JP2008180790A - Image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus, using existent constitution where transfer voltage is assumed, to reduce variance of potential by electrification on the surface of an image carrier caused by transfer preventing voltage so as not to influence image quality. <P>SOLUTION: The image forming apparatus forms a discharged toner image which is not transferred to recording material between paper and paper in ordinary toner image formation and transfer, and applies high voltage having a reverse polarity to that in ordinary transfer to a transfer roller 23a so as not to transfer the discharged toner image to an intermediate transfer belt 28. After forming the discharged toner image, a photoreceptor drum 21a is idly rotated by two or more times in such a state that a solid white image is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、画質維持を目的として、記録材に転写されない吐き出しトナー像を像担持体に形成する画像形成装置、詳しくは吐き出しトナー像の形成に伴って記録材搬送体又は中間転写体に付着したトナーを既存の仕組みで効率的に除去する制御に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus that forms a discharged toner image that is not transferred onto a recording material on an image carrier for the purpose of maintaining image quality. More specifically, the image forming apparatus adheres to a recording material conveyance body or an intermediate transfer body as the discharged toner image is formed. The present invention relates to control for efficiently removing toner by an existing mechanism.

帯電したトナーを用いて感光ドラムに形成したトナー像を、記録材搬送ベルトに担持させた記録材又は中間転写ベルトに転写する画像形成装置が実用化されている。このような画像形成装置では、画質制御を目的として、記録材に転写されない吐き出しトナー像を感光ドラムに形成する場合がある。   2. Description of the Related Art Image forming apparatuses that transfer a toner image formed on a photosensitive drum using charged toner to a recording material carried on a recording material conveyance belt or an intermediate transfer belt have been put into practical use. In such an image forming apparatus, for the purpose of image quality control, a discharged toner image that is not transferred onto a recording material may be formed on a photosensitive drum.

特許文献1には、記録材に転写する通常の画像形成に先立つ前回転時に、感光ドラムに吐き出しトナー像を形成する画像形成装置が示される。ここでは、吐き出しトナー像をクリーニング装置のクリーニングブレードに供給して感光ドラムを摺擦させることにより、感光ドラム表面に付着した汚染層を除去して画像流れ等の画像劣化を防止している。   Patent Document 1 discloses an image forming apparatus that forms a discharged toner image on a photosensitive drum during pre-rotation prior to normal image formation to be transferred to a recording material. Here, the discharged toner image is supplied to the cleaning blade of the cleaning device and the photosensitive drum is rubbed to remove the contaminated layer adhering to the surface of the photosensitive drum to prevent image deterioration such as image flow.

特許文献2には、記録材に転写する通常の画像形成の間隔で感光ドラムに吐き出しトナー像を形成する画像形成装置が示される。ここでは、現像器の連続使用時間が所定値に達すると、吐き出しトナー像を感光ドラムに形成して、現像ローラに長時間連れ回りして劣化したトナーを一掃して新しいトナーに置き換える。   Patent Document 2 discloses an image forming apparatus that forms a toner image discharged on a photosensitive drum at intervals of normal image formation transferred to a recording material. Here, when the continuous use time of the developing device reaches a predetermined value, a discharged toner image is formed on the photosensitive drum, and the developed toner is wiped away for a long time by the developing roller and replaced with new toner.

特開2000−172027号公報JP 2000-172027 A 特開2002−244512号公報JP 2002-244512 A

特許文献1、特許文献2の画像形成装置は、記録材搬送体又は中間転写体を用いていないので、吐き出しトナー像を形成した際に記録材搬送体又は中間転写体に付着するトナーについては考慮されていない。   Since the image forming apparatuses of Patent Document 1 and Patent Document 2 do not use a recording material conveyance body or an intermediate transfer body, consideration is given to the toner that adheres to the recording material conveyance body or the intermediate transfer body when a discharged toner image is formed. It has not been.

記録材搬送体又は中間転写体を有する画像形成装置で吐き出しトナー像を形成する場合、記録材へ転写されない吐き出しトナー像が記録材搬送体又は中間転写体へ転写されることは望ましくない。クリーニングブレードへ到達するトナー量が減ったり、記録材搬送体又は中間転写体を含む機構各部がトナーで汚れたりするからである。   When forming a discharged toner image with an image forming apparatus having a recording material conveyance body or an intermediate transfer body, it is not desirable that the discharged toner image not transferred to the recording material is transferred to the recording material conveyance body or the intermediate transfer body. This is because the amount of toner reaching the cleaning blade is reduced, and each part of the mechanism including the recording material conveyance body or the intermediate transfer body is stained with toner.

そこで、吐き出しトナー像を形成した際には、転写部を通過する記録材搬送体又は中間転写体に、通常の転写電圧とは逆極性の転写阻止電圧(逆バイアス電圧)を印加して、吐き出しトナー像を転写部で素通りさせることが望ましい。   Therefore, when a discharge toner image is formed, a transfer inhibition voltage (reverse bias voltage) having a polarity opposite to that of the normal transfer voltage is applied to the recording material conveyance body or intermediate transfer body that passes through the transfer portion. It is desirable to pass the toner image through the transfer portion.

しかし、後述するように、吐き出しトナー像に接する記録材搬送体又は中間転写体に付着するトナーを実用レベルに低下させるには、絶対値で1kV〜2kVと言った通常の転写電圧とは桁違いに高い電圧が必要である。   However, as will be described later, in order to reduce the toner adhering to the recording material conveyance body or the intermediate transfer body in contact with the discharged toner image to a practical level, the absolute value is an order of magnitude from 1 kV to 2 kV. Requires a high voltage.

そして、転写部でこのような高い転写阻止電圧に接触した像担持体の表面には、転写阻止電圧に接触していない部分との間で大きな帯電電位差を生じてしまう。   Then, a large charged potential difference is generated between the surface of the image carrier that is in contact with such a high transfer blocking voltage at the transfer portion and a portion that is not in contact with the transfer blocking voltage.

そして、転写阻止電圧に起因する像担持体の表面電位差は、通常の画像形成時に行われる1回の帯電処理では解消できない。1回の帯電処理を経て表面の帯電電位がばらついた状態で通常の画像露光を行って静電潜像を書き込むと、同じ露光強度の静電潜像に電位の段差が形成される。静電潜像の電位の段差は、現像を経てトナー付着量の段差となり、転写阻止電圧を印加した領域の境界に対応する画像の濃度段差となる。   Then, the surface potential difference of the image carrier due to the transfer blocking voltage cannot be eliminated by a single charging process performed during normal image formation. When a normal image exposure is performed and the electrostatic latent image is written in a state where the charged potential of the surface varies after one charging process, a step in potential is formed in the electrostatic latent image having the same exposure intensity. The step of the potential of the electrostatic latent image becomes a step of the toner adhesion amount after development, and becomes an image density step corresponding to the boundary of the region to which the transfer blocking voltage is applied.

帯電装置の上流側で像担持体の表面に光を照射して静電潜像を解消する前露光装置を設けている場合、帯電装置に達するまで転写阻止電圧に起因する像担持体の表面電位差は軽減される。しかし、通常の画像形成時と同条件で前露光装置を作動させる程度では、画像の濃度段差を有効に解消できず、吐き出しトナー像の形成直後に形成される画像に濃度差、濃度ムラが形成されることが判明した。   If a pre-exposure device is installed upstream of the charging device to irradiate the surface of the image carrier to eliminate the electrostatic latent image, the surface potential difference of the image carrier due to the transfer blocking voltage until the charging device is reached. Is alleviated. However, if the pre-exposure device is operated under the same conditions as in normal image formation, the density difference in the image cannot be effectively eliminated, and density differences and density unevenness are formed in the image formed immediately after the discharge toner image is formed. Turned out to be.

言い換えれば、転写電圧とは逆極性でしかも高い転写阻止電圧に晒された像担持体表面の帯電電位は、低い転写電圧に晒された像担持体表面の帯電電位を解消するための既存の仕組みでは実用レベルに回復できない。転写電圧を想定した既存の前露光装置、帯電装置では、転写阻止電圧に晒された領域と晒されなかった領域とを、画像濃度に影響しないレベルまで均等に帯電処理できない。プロセススピードが高まると、前露光装置、帯電装置を通過する時間も短くなるので、均等に帯電処理することは、一段と困難になる。   In other words, the charged potential on the surface of the image carrier that is opposite in polarity to the transfer voltage and exposed to a high transfer inhibition voltage is an existing mechanism for eliminating the charged potential on the surface of the image carrier exposed to a low transfer voltage. Then it cannot be recovered to a practical level. With existing pre-exposure devices and charging devices that assume a transfer voltage, it is impossible to uniformly charge a region exposed to a transfer blocking voltage and a region not exposed to a level that does not affect image density. When the process speed is increased, the time for passing through the pre-exposure device and the charging device is also shortened, so that it becomes more difficult to perform the charging process evenly.

ここで、帯電装置を大容量化して通常の画像形成時には不必要な水準にまで帯電装置の帯電能力を高めることは実用的ではない。吐き出しトナー像の形成時のために新たな帯電装置を設けたり、複雑な帯電電圧制御を導入したりすることも実用的ではない。前露光装置を大光量化することは像担持体の感光体寿命を低下させる可能性がある。   Here, it is impractical to increase the charging capacity of the charging device to an unnecessary level during normal image formation by increasing the capacity of the charging device. It is not practical to provide a new charging device or to introduce complicated charging voltage control for forming the discharged toner image. Increasing the amount of light in the pre-exposure device may reduce the life of the image bearing member.

本発明は、転写電圧を想定した既存の構成を用いて、転写阻止電圧に起因する像担持体表面の帯電電位のばらつきを軽減して、画像品質に影響させない画像形成装置を提供することを目的としている。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that uses an existing configuration that assumes a transfer voltage, reduces the variation in charging potential on the surface of an image carrier caused by a transfer blocking voltage, and does not affect image quality. It is said.

本発明の画像形成装置は、像担持体と、記録材搬送体又は中間転写体と、前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電した前記表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、形成された前記静電潜像を帯電したトナーで現像してトナー像を形成する現像手段と、転写部を通過する前記記録材搬送体に担持された記録材又は前記中間転写体へ前記像担持体からトナー像を転写させる転写手段と、前記転写部でトナー像を転写させる際の第1電圧とは逆極性の第2電圧を前記転写手段に印加する電源手段と、前記転写部を通過した前記表面のトナーを除去するクリーニング手段と、前記帯電したトナーを前記表面に付着させて形成した吐き出しトナー像を、前記第2電圧により前記転写部を通過させて前記クリーニング手段により除去させる吐き出し制御とを有するものである。前記吐き出し制御時に前記第2電圧が印加された前記表面を、前記露光手段による通常露光に先立たせて、前記第1電圧を用いた通常転写後よりも多い回数、前記帯電手段によって帯電させる帯電調整制御を有する。   An image forming apparatus of the present invention forms an electrostatic latent image by exposing an image carrier, a recording material conveyance body or an intermediate transfer member, a charging unit for charging the surface of the image carrier, and the charged surface. An exposure means for developing, a developing means for developing the formed electrostatic latent image with a charged toner to form a toner image, and a recording material carried on the recording material conveyance body passing through a transfer portion or the intermediate transfer Transfer means for transferring a toner image from the image carrier to a body, power supply means for applying a second voltage having a polarity opposite to the first voltage when the toner image is transferred by the transfer portion to the transfer means, A cleaning unit that removes the toner on the surface that has passed through the transfer unit, and a discharged toner image formed by adhering the charged toner to the surface is passed through the transfer unit by the second voltage by the cleaning unit. Removed And it has a discharging control and that. Charging adjustment in which the surface to which the second voltage is applied during the discharge control is charged by the charging unit a number of times more than after normal transfer using the first voltage, prior to normal exposure by the exposure unit. Have control.

