中間転写ベルト15は、2次転写手段を構成する2次転写対向ローラ21、1次転写手段を構成する1次転写バイアスローラ5Y,5M,5C,5K、テンションローラ20の支持回転体に掛け渡されている。本実施形態では、図示しない駆動源からの回転駆動力が2次転写対向ローラ21に伝達され、2次転写対向ローラ21が回転駆動することにより中間転写ベルト15が図中矢印方向に無端移動する。すなわち、本実施形態では、2次転写対向ローラ21が中間転写ベルト15の駆動支持回転体となっている。もちろん、他の支持回転体を駆動支持回転体としてもよい。また、2次転写対向ローラ21は、ベルトクリーニング対向ローラとしても機能している。なお、中間転写ベルト15を張架している各ローラは、図示しない転写ユニット30の側板によって支持されている。   The respective color toner images on the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K developed by the developing units 4Y, 4C, 4M, and 4K are primarily transferred so as to overlap each other on the intermediate transfer belt 15 that is an intermediate transfer member. Is done. The intermediate transfer belt 15 is stretched around a support rotating body of a secondary transfer counter roller 21 constituting a secondary transfer unit, primary transfer bias rollers 5Y, 5M, 5C, 5K constituting a primary transfer unit, and a tension roller 20. Has been. In the present embodiment, a rotational driving force from a drive source (not shown) is transmitted to the secondary transfer counter roller 21, and the secondary transfer counter roller 21 rotates to move the intermediate transfer belt 15 endlessly in the direction of the arrow in the figure. . In other words, in the present embodiment, the secondary transfer counter roller 21 is a driving support rotating body of the intermediate transfer belt 15. Of course, another supporting rotating body may be used as the driving supporting rotating body. The secondary transfer counter roller 21 also functions as a belt cleaning counter roller. Each roller that stretches the intermediate transfer belt 15 is supported by a side plate of the transfer unit 30 (not shown).

中間転写ベルト15に用いる材質としては、PVDF(フッ化ビニルデン)、ETFE(エチレン−四フッ化エチレン共重合体)、PI(ポリイミド)、PC(ポリカーボネート)、TPE(サーモプラスチックエラストマー)等にカーボンブラック等の導電性材料を分散させた樹脂フィルム状のエンドレスベルトとしたものを用いることができる。本実施例ではPC(ポリカーボネート)にカーボンブラックを添加した単層構造の構成で厚さを140μmに調整したものを用いた。また、中間転写ベルト15の抵抗として、22[℃]55[%RH]の環境にて体積抵抗率10〜1011[Ω・cm]、表面抵抗率10〜1011[Ω/□]の範囲であることが望ましい。中間転写ベルト15の体積抵抗率及び表面抵抗率がこれらの範囲を上回ると、転写バイアスを高くする必要が生じるため、電源コストの増大を招く。また、転写バイアスを受けることにより中間転写ベルト10の帯電電位が高くなり、かつ、自己放電が困難になるため、中間転写ベルト15を除電するための除電機構が必要となり、コスト増大につながる。一方、体積抵抗率および表面抵抗率が上述した範囲を下回ると、中間転写ベルト15の帯電電位の減衰が速くなるため、自己放電による除電には有利となるが、転写時に流れる転写電流が面方向に流れやすくなるのでトナーの飛び散りが発生してしまう。したがって、中間転写ベルト15の体積抵抗率及び表面抵抗率は上述した範囲内であるのが好ましい。
なお、中間転写ベルト15の体積抵抗率及び表面抵抗率は、高抵抗抵抗率計(三菱化学社製:ハイレスタIP)にHRSプローブ(内側電極直径5.9[mm]、リング電極内径11[mm])を接続し、中間転写ベルト15の表裏に500[V]の電圧を印加して10秒後の値を用いたものである。
Materials used for the intermediate transfer belt 15 include PVDF (vinylidene fluoride), ETFE (ethylene-tetrafluoroethylene copolymer), PI (polyimide), PC (polycarbonate), TPE (thermoplastic elastomer), and carbon black. A resin film-like endless belt in which a conductive material such as the above is dispersed can be used. In this example, a single-layer structure in which carbon black was added to PC (polycarbonate) with a thickness adjusted to 140 μm was used. Further, as the resistance of the intermediate transfer belt 15, the volume resistivity is 10 8 to 10 11 [Ω · cm] and the surface resistivity is 10 8 to 10 11 [Ω / □] in an environment of 22 [° C.] 55 [% RH]. It is desirable to be in the range. If the volume resistivity and surface resistivity of the intermediate transfer belt 15 exceed these ranges, it is necessary to increase the transfer bias, resulting in an increase in power supply cost. In addition, since the charging potential of the intermediate transfer belt 10 is increased by receiving the transfer bias and self-discharge becomes difficult, a static elimination mechanism for neutralizing the intermediate transfer belt 15 is required, leading to an increase in cost. On the other hand, if the volume resistivity and the surface resistivity are below the above-described ranges, the charge potential of the intermediate transfer belt 15 is attenuated quickly, which is advantageous for static elimination by self-discharge. Therefore, the toner scatters. Therefore, it is preferable that the volume resistivity and the surface resistivity of the intermediate transfer belt 15 are within the above-described ranges.
Note that the volume resistivity and surface resistivity of the intermediate transfer belt 15 were set to a high resistivity meter (Mitsubishi Chemical Corporation: Hiresta IP) with an HRS probe (inner electrode diameter 5.9 [mm], ring electrode inner diameter 11 [mm]. ] And a voltage of 500 [V] is applied to the front and back of the intermediate transfer belt 15 and the value after 10 seconds is used.

1次転写バイアスローラ5Y,5M,5C,5Kは、導電ブレードや導電スポンジローラ、金属ローラ等が使用可能である。本実施形態では抵抗値10〜1010Ωであるφ12の導電スポンジローラを用いた。1次転写ローラ5Y,5M,5C,5Kに図示しない一次転写電源により所定の一次転写バイアス+500〜+800[V]を共通に印加させることで中間転写ベルト15と感光体1Y,1M,1C,1Kとの間で転写電界を形成し、感光体上のトナー画像を中間転写ベルト15に静電的に転移させる。
なお、1次転写バイアスローラの抵抗値は、導電性の金属製板に1次転写バイアスローラを設置し、芯金両端部に片側4.9[N](両側で合計9.8[N])の荷重を掛けた状態にて、芯金と金属製板との間に1000[V]の電圧を印加した時に流れる電流値から算出したものである。
As the primary transfer bias rollers 5Y, 5M, 5C, and 5K, conductive blades, conductive sponge rollers, metal rollers, and the like can be used. In this embodiment, a conductive sponge roller of φ12 having a resistance value of 10 6 to 10 10 Ω is used. A predetermined primary transfer bias +500 to +800 [V] is commonly applied to the primary transfer rollers 5Y, 5M, 5C, and 5K by a primary transfer power source (not shown), thereby causing the intermediate transfer belt 15 and the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K to be applied in common. A transfer electric field is formed between them and the toner image on the photosensitive member is electrostatically transferred to the intermediate transfer belt 15.
The resistance value of the primary transfer bias roller is such that the primary transfer bias roller is installed on a conductive metal plate and 4.9 [N] on one side at both ends of the core metal (total of 9.8 [N] on both sides). ) Is applied from the value of the current that flows when a voltage of 1000 [V] is applied between the metal core and the metal plate.

