JP2008180790A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
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。
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。
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
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
<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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
<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
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
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
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
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
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
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
<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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
<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
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
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
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
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
<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
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
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
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
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/inch2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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
<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
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
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
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
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
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,
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
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
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
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
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
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
<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
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
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
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
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
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)
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.
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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