本発明の画像形成装置では、記録材に転写されない吐き出しトナー像の形成時には、通常のトナー像転写時とは逆極性の第2電圧を帯電手段に印加して中間転写体又は記録材搬送体へ転写を阻止する。このため、吐き出し制御で第2電圧に晒された像担持体の表面領域と晒されなかった表面領域との間に、第1電圧を想定した帯電手段では解消できない電位のばらつきが形成される可能性がある。   In the image forming apparatus of the present invention, when the discharged toner image that is not transferred onto the recording material is formed, a second voltage having a polarity opposite to that during normal toner image transfer is applied to the charging means to the intermediate transfer member or the recording material carrier. Block transcription. For this reason, potential variations that cannot be eliminated by the charging means assuming the first voltage can be formed between the surface area of the image carrier exposed to the second voltage and the surface area not exposed to the second voltage in the discharge control. There is sex.

そこで、吐き出し制御に続いて帯電調整制御を実行し、第1電圧を用いる場合よりも多い回数で、帯電手段が像担持体の表面を帯電させる。1回の帯電処理では十分な帯電電位の均一性が得られない帯電手段であっても、複数回の帯電処理を行わせることで、実用レベルに帯電電位のばらつきを軽減する。これにより、吐き出しトナー像の形成直後に形成される画像に濃度差、濃度ムラができない。   Therefore, the charge adjustment control is executed subsequent to the discharge control, and the charging means charges the surface of the image carrier more frequently than when the first voltage is used. Even if the charging means cannot obtain sufficient charging potential uniformity by a single charging process, the charging potential is reduced to a practical level by performing the charging process a plurality of times. As a result, there is no density difference or density unevenness in the image formed immediately after the discharge toner image is formed.

以下、本発明のいくつかの実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明の画像形成装置は、中間転写体又は記録材搬送体を備えた画像形成装置において記録材に転写されない吐き出しトナー像を形成する限りにおいて、各実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態も可能である。   Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The image forming apparatus of the present invention has a part or all of the configuration of each embodiment as long as the discharged toner image that is not transferred to the recording material is formed in the image forming apparatus including the intermediate transfer member or the recording material transport member. Other embodiments with alternative configurations are possible.

本発明は、タンデム型フルカラー画像形成装置のみならず、1つの像担持体に複数の現像装置を付設した画像形成装置、中間転写体又は記録材搬送体に付設した像担持体が3つ以下の画像形成装置でも実施できる。   The present invention includes not only a tandem type full-color image forming apparatus, but also an image forming apparatus in which a plurality of developing devices are attached to one image carrier, an intermediate transfer body, or an image carrier that is attached to a recording material conveyance body. It can also be implemented in an image forming apparatus.

本実施形態では、トナー像の形成/転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、FAX、複合機等、種々の用途で実施できる。   In the present embodiment, only main parts related to toner image formation / transfer will be described. However, the present invention includes a printer, various printing machines, a copier, a fax machine, a composite machine, in addition to necessary equipment, equipment, and a housing structure. It can be implemented in various applications such as a machine.

なお、特許文献1、2に示される画像形成装置の構成部材、電源、材料、プロセス制御等の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。   In addition, about general matters, such as a structural member of an image forming apparatus, a power supply, material, and process control shown by patent document 1, 2, illustration is abbreviate | omitted and the overlapping description is abbreviate | omitted.

<第1実施形態>
図1は第1実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。第1実施形態の画像形成装置100は、中間転写ベルト28の直線区間にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdを配列したタンデム型フルカラー複写機である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment. The image forming apparatus 100 according to the first embodiment is a tandem full-color copying machine in which yellow, magenta, cyan, and black image forming portions Pa, Pb, Pc, and Pd are arranged in a linear section of the intermediate transfer belt 28.

図1に示すように、中間転写体の一例である中間転写ベルト28は、駆動ローラ51、従動ローラ52、二次転写内ローラ53に掛け渡して支持される。駆動ローラ51は、不図示の駆動モータ(例えば、ステッピングモータ)によって回転駆動されて、中間転写ベルト28を図中右回り方向に循環させる。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。   As shown in FIG. 1, the intermediate transfer belt 28, which is an example of an intermediate transfer member, is supported around a driving roller 51, a driven roller 52, and a secondary transfer inner roller 53. The drive roller 51 is rotationally driven by a drive motor (not shown) (for example, a stepping motor), and circulates the intermediate transfer belt 28 in the clockwise direction in the drawing. The intermediate transfer belt 28 is formed of a dielectric resin film such as polycarbonate, polyethylene terephthalate, or polyvinylidene fluoride.

中間転写ベルト28の直線区間に画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdが配列して、感光ドラム21a、21b、21c、21dとの間にそれぞれの転写部T1を形成している。感光ドラム21a、21b、21c、21dの直径は、それぞれ30mm、中間転写ベルト28の周長は700mmである。   Image forming portions Pa, Pb, Pc, and Pd are arranged in a straight section of the intermediate transfer belt 28, and transfer portions T1 are formed between the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d. The photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d each have a diameter of 30 mm, and the intermediate transfer belt 28 has a peripheral length of 700 mm.

画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdは、現像装置23a、23b、23c、23dで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、同様に構成されている。従って、以下の説明では、画像形成部Paについて詳細に説明して、画像形成部Pb、Pc、Pdについては、画像形成部Paの構成部材の参照符号のaをb、c、dに読み替えて理解されるものとする。   The image forming portions Pa, Pb, Pc, and Pd are configured similarly except that the color of the toner used in the developing devices 23a, 23b, 23c, and 23d is different from yellow, magenta, cyan, and black. Therefore, in the following description, the image forming unit Pa will be described in detail, and for the image forming units Pb, Pc, and Pd, the reference numerals a of the constituent members of the image forming unit Pa are read as b, c, and d. Shall be understood.

画像形成部Paは、中間転写ベルト28と等しい周速度で回転する感光ドラム21aを備えている。像担持体の一例である感光ドラム21aの周囲には、帯電装置22a、露光装置26a、現像装置23a、転写ローラ24a、クリーニング装置25aが配置されている。   The image forming unit Pa includes a photosensitive drum 21 a that rotates at the same peripheral speed as the intermediate transfer belt 28. A charging device 22a, an exposure device 26a, a developing device 23a, a transfer roller 24a, and a cleaning device 25a are disposed around a photosensitive drum 21a that is an example of an image carrier.

帯電手段の一例である帯電装置22aは、導電性のスポンジ状ゴム材料で形成され、不図示の付勢ばねに付勢されて感光ドラム21aの表面を転動する帯電ローラである。帯電装置22aは、帯電手段に含まれる帯電電源31aから直流電圧に交流電圧を重畳した帯電電圧を印加されて、感光ドラム21aの表面を均一な電位に帯電させる。   The charging device 22a, which is an example of charging means, is a charging roller that is formed of a conductive sponge-like rubber material and is urged by a biasing spring (not shown) to roll on the surface of the photosensitive drum 21a. The charging device 22a is charged with a charging voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage from a charging power source 31a included in the charging unit, and charges the surface of the photosensitive drum 21a to a uniform potential.

露光装置の一例である露光装置26aは、原稿のイエロー成分色の画像信号をパルス変調したレーザー光を感光ドラム21aの表面に走査露光してイエロー成分色の静電潜像を形成する。   An exposure device 26a, which is an example of an exposure device, scans and exposes the surface of the photosensitive drum 21a with a laser beam obtained by pulse-modulating a yellow component color image signal of a document to form a yellow component color electrostatic latent image.

現像手段の一例である現像装置23aは、現像剤供給手段の一例であるトナーボトル30aから供給されたトナーを磁性キャリアに混合し、供給ローラR1、現像ローラR2で攪拌搬送して帯電させる。帯電したトナーは、磁性キャリアとともに現像スリーブSaに薄層状態で担持され、現像スリーブSaの回転に伴って感光ドラム21aとの対向面に運ばれる。直流電圧に交流電圧を重畳した現像電圧を現像スリーブSaに印加することにより、トナーが現像スリーブSaから感光ドラム21aへ移動して静電潜像に付着して、トナー像が現像される。   The developing device 23a, which is an example of a developing unit, mixes toner supplied from a toner bottle 30a, which is an example of a developer supply unit, with a magnetic carrier, and is charged by stirring with a supply roller R1 and a developing roller R2. The charged toner is carried on the developing sleeve Sa in a thin layer state together with the magnetic carrier, and is carried to the surface facing the photosensitive drum 21a as the developing sleeve Sa rotates. By applying a developing voltage in which an alternating voltage is superimposed on a direct current voltage to the developing sleeve Sa, the toner moves from the developing sleeve Sa to the photosensitive drum 21a, adheres to the electrostatic latent image, and the toner image is developed.

転写手段の一例である転写ローラ24aは、中間転写ベルト28を介して感光ドラム21aに常時圧接して、感光ドラム21aと中間転写ベルト28との間に、転写部の一例である転写部T1を形成する。   The transfer roller 24a, which is an example of a transfer unit, is always in pressure contact with the photosensitive drum 21a via the intermediate transfer belt 28, and a transfer portion T1, which is an example of a transfer portion, is interposed between the photosensitive drum 21a and the intermediate transfer belt 28. Form.

電源手段の一例である転写電源29aは、トナーの正規の帯電極性と逆極性の転写電圧(第1電圧)を転写ローラ24aに出力して、感光ドラム21aから中間転写ベルト28へトナー像を静電気的に移動させる。しかし、記録材へ転写しない吐き出しトナー像の形成時には、トナーの正規の帯電極性と同極性の転写阻止電圧(第2電圧)を転写ローラ24aに出力して、転写部T1で吐き出しトナー像を素通りさせる。   The transfer power supply 29a, which is an example of power supply means, outputs a transfer voltage (first voltage) having a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner to the transfer roller 24a, and electrostatically transfers the toner image from the photosensitive drum 21a to the intermediate transfer belt 28. Move. However, when a discharged toner image that is not transferred to the recording material is formed, a transfer inhibition voltage (second voltage) having the same polarity as the normal charging polarity of the toner is output to the transfer roller 24a, and the discharged toner image is passed through the transfer portion T1. Let

第1実施形態では、トナーを負極性に帯電させて反転現像方式を採用している。例えば、帯電装置21aによって感光ドラム21aの表面を負極性の−500Vに帯電させた後、露光装置26aによって露光された部分が−150Vまで帯電解除される。現像スリーブSaに350Vの現像電圧を印加して、感光ドラム21aの帯電解除された部分に負極性に帯電したトナーを付着させる。そして、転写電源29aは、300Vを転写ローラ24aに出力して、負極性に帯電したトナー像を中間転写ベルト28へ転写させる。   In the first embodiment, the reversal development method is adopted by charging the toner negatively. For example, after charging the surface of the photosensitive drum 21a to -500V having a negative polarity by the charging device 21a, the portion exposed by the exposure device 26a is decharged to -150V. A developing voltage of 350 V is applied to the developing sleeve Sa, and the negatively charged toner is attached to the part of the photosensitive drum 21a that has been decharged. Then, the transfer power source 29a outputs 300V to the transfer roller 24a to transfer the negatively charged toner image to the intermediate transfer belt 28.

