JP2011043629A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine of these.
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等のカラー画像形成装置においては、モノクロ画像形成時に、カラー画像形成のための作像装置を駆動させないようにして消耗品の劣化防止などを図る対策が採られている。例えば、特許文献1(特開2006−201743号公報)には、カラー画像形成ユニットを駆動させることなくブラック画像形成ユニットを駆動させることが可能な画像形成装置が開示されている。 In color image forming apparatuses such as copiers, printers, facsimiles, and multifunction machines of these, measures to prevent deterioration of consumables by preventing the image forming apparatus for color image formation from being driven during monochrome image formation. Has been adopted. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-201743 discloses an image forming apparatus that can drive a black image forming unit without driving a color image forming unit.
図10に示すように、上記特許文献1に記載の画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のカラー画像形成ユニット100Y,100M,100Cと、ブラックの画像形成ユニット100Bkと、画像が転写される中間転写ベルト200と、記録用紙Pを収容した給紙カセット300と、記録用紙を搬送する搬送ベルト400と、記録用紙に画像を定着する定着装置500等を備える。各カラー画像形成ユニット100Y,100M,100Cは中間転写ベルト200上に配設されている。一方、ブラックの画像形成ユニット100Bkは、搬送ベルト400上に配設されている。
As shown in FIG. 10, the image forming apparatus described in the above-mentioned
図10を参照しつつ、上記画像形成装置におけるフルカラー画像の形成動作について説明する。
各画像形成ユニット100Y,100M,100C,100Bkにおいて、それぞれ画像が形成される。形成された各色画像のうち、イエロー、マゼンタ、シアンのカラー画像は、各カラー画像形成ユニット100Y,100M,100Cと中間転写ベルト200とが接触する一次転写位置N1において、各カラー画像形成ユニット100Y,100M,100Cから中間転写ベルト200上に順次重ね合わせて転写される。そして、中間転写ベルト200に転写されたカラー画像は、中間転写ベルト200と搬送ベルト400とが接触する二次転写位置N2において、給紙カセット300から送り出された記録用紙Pに転写される。その後、上記形成されたブラックの画像は、ブラックの画像形成ユニット100Bkと搬送ベルト400とが接触する直接転写位置N3において、ブラックの画像形成ユニット100Bkから搬送ベルト400上の記録用紙Pに転写される。このようにしてフルカラー画像が転写された記録用紙Pは定着装置500に送られ、そこで画像が記録用紙Pに定着される。
A full-color image forming operation in the image forming apparatus will be described with reference to FIG.
Images are formed in the
また、モノクロ画像形成を行う場合は、カラー画像形成ユニット100Y,100M,100Cを駆動させず、ブラックの画像形成ユニット100Bkのみを駆動させる。ブラックの画像形成ユニット100Bkに形成された画像が直接転写位置N3において記録用紙Pに転写され、その後、定着装置500によって画像の定着が行われる。このように、モノクロ画像形成を行う場合は、ブラックの画像を記録用紙に直接転写することによってシャープな画像が得られると共に、カラー画像形成ユニットを駆動させないようにしてカラー画像形成のための消耗品の劣化防止及び飛散トナーの低減を図っている。
When monochrome image formation is performed, the color
上記特許文献1に記載の画像形成装置のように、カラー画像とブラックの画像をそれぞれ異なる位置(二次転写位置と直接転写位置)で転写する構成では、記録用紙に転写された画像間に位置ずれが生じやすい。そのため、搬送ベルト上に画像位置ずれ検知用のパターン像を形成して、そのパターン像を光学センサで検知し、その検知結果に基づいて画像の位置ずれを抑制するように画像形成条件を補正することが考えられる。また、搬送ベルト上に画像濃度検知用のパターン像を形成し、これを検知することによって、画像濃度の補正も行うことも考えられる。
In the configuration in which the color image and the black image are transferred at different positions (secondary transfer position and direct transfer position) as in the image forming apparatus described in
また、大量の印刷が続けて行われる場合は、印刷途中において画像の位置ずれや濃度変化が発生する虞があるため、印刷している間に画像補正を行うことが好ましい。しかしながら、続けて印刷を行いながら画像補正を行うには、パターン像を搬送ベルト上の記録用紙と重ならないように転写しなければならない。また、画像形成動作を一旦停止して画像補正を行い、その後、画像形成動作を再開するようにすれば、パターン像を搬送ベルト上の記録用紙と重ならないように転写することは容易であるが、この場合は、ユーザーの待ち時間を増大させて不便感を抱かせる問題がある。 In addition, when a large amount of printing is continuously performed, it is preferable to perform image correction during printing because there is a possibility that image displacement or density change may occur during printing. However, in order to perform image correction while continuing printing, the pattern image must be transferred so as not to overlap the recording paper on the conveyance belt. If the image forming operation is temporarily stopped and the image correction is performed, and then the image forming operation is restarted, it is easy to transfer the pattern image so as not to overlap the recording paper on the conveyance belt. In this case, there is a problem that the waiting time of the user is increased and inconvenience is caused.
本発明は、斯かる事情に鑑み、続けて画像形成を行いながら画像補正を行うことが可能な画像形成装置を提供しようとするものである。 In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of performing image correction while continuously performing image formation.