また、各感光体ドラム1Y,1C,1M,1Kの周囲には、それぞれ、1次転写後の感光体ドラム上に残留した転写残トナーを除去するための像担持体クリーニング手段としての感光体クリーニングユニット2Y、2C、2M、2Kが設けられている。感光体クリーニングユニット2Y、2C、2M、2Kは、除去部材たるクリーニングブレード6Y、6C、6M、6Kと廃トナー収容部7Y、7C、7M、7Kを備えている。クリーニングブレード6Y、6C、6M、6Kは、感光体表面に当接し、感光体ドラム表面上の転写残トナーを掻き取って除去する。クリーニングブレードによって除去された転写残トナーは、廃トナー収容部に収容される。   Further, around each of the photosensitive drums 1Y, 1C, 1M, and 1K, photosensitive member cleaning as an image carrier cleaning unit for removing the transfer residual toner remaining on the photosensitive drum after the primary transfer, respectively. Units 2Y, 2C, 2M, and 2K are provided. The photosensitive member cleaning units 2Y, 2C, 2M, and 2K include cleaning blades 6Y, 6C, 6M, and 6K as removal members and waste toner storage portions 7Y, 7C, 7M, and 7K. The cleaning blades 6Y, 6C, 6M, and 6K are in contact with the surface of the photoreceptor, and scrape off and remove the transfer residual toner on the surface of the photoreceptor drum. The transfer residual toner removed by the cleaning blade is stored in a waste toner storage unit.

上記中間転写ベルト15上に転写されたトナー像は、2次転写対向ローラ21に巻き付いたベルト部分と2次転写バイアスローラ25との間の2次転写領域で、この領域に搬送されてくる記録材上に2次転写される。2次転写バイアスローラ25に図示しない高圧電源により所定の2次転写バイアスを印加させることで中間転写ベルト15上のトナー画像を記録材上にに静電的に転移させる。2次転写バイアスローラ25は、SUS等の金属製芯金上に、導電性材料によって106〜1010[Ω]の抵抗値となるように調製されたウレタン等の弾性層を被覆することで構成されている。2次転写バイアスローラ25の抵抗値が上記範囲を上回ると、転写電流が流れにくくなるため、必要な転写性を得るためにはより高電圧を印加しなければならなくなり、電源コストの増大を招く。また、このような高電圧を印加する必要が生じる結果、二次転写ニップ前後の空隙にて放電が生じ、ハーフトーン画像上に放電による白ポチ抜けが発生する。一方、2次転写バイアスローラ25の抵抗値が上記範囲を下回ると、同一画像上に存在する複数色のトナー像が重なった画像部分と単色の画像部分との間で良好な転写性を両立できなくなる。これは、2次転写バイアスローラ25の抵抗値が低いため、二次転写バイアスを単色の画像部分について最適な転写電流が得られる比較的低い電圧に設定すると、複数色の画像部分については十分な転写電流が得られず、逆に、2次転写バイアスを複数色の画像部分について最適な転写電流が得られる比較的高い電圧に設定すると、単色の画像部分については過剰な転写電流が流れて転写効率の低減を招くからである。
なお、2次転写バイアスローラ25の抵抗値は、導電性の金属製板に二次転写バイアスローラ21を設置し、芯金両端部に片側4.9[N](両側で合計9.8[N])の荷重を掛けた状態にて、芯金と金属製板との間に1000[V]の電圧を印加した時に流れる電流値から算出したものである。
The toner image transferred onto the intermediate transfer belt 15 is a secondary transfer area between the belt portion wound around the secondary transfer counter roller 21 and the secondary transfer bias roller 25, and is conveyed to this area. Secondary transfer is performed on the material. A predetermined secondary transfer bias is applied to the secondary transfer bias roller 25 by a high voltage power source (not shown), thereby electrostatically transferring the toner image on the intermediate transfer belt 15 onto the recording material. The secondary transfer bias roller 25 is formed by coating a metal core such as SUS with an elastic layer such as urethane prepared to have a resistance value of 10 6 to 10 10 [Ω] with a conductive material. It is configured. If the resistance value of the secondary transfer bias roller 25 exceeds the above range, the transfer current becomes difficult to flow. Therefore, a higher voltage must be applied in order to obtain a required transfer property, resulting in an increase in power supply cost. . Further, as a result of the necessity of applying such a high voltage, discharge occurs in the gaps before and after the secondary transfer nip, and white spots are lost on the halftone image due to the discharge. On the other hand, if the resistance value of the secondary transfer bias roller 25 falls below the above range, good transferability can be achieved between an image portion where a plurality of color toner images on the same image overlap and a single color image portion. Disappear. This is because the resistance value of the secondary transfer bias roller 25 is low. Therefore, if the secondary transfer bias is set to a relatively low voltage at which an optimum transfer current can be obtained for a single color image portion, sufficient for a plurality of color image portions. If the transfer current cannot be obtained and the secondary transfer bias is set to a relatively high voltage that can obtain the optimum transfer current for the image portions of a plurality of colors, excessive transfer current flows for the image portion of the single color. This is because efficiency is reduced.
The resistance value of the secondary transfer bias roller 25 is such that the secondary transfer bias roller 21 is installed on a conductive metal plate and 4.9 [N] on one side at both ends of the core metal (total of 9.8 [on both sides]. N]), and is calculated from the current value that flows when a voltage of 1000 [V] is applied between the metal core and the metal plate.

記録材22は給紙搬送ローラ23、レジストローラ対24によって、中間転写ベルト15表面のトナー画像先端部が2次転写位置に到達するタイミングに合わせて給紙され、図示しない高圧電源により所定の2次転写バイアスを印加することで中間転写ベルト15上のトナー画像が記録材22に転移する。転写材22は2次転写対向ローラ21の曲率によって中間転写ベルト15から分離され、転写材22に転写されたトナー画像は定着手段26によって定着されたあと排紙される。   The recording material 22 is fed by a paper feeding / conveying roller 23 and a registration roller pair 24 at the timing when the leading edge of the toner image on the surface of the intermediate transfer belt 15 reaches the secondary transfer position, and a predetermined 2 is supplied by a high voltage power source (not shown). By applying the next transfer bias, the toner image on the intermediate transfer belt 15 is transferred to the recording material 22. The transfer material 22 is separated from the intermediate transfer belt 15 by the curvature of the secondary transfer counter roller 21, and the toner image transferred to the transfer material 22 is fixed by the fixing unit 26 and then discharged.

また、中間転写ベルト15のベルトクリーニング対向ローラ(2次転写対向ローラ)21に巻き付いたベルト部分との対向位置には、2次転写後の中間転写ベルト15上に残留した転写残トナーを除去するための中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置33が設けられている。ベルトクリーニング装置33は、除去部材としてのクリーニングブレード31とトナー収容部32とを備えている。クリーニングブレード31は、中間転写ベルト15の表面に当接し、中間転写ベルト表面上の転写残トナーを掻き取って除去する。クリーニングブレード31によって除去された転写残トナーは、廃トナー収容部32に収容される。   Further, residual toner remaining on the intermediate transfer belt 15 after the secondary transfer is removed at a position facing the belt portion of the intermediate transfer belt 15 that is wound around the belt cleaning counter roller (secondary transfer counter roller) 21. For this purpose, a belt cleaning device 33 is provided as an intermediate transfer member cleaning means. The belt cleaning device 33 includes a cleaning blade 31 as a removing member and a toner storage portion 32. The cleaning blade 31 is in contact with the surface of the intermediate transfer belt 15 and scrapes off and removes transfer residual toner on the surface of the intermediate transfer belt. The transfer residual toner removed by the cleaning blade 31 is stored in the waste toner storage unit 32.