クリーニング手段の一例であるクリーニング装置25aは、感光ドラム21aの表面にクリーニングブレードを摺擦させて、中間転写ベルト28へ転写されることなく転写部T1を通過した転写残トナーを除去する。   The cleaning device 25a, which is an example of a cleaning unit, slides a cleaning blade on the surface of the photosensitive drum 21a to remove the transfer residual toner that has passed through the transfer portion T1 without being transferred to the intermediate transfer belt 28.

消去手段の一例である前露光装置27aは、線状の蛍光ランプを用いて感光ドラム21aの表面を一様に露光させて、クリーニング装置25aによってトナー像が除去された感光ドラム21aの表面の静電潜像を消去する。   The pre-exposure device 27a, which is an example of an erasing unit, uniformly exposes the surface of the photosensitive drum 21a using a linear fluorescent lamp, and the surface of the photosensitive drum 21a from which the toner image is removed by the cleaning device 25a. Erase the electrostatic latent image.

感光ドラム21aの転写部T1で中間転写ベルト28に転写されたイエロー成分色のトナー像は、中間転写ベルト28の移動に伴って感光ドラム21bの転写部T1へ搬送される。このときまでに感光ドラム21bには、同様の手順でマゼンタ成分色のトナー像が形成されていて、転写部T1で、イエロー成分色のトナー像に位置を重ねて転写される。   The yellow component color toner image transferred to the intermediate transfer belt 28 at the transfer portion T1 of the photosensitive drum 21a is conveyed to the transfer portion T1 of the photosensitive drum 21b as the intermediate transfer belt 28 moves. By this time, a magenta component color toner image has been formed on the photosensitive drum 21b in the same procedure, and is transferred to the yellow component color toner image in a superimposed manner at the transfer portion T1.

同様にして、感光ドラム21cの転写部T1でシアン成分色のトナー像が位置を重ねて転写され、感光ドラム21dの転写部T1でブラック成分色のトナー像が位置を重ねて転写される。画像形成部21a、21b、21c、21dで転写された4色のトナー像は、中間転写ベルト28の移動に伴って二次転写部T2へ搬送されて記録材8に一括二次転写される。不図示の給紙カセットから1枚ずつ取り出された記録材8は、レジストローラ32で待機し、中間転写ベルト28の4色のトナー像にタイミングを合わせてレジストローラ32から二次転写部T2へ送出される。   Similarly, the cyan component color toner image is transferred with overlapping positions at the transfer portion T1 of the photosensitive drum 21c, and the black component color toner image is transferred with overlapping positions at the transfer portion T1 of the photosensitive drum 21d. The four color toner images transferred by the image forming units 21a, 21b, 21c, and 21d are transported to the secondary transfer unit T2 as the intermediate transfer belt 28 is moved, and are collectively secondary transferred to the recording material 8. The recording materials 8 taken out one by one from a sheet feeding cassette (not shown) stand by the registration roller 32 and are synchronized with the four color toner images on the intermediate transfer belt 28 from the registration roller 32 to the secondary transfer portion T2. Sent out.

二次転写外ローラ54は、中間転写ベルト28を介して二次転写内ローラ53に圧接して、中間転写ベルト28と二次転写外ローラ54との間に二次転写部T2を形成する。二次転写内ローラ53は接地電位に接続され、二次転写外ローラ54には、転写電源55から転写電圧を印加される。これにより、二次転写内ローラ53と二次転写外ローラ54との間には、中間転写ベルト28上の4色のトナー像を記録材8へ静電気的に移動させる転写電界が形成される。第1実施形態では、例えば、転写電源55が二次転写外ローラ54へ300Vの転写電圧を出力して、4色のトナー像中の負極性に帯電したトナーを記録材8へ二次転写させる。   The secondary transfer outer roller 54 is pressed against the secondary transfer inner roller 53 via the intermediate transfer belt 28 to form a secondary transfer portion T2 between the intermediate transfer belt 28 and the secondary transfer outer roller 54. The secondary transfer inner roller 53 is connected to the ground potential, and a transfer voltage is applied to the secondary transfer outer roller 54 from the transfer power supply 55. As a result, a transfer electric field for electrostatically moving the four color toner images on the intermediate transfer belt 28 to the recording material 8 is formed between the secondary transfer inner roller 53 and the secondary transfer outer roller 54. In the first embodiment, for example, the transfer power supply 55 outputs a transfer voltage of 300 V to the secondary transfer outer roller 54 to secondary transfer the negatively charged toner in the four color toner images to the recording material 8. .

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56により定着装置9に搬送される。定着装置9では、ヒータ9hによって加熱される定着ローラ9tと加圧ローラ9kとで形成される定着ニップT3で記録材8を挟持搬送する。これにより、4色のトナー像に熱と圧力を加えて、トナー像を記録材8の表面に定着させる。   The recording material 8 onto which the four color toner images have been transferred is separated from the intermediate transfer belt 28 and then conveyed to the fixing device 9 by the conveyance belt 56. In the fixing device 9, the recording material 8 is nipped and conveyed by a fixing nip T3 formed by a fixing roller 9t heated by a heater 9h and a pressure roller 9k. Thus, heat and pressure are applied to the four color toner images to fix the toner images on the surface of the recording material 8.

記録材8へ転写されることなく二次転写部T2を通過した中間転写ベルト28上のトナーは、中間転写ベルト28によってクリーニング装置11へ搬送される。クリーニング装置11は、ブレードクリーニング方式を採用しており、ウレタンゴムのクリーニングブレード11eを当接圧でばね加圧して中間転写ベルト28に摺擦させている。   The toner on the intermediate transfer belt 28 that has passed through the secondary transfer portion T 2 without being transferred to the recording material 8 is conveyed to the cleaning device 11 by the intermediate transfer belt 28. The cleaning device 11 employs a blade cleaning method, and a urethane rubber cleaning blade 11 e is spring-pressed with a contact pressure and slid against the intermediate transfer belt 28.

<吐き出し制御>
図2は第1実施形態における吐き出し制御のタイムチャートである。画像形成装置100では、現像装置23a、23b、23c、23dにおけるトナーの帯電状態を制御して画質を維持するために吐き出し制御を行う。現像装置23a、23b、23c、23dから吐き出したトナー量に相当する未使用トナーをトナーボトル30a、30b、30c、30dから補充することにより、現像装置23a、23b、23c、23dにおけるトナーの帯電状態が調整される。
<Discharge control>
FIG. 2 is a time chart of the discharge control in the first embodiment. In the image forming apparatus 100, discharge control is performed in order to maintain the image quality by controlling the charging state of the toner in the developing devices 23a, 23b, 23c, and 23d. By charging the toner bottles 30a, 30b, 30c, and 30d with unused toner corresponding to the amount of toner discharged from the developing devices 23a, 23b, 23c, and 23d, the charged state of the toner in the developing devices 23a, 23b, 23c, and 23d Is adjusted.

吐き出し制御は、通常の間隔で実行される画像形成を一時的に待機させ、画像形成の間隔に挿入して実行される。吐き出し制御では、画像形成時と同様の条件で帯電、露光、現像を行って記録材8に転写されない吐き出しトナー像を感光ドラム21a、21b、21c、21dに形成する。しかし、転写ローラ24a、24b、24c、24dに通常の転写電圧とは逆極性の転写阻止電圧(逆バイアス電圧)を印加して、転写部T1で吐き出しトナー像を素通りさせてクリーニング装置25a、25b、25c、25dにより除去させる。   The discharge control is executed by temporarily waiting for image formation executed at normal intervals and inserting the image formation intervals. In the discharge control, charging, exposure, and development are performed under the same conditions as in image formation, and discharge toner images that are not transferred to the recording material 8 are formed on the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d. However, the transfer rollers 24a, 24b, 24c, and 24d are applied with a transfer blocking voltage (reverse bias voltage) having a polarity opposite to that of the normal transfer voltage, and the toner images discharged from the transfer portion T1 are passed through to clean the cleaning devices 25a and 25b. , 25c, 25d.

また、吐き出し制御の時間を短縮して、通常の画像形成を早期再開するため、感光ドラム21a、21b、21c、21d上で全面均一濃度パターンのべた画像を載せ、中間転写ベルト28上の重なる位置で各色の吐き出し制御を実行する。   Further, in order to shorten the discharge control time and resume normal image formation at an early stage, a solid image having a uniform density pattern on the entire surface is placed on the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d, and the overlapping position on the intermediate transfer belt 28 is placed. To execute discharge control of each color.

なお、吐き出しトナー像の形成は、帯電電位や現像バイアスを制御して露光を含まないで行うことも可能である。しかし、転写トナー像と吐き出しトナー像とで制御条件の変更を最小に止めつつ、露光条件によって吐き出し量を精密に制御できる点で、本実施形態の方法は望ましい。   The discharged toner image can also be formed without exposure by controlling the charging potential and the developing bias. However, the method of this embodiment is desirable in that the discharge amount can be precisely controlled according to the exposure conditions while minimizing the change in the control conditions between the transfer toner image and the discharge toner image.

次に吐き出しシーケンスについて説明する。   Next, the discharge sequence will be described.

第1実施形態では、各成分色ごとにトナー使用量の積算値を求めて画像ごとに積算しており、所定の基準消費積算量との差が所定値に達すると、基準消費積算量との差分に相当するだけの吐き出し制御を行う。そして、1色について基準消費積算量との差が所定値に達すると、他の3色もその時点までの各色の差分を解消するだけの吐き出し制御を同時に実行する。   In the first embodiment, the integrated value of the toner usage amount is obtained for each component color and integrated for each image. When the difference from the predetermined reference consumption integration amount reaches a predetermined value, The discharge control corresponding to the difference is performed. When the difference from the reference consumption integrated amount for one color reaches a predetermined value, the other three colors simultaneously perform discharge control for eliminating the difference between the colors up to that point.

具体的には、画像ごとに画素数を積算して、画像1枚あたり画素数が一定値以下となる画像について一定値との差分を積算し、差分の積算値が一定量に達した時点で差分の積算値に相当するトナー量を現像装置から吐き出させる。   Specifically, when the number of pixels is integrated for each image, the difference from the constant value is integrated for an image in which the number of pixels per image is less than or equal to a certain value, and when the integrated value of the difference reaches a certain amount A toner amount corresponding to the integrated value of the difference is discharged from the developing device.

例えば、横送り297×210mm(A4サイズ)の全べた画像を100%としたとき、5%以下の画像が来た時に、その画像の画素数の5%との差分を積算する。そして、差分の積算値が100%に達すると、次の画像形成を待機させて紙間を伸ばした形で紙間に吐き出し制御を実行する。つまり、A4サイズで4%の画像が連続して通紙されるときは、1枚あたり1%の画像情報が足りないため、100枚通紙した時点で差分の積算値が100%に達する。   For example, assuming that a total image of 297 × 210 mm (A4 size) in horizontal feed is 100%, when an image of 5% or less comes, the difference with 5% of the number of pixels of the image is integrated. When the integrated value of the differences reaches 100%, discharge control between the sheets is executed in a form in which the next image formation is waited and the interval between the sheets is extended. That is, when 4% images of A4 size are continuously passed, 1% of image information is insufficient per sheet, and thus the integrated value of the difference reaches 100% when 100 sheets are passed.

そのため、図1を参照して図3に示すように、100枚目の画像と101枚目の画像との間で、吐き出しトナー像として、A4べた画像に相当するトナー量を感光ドラム21a、21b、21c、21dに吐き出す。これにより、吐き出しトナー像を形成する際に、「A4長さ+ドラムべた白回転」に相当する時間のみダウンタイムが発生するだけで、画像形成装置100の生産性に大きな影響を与えない。   Therefore, as shown in FIG. 3 with reference to FIG. 1, a toner amount corresponding to the A4 solid image is set as the discharged toner image between the 100th image and the 101st image. , 21c, 21d. As a result, when the discharged toner image is formed, the downtime occurs only for the time corresponding to “A4 length + drum white rotation”, and the productivity of the image forming apparatus 100 is not greatly affected.

また、通常は、各成分色で差分の積算値が同時に100%に達する頻度は低い。そこで、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのどれか1色でも100%に達した時点で、すべての成分色について、それぞれの積算値に相当する長さだけ、べた画像として吐き出すシーケンスとした。これにより、成分色ごとに別々に吐き出すタイミングをもつ必要がなくなるため、よりダウンタイムを減らすことが可能となった。   Also, normally, the frequency at which the integrated value of the differences reaches 100% at each component color is low. Therefore, when any one of yellow, magenta, cyan, and black reaches 100%, a sequence for discharging all the component colors as a solid image by a length corresponding to each integrated value is set. This eliminates the need for having a separate discharge timing for each component color, thereby further reducing downtime.

吐き出し制御時の転写部T1では、通常のトナー像の転写時とは逆極性の転写阻止電圧(逆バイアス電圧)が、転写ローラ24a、24b、24c、24dに印加される。これにより、負極性に帯電した吐き出しトナー像は、中間転写ベルト28に転写されることなく、クリーニング装置25a、25b、25c、25dに達して除去される。   In the transfer portion T1 during discharge control, a transfer inhibition voltage (reverse bias voltage) having a reverse polarity to that of a normal toner image transfer is applied to the transfer rollers 24a, 24b, 24c, and 24d. Thus, the discharged toner image charged to the negative polarity reaches the cleaning devices 25a, 25b, 25c, and 25d and is removed without being transferred to the intermediate transfer belt 28.

その後、少なくとも感光ドラム21a、21b、21c、21dが1周する間は、帯電装置22、前露光装置27aをONしたまま、露光装置26a、26b、26c、26dによる露光は行わない。すなわち、帯電調整制御の一例である「べた白画像を形成する状態で感光ドラムを1周以上空回転させる制御」の後、次の101枚目の画像のトナー像形成動作を開始させる。これにより、吐き出しトナー像を形成して逆バイアス電圧を印加した感光ドラム21a、21b、21c、21dの表面に発生したネガゴースト電位が消去されて、次の101枚目以降の画像品質に影響を与えることがない。   Thereafter, exposure is not performed by the exposure devices 26a, 26b, 26c, and 26d while the charging device 22 and the pre-exposure device 27a are turned on at least for one rotation of the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d. That is, after “control for idly rotating the photosensitive drum at least once in a state where a solid white image is formed” which is an example of the charge adjustment control, the toner image forming operation of the next 101st image is started. As a result, the negative ghost potential generated on the surfaces of the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d to which the discharge toner image is formed and the reverse bias voltage is applied is erased, and the image quality of the next 101st and subsequent sheets is affected. Never give.

<実施例1>
次に、上記のように第1実施形態の吐き出し制御に至る過程の実験結果を実施例1として説明する。図3は逆バイアス電圧と中間転写ベルトに付着するトナー量との関係を示す線図、図4は従来例1の吐き出し制御のタイムチャートである。
<Example 1>
Next, an experimental result of the process leading to the discharge control of the first embodiment as described above will be described as a first example. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the reverse bias voltage and the amount of toner adhering to the intermediate transfer belt, and FIG. 4 is a time chart of the discharge control in the first conventional example.

図1に示すように、画像形成装置100において、転写ローラ24a、24b、24c、24dに印加する逆バイアス電圧を種々異ならせて吐き出し制御の実験を行った。その結果、図3に示すように、逆バイアス電圧を負極性側に大きくしていくと、転写部T1で中間転写ベルト28上に転写されるトナー量が次第に減少することが確認された。そして、画像形成装置100では、逆バイアス電圧が−1KV以上の場合に、クリーニング装置11による1回のクリーニングだけで、中間転写ベルト28の汚れが問題とならなくなることが判明した。   As shown in FIG. 1, in the image forming apparatus 100, discharge control experiments were performed by varying the reverse bias voltages applied to the transfer rollers 24a, 24b, 24c, and 24d. As a result, as shown in FIG. 3, it was confirmed that as the reverse bias voltage was increased to the negative polarity side, the amount of toner transferred onto the intermediate transfer belt 28 at the transfer portion T1 gradually decreased. In the image forming apparatus 100, it has been found that, when the reverse bias voltage is −1 KV or higher, the contamination of the intermediate transfer belt 28 does not become a problem with only one cleaning by the cleaning device 11.

そこで、吐き出しトナー像が転写部T1を通過する際に転写ローラ24a、24b、24c、24dに印加する逆バイアス電圧を−1KVに設定した従来例1の吐き出し制御を実験した。従来例1の吐き出し制御は、図1を参照して図4に示すように、逆バイアス電圧−1KVを印加して転写部T1で吐き出しトナー像を通過させた後、前露光装置27a、帯電装置22aを経て、露光装置26aで直ちに次の画像の静電潜像を書き込む。すなわち、図2に示すような「べた白画像を形成する状態で感光ドラムを空回転させる制御」を含まない。   Therefore, the discharge control of Conventional Example 1 in which the reverse bias voltage applied to the transfer rollers 24a, 24b, 24c, and 24d when the discharged toner image passes through the transfer portion T1 was set to -1 KV was tested. As shown in FIG. 4 with reference to FIG. 1, the discharge control of Conventional Example 1 is performed by applying a reverse bias voltage of −1 KV and passing the discharged toner image at the transfer portion T <b> 1, and then the pre-exposure device 27 a and the charging device. After 22a, an electrostatic latent image of the next image is immediately written by the exposure device 26a. That is, the “control for idly rotating the photosensitive drum in a state of forming a solid white image” as shown in FIG. 2 is not included.

その結果、中間転写ベルト28のクリーニング不良は起こさないが、逆バイアス電圧を印加した部分にネガゴーストが発生してしまい、次の画像において異常な濃度段差を形成してしまった。   As a result, although the cleaning failure of the intermediate transfer belt 28 does not occur, a negative ghost is generated in a portion to which the reverse bias voltage is applied, and an abnormal density step is formed in the next image.

この現象は次のように説明される。反転現像方式の画像形成装置100では、静電潜像を形成するために露光装置26aで露光された露光部は、非露光部よりも電位が低い状態で、前露光装置27aで、電位リセット機能を持つ前露光の照射を受ける。このとき、露光部と非露光部とでは感光ドラム21aの感光層のキャリア発生量に差が生ずるため、その差が帯電装置22aによる帯電後の電位減衰量に反映される。その結果、露光装置26aで等しく露光されても、続く現像装置23aの現像位置では、相対的にキャリア発生量の少ない画像部であったところの電位が高くなり、ネガゴーストを生じさせるという現象がある。   This phenomenon is explained as follows. In the reversal development type image forming apparatus 100, the exposure unit exposed by the exposure unit 26 a to form an electrostatic latent image has a lower potential than the non-exposure unit, and the pre-exposure unit 27 a has a potential reset function. Receive pre-exposure irradiation. At this time, a difference occurs in the carrier generation amount of the photosensitive layer of the photosensitive drum 21a between the exposed portion and the non-exposed portion, and the difference is reflected in the potential attenuation amount after charging by the charging device 22a. As a result, even if exposure is performed equally by the exposure device 26a, the potential at the image portion where the amount of carrier generation is relatively low becomes high at the subsequent development position of the development device 23a, causing a negative ghost. is there.

同様の理由で、吐き出し制御時に転写ローラ24aに印加する逆バイアス電圧を高くすると、逆バイアス電圧に帯電されて紙間部の感光層表面に形成された電位段差は、帯電装置22aを1回通過しただけでは消すことが困難になる。結果的に、感光ドラム21a上の吐き出し制御に伴って逆バイアス電圧を受けた領域の帯電電位は、通常の画像形成時の帯電電位よりも低くなってしまう。これにより、吐き出し制御の直後に形成した画像において、紙間部分の表面電位差が濃度段差となって画像に発生してしまっていた。   For the same reason, if the reverse bias voltage applied to the transfer roller 24a during discharge control is increased, the potential step formed on the surface of the photosensitive layer in the inter-paper portion due to the reverse bias voltage passes through the charging device 22a once. Doing so makes it difficult to erase. As a result, the charged potential in the region that has received the reverse bias voltage in accordance with the discharge control on the photosensitive drum 21a is lower than the charged potential during normal image formation. As a result, in the image formed immediately after the discharge control, the surface potential difference in the inter-paper portion becomes a density step and is generated in the image.

これに対して、前露光装置27aによる前露光照射量を多くすれば、逆バイアス電圧を受けた領域と受けなかった領域との表面電位差を少なくできる。しかし、吐き出し制御のためにだけ前露光装置27aを高出力化することは望ましくない。また、前露光照射量を多くすると、感光ドラムの帯電性能の劣化が促進されて耐久寿命が短くなってしまうので、必要以上に多くすることは適切ではない。   On the other hand, if the pre-exposure dose by the pre-exposure device 27a is increased, the surface potential difference between the region that has received the reverse bias voltage and the region that has not received it can be reduced. However, it is not desirable to increase the output of the pre-exposure device 27a only for the discharge control. Further, when the pre-exposure irradiation amount is increased, deterioration of the charging performance of the photosensitive drum is promoted and the durability life is shortened. Therefore, it is not appropriate to increase the exposure amount more than necessary.

そこで、上述したように、「べた白画像を形成する状態で感光ドラムを空回転させる制御」を吐き出し制御に付加した実施例1の吐き出し制御を採用した。実施例1では、吐き出しトナー像が転写部T1を通過した後の感光ドラム21a、21b、21c、21d回転数は1周にしている。実験結果を表1に示す。   Therefore, as described above, the discharge control according to the first embodiment in which “control for idly rotating the photosensitive drum in a state where a solid white image is formed” is added to the discharge control is employed. In the first embodiment, the rotational speed of the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d after the discharged toner image has passed through the transfer portion T1 is set to one round. The experimental results are shown in Table 1.

Figure 2008180790
Figure 2008180790

表1中、従来例1は、上述したように、吐き出し制御時の逆バイアス電圧を−1KVとし、吐き出しトナー像が転写部T1を通過した後の感光ドラム21a、21b、21c、21d回転数は0周にしている。また、比較例1は、吐き出し制御時の逆バイアス電圧を−100Vとし、吐き出しトナー像が転写部T1を通過した後の感光ドラム21a、21b、21c、21d回転数は0周にしている。   In Table 1, in the conventional example 1, as described above, the reverse bias voltage during discharge control is set to −1 KV, and the rotational speeds of the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d after the discharged toner image passes through the transfer portion T1 are as follows. 0 laps. In Comparative Example 1, the reverse bias voltage during discharge control is set to −100 V, and the rotational speeds of the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d after the discharged toner image passes through the transfer portion T1 are set to zero.

表1に示すように、比較例1では、ネガゴーストが発生しない。しかし、逆バイアス電圧が低過ぎて、吐き出しトナー像がクリーニング装置11の能力以上に中間転写ベルト28に転写されてしまい、クリーニング不良が発生して次の画像を乱してしまった。   As shown in Table 1, in Comparative Example 1, no negative ghost is generated. However, the reverse bias voltage is too low, and the discharged toner image is transferred to the intermediate transfer belt 28 in excess of the capability of the cleaning device 11, resulting in a defective cleaning and disturbing the next image.