また、本実施形態ではイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれか1色の画像を形成する単色モード、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれか2色の画像を重ねて形成する2色モード、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれか3色の画像を重ねて形成する3色モード、前述のような4色重ね画像を形成するフルカラーモードを有し、これらのモードが操作部にて指定可能である。   In this embodiment, a single color mode for forming an image of any one color of yellow, magenta, cyan, and black, a two-color mode for forming an image of two colors of yellow, magenta, cyan, and black, and yellow , Magenta, cyan, and black, a three-color mode that forms an image with three colors superimposed, and a full-color mode that forms a four-color superimposed image as described above. These modes can be specified on the operation unit. is there.

さらに、本実施形態で記録材22の種類によって定着時のプロセス速度を変更するようにした。具体的には坪量110[g/m]紙以上の記録材を用いる場合にはプロセス速度を半速となるようにし、定着ローラ対によって構成される定着ニップを記録材が通常プロセス速度の2倍の時間を掛けて通過することで、トナー画像の定着性を確保できるようにした。 Further, in this embodiment, the process speed at the time of fixing is changed depending on the type of the recording material 22. Specifically, when a recording material having a basis weight of 110 [g / m 2 ] or more is used, the process speed is set to a half speed, and the recording material has a normal process speed at a fixing nip formed by a pair of fixing rollers. The toner image can be secured by passing through twice as long.

次に、トナー強制消費手段について説明する。図2は、本実施形態におけるトナー強制消費動作を制御するための制御部40を示す機能ブロック図である。この制御部40は、実際には本複写機全体の制御を統括して行うものであるが、図示ではトナー強制消費動作に関する機能のみ表示してある。
図に示すように制御部40は、演算処理部41と画素量カウンタ42を有している。演算処理部41は、各種制御プログラムを記憶したROMや、制御プログラムを実行するためのワーキングメモリーであるRAM、プログラムを実行するためのCPUなどを備えている。制御部40には、外部装置44、帯電器2、露光装置3、現像装置4、一次転写電源12と一次転写バイアスローラとからなる一次転写手段11が接続されている。
本プリンタでカラー画像をプリントする場合、まず、パーソナルコンピュータやスキャナなどの外部装置44から画像情報を制御部40の演算処理部41で受け取る。そして、演算処理部41は通常のプリント動作のための制御を行うとともに、感光体ドラム1上に形成する静電潜像部分の画素量Piを画素量カウンタ42に記憶する。また、演算処理部41は、外部装置44や図示しない操作パネルなどから用紙長データLを受け取り、制御部の内部メモリに記憶する。また、演算処理部41は、画素量カウンタ42に記憶された画素量Pと、用紙長データLと、予め決められた単位長さ当たりの基準画素量Pとを用いて強制消費するトナーの強制消費量を算出する。そして、そのプリント動作後に、算出した画素量分の潜像を感光体ドラム1上の非画像領域に形成し、これを現像してトナーを強制的に消費するトナー強制消費モードを実行する。トナーを強制消費する際に形成する潜像パターンは、ドット、ベタ、ラインなど、どのようなものでもよい。また、演算処理部41は、トナー強制消費モードを実行時に一次転写領域における一次転写電界を画像形成時の一次転写電界よりも弱まるように一次転写電源12を制御する。
なお、このトナー強制消費は、演算処理部21の上記判断において小さいと判断されたプリント動作ごとに必ず行う必要はない。例えば、算出した不足分に相当する量の画素量を数回分累積しておき、この累積した分のトナーを後でまとめて強制消費するようにしてもよい。
Next, the toner forced consumption means will be described. FIG. 2 is a functional block diagram showing the control unit 40 for controlling the toner forced consumption operation in the present embodiment. The control unit 40 actually controls the entire copying machine, but only functions relating to the forced toner consumption operation are displayed in the drawing.
As shown in the figure, the control unit 40 includes an arithmetic processing unit 41 and a pixel amount counter 42. The arithmetic processing unit 41 includes a ROM that stores various control programs, a RAM that is a working memory for executing the control programs, a CPU for executing the programs, and the like. Connected to the controller 40 is an external device 44, a charger 2, an exposure device 3, a developing device 4, and a primary transfer unit 11 including a primary transfer power source 12 and a primary transfer bias roller.
When a color image is printed by this printer, first, image information is received by the arithmetic processing unit 41 of the control unit 40 from an external device 44 such as a personal computer or a scanner. The arithmetic processing unit 41 performs control for a normal printing operation and stores the pixel amount Pi of the electrostatic latent image portion formed on the photosensitive drum 1 in the pixel amount counter 42. In addition, the arithmetic processing unit 41 receives the paper length data L from the external device 44 or an operation panel (not shown) and stores it in the internal memory of the control unit. Further, the arithmetic processing unit 41 uses the pixel amount P i stored in the pixel amount counter 42, the paper length data L, and the predetermined reference pixel amount P 0 per unit length to forcibly consume the toner. Calculate the forced consumption of. Then, after the printing operation, a latent image corresponding to the calculated pixel amount is formed in a non-image area on the photosensitive drum 1, and this is developed to execute a toner forced consumption mode in which toner is forcibly consumed. The latent image pattern formed when the toner is forcibly consumed may be any pattern such as a dot, a solid, or a line. In addition, the arithmetic processing unit 41 controls the primary transfer power source 12 so that the primary transfer electric field in the primary transfer region is weaker than the primary transfer electric field at the time of image formation when the forced toner consumption mode is executed.
The forced toner consumption is not necessarily performed for each printing operation determined to be small in the above-described determination of the arithmetic processing unit 21. For example, a pixel amount corresponding to the calculated shortage may be accumulated several times, and the accumulated toner may be forcibly consumed later.