よって、これを防ぐためには、中間転写ベルト28に転写されたトナーをクリーニング装置11によって、中間転写ベルト28を2周空循環させる等して中間転写ベルト28をクリーニングする必要がある。しかし、この場合、中間転写ベルト28が長いため、感光ドラム21aを1周空回転させるよりも長いダウンタイムとなり、画像形成装置100の生産性を低下させてしまう。   Therefore, in order to prevent this, it is necessary to clean the intermediate transfer belt 28 by circulating the intermediate transfer belt 28 twice by the cleaning device 11 with the toner transferred to the intermediate transfer belt 28. However, in this case, since the intermediate transfer belt 28 is long, the downtime is longer than when the photosensitive drum 21a is idled once, and the productivity of the image forming apparatus 100 is reduced.

従来例1では、上述したように、吐き出しトナー像が中間転写ベルト28に転写されにくいため、クリーニング不良は発生しないが、逆バイアス電圧を−1KVとしたことによりネガゴーストが発生してしまった。   In Conventional Example 1, as described above, since the discharged toner image is difficult to be transferred to the intermediate transfer belt 28, a cleaning failure does not occur, but a negative ghost is generated by setting the reverse bias voltage to -1 KV.

これに対し、図2に示すように、吐き出し制御時の逆バイアス電圧を−1KVとし、「べた白画像を形成する状態で感光ドラムを空回転させる制御」を付加した実施例1ではいずれの問題も発生しない。吐き出しトナー像の転写に起因するクリーニング不良を発生させることもなく、ネガゴーストを発生させることもなく、次の画像に影響を与えない良好な結果が得られた。通常画像形成時の紙間で吐き出し制御を行う画像形成装置100において、ダウンタイムの短縮化とクリーニング装置11への負荷の軽減の両立を実現できる。   On the other hand, as shown in FIG. 2, the reverse bias voltage at the discharge control is set to −1 KV, and “control for idling the photosensitive drum in a state of forming a solid white image” is added. Does not occur. There was no poor cleaning due to the transfer of the discharged toner image, no negative ghost, and good results were obtained that did not affect the next image. In the image forming apparatus 100 that performs discharge control between sheets during normal image formation, it is possible to achieve both reduction in downtime and reduction in load on the cleaning device 11.

<実施例2>
図5は実施例2の吐き出し制御のタイムチャートである。実施例2の吐き出し制御は、第1実施形態の画像形成装置100において、実施例1の吐き出し制御に置き換えて実施されている。従って、必要の無い限り重複する説明を省略し、図1〜図4を併せて参照して以下説明する。
<Example 2>
FIG. 5 is a time chart of discharge control according to the second embodiment. The discharge control of Example 2 is performed in the image forming apparatus 100 of the first embodiment, replacing the discharge control of Example 1. Therefore, redundant description will be omitted unless necessary, and will be described below with reference to FIGS.

図1を参照して図5に示すように、実施例2の吐き出し制御では、吐き出しトナー像が転写部T1を通過する際に転写ローラ24aに印加される逆バイアス電圧は、実施例1と等しく1kVである。しかし、転写部T1を吐き出しトナー像が通過した後に、直ちに通常のトナー像を転写する際の転写電圧には復帰させず、「べた白画像を形成した領域」に対しては一段低い逆バイアス電圧−100Vを転写ローラ24aに印加した。   As shown in FIG. 5 with reference to FIG. 1, in the discharge control of the second embodiment, the reverse bias voltage applied to the transfer roller 24a when the discharged toner image passes through the transfer portion T1 is equal to that of the first embodiment. 1 kV. However, after the toner image passes through the transfer portion T1, it does not return to the transfer voltage when the normal toner image is transferred, and the reverse bias voltage is one step lower for the “region where the solid white image is formed”. −100 V was applied to the transfer roller 24a.

言い換えれば、吐き出し制御を通じて感光ドラム21aに吐き出されたトナーが転写部T1を通過後、べた白画像形成状態で回転している間は、転写ローラ24aに印加する逆バイアス電圧を−100Vとした。   In other words, the reverse bias voltage applied to the transfer roller 24a is set to −100 V while the toner discharged to the photosensitive drum 21a through the discharge control passes through the transfer portion T1 and rotates in a solid white image forming state.

静電写真プロセスで用いられる一般的な高圧電源である転写電源29aは、出力電圧を大きく変化させると、出力電圧にオーバーシュート、アンダーシュートが発生してしまうことがある。そして、感光ドラム21aを負極性に帯電させた状態で転写ローラ24aに印加する電圧を負極性側から正極性側へ反転させた際に、大きく正極性側へオーバーシュートさせると、オーバーシュートを受けた部分にポジゴーストが発生してしまう。ポジゴーストが発生してしまうと、これを消去するためには、感光ドラム21aのさらに余分な空回転を必要としてしまう。   The transfer power supply 29a, which is a general high-voltage power supply used in the electrophotographic process, may cause overshoot and undershoot in the output voltage when the output voltage is greatly changed. When the voltage applied to the transfer roller 24a is reversed from the negative polarity side to the positive polarity side while the photosensitive drum 21a is charged to the negative polarity, if the overshoot is greatly increased to the positive polarity side, the overshoot is received. A positive ghost is generated in the part. If a positive ghost is generated, an extra idle rotation of the photosensitive drum 21a is required to eliminate this.

これに対して、実施例2のように逆バイアス電圧を正極性側に反転させる前に低い−100Vに一度変化させた上で、正極性側に反転させることで、オーバーシュートを防ぐことができる。   On the other hand, overshoot can be prevented by changing the reverse bias voltage to low -100V once before reversing it to the positive polarity side as in Example 2 and then reversing it to the positive polarity side. .

以上のように、吐き出しトナー像が通過した後、べた白画像形成状態で空回転する際には、吐き出しトナー像の転写を阻止する場合と通常のトナー像転写時の転写電圧との間に逆バイアス電圧を設定する。これにより、現像剤の劣化を防ぐために吐き出し制御を実行する画像形成装置100において、余分なオーバーシュートの発生を防ぐことができ、かつ吐き出し制御時のダウンタイムを短縮できる。   As described above, when the discharged toner image passes and then idles in a solid white image formation state, the reverse of the transfer voltage between the case of preventing the transfer of the discharged toner image and the transfer voltage at the time of normal toner image transfer. Set the bias voltage. Thereby, in the image forming apparatus 100 that executes the discharge control to prevent the deterioration of the developer, it is possible to prevent the occurrence of an excessive overshoot and to reduce the downtime during the discharge control.

<第2実施形態>
図6は第2実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。第2実施形態の画像形成装置200は、第1実施形態の画像形成装置100のクリーニング装置11を静電ファーブラシ方式のクリーニング装置12に置き換えて構成される。これ以外は、第1実施形態と同様に構成されているので、図6中、第1実施形態と共通する構成には共通の符号を付して重複する説明を省略する。第2実施形態では、クリーニング装置12への変更に伴って、1回でクリーニング可能なトナー量が少なくなるため、吐き出し制御時の逆バイアス電圧を第1実施形態の1kVから2kVに高めている。
Second Embodiment
FIG. 6 is an explanatory diagram of a configuration of the image forming apparatus according to the second embodiment. The image forming apparatus 200 of the second embodiment is configured by replacing the cleaning device 11 of the image forming apparatus 100 of the first embodiment with an electrostatic fur brush type cleaning device 12. Other than this, the configuration is the same as that of the first embodiment. Therefore, in FIG. 6, the same reference numerals are given to the same configurations as those of the first embodiment, and redundant description is omitted. In the second embodiment, since the amount of toner that can be cleaned at one time decreases with the change to the cleaning device 12, the reverse bias voltage during discharge control is increased from 1 kV to 2 kV in the first embodiment.

図6に示すように、記録材8へ二次転写されることなく二次転写部T2を通過した転写残トナーは、中間転写ベルト28の移動に伴ってクリーニング装置12へ搬送されて除去される。   As shown in FIG. 6, the untransferred toner that has passed through the secondary transfer portion T2 without being secondarily transferred to the recording material 8 is transported to the cleaning device 12 and removed as the intermediate transfer belt 28 moves. .

クリーニング装置12の筐体内では、中間転写ベルト28に当接させて一対の導電性ファーブラシ121、122が配置される。中間転写ベルト28の反対側では、導電性ファーブラシ121、122に当接させて、表面に硬質アルマイト処理を施したアルミニウム製の金属ローラ123、124が配置される。導電性ファーブラシ121、122の反対側では、金属ローラ123、124に当接させてクリーニングブレード125、126が配置される。   In the housing of the cleaning device 12, a pair of conductive fur brushes 121 and 122 are disposed in contact with the intermediate transfer belt 28. On the opposite side of the intermediate transfer belt 28, aluminum metal rollers 123 and 124, which are in contact with the conductive fur brushes 121 and 122 and subjected to hard alumite treatment on the surface, are disposed. On the opposite side of the conductive fur brushes 121 and 122, cleaning blades 125 and 126 are disposed in contact with the metal rollers 123 and 124, respectively.

導電性ファーブラシ121、金属ローラ123、クリーニングブレード125は上流側クリーニング部12aを構成し、導電性ファーブラシ122、金属ローラ124、クリーニングブレード126は下流側クリーニング部12bを構成する。上流側クリーニング部12aと下流側クリーニング部12bとは中間転写ベルト28に対して並列に配列されている。   The conductive fur brush 121, the metal roller 123, and the cleaning blade 125 constitute an upstream cleaning unit 12a, and the conductive fur brush 122, the metal roller 124, and the cleaning blade 126 constitute a downstream cleaning unit 12b. The upstream cleaning unit 12 a and the downstream cleaning unit 12 b are arranged in parallel to the intermediate transfer belt 28.

導電性ファーブラシ121、122は、抵抗値10MΩ、繊維太さ6デニールのカーボン分散型ナイロン繊維を植毛密度50万本/inchの割合で金属ローラ上に植毛して構成される。導電性ファーブラシ121、122は、中間転写ベルト28に対して、約1.0mmの侵入量さを保って摺接配置される。導電性ファーブラシ121、122は、不図示の駆動モータに駆動されて、中間転写ベルト28の周速度の約1/4程度の周速度(125%の相対速度)でもつて中間転写ベルト28に対してカウンター方向へ回転する。 The conductive fur brushes 121 and 122 are configured by flocking carbon-dispersed nylon fibers having a resistance value of 10 MΩ and a fiber thickness of 6 denier on a metal roller at a rate of flocking density of 500,000 / inch 2 . The conductive fur brushes 121 and 122 are arranged in sliding contact with the intermediate transfer belt 28 while maintaining an intrusion amount of about 1.0 mm. The conductive fur brushes 121 and 122 are driven by a drive motor (not shown) and have a peripheral speed (about 125% relative speed) of about ¼ of the peripheral speed of the intermediate transfer belt 28 with respect to the intermediate transfer belt 28. Rotate counter.

金属ローラ123、124は、導電性ファーブラシに対して約1.0mmの侵入量を保って摺接配置され、導電性ファーブラシ121、122と同等の速度で同一の表面移動方向となるように回転駆動されている。金属ローラ123、124に当接するクリーニングブレード125、126は、ウレタンゴムからなり、金属ローラ123、124に対して侵入量1.0mmを保って配置されている。   The metal rollers 123 and 124 are arranged in sliding contact with the conductive fur brush while maintaining an intrusion amount of about 1.0 mm so that the surface movement direction is the same as that of the conductive fur brush 121 and 122. It is rotationally driven. The cleaning blades 125 and 126 that are in contact with the metal rollers 123 and 124 are made of urethane rubber, and are disposed with an intrusion amount of 1.0 mm with respect to the metal rollers 123 and 124.