図3は、本実施形態における制御部40のトナー強制消費モードに関する処理の流れを示すフローチャートである。プリント動作が開始すると(S1)、制御部40の演算処理部41は、強制消費量算出手段として機能し、外部装置44から送られてくる画像情報に基づいて、感光体ドラム1上に形成する静電潜像部分の画素量Pを算出する。算出した画素量Pは、画素量カウンタ42に記憶される(S2)。次に、演算処理部41は、外部装置44や図示しない操作パネルなどから用紙長データLを受け取り、制御部40の内部メモリに記憶する(S3)。そして、予め決められた単位長さ当たりの基準画素量P0と、用紙長データLと、画素量Pとから強制的に消費させるトナーの強制消費量を算出する(S4)。トナー強制消費量Pcを算出したら(S4)、演算処理部41は、算出したトナー強制消費量Pcが0より大きいか否かを判断する(S5)。このときに小さいと判断(S5のNO)されると、実際の画素量Pに関するトナー消費量が基準画素量(P×L)に関するトナー消費量以上であることを意味するので、トナーを強制的に消費する必要はない。したがって、トナーの強制消費を行わずに次ぎの画像形成動作に移行することになる。一方、上記判断で大きいと判断(S5のYES)されると、実際の画素量Pに関するトナー消費量が基準画素量(P×L)に関するトナー消費量を下回ることを意味するので、トナーを強制的に消費する必要がある。この場合、制御部40の演算処理部41は、転写バイアス制御手段として機能し、一次転写電源を制御する。すなわち、画像形成時に一次転写バイアスローラ5に印加する一次転写バイアスVt1から一次転写領域における一次転写電界が画像形成時の一次転写電界よりも弱まるような転写バイアスVt2に変更するように演算処理部41は、一次転写電源12を制御する(S6)。そして、プリント画像となる静電潜像の後端直後の感光体ドラム表面に、S4で算出したトナー強制消費量Pcの画素量分の静電潜像を露光装置により光書き込みし、これを現像器4により現像する。これにより、基準画素量(P×L)に対する実際の画素量Piのトナー消費不足分を強制的に消費することができる(S7)。トナーの強制消費のために形成したトナー像のほとんどは、中間転写ベルトに静電転写されることなく、感光体クリーニングユニット8によって除去される。
なお、トナー強制消費モードが終了したら、画素量Pi、用紙長データLをリセットする。また、一次転写バイアスVt2をVt1に変更する。
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of processing related to the toner forced consumption mode of the control unit 40 in the present embodiment. When the printing operation starts (S1), the arithmetic processing unit 41 of the control unit 40 functions as a forced consumption calculation unit, and forms on the photosensitive drum 1 based on image information sent from the external device 44. and calculates the pixel quantity P i of the electrostatic latent image portion. Calculation pixel amount P i that is stored in pixel amount counter 42 (S2). Next, the arithmetic processing unit 41 receives the paper length data L from the external device 44 or an operation panel (not shown), and stores it in the internal memory of the control unit 40 (S3). Then, it calculates a reference pixel amount P 0 per unit length which is determined in advance, and the paper length data L, and forced consumption of toner is forcibly consumed from the pixel quantity P i (S4). After calculating the forced toner consumption Pc (S4), the arithmetic processing unit 41 determines whether the calculated forced toner consumption Pc is greater than 0 (S5). If it is determined (S5 of NO) and small at this time, it means that this is the actual toner consumption related pixel amount P i is the reference pixel amount (P 0 × L) toner consumption amount or more relating to a toner There is no need to force consumption. Therefore, the process proceeds to the next image forming operation without forcibly consuming the toner. On the other hand, if it is determined (S5 YES) of greater above judgment, it means that the toner consumption of the actual pixel quantity P i is less than the amount of toner consumption for the reference pixel amount (P 0 × L), toner Need to be forcibly consumed. In this case, the arithmetic processing unit 41 of the control unit 40 functions as a transfer bias control unit and controls the primary transfer power source. That is, the arithmetic processing is performed so that the primary transfer bias V t1 applied to the primary transfer bias roller 5 at the time of image formation is changed to a transfer bias V t2 at which the primary transfer electric field in the primary transfer region becomes weaker than the primary transfer electric field at the time of image formation. The unit 41 controls the primary transfer power supply 12 (S6). Then, an electrostatic latent image corresponding to the pixel amount of the forced toner consumption Pc calculated in S4 is optically written on the surface of the photosensitive drum immediately after the trailing edge of the electrostatic latent image to be a printed image by an exposure device, and developed. Develop with device 4. Thereby, the toner consumption shortage of the actual pixel amount Pi with respect to the reference pixel amount (P 0 × L) can be forcibly consumed (S7). Most of the toner image formed for the forced consumption of the toner is removed by the photoreceptor cleaning unit 8 without being electrostatically transferred to the intermediate transfer belt.
When the forced toner consumption mode ends, the pixel amount Pi and the paper length data L are reset. Further, the primary transfer bias V t2 is changed to V t1 .

次に、図4は、トナー強制消費モード実行時の一次転写バイアスVt2を変化させたときの感光体クリーニングユニット8の廃トナー収容部7に収容された廃トナー量と中間転写体クリーニングユニット33の廃トナー収容部32に収容された廃トナー量との関係を示すグラフである。このグラフは、本プリンタを用いて実験を行って得られたグラフである。実験は、基準画素量(P×L)を画像面積率5[%]に対応する値に設定し、画像面積率2[%]の画像を5000枚プリントを行ったものである。すなわち、トナー強制消費モードを実行させると、画像面積率3[%]に対応するトナー量が強制消費されるように実験条件を設定したのである。また、画像形成時の一次転写バイアスVt1を+600[V]に設定した。図の従来例は、トナー強制消費モード実行時の一次転写バイアスVt2を画像形成時の一次転写バイアスVt1と同じ+600[V]に設定したものである。実施例1は、トナー強制消費モード実行時の一次転写バイアスVt2を+600[V]に設定し、画像形成時の一次転写バイアスVt1の半分の値にしたものである。実施例2は、トナー強制消費モード実行時の一次転写バイアスVt2をOFFに設定したものである。実施例3は、トナー強制消費モード実行時の一次転写バイアスVt2を−600[V]に設定し、画像形成時の一次転写バイアスVt1の極性と逆の極性を印加したものである。実施例4は、トナー強制消費モード実行時の一次転写バイアスVt2を−600[V]に設定するとともに、トナー強制消費モード実行時に中間転写体クリーニングユニット33のクリーニングブレード32を中間転写ベルトから離間させたものである。 Next, FIG. 4 shows the amount of waste toner stored in the waste toner storage portion 7 of the photoconductor cleaning unit 8 when the primary transfer bias V t2 is changed when the forced toner consumption mode is executed, and the intermediate transfer body cleaning unit 33. 6 is a graph showing a relationship with the amount of waste toner stored in the waste toner storage unit 32. This graph is a graph obtained by conducting an experiment using this printer. In the experiment, the reference pixel amount (P 0 × L) was set to a value corresponding to an image area ratio of 5 [%], and 5000 images with an image area ratio of 2 [%] were printed. That is, the experimental condition is set so that when the toner forced consumption mode is executed, the toner amount corresponding to the image area ratio of 3 [%] is forcibly consumed. Further, the primary transfer bias V t1 during image formation was set to +600 [V]. In the conventional example in the figure, the primary transfer bias V t2 at the time when the forced toner consumption mode is executed is set to +600 [V], which is the same as the primary transfer bias V t1 at the time of image formation. In the first exemplary embodiment, the primary transfer bias V t2 at the time of executing the forced toner consumption mode is set to +600 [V] and is set to a value half of the primary transfer bias V t1 at the time of image formation. In the second embodiment, the primary transfer bias V t2 when the forced toner consumption mode is executed is set to OFF. In the third embodiment, the primary transfer bias V t2 at the execution of the toner forced consumption mode is set to −600 [V], and a polarity opposite to the polarity of the primary transfer bias V t1 at the time of image formation is applied. In the fourth embodiment, the primary transfer bias V t2 when the forced toner consumption mode is executed is set to −600 [V], and the cleaning blade 32 of the intermediate transfer member cleaning unit 33 is separated from the intermediate transfer belt when the forced toner consumption mode is executed. It has been made.

図からわかるように、従来例においては、感光体クリーニングユニット8Y、C、M、Kの廃トナー収容部7Y、C、M、Kに収容された廃トナーに比べて、中間転写体クリーニングユニット33の廃トナー収容部32に収容された廃トナーが非常に多いことがわかる。これは、各プロセスカートリッジ10Y、M、C、Kから強制的に消費されたトナーが、中間転写ベルトに転写されて中間転写体クリーニングユニット33によって除去されるためである。よって、従来例では、中間転写体クリーニングユニット33の廃トナー収容部32は、直ぐに廃トナーで満杯となってしまい、転写ユニット30の交換頻度が高まってしまう。   As can be seen from the drawing, in the conventional example, the intermediate transfer member cleaning unit 33 is compared with the waste toner contained in the waste toner containing portions 7Y, C, M, K of the photoconductor cleaning units 8Y, C, M, K. It can be seen that the amount of waste toner stored in the waste toner storage section 32 is very large. This is because the toner forcibly consumed from the process cartridges 10Y, 10M, 10C, and 10K is transferred to the intermediate transfer belt and removed by the intermediate transfer body cleaning unit 33. Therefore, in the conventional example, the waste toner container 32 of the intermediate transfer member cleaning unit 33 is immediately filled with waste toner, and the replacement frequency of the transfer unit 30 is increased.

一方、トナー強制消費モード実行時の一次転写バイアスVt2を画像形成時の一次転写バイアスVt1の半分の値にした実施例1においては、従来例に比べて中間転写体クリーニングユニット33の廃トナー収容部の廃トナー量が減少しているのがわかる。これは、トナー強制消費モード実行時の一次転写領域における一次転写電界が弱まったためと考えられる。すなわち、一次転写電界が弱まった結果、感光体に付着した強制的に消費されたトナーのほとんどが中間転写ベルトに静電的に移動しなくなるため、中間転写体クリーニングユニットによって除去される強制的に消費されたトナーが減少したと考えられる。これにより、中間転写体クリーニングユニット33が満杯になる時期を延ばすことができ、転写ユニット30の交換頻度を低減することができる。
また、強制的に消費されたトナーのほとんどは、各感光体クリーニングユニット8Y、C、M、Kで除去されて、感光体クリーニングユニットの廃トナー収容部7Y、C、M、Kに収容される。その結果、4つの感光体クリーニングユニット廃トナー収容部7Y、C、M、Kに収容された廃トナーの総量は、中間転写体クリーニングユニット33の廃トナー収容部32に収容された廃トナーよりも多くなる。しかし、各感光体クリーニングユニット廃トナー収容部7Y、C、M、Kに収容された廃トナー量は、中間転写体クリーニングユニットの廃トナー収容部32に収容された廃トナーよりも少ない。よって、各感光体クリーニングユニット廃トナー収容部7Y、C、M、Kの方が中間転写体クリーニングユニットの廃トナー収容部32に比べて廃トナーを収容できる余裕度が高いことがわかる。よって、例えば、現像装置4Y、C、M、K内のトナー無くなるなるなど、プロセスカートリッジ10Y、C、M、Kの交換の時期に感光体クリーニングユニット廃トナー収容部7Y、C、M、Kが満杯となるように設計しても、廃トナー収容部が著しく大きくなることがない。また、プロセスカートリッジは10Y、C、M、Kは、転写ユニットよりも寿命がくるのが早いため、感光体クリーニングユニットの廃トナー収容部7Y、C,M、Kに収容される強制消費されたトナー量も少ない。よって、プロセスカートリッジ10Y、C、M、Kの交換の時期に感光体クリーニングユニット廃トナー収容部7Y、C、M、Kが満杯となるように設計しても、廃トナー収容部が著しく大きくなることがない。その結果、装置の大型化や、装置内のレイアウトの自由度の低下を抑制することができる。
On the other hand, in the first embodiment in which the primary transfer bias V t2 at the time of executing the forced toner consumption mode is set to a half value of the primary transfer bias V t1 at the time of image formation, the waste toner of the intermediate transfer member cleaning unit 33 is compared with the conventional example. It can be seen that the amount of waste toner in the container is decreasing. This is presumably because the primary transfer electric field in the primary transfer region during execution of the forced toner consumption mode has weakened. That is, as a result of the weakening of the primary transfer electric field, most of the forcibly consumed toner adhering to the photoconductor no longer moves electrostatically to the intermediate transfer belt, so that it is forcibly removed by the intermediate transfer body cleaning unit. The consumed toner is considered to have decreased. Thereby, the time when the intermediate transfer member cleaning unit 33 becomes full can be extended, and the replacement frequency of the transfer unit 30 can be reduced.
Also, most of the toner that is forcibly consumed is removed by the respective photoconductor cleaning units 8Y, 8C, 8M, and 8K, and stored in the waste toner storage portions 7Y, 7C, 7M, and 7K of the photoconductor cleaning unit. . As a result, the total amount of waste toner stored in the four photosensitive member cleaning unit waste toner storage units 7Y, C, M, and K is larger than the waste toner stored in the waste toner storage unit 32 of the intermediate transfer member cleaning unit 33. Become more. However, the amount of waste toner stored in each photoconductor cleaning unit waste toner container 7Y, C, M, K is smaller than the waste toner stored in the waste toner container 32 of the intermediate transfer body cleaning unit. Therefore, it can be seen that each photosensitive member cleaning unit waste toner container 7Y, C, M, K has a higher margin for storing waste toner than the waste toner container 32 of the intermediate transfer member cleaning unit. Therefore, for example, when the toner in the developing devices 4Y, C, M, and K runs out, the photosensitive member cleaning unit waste toner storage portions 7Y, C, M, and K are replaced when the process cartridges 10Y, 10C, 10M, and 10K are replaced. Even if it is designed to be full, the waste toner container does not become extremely large. Further, since the process cartridges 10Y, C, M, and K have a shorter life than the transfer unit, they are forcibly consumed in the waste toner storage portions 7Y, C, M, and K of the photosensitive member cleaning unit. The amount of toner is also small. Therefore, even if the photosensitive member cleaning unit waste toner container 7Y, C, M, K is designed to become full when the process cartridges 10Y, C, M, K are replaced, the waste toner container is significantly enlarged. There is nothing. As a result, it is possible to suppress an increase in the size of the device and a decrease in the degree of freedom of layout in the device.

また、実施例2のようにトナー強制消費モード実行時に一次転写電源12をOFFにして、一次転写バイアスローラ6にバイアスを印加しないようにして、実施例1よりも一次転写電界を弱めることで、中間転写体クリーニングユニットの廃トナー収容部32に収容された廃トナー量をより少なくすることができる。よって、転写ユニット30の交換時期を延ばすことができる。   Further, as in the second embodiment, when the forced toner consumption mode is executed, the primary transfer power source 12 is turned off so that no bias is applied to the primary transfer bias roller 6, and the primary transfer electric field is weakened compared to the first embodiment. The amount of waste toner stored in the waste toner storage unit 32 of the intermediate transfer member cleaning unit can be further reduced. Therefore, the replacement time of the transfer unit 30 can be extended.