上流側クリーニング部12aの金属ローラ123には、直流電源127により−500V(対接地、以下同様)の直流電圧が印加される。これにより、接地電位に接続された従動ローラ52と導電性ファーブラシ121との間に、中間転写ベルト28上の転写残トナー中の(+)トナーを導電性ファーブラシ121側に移動させる電界が形成される。そして、導電性ファーブラシ121へ静電気的に転移した(+)トナーは、導電性ファーブラシ121の回転に伴って金属ローラ123に接触し、導電性ファーブラシ121から金属ローラ123へ静電気的に移転する。金属ローラ123に吸着された(+)トナーは、金属ローラ123の回転に伴ってクリーニングブレード125によって掻き落とされる。   A DC voltage of −500 V (with respect to ground, the same shall apply hereinafter) is applied to the metal roller 123 of the upstream cleaning unit 12 a by a DC power supply 127. As a result, an electric field for moving the (+) toner in the transfer residual toner on the intermediate transfer belt 28 to the conductive fur brush 121 side between the driven roller 52 connected to the ground potential and the conductive fur brush 121. It is formed. Then, the (+) toner electrostatically transferred to the conductive fur brush 121 contacts the metal roller 123 as the conductive fur brush 121 rotates, and is electrostatically transferred from the conductive fur brush 121 to the metal roller 123. To do. The (+) toner adsorbed to the metal roller 123 is scraped off by the cleaning blade 125 as the metal roller 123 rotates.

中間転写ベルト28上の転写残トナー中の(−)トナーは、上流側クリーニング部12aを素通りして下流側クリーニング部12bの導電性ファーブラシ122に到達する。中間転写ベルト28上の転写残トナー中の帯電量の少ないトナーは、導電性ファーブラシ121を通過する過程で負極性に帯電されて下流側クリーニング部12bの導電性ファーブラシ122に到達する。これは、電荷注入または放電により帯電されるものと考えられる。   The (−) toner in the transfer residual toner on the intermediate transfer belt 28 passes through the upstream cleaning unit 12a and reaches the conductive fur brush 122 of the downstream cleaning unit 12b. The toner with a small charge amount in the transfer residual toner on the intermediate transfer belt 28 is negatively charged in the process of passing through the conductive fur brush 121 and reaches the conductive fur brush 122 of the downstream cleaning unit 12b. This is considered to be charged by charge injection or discharge.

下流側クリーニング部12bの金属ローラ124には、直流電源128により+500Vの直流電圧が印加される。これにより、接地電位に接続された従動ローラ52と導電性ファーブラシ122との間に、中間転写ベルト28上の(−)トナーを導電性ファーブラシ122側に移動させる電界が形成される。そして、導電性ファーブラシ122へ静電気的に転移した(−)トナーは、導電性ファーブラシ122の回転に伴って金属ローラ124へ受け渡された後に、クリーニングブレード126によって掻き落とされる。このようにして、二次転写部T2を通過して中間転写ベルト28上に残留した転写残トナーをすべて除去できる。   A DC voltage of +500 V is applied from the DC power supply 128 to the metal roller 124 of the downstream cleaning unit 12b. As a result, an electric field that moves the (−) toner on the intermediate transfer belt 28 toward the conductive fur brush 122 is formed between the driven roller 52 connected to the ground potential and the conductive fur brush 122. Then, the (−) toner electrostatically transferred to the conductive fur brush 122 is transferred to the metal roller 124 along with the rotation of the conductive fur brush 122 and then scraped off by the cleaning blade 126. In this way, all the transfer residual toner that has passed through the secondary transfer portion T2 and remained on the intermediate transfer belt 28 can be removed.

静電ファーブラシ方式は、ブレードクリーニングでは完全に転写残トナーを除去することが困難な表面の硬度が比較的低い被クリーニング部材に対して利用されることが多い。そして、近年、高画質化や多様多種の記録材に対応するために中間転写ベルト28に表面の硬度が比較的低い弾性中間転写ベルトを用いる場合も多い。   The electrostatic fur brush method is often used for a member to be cleaned whose surface hardness is relatively difficult to completely remove the transfer residual toner by blade cleaning. In recent years, an elastic intermediate transfer belt having a relatively low surface hardness is often used for the intermediate transfer belt 28 in order to cope with high image quality and various types of recording materials.

静電ファーブラシ方式のクリーニング装置12は、通常の画像形成における二次転写残トナー量では、ブレードクリーニング方式のクリーニング装置(11:図1)に対してなんら遜色はない。しかし、一般的に、ブレードクリーニング方式に比べて静電ファーブラシ方式は、一度にクリーニングできるトナー量が少ない。   The electrostatic fur brush type cleaning device 12 is in no way inferior to the blade cleaning type cleaning device (11: FIG. 1) in the amount of secondary transfer residual toner in normal image formation. However, in general, the electrostatic fur brush method has a smaller amount of toner that can be cleaned at a time than the blade cleaning method.

そこで、第2実施形態の画像形成装置200では、吐き出し制御時の逆バイアス電圧を実施例1の1kVから2kVに高めて、クリーニング装置12の負荷を軽減した。そして、吐き出し制御時の逆バイアス電圧を実施例1の1kVから2kVに高めたので、「べた白画像を形成する状態で感光ドラムを空回転させる制御」を2回転とした。この実験結果を表2に実施例3として示す。   Therefore, in the image forming apparatus 200 of the second embodiment, the reverse bias voltage at the time of discharge control is increased from 1 kV to 2 kV in Example 1 to reduce the load on the cleaning device 12. Since the reverse bias voltage during discharge control was increased from 1 kV to 2 kV in the first embodiment, the “control for idly rotating the photosensitive drum in a state where a solid white image is formed” was set to two rotations. The experimental results are shown in Table 2 as Example 3.

Figure 2008180790
Figure 2008180790

表2は、吐き出し制御時に転写ローラ24aに印加する逆バイアス電圧と、クリーニング装置12でのクリーニング性と、吐き出しトナー像が転写部T1を通過後の感光ドラム21a回転数と、ネガゴーストとの関係を示している。   Table 2 shows the relationship between the reverse bias voltage applied to the transfer roller 24a during discharge control, the cleaning performance of the cleaning device 12, the rotational speed of the photosensitive drum 21a after the discharged toner image passes through the transfer portion T1, and the negative ghost. Is shown.

第2実施形態では、静電ファーブラシ方式のクリーニング装置12を採用しているので、クリーニング可能なトナー量は減少してしまっている。そのため、吐き出し制御時の逆バイアス電圧を−1KVにして、表1の実施例1と同様に「べた白画像を形成する状態で感光ドラムを空回転させる制御」を1回転としただけでは中間転写ベルト28のクリーニング不良が発生してしまう。そして、中間転写ベルト28のクリーニング不良を解消するためには、表2に従来例2として示すように、中間転写ベルト28を2周空循環させてクリーニング装置12によるクリーニングを継続する必要があった。   In the second embodiment, since the electrostatic fur brush type cleaning device 12 is employed, the amount of toner that can be cleaned has decreased. Therefore, if the reverse bias voltage during discharge control is set to −1 KV and “control for idly rotating the photosensitive drum in a state where a solid white image is formed” is set to one rotation as in Example 1 in Table 1, intermediate transfer is performed. A defective cleaning of the belt 28 occurs. In order to eliminate the cleaning failure of the intermediate transfer belt 28, as shown in Table 2 as Conventional Example 2, it is necessary to circulate the intermediate transfer belt 28 twice and continue cleaning by the cleaning device 12. .

また、比較例2として示すように、逆バイアス電圧を2kVに設定しても「べた白画像を形成する状態で感光ドラムを空回転させる制御」が1回転の場合、ネガゴーストが発生してしまった。   As shown in Comparative Example 2, even if the reverse bias voltage is set to 2 kV, if the “control for idly rotating the photosensitive drum in a state where a solid white image is formed” is one rotation, a negative ghost is generated. It was.

これに対して、実施例3として示すように、吐き出し制御時の逆バイアス電圧を−2KVに設定し、「べた白画像を形成する状態で感光ドラムを空回転させる制御」を2回転とすると両方の問題が解決された。吐き出しトナー像が転写部T1を通過後に、通常のトナー像形成時と同様に前露光装置27a、帯電装置22aをONした状態で感光ドラムを2周空転させ、3周目に帯電装置22aを通過した部分に対して露光装置26aが次の画像の静電潜像を書き込む。   On the other hand, as shown in the third embodiment, when the reverse bias voltage during discharge control is set to −2 KV and “control for idly rotating the photosensitive drum in a state of forming a solid white image” is set to two rotations, The problem was solved. After the discharged toner image has passed through the transfer portion T1, the photosensitive drum is idled twice with the pre-exposure device 27a and the charging device 22a turned on in the same manner as in the normal toner image formation, and passes the charging device 22a on the third round. The exposure device 26a writes the electrostatic latent image of the next image on the portion thus processed.

これにより、紙間の吐き出しトナー像から中間転写ベルト28に転写してしまったトナーは十分クリーニングすることを可能にし、同時にネガゴーストの発生も防ぐことが可能になった。   As a result, the toner transferred from the discharged toner image between the sheets to the intermediate transfer belt 28 can be sufficiently cleaned, and at the same time, the occurrence of negative ghost can be prevented.

上述したように、感光ドラム21の直径が30mmなので、実施例3のように感光ドラム21aを2回転空転させても、吐き出し制御のために費やされる紙間長さは188.5mmに過ぎない。一方、中間転写ベルト28の周長は700mmなので、従来例2のように中間転写ベルト28を2周空循環させると、吐き出し制御のために費やされる紙間長さは1400mmとなる。つまり、実施例3の吐き出し制御は、従来例2の吐き出し制御に比較して、吐き出し制御のために次の画像形成を待機させる時間が1/7以下にに短縮される。よって、ネガゴーストが発生しないような逆バイアス電圧1kVを用いて転写部T1に吐き出しトナー像を通過させた後に、中間転写ベルト28を2周空回転させる従来例2よりも十分短い時間で吐き出しシーケンスを終了できる。   As described above, since the diameter of the photosensitive drum 21 is 30 mm, even when the photosensitive drum 21a is idled twice as in the third embodiment, the distance between sheets consumed for discharging control is only 188.5 mm. On the other hand, since the peripheral length of the intermediate transfer belt 28 is 700 mm, when the intermediate transfer belt 28 is circulated twice in a circle as in the conventional example 2, the distance between sheets consumed for discharging control is 1400 mm. That is, in the discharge control according to the third embodiment, the time for waiting for the next image formation for the discharge control is shortened to 1/7 or less as compared with the discharge control according to the second conventional example. Accordingly, the discharge sequence is performed in a sufficiently shorter time than the conventional example 2 in which the intermediate transfer belt 28 is idled twice after passing the discharged toner image to the transfer portion T1 using a reverse bias voltage 1 kV that does not generate a negative ghost. Can be terminated.

すなわち、感光ドラム21aの周長をRd、中間転写ベルト28の周長をRtとし、帯電装置22aで帯電して非露光状態で感光ドラム21aをn回転だけ空回転した際の通算周長をr(=n・Rd)とする。このとき、感光ドラム21aの空回転の回転数nをRd≦r≦Rtを満足する数値とすることで、従来例2の吐き出し制御に対して十分短い時間で吐き出し制御を終了することができる。   That is, the circumferential length of the photosensitive drum 21a is Rd, the circumferential length of the intermediate transfer belt 28 is Rt, and the total circumferential length when the photosensitive drum 21a is idly rotated n times in the non-exposed state by charging with the charging device 22a is r. (= N · Rd). At this time, by setting the rotational speed n of the idling rotation of the photosensitive drum 21a to a value satisfying Rd ≦ r ≦ Rt, the discharge control can be completed in a sufficiently short time compared to the discharge control of the conventional example 2.