さらに、実施例3のようにトナー強制消費モード実行時の一次転写バイアスVt2を画像形成時の一次転写バイアスVt1と逆極性とすることで、トナー強制消費モード実行時、トナーを感光体側に移動させるような一次転写電界となる。よって、トナー強制消費モードに中間転写ベルト15に付着するトナーは、逆極性に帯電したトナーのみとなる。よって、クリーニングユニットの廃トナー収容部32に収容された廃トナー量をより少なくすることができ、転写ユニット30の交換時期をさらに延ばすことができる。 Further, as in the third embodiment, the primary transfer bias V t2 at the time of executing the forced toner consumption mode is set to the opposite polarity to the primary transfer bias V t1 at the time of image formation, so that the toner is moved to the photoconductor side when the forced toner consumption mode is executed. The primary transfer electric field is such that it is moved. Therefore, the toner that adheres to the intermediate transfer belt 15 in the toner forced consumption mode is only the toner charged to the reverse polarity. Therefore, the amount of waste toner stored in the waste toner storage unit 32 of the cleaning unit can be further reduced, and the replacement time of the transfer unit 30 can be further extended.

また、実施例4のようにすれば、さらに中間転写体クリーニングユニットの廃トナー収容部32に収容された廃トナー量をより少なくすることができる。しかし、実施例4の場合は、中間転写ベルト15に転写した強制消費されたトナーは、クリーニングユニット33によって除去されないため、中間転写ベルト15に付着したままとなってしまう。その結果、強制消費されたトナーが、画像形成時に記録材に転写してしまう恐れがある。しかし、実施例4においても、実施例3同様、トナー強制消費モード実行時の一次転写バイアスVt2を画像形成時の一次転写バイアスVt1と逆極性としているので、中間転写ベルト15に付着するトナーは、逆帯電したごく少量のトナーのみである。よって、画像形成時に記録材に転写されても著しく画像品質を低下させてしまうことがない。 Further, according to the fourth embodiment, the amount of waste toner stored in the waste toner storage unit 32 of the intermediate transfer body cleaning unit can be further reduced. However, in the case of the fourth embodiment, the forcibly consumed toner transferred to the intermediate transfer belt 15 is not removed by the cleaning unit 33 and therefore remains attached to the intermediate transfer belt 15. As a result, forcibly consumed toner may be transferred to the recording material during image formation. However, also in the fourth embodiment, as in the third embodiment, the primary transfer bias V t2 at the time of executing the forced toner consumption mode is opposite in polarity to the primary transfer bias V t1 at the time of image formation, so that the toner adhering to the intermediate transfer belt 15 Is a very small amount of reversely charged toner. Therefore, even if it is transferred to a recording material during image formation, the image quality is not significantly reduced.

なお、上述では、カラー画像形成装置について説明したが、ひとつのプロセスカートリッジを備えた単色の画像形成装置においても、本発明の構成を採用することで同様の効果を得ることができる。すなわち、転写ユニットの交換頻度を低下させることができるとともに、装置の大型化などを抑制することのできるという効果である。   Although the color image forming apparatus has been described above, the same effect can be obtained by adopting the configuration of the present invention even in a monochromatic image forming apparatus having one process cartridge. That is, it is possible to reduce the replacement frequency of the transfer unit and to suppress the enlargement of the apparatus.

(1)
以上、本実施形態の画像形成装置によれば、トナー強制消費手段たる強制消費モード実行時に一次転写電界を弱まるよう一次転写バイアスを制御して、強制消費されたトナーが、中間転写体たる中間転写ベルトに転写され難くしている。その結果、中間転写体クリーニング手段たる中間転写体クリーニングユニットで強制的に消費されたトナーを除去する量を減らすことができ、中間転写体クリーニングユニットの廃トナー収容部が満杯になる時期を延ばすことができる。よって、転写ユニットの交換頻度を低減することができる。一方、像担持体クリーニング手段たる感光体クリーニングユニットのトナー収容部には、転写残トナーの他に強制消費されたトナーも収容されるため、廃トナー収容部が満杯になる時期が早まってしまう。しかし、プロセスカートリッジは、現像手段たる現像装置内のトナーが無くなる度に交換されるので転写ユニットに比べて寿命が短い。よって、プロセスカートリッジの寿命がくるまでの間にトナー強制消費手段たるトナー強制消費モードが実行される回数が、転写ユニットの寿命がくるまでの間に実行される回数に比べて少ない。その結果、プロセスカートリッジの寿命がくるまでの間に強制消費されるトナー量は、転写ユニットの寿命がくるまでの間に強制消費されるトナー量に比べて少ない。従って、プロセスカートリッジの交換時期に感光体クリーニングユニットの廃トナー収容部が満杯になるように廃トナー収容部を設計しても、廃トナー収容部が著しく大きくなってしまうことを抑制することができる。よって、感光体クリーニングユニットで強制消費されたトナーを除去しても、装置が大型化したり、装置内のレイアウトの自由度が低くなったりするのを抑制して、プロセスカートリッジの交換頻度が高まるの防止することができる。
また、一次転写バイアス制御手段たる演算処理部41で一次転写バイアスを制御して、強制的に消費されたトナーが中間転写体に転写されるのを抑制するので、メカ的な機構を用いずに強制的に消費されたトナーが中間転写体に転写されるのを抑制することができる。その結果、メカ的な構成部品を装置内に配置するスペースを設けなくても良いので、装置の大型化を抑制することができ、装置内のレイアウトの自由度を高めることができる。また、装置の部品点数の増加を抑制することができ、コストアップを抑制することができる。
(2)
また、上記トナー強制消費モード実行時の一次転写バイアスの絶対値を、画像形成時の一次転写バイアスの絶対値よりも小さくすることで、一次転写電界が弱まり、感光体上の強制消費されたトナーが、中間転写ベルトに転写し難くすることができる。よって、中間転写ベルトに付着するトナーを少なくすることができる。
(3)
また、上記トナー強制消費モード実行時の一次転写バイアスをOFFとすることで、一次転写電界をさらに弱めることができ、感光体上の強制消費されたトナーが、中間転写ベルトにさらに転写し難くすることができる。よって、中間転写ベルトに付着するトナーをさらに少なくすることができる。
(4)
さらに、上記トナー強制消費モード実行時の一次転写バイアスの極性を、画像形成時の一次転写バイアスの極性と異なるようにすることで、一次転写位置での電界が、トナーを感光体側に引き付けるような電界となる。これにより、強制消費されたトナーのうち中間転写ベルトに付着するトナーを逆極性に帯電したトナーのみにすることができる。よって、中間転写ベルトに付着する強制消費されたトナーをさらに少なくすることができる。
(5)
また、上記トナー強制消費手段モード時は、中間転写体クリーニングユニットで中間転写体上のトナーを除去しないようにすることで、中間転写体クリーニングユニットの廃トナー収容部に強制消費されたトナーが収容されるのを防止することができる。よって、転写ユニットの寿命がきたときに中間転写体クリーニングユニットの廃トナー収容部に収容される廃トナー量を少なくすることができる。その結果、中間転写体クリーニングユニットの廃トナー収容部をさらに小さくすることができ、装置のコンパクト化を図ることができる。
(6)
また、中間転写体クリーニングユニットの廃トナー収容部の交換時期と中間転写ベルトの交換時期が同時期となるようにすることで、転写ユニットの交換頻度を低減することができる。
(7)
また、上記プロセスカートリッジを複数備えていることで、カラー画像を形成することができる。
(1)
As described above, according to the image forming apparatus of this embodiment, the primary transfer bias is controlled so as to weaken the primary transfer electric field when the forced consumption mode as the toner forced consumption unit is executed, and the forcedly consumed toner is transferred to the intermediate transfer body as the intermediate transfer body. It is difficult to transfer to the belt. As a result, it is possible to reduce the amount of toner that is forcibly consumed by the intermediate transfer member cleaning unit, which is an intermediate transfer member cleaning unit, and to extend the time when the waste toner container of the intermediate transfer member cleaning unit becomes full. Can do. Thus, the transfer frequency of the transfer unit can be reduced. On the other hand, since the toner that is forcibly consumed in addition to the transfer residual toner is also stored in the toner storage portion of the photosensitive member cleaning unit that is an image carrier cleaning means, the time when the waste toner storage portion becomes full is advanced. However, since the process cartridge is replaced every time the toner in the developing device as developing means runs out, the life of the process cartridge is shorter than that of the transfer unit. Therefore, the number of times that the forced toner consumption mode, which is the forced toner consumption means, is executed before the end of the life of the process cartridge is smaller than the number of times that the transfer unit is executed before the end of the life of the transfer unit. As a result, the amount of toner forcibly consumed until the end of the life of the process cartridge is smaller than the amount of toner forcibly consumed until the end of the life of the transfer unit. Therefore, even if the waste toner container is designed so that the waste toner container of the photosensitive member cleaning unit becomes full at the time of replacement of the process cartridge, the waste toner container can be prevented from becoming extremely large. . Therefore, even if the toner forcibly consumed by the photosensitive member cleaning unit is removed, it is possible to suppress the enlargement of the apparatus and the degree of freedom of layout in the apparatus and to increase the frequency of replacement of the process cartridge. Can be prevented.
Further, since the primary transfer bias is controlled by the arithmetic processing unit 41 serving as the primary transfer bias control means to suppress the toner that is forcibly consumed from being transferred to the intermediate transfer body, the mechanical mechanism is not used. Forcibly consumed toner can be prevented from being transferred to the intermediate transfer member. As a result, since it is not necessary to provide a space for arranging mechanical components in the apparatus, it is possible to suppress an increase in the size of the apparatus and increase the degree of freedom of layout in the apparatus. Moreover, an increase in the number of parts of the apparatus can be suppressed, and an increase in cost can be suppressed.
(2)
Further, by making the absolute value of the primary transfer bias when the toner forced consumption mode is executed smaller than the absolute value of the primary transfer bias at the time of image formation, the primary transfer electric field is weakened, and the forcibly consumed toner on the photoconductor However, transfer to the intermediate transfer belt can be made difficult. Therefore, it is possible to reduce the toner adhering to the intermediate transfer belt.
(3)
Further, by turning OFF the primary transfer bias when the toner forced consumption mode is executed, the primary transfer electric field can be further weakened, and the toner that is forcibly consumed on the photoreceptor is more difficult to transfer to the intermediate transfer belt. be able to. Therefore, it is possible to further reduce the toner adhering to the intermediate transfer belt.
(4)
Further, by making the primary transfer bias polarity during execution of the toner forced consumption mode different from the polarity of the primary transfer bias during image formation, the electric field at the primary transfer position attracts the toner to the photoconductor side. It becomes an electric field. Thereby, only the toner charged to the reverse polarity can be used as the toner adhering to the intermediate transfer belt among the forcibly consumed toner. Therefore, it is possible to further reduce the forcibly consumed toner adhering to the intermediate transfer belt.
(5)
In the toner forced consumption means mode, the toner on the intermediate transfer member cleaning unit is not removed by the intermediate transfer member cleaning unit, so that the forcibly consumed toner is stored in the waste toner storage unit of the intermediate transfer member cleaning unit. Can be prevented. Therefore, it is possible to reduce the amount of waste toner stored in the waste toner storage unit of the intermediate transfer body cleaning unit when the transfer unit reaches the end of its life. As a result, the waste toner container of the intermediate transfer member cleaning unit can be further reduced, and the apparatus can be made compact.
(6)
Also, the replacement frequency of the transfer unit can be reduced by making the replacement timing of the waste toner container of the intermediate transfer body cleaning unit and the replacement timing of the intermediate transfer belt coincide.
(7)
In addition, a color image can be formed by providing a plurality of the process cartridges.

実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram illustrating a main part of a printer according to an embodiment. 同プリンタのトナー強制消費モードを制御するための制御部を示す機能ブロック図。FIG. 3 is a functional block diagram showing a control unit for controlling a toner forced consumption mode of the printer. 同プリンタの制御部が行うトナー強制消費動作に関する処理の流れを示すフローチャート。6 is a flowchart showing a flow of processing relating to a forced toner consumption operation performed by a control unit of the printer. トナー強制消費モード実行時の一次転写バイアスVt2を変化させたときの感光体クリーニングユニット8の廃トナー収容部7に収容された廃トナー量と中間転写体クリーニングユニット33の廃トナー収容部32に収容された廃トナー量との関係を示すグラフ。The amount of waste toner stored in the waste toner storage portion 7 of the photoconductor cleaning unit 8 when the primary transfer bias V t2 is changed when the forced toner consumption mode is executed and the waste toner storage portion 32 of the intermediate transfer body cleaning unit 33 are changed. 6 is a graph showing the relationship with the amount of waste toner stored.

符号の説明Explanation of symbols

1Y、M、C,K 感光体
5Y、M、C、K 一次転写バイアスローラ
7Y、M、C、K 廃トナー収容部
8Y、M、C、K 感光体クリーニングユニット
15 中間転写ベルト
32 廃トナー収容部
33 中間転写体クリーニングユニット
1Y, M, C, K Photoconductor 5Y, M, C, K Primary transfer bias roller 7Y, M, C, K Waste toner storage unit 8Y, M, C, K Photoconductor cleaning unit 15 Intermediate transfer belt 32 Waste toner storage Part 33 Intermediate transfer member cleaning unit

Claims (7)