<第3実施形態>
図7は第3実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。第3実施形態の画像形成装置300は、第1実施形態における中間転写ベルト28を記録材搬送ベルト38に置き換えて構成される。そして、画像形成部Pa、Pb、Pc、Pd、クリーニング装置11、定着装置9等については第1実施形態と同様である。従って、図7中の対応する部材には図1中と同一の符号を付して重複する説明を省略する。
<Third Embodiment>
FIG. 7 is an explanatory diagram of a configuration of the image forming apparatus according to the third embodiment. The image forming apparatus 300 according to the third embodiment is configured by replacing the intermediate transfer belt 28 in the first embodiment with a recording material conveyance belt 38. The image forming portions Pa, Pb, Pc, Pd, the cleaning device 11, the fixing device 9 and the like are the same as those in the first embodiment. Therefore, the corresponding members in FIG. 7 are assigned the same reference numerals as in FIG.

本発明は、中間転写ベルト(28:図1)を用いる画像形成装置のみならず、図7に示すように、記録材搬送ベルト38を用いる画像形成装置300でも実施できる。画像形成装置300は、現像剤の劣化を防ぐために、現像装置23a、23b、23c、23d内のトナーを感光ドラム21a、21b、21c、21dの紙間に吐き出す吐き出し制御を実行する。このとき、記録材搬送ベルト38への吐き出しトナー像の転写を阻止すべく、転写ローラ24aに逆バイアス電圧を印加し、逆バイアス電圧を1000Vとすることで、クリーニング装置11のクリーニング不良を防止する。これにより、記録材搬送ベルト38に設けられたクリーニング装置11へ負担をかけることなく、ダウンタイムの短縮を可能としている。   The present invention can be implemented not only in the image forming apparatus using the intermediate transfer belt (28: FIG. 1) but also in the image forming apparatus 300 using the recording material conveying belt 38 as shown in FIG. The image forming apparatus 300 executes discharge control for discharging the toner in the developing devices 23a, 23b, 23c, and 23d between the sheets of the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d in order to prevent the deterioration of the developer. At this time, a reverse bias voltage is applied to the transfer roller 24a and the reverse bias voltage is set to 1000 V in order to prevent transfer of the discharged toner image to the recording material conveyance belt 38, thereby preventing a cleaning failure of the cleaning device 11. . As a result, the downtime can be reduced without imposing a burden on the cleaning device 11 provided on the recording material conveyance belt 38.

図7に示すように、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、記録材搬送体の一例である記録材搬送ベルト38に吸着担持される。記録材搬送ベルト38は、駆動ローラ51と従動ローラ52との間に掛け渡して支持され、記録材搬送ベルト38の上方には、4つの画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdが直列配置されている。記録材搬送ベルト38は、不図示の駆動モータ(例えば、ステッピングモータ)により駆動ローラ51が回転駆動され、この回転駆動力が駆動ローラ51から記録材搬送ベルト38に伝達される。   As shown in FIG. 7, the recording material 8 taken out from a paper feeding cassette (not shown) is adsorbed and supported on a recording material conveyance belt 38 which is an example of a recording material conveyance body through a registration roller 32. The recording material conveyance belt 38 is supported by being supported between a driving roller 51 and a driven roller 52, and above the recording material conveyance belt 38, four image forming portions Pa, Pb, Pc, and Pd are arranged in series. ing. The recording material transport belt 38 is driven to rotate by a drive roller 51 by a drive motor (not shown) (for example, a stepping motor), and this rotational driving force is transmitted from the drive roller 51 to the recording material transport belt 38.

各転写部T1における感光ドラム21a、21b、21c、21dと記録材搬送ベルト38との表面移動速度は実質同一に揃えられている。画像形成部Pa、Pb、Pc、pdにおける、転写部T1以外の画像形成プロセスは第1実施形態と同様であるので、説明を割愛する。   The surface moving speeds of the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d and the recording material conveyance belt 38 in each transfer portion T1 are substantially the same. Since the image forming processes other than the transfer portion T1 in the image forming portions Pa, Pb, Pc, and pd are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

画像形成〜転写工程が画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdで同様に繰り返される。感光ドラム21a、21b、21c、21dに形成された各成分色のトナー像とタイミングを合わせて記録材搬送ベルト38に担持された記録材8がそれぞれの転写部T1を通過する。   The image formation to transfer process is similarly repeated at the image forming portions Pa, Pb, Pc, and Pd. The recording material 8 carried on the recording material conveyance belt 38 in synchronization with the toner images of the respective component colors formed on the photosensitive drums 21a, 21b, 21c, and 21d passes through the respective transfer portions T1.

このとき、転写手段の一例である転写ローラ24a、24b、24c、24dに電源手段の一例である転写電源29a、29b、29c、29dが転写電圧を出力する。これにより、記録材8上に最初に感光ドラム21aからイエロートナー像が転写され、続いて感光ドラム21bからマゼンタトナー像が転写される。さらに、感光ドラム21cからシアントナー像が転写され、最後に感光ドラム21dからブラックトナー像が転写される。このようにして、順次重ねて4色のトナー像が直接転写された記録材8は、その後、記録材搬送ベルト38から分離されて定着装置9に受け渡される。定着装置9は、記録材8を加熱加圧して4色のトナー像を定着し、定着済み記録材8は、画像形成装置300の機外に排出されて、一連の画像形成工程が終了する。   At this time, transfer power supplies 29a, 29b, 29c, and 29d, which are examples of power supply means, output transfer voltages to transfer rollers 24a, 24b, 24c, and 24d that are examples of transfer means. As a result, the yellow toner image is first transferred from the photosensitive drum 21a onto the recording material 8, and then the magenta toner image is transferred from the photosensitive drum 21b. Further, a cyan toner image is transferred from the photosensitive drum 21c, and finally a black toner image is transferred from the photosensitive drum 21d. In this way, the recording material 8 on which the four color toner images are directly transferred in a superimposed manner is separated from the recording material conveying belt 38 and delivered to the fixing device 9. The fixing device 9 heats and presses the recording material 8 to fix the four color toner images, and the fixed recording material 8 is discharged out of the image forming apparatus 300, and a series of image forming steps is completed.

記録材搬送ベルト38には、従動ローラ52に対向させて、記録材搬送ベルト38上のかぶりトナー等をクリーニングするためのクリーニング装置11が付設されている。クリーニング装置11は、実施例1と同様に、ブレードクリーニング方式を採用した。   A cleaning device 11 for cleaning the fog toner and the like on the recording material conveyance belt 38 is attached to the recording material conveyance belt 38 so as to face the driven roller 52. As in the first embodiment, the cleaning device 11 employs a blade cleaning method.

第3実施形態の画像形成装置300において、紙間に吐き出しトナー像を形成する場合、感光ドラム21aにいわゆるべた画像を載せることで所望のトナー量を一番早く吐き出すことができる。また、記録材搬送ベルト38上で各成分色の吐き出しトナー像が重なるように、各成分色で同時期に吐き出し制御を行うことが、通常のトナー像形成に復帰するまでのダウンタイムを一番短縮できる。   In the image forming apparatus 300 according to the third embodiment, when a discharged toner image is formed between sheets, a desired toner amount can be discharged first by placing a so-called solid image on the photosensitive drum 21a. Further, the discharge control for each component color at the same time is performed so that the discharge toner images of the respective component colors overlap on the recording material conveyance belt 38, so that the downtime until returning to the normal toner image formation is minimized. Can be shortened.

しかし、クリーニング装置11は、感光ドラム21aのかぶりトナーや記録材8のジャム時に間違って記録材搬送ベルト38に転写されたトナーをクリーニングするためのものである。このため、記録材搬送ベルト38上で4色重なったトナーをクリーニングできる能力は備えていない。また、4色べた画像をクリーニングするためにブレードの当接圧を上げたりすると、記録材搬送ベルト38の削れやブレードめくれが発生してしまう。また、第2実施形態で説明した静電ファーブラシ方式のクリーニング装置で、4色べた画像を一回でクリーニングしようとすると、クリーニング装置が大型化、複雑化してしまう。   However, the cleaning device 11 is for cleaning the fog toner on the photosensitive drum 21a and the toner erroneously transferred to the recording material conveying belt 38 when the recording material 8 is jammed. For this reason, it does not have the ability to clean the toner with four colors superimposed on the recording material conveyance belt 38. Further, when the contact pressure of the blade is increased in order to clean the four-color solid image, the recording material conveying belt 38 is scraped or the blade is turned up. Further, when the electrostatic fur brush type cleaning device described in the second embodiment is used to clean four color solid images at a time, the cleaning device becomes large and complicated.

そこで、第3実施形態の画像形成装置300においても、第1実施形態と同様に、吐き出し制御時には転写ローラ24aに逆バイアス電圧を印加して、吐き出しトナー像を記録材搬送ベルト38に転写させない。図4に示すように、記録材搬送ベルト38に吐き出しトナー像が転写しないように、転写部T1を吐き出しトナー像が通過する間、通常の転写電圧とは逆極性の逆バイアス電圧を転写ローラ24aに印加する。この逆バイアス電圧は、図3に示すように、大きいほど記録材搬送ベルト38に転写されるトナー量が減ってクリーニング装置11のクリーニング負荷が軽減される。そして、逆バイアス電圧を−1KVとすることで、クリーニング装置11による1回のクリーニングでも記録材搬送ベルト38のクリーニング不良は解消される。   Therefore, in the image forming apparatus 300 of the third embodiment, as in the first embodiment, a reverse bias voltage is applied to the transfer roller 24a during discharge control so that the discharged toner image is not transferred to the recording material conveyance belt 38. As shown in FIG. 4, a reverse bias voltage having a reverse polarity to the normal transfer voltage is applied to the transfer roller 24a while the toner image passes through the transfer portion T1 so that the toner image does not transfer to the recording material conveyance belt 38. Apply to. As shown in FIG. 3, as the reverse bias voltage increases, the amount of toner transferred to the recording material conveyance belt 38 decreases, and the cleaning load of the cleaning device 11 is reduced. Further, by setting the reverse bias voltage to −1 KV, the cleaning failure of the recording material transport belt 38 can be eliminated even by one cleaning by the cleaning device 11.

そして、吐き出しトナー像が転写部T1を通過すると、図2に示すように、逆バイアス電圧を通常の転写電圧に反転し、帯電装置22a、前露光装置27aをONして露光装置26aの出力を停止させた状態で感光ドラム21aを1回転空回転させた。すなわち、べた白画像形成状態で感光ドラム21aを1周回転させた後に、通常のトナー像形成と記録材8への転写に復帰させる吐き出し制御とした。   When the discharged toner image passes through the transfer portion T1, as shown in FIG. 2, the reverse bias voltage is inverted to the normal transfer voltage, and the charging device 22a and the pre-exposure device 27a are turned on to output the exposure device 26a. In the stopped state, the photosensitive drum 21a was idled once. That is, the discharge control is performed to return to normal toner image formation and transfer to the recording material 8 after the photosensitive drum 21a is rotated once in a solid white image formation state.