像担持体と、該像担持体上にトナー像を形成する現像手段と、像担持体上のトナーを除去する除去部材と該除去部材で除去されたトナーを収容する廃トナー収容部とからなる像担持体クリーニング手段とを備え装置本体に対して着脱可能に構成したプロセスカートリッジと、
該像担持体上のトナー像が転写される中間転写体と、トナー像を該像担持体上から該中間転写体側に静電移動させる一次転写電界を形成するための一次転写バイアスを印加する一次転写手段と、該中間転写体上のトナーを除去する除去部材と該除去部材で除去されたトナーを収容する廃トナー収容部とからなる中間転写体クリーニング手段とを備え装置本体に対して着脱可能に構成した転写ユニットと、
該現像手段を動作させて該現像手段内のトナーを強制的に該像担持体に付着させて、該現像手段内のトナーを強制的に消費させるトナー強制消費手段とを備えた画像形成装置において、
該トナー強制消費手段実行時の該一次転写電界を画像形成時の該一次転写電界よりも弱まるように該一次転写バイアスを制御する転写バイアス制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
The image bearing member includes a developing unit that forms a toner image on the image bearing member, a removing member that removes toner on the image bearing member, and a waste toner container that stores toner removed by the removing member. A process cartridge comprising an image carrier cleaning means and configured to be detachable from the apparatus main body;
An intermediate transfer member to which a toner image on the image carrier is transferred, and a primary transfer bias for forming a primary transfer electric field for electrostatically moving the toner image from the image carrier to the intermediate transfer member side. An intermediate transfer body cleaning means comprising a transfer means, a removal member for removing toner on the intermediate transfer body, and a waste toner storage section for storing toner removed by the removal member is detachable from the apparatus main body. A transfer unit configured in
An image forming apparatus comprising: a toner forcible consumption unit that operates the developing unit to forcibly attach the toner in the developing unit to the image carrier and forcibly consumes the toner in the developing unit. ,
An image forming apparatus comprising: transfer bias control means for controlling the primary transfer bias so that the primary transfer electric field at the time of executing the forced toner consumption means is weaker than the primary transfer electric field at the time of image formation.
請求項1の画像形成装置において、
上記転写バイアス制御手段は、上記トナー強制消費手段実行時の一次転写バイアスの絶対値が、画像形成時の一次転写バイアスの絶対値よりも小さくなるよう一次転写バイアスを制御することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1.
The transfer bias control means controls the primary transfer bias so that the absolute value of the primary transfer bias at the time of execution of the forced toner consumption means is smaller than the absolute value of the primary transfer bias at the time of image formation. Forming equipment.
請求項2の画像形成装置において、
上記転写バイアス制御手段は、上記トナー強制消費手段実行時の一次転写バイアスが、OFFとなるように一次転写バイアスを制御することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 2.
The image forming apparatus, wherein the transfer bias control unit controls the primary transfer bias so that the primary transfer bias when the toner compulsory consumption unit is executed is OFF.
請求項1または2の画像形成装置において、
上記転写バイアス制御手段は、上記トナー強制消費手段実行時の一次転写バイアスの極性が、画像形成時の一次転写バイアスの極性と異なるように一次転写バイアスを制御することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The image forming apparatus, wherein the transfer bias control means controls the primary transfer bias so that the polarity of the primary transfer bias at the time of executing the forced toner consumption means is different from the polarity of the primary transfer bias at the time of image formation.
請求項4の画像形成装置において、
上記中間転写体上のトナーを除去する中間転写体クリーニング手段を備え、上記トナー強制消費手段実行時は、該中間転写体クリーニング手段で中間転写体上のトナーを除去しないよう構成したことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 4.
An intermediate transfer member cleaning unit that removes toner on the intermediate transfer member is provided, and the toner on the intermediate transfer member is not removed by the intermediate transfer member cleaning unit when the toner forced consumption unit is executed. Image forming apparatus.
請求項1乃至5いずれかの画像形成装置において、
上記中間転写体クリーニング手段は、上記中間転写体上から除去したトナーを収容する廃トナー収容部をを備え、該廃トナー収容部の交換時期と該中間転写ベルトの交換時期が同時期となるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The intermediate transfer member cleaning unit includes a waste toner storage portion that stores toner removed from the intermediate transfer member, and the replacement timing of the waste toner storage portion and the replacement timing of the intermediate transfer belt are at the same time. An image forming apparatus characterized by being configured as described above.
請求項1乃至6いずれかの画像形成装置において、
上記プロセスカートリッジを複数備えたことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1.
An image forming apparatus comprising a plurality of the process cartridges.
JP2006021180A 2006-01-30 2006-01-30 Image forming apparatus Pending JP2007199641A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006021180A JP2007199641A (en) 2006-01-30 2006-01-30 Image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006021180A JP2007199641A (en) 2006-01-30 2006-01-30 Image forming apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007199641A true JP2007199641A (en) 2007-08-09

Family

ID=38454289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006021180A Pending JP2007199641A (en) 2006-01-30 2006-01-30 Image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007199641A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009063669A (en) * 2007-09-04 2009-03-26 Canon Inc Image forming apparatus
JP2016145947A (en) * 2015-01-30 2016-08-12 株式会社リコー Image forming apparatus
JP2016218440A (en) * 2015-05-20 2016-12-22 シャープ株式会社 Powder recovery container and image forming apparatus
JP2017219559A (en) * 2016-06-02 2017-12-14 株式会社リコー Image forming apparatus
JP2019159255A (en) * 2018-03-16 2019-09-19 コニカミノルタ株式会社 Image forming apparatus, toner discharge method, and program

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001350312A (en) * 2001-04-13 2001-12-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Color image recorder
JP2002062776A (en) * 2000-08-17 2002-02-28 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus
JP2003280385A (en) * 2002-03-22 2003-10-02 Seiko Epson Corp Image forming apparatus, computer program, and computer system
JP2003302873A (en) * 2002-04-09 2003-10-24 Seiko Epson Corp Image forming apparatus, computer program, and computer system
JP2003302883A (en) * 2002-04-09 2003-10-24 Seiko Epson Corp Image forming apparatus, computer program, and computer system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002062776A (en) * 2000-08-17 2002-02-28 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus
JP2001350312A (en) * 2001-04-13 2001-12-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Color image recorder
JP2003280385A (en) * 2002-03-22 2003-10-02 Seiko Epson Corp Image forming apparatus, computer program, and computer system
JP2003302873A (en) * 2002-04-09 2003-10-24 Seiko Epson Corp Image forming apparatus, computer program, and computer system
JP2003302883A (en) * 2002-04-09 2003-10-24 Seiko Epson Corp Image forming apparatus, computer program, and computer system

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009063669A (en) * 2007-09-04 2009-03-26 Canon Inc Image forming apparatus
JP2016145947A (en) * 2015-01-30 2016-08-12 株式会社リコー Image forming apparatus
JP2016218440A (en) * 2015-05-20 2016-12-22 シャープ株式会社 Powder recovery container and image forming apparatus
JP2017219559A (en) * 2016-06-02 2017-12-14 株式会社リコー Image forming apparatus
JP2019159255A (en) * 2018-03-16 2019-09-19 コニカミノルタ株式会社 Image forming apparatus, toner discharge method, and program
JP7159574B2 (en) 2018-03-16 2022-10-25 コニカミノルタ株式会社 IMAGE FORMING APPARATUS, TONER DISCHARGE METHOD AND PROGRAM

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101045477B1 (en) Image forming apparatus
JP5358558B2 (en) Image forming apparatus
JP5180270B2 (en) Developing device and image forming apparatus
JP2007199641A (en) Image forming apparatus
JP2008111885A (en) Image forming apparatus and image forming method
JPH11194690A (en) Image forming device
JP2006053468A (en) Image forming apparatus
JP5094211B2 (en) Image forming apparatus
JP2004021134A (en) Image forming apparatus
JP2006220800A (en) Image forming apparatus
JP2010117636A (en) Image forming device
JP2008170815A (en) Transfer device and image forming apparatus
JP5950874B2 (en) Image forming apparatus
JP4949752B2 (en) Image forming apparatus
JP2010072249A (en) Image-forming device
JP2006220699A (en) Image forming apparatus
JP4379722B2 (en) Image forming apparatus
JP2007286270A (en) Transfer apparatus and image forming apparatus
JP2015232586A (en) Image forming apparatus
JP7183661B2 (en) image forming device
JP2010211144A (en) Image forming apparatus
JP2010049182A (en) Image-forming device and image-forming method
JP4821920B2 (en) Image forming apparatus
JP4391165B2 (en) TRANSFER METHOD, TRANSFER DEVICE, IMAGE FORMING METHOD, AND IMAGE FORMING DEVICE
JP2023180445A (en) Image forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20081030

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090109

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110629

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110701

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110825

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120224