このような吐き出し制御を設けることで、第3実施形態においても、第1実施形態、実施例1とまったく同様の効果を得ることができた。現像剤の劣化を防ぐために、現像装置23a内のトナーを感光ドラム21aに吐き出す画像形成装置300において、記録材搬送ベルト38に設けられたクリーニング装置11に負担をかけることなく、ダウンタイムを短縮できた。   By providing such discharge control, the same effects as those of the first embodiment and example 1 could be obtained in the third embodiment. In order to prevent the deterioration of the developer, in the image forming apparatus 300 that discharges the toner in the developing device 23a to the photosensitive drum 21a, the downtime can be shortened without imposing a burden on the cleaning device 11 provided on the recording material conveyance belt 38. It was.

<発明との対応>
画像形成装置100は、感光ドラム21aと、中間転写ベルト28と、感光ドラム21aの表面を帯電させる帯電装置22a、帯電電源31aと、帯電した前記表面を露光して静電潜像を形成する露光装置26aと、形成された前記静電潜像を帯電したトナーで現像してトナー像を形成する現像装置23aと、転写部T1を通過する中間転写ベルト28へ感光ドラム21aからトナー像を転写させる転写ローラ24aと、転写部T1でトナー像を転写させる際の第1電圧とは逆極性の第2電圧を転写ローラ24aに印加する転写電源29aと、転写部T1を通過した前記表面のトナーを除去するクリーニング装置25aとを有する。制御部50は、前記帯電したトナーを前記表面に付着させて形成した吐き出しトナー像を、前記第2電圧により前記転写部を通過させて前記クリーニング装置25aにより除去させる吐き出し制御を行う。制御部50は、吐き出し制御に続いて、吐き出し制御時に前記第2電圧が印加された前記表面を、前記露光装置26aによる通常露光に先立たせて、前記第1電圧を用いた通常転写後よりも多い回数、前記帯電装置22a、帯電電源31aによって帯電させる帯電調整制御を行う。
<Correspondence with Invention>
The image forming apparatus 100 exposes the photosensitive drum 21a, the intermediate transfer belt 28, the charging device 22a for charging the surface of the photosensitive drum 21a, the charging power source 31a, and the charged surface to form an electrostatic latent image. The toner image is transferred from the photosensitive drum 21a to the device 26a, the developing device 23a that develops the formed electrostatic latent image with charged toner to form a toner image, and the intermediate transfer belt 28 that passes through the transfer portion T1. The transfer roller 24a, a transfer power source 29a that applies a second voltage having a polarity opposite to the first voltage when the toner image is transferred by the transfer unit T1, and the toner on the surface that has passed through the transfer unit T1. And a cleaning device 25a to be removed. The control unit 50 performs discharge control that causes the discharged toner image formed by attaching the charged toner to the surface to pass through the transfer unit by the second voltage and is removed by the cleaning device 25a. Following the discharge control, the control unit 50 causes the surface to which the second voltage is applied during the discharge control to precede the normal exposure by the exposure device 26a, and after the normal transfer using the first voltage. Charge adjustment control for charging by the charging device 22a and the charging power source 31a is performed many times.

画像形成装置100は、クリーニング装置25aによってトナー像が除去された前記表面に光を照射して前記静電潜像を消去する前露光装置27aと、帯電装置22a、帯電電源31a、前露光装置27a、および前記現像装置23aを通常の画像形成と同条件に作動させて、通常の画像形成の間隔で前記吐き出し制御を実行する制御部50とを備える。制御部50は、露光装置26aによる露光を禁止した状態で、帯電装置22a、帯電電源31aおよび前露光装置27aを通常の画像形成と同条件に作動させて前記帯電調整制御を行う。   The image forming apparatus 100 includes a pre-exposure device 27a that erases the electrostatic latent image by irradiating the surface from which the toner image has been removed by a cleaning device 25a, a charging device 22a, a charging power source 31a, and a pre-exposure device 27a. And a control unit 50 that operates the developing device 23a under the same conditions as normal image formation and executes the discharge control at regular image formation intervals. The controller 50 performs the charge adjustment control by operating the charging device 22a, the charging power source 31a, and the pre-exposure device 27a under the same conditions as normal image formation in a state where exposure by the exposure device 26a is prohibited.

前記第1電圧をVtとし、前記第2電圧をVhとし、前記帯電調整制御で転写ローラ24aに印加される第3電圧をViとするとき、第1実施形態では、第1電圧が正極性なので、Vh≦Vi≦Vtである。   When the first voltage is Vt, the second voltage is Vh, and the third voltage applied to the transfer roller 24a by the charge adjustment control is Vi, in the first embodiment, the first voltage is positive. Vh ≦ Vi ≦ Vt.

中間転写ベルト28の周長をRtとし、感光ドラム21aの周長をRdとし、前記帯電調整制御を通じて転写部T1を通過する中間転写ベルト28の移動距離をrとするとき、本実施形態では、Rd≦r≦Rt、である。   In this embodiment, when the circumferential length of the intermediate transfer belt 28 is Rt, the circumferential length of the photosensitive drum 21a is Rd, and the moving distance of the intermediate transfer belt 28 passing through the transfer portion T1 through the charge adjustment control is r. Rd ≦ r ≦ Rt.

第1実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。It is explanatory drawing of a structure of the image forming apparatus of 1st Embodiment. 第1実施形態における吐き出し制御のタイムチャートである。It is a time chart of the discharge control in 1st Embodiment. 逆バイアス電圧と中間転写ベルトに付着するトナー量との関係を示す線図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a reverse bias voltage and an amount of toner attached to an intermediate transfer belt. 従来例1の吐き出し制御のタイムチャートである。10 is a time chart of discharge control of Conventional Example 1. 実施例2の吐き出し制御のタイムチャートである。6 is a time chart of discharge control according to the second embodiment. 第2実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。It is explanatory drawing of a structure of the image forming apparatus of 2nd Embodiment. 第3実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。It is explanatory drawing of a structure of the image forming apparatus of 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

8 記録材
9 定着装置
11、12 クリーニング装置
21a、21b、21c、21d 像担持体(感光ドラム)
22a、22b、22c、22d 帯電手段(帯電装置)
31a、31b、31c、31d 帯電手段(帯電電源)
23a、23b、23c、23d 現像手段(現像装置)
24a、24b、24c、24d 転写手段(転写ローラ)
25a、25b、25c、25d クリーニング手段(クリーニング装置)
27a、27b、27c、27d 消去手段(前露光装置)
28 中間転写体(中間転写ベルト)
29a、29b、29c、29d 電源手段(転写電源)
30a、30b、30c、30d 現像剤供給手段(トナーボトル)
38 記録材搬送体(記録材搬送ベルト)
50 吐き出し制御、帯電調整制御、制御手段(制御部)
T1 転写部
8 Recording material 9 Fixing device 11, 12 Cleaning device 21a, 21b, 21c, 21d Image carrier (photosensitive drum)
22a, 22b, 22c, 22d Charging means (charging device)
31a, 31b, 31c, 31d Charging means (charging power source)
23a, 23b, 23c, 23d Developing means (developing device)
24a, 24b, 24c, 24d Transfer means (transfer roller)
25a, 25b, 25c, 25d Cleaning means (cleaning device)
27a, 27b, 27c, 27d Erasing means (pre-exposure device)
28 Intermediate transfer member (intermediate transfer belt)
29a, 29b, 29c, 29d Power supply means (transfer power supply)
30a, 30b, 30c, 30d Developer supply means (toner bottle)
38 Recording material transport body (Recording material transport belt)
50 Discharge control, charge adjustment control, control means (control unit)
T1 transcription section

Claims (4)

像担持体と、
記録材搬送体又は中間転写体と、
前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、
帯電した前記表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
形成された前記静電潜像を帯電したトナーで現像してトナー像を形成する現像手段と、
転写部を通過する前記記録材搬送体に担持された記録材又は前記中間転写体へ前記像担持体からトナー像を転写させる転写手段と、
前記転写部でトナー像を転写させる際の第1電圧とは逆極性の第2電圧を前記転写手段に印加する電源手段と、
前記転写部を通過した前記表面のトナーを除去するクリーニング手段と、
前記帯電したトナーを前記表面に付着させて形成した吐き出しトナー像を、前記第2電圧により前記転写部を通過させて前記クリーニング手段により除去させる吐き出し制御と、を有する画像形成装置において、
前記吐き出し制御時に前記第2電圧が印加された前記表面を、前記露光手段による通常露光に先立たせて、前記第1電圧を用いた通常転写後よりも多い回数、前記帯電手段によって帯電させる帯電調整制御を有することを特徴とする画像形成装置。
An image carrier;
A recording material carrier or an intermediate transfer member;
Charging means for charging the surface of the image carrier;
Exposure means for exposing the charged surface to form an electrostatic latent image;
Developing means for developing the formed electrostatic latent image with charged toner to form a toner image;
Transfer means for transferring a toner image from the image carrier to the recording material carried on the recording material carrier passing through the transfer portion or the intermediate transfer member;
Power supply means for applying to the transfer means a second voltage having a polarity opposite to the first voltage when the toner image is transferred at the transfer section;
Cleaning means for removing toner on the surface that has passed through the transfer portion;
In the image forming apparatus, the discharge toner image formed by adhering the charged toner to the surface is discharged through the transfer unit by the second voltage and removed by the cleaning unit.
Charging adjustment in which the surface to which the second voltage is applied during the discharge control is charged by the charging unit a number of times more than after normal transfer using the first voltage, prior to normal exposure by the exposure unit. An image forming apparatus having control.
前記クリーニング手段によってトナー像が除去された前記表面に光を照射して前記静電潜像を消去する消去手段と、
前記帯電手段、前記消去手段、および前記現像手段を通常の画像形成と同条件に作動させて、通常の画像形成の間隔で前記吐き出し制御を実行する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記露光手段による露光を禁止した状態で、前記帯電手段および前記消去手段を通常の画像形成と同条件に作動させて前記帯電調整制御を行うことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
Erasing means for irradiating the surface from which the toner image has been removed by the cleaning means to erase the electrostatic latent image;
Control means for operating the charging means, the erasing means, and the developing means under the same conditions as normal image formation, and executing the discharge control at intervals of normal image formation,
2. The control unit according to claim 1, wherein the control unit performs the charge adjustment control by operating the charging unit and the erasing unit under the same conditions as normal image formation in a state where exposure by the exposure unit is prohibited. Image forming apparatus.
前記第1電圧をVtとし、前記第2電圧をVhとし、前記帯電調整制御で前記転写手段に印加される第3電圧をViとするとき、
前記第1電圧が正極性であれば、Vh≦Vi≦Vt、
前記第1電圧が負極性であれば、Vh≧Vi≧Vt、であることを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
When the first voltage is Vt, the second voltage is Vh, and the third voltage applied to the transfer means in the charge adjustment control is Vi,
If the first voltage is positive, Vh ≦ Vi ≦ Vt,
The image forming apparatus according to claim 2, wherein if the first voltage is negative, Vh ≧ Vi ≧ Vt.
前記記録材搬送体又は前記中間転写体の周長をRtとし、前記像担持体の周長をRdとし、前記帯電調整制御を通じて前記転写部を通過する前記記録材搬送体又は前記中間転写体の移動距離をrとするとき、
Rd≦r≦Rt、であることを特徴とする請求項2又は3記載の画像形成装置。
The recording material conveyance body or the intermediate transfer body has a circumferential length Rt, the image carrier has a circumferential length Rd, and the recording material conveyance body or the intermediate transfer body passes through the transfer section through the charge adjustment control. When the moving distance is r,
4. The image forming apparatus according to claim 2, wherein Rd ≦ r ≦ Rt.
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