請求項1の発明は、表面に画像を担持する複数の像担持体と、記録媒体を担持して搬送する搬送体と、前記像担持体上の画像が転写される中間転写体とを備え、前記複数の像担持体のうち、一部の前記像担持体上の画像が前記中間転写体を介して前記搬送体上の記録媒体に転写され、それ以外の前記像担持体上の画像は前記中間転写体を介さずに前記搬送体上の記録媒体に転写されるように構成された画像形成装置において、前記各像担持体上に画像補正用のパターン像を形成するパターン像形成手段と、前記搬送体上で前記パターン像を検知するパターン像検知手段とを備え、画像形成を複数回続けて行う場合に、前記搬送体上の記録媒体を担持する記録媒体担持領域の相互間に、前記各像担持体上に形成された前記パターン像を転写可能に構成したものである。
The invention of
画像形成を複数回続けて行う場合、搬送体上の記録媒体担持領域の相互間にパターン像を転写可能に構成したことにより、搬送体によって記録媒体を続けて搬送しつつ、搬送体へのパターン像の転写を行うことができる。これにより、画像形成動作を停止することなく搬送体上でパターン像を検知して画像補正を行うことができる。 When image formation is performed a plurality of times, the pattern image can be transferred between the recording medium holding areas on the conveyance body, so that the recording medium is continuously conveyed by the conveyance body while the pattern on the conveyance body is transferred. Image transfer can be performed. Thereby, it is possible to perform image correction by detecting the pattern image on the carrier without stopping the image forming operation.
請求項2の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記搬送体が回転しつつ記録媒体を搬送する回転体であって、搬送方向長さが同じ記録媒体が前記搬送体によって所定間隔で続けて搬送される場合、前記搬送体の回転の1周期毎に、搬送体上の同じ領域が前記記録媒体担持領域となるように制御したものである。 According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the recording medium is a rotating body that conveys the recording medium while the conveying body rotates, and the recording medium having the same conveying direction length is predetermined by the conveying body. When transported continuously at intervals, control is performed so that the same area on the transport body becomes the recording medium carrying area for each cycle of rotation of the transport body.
搬送体の回転の1周期毎に、搬送体上の同じ領域が記録媒体担持領域となるように制御したことにより、記録媒体にパターン像が転写されるのを回避することができ、記録媒体がパターン像で汚されるのを防止できる。また、搬送体上にパターン像を確実に転写できるので、画像補正の信頼性が向上する。 By controlling so that the same area on the conveyance body becomes a recording medium carrying area for each cycle of rotation of the conveyance body, it is possible to avoid the transfer of the pattern image to the recording medium. It is possible to prevent the pattern image from being stained. In addition, since the pattern image can be reliably transferred onto the carrier, the reliability of image correction is improved.
請求項3の発明は、請求項2に記載の画像形成装置において、前記搬送体表面の回転方向の位置を検知する位置検知手段を設けたものである。 According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect of the present invention, there is provided a position detecting means for detecting a position in the rotational direction of the surface of the transport body.
位置検知手段によって搬送体表面の回転方向の位置を検知することにより、搬送体上における記録媒体担持領域の位置制御の精度が向上する。 By detecting the position of the surface of the conveyance body in the rotation direction by the position detection means, the accuracy of position control of the recording medium carrying area on the conveyance body is improved.
請求項4の発明は、請求項1から3のいずれか1項に記載の画像形成装置において、前記中間転写体の表面をクリーニングする中間転写体クリーニング手段を設け、前記搬送体上の前記パターン像を前記パターン像検知手段で検知した後に、その搬送体上のパターン像を、前記中間転写体に転写して、前記中間転写体クリーニング手段でクリーニングするように構成したものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, an intermediate transfer body cleaning unit that cleans the surface of the intermediate transfer body is provided, and the pattern image on the transport body is provided. Is detected by the pattern image detecting means, and then the pattern image on the carrier is transferred to the intermediate transfer body and cleaned by the intermediate transfer body cleaning means.
搬送体上のパターン像を中間転写体に転写して、その中間転写ベルトに転写したパターン像を中間転写体クリーニング手段でクリーニングすることにより、搬送体の表面をクリーニングするための専用のクリーニング手段を設ける必要がなくなり、装置の小型化を図れる。 By transferring the pattern image on the carrier to the intermediate transfer member and cleaning the pattern image transferred to the intermediate transfer belt by the intermediate transfer member cleaning means, a dedicated cleaning means for cleaning the surface of the carrier is provided. There is no need to provide it, and the apparatus can be downsized.
請求項5の発明は、請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成装置において、前記中間転写体を介さずに画像を転写する前記像担持体の表面をクリーニングする像担持体クリーニング手段を設け、前記搬送体上の前記パターン像を前記パターン像検知手段で検知した後に、その搬送体上のパターン像を、前記中間転写体を介さずに画像を転写する前記像担持体に転写して、前記像担持体クリーニング手段でクリーニングするように構成したものである。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the surface of the image carrier that transfers an image without passing through the intermediate transfer body is cleaned. After the pattern image on the conveyance body is detected by the pattern image detection means, the pattern image on the conveyance body is transferred to the image carrier that transfers the image without passing through the intermediate transfer body. Thus, the cleaning is performed by the image carrier cleaning means.
搬送体上のパターン像を像担持体に転写して、その像担持体に転写したパターン像を像担持体クリーニング手段でクリーニングすることにより、搬送体の表面をクリーニングするための専用のクリーニング手段を設ける必要がなくなり、装置の小型化を図れる。 By transferring the pattern image on the carrier to the image carrier and cleaning the pattern image transferred to the image carrier by the image carrier cleaning means, a dedicated cleaning means for cleaning the surface of the carrier is provided. There is no need to provide it, and the apparatus can be downsized.
請求項6の発明は、請求項1から5のいずれか1項に記載の画像形成装置において、転写バイアスが印加されることにより、前記像担持体上に形成された前記パターン像を前記中間転写体から前記搬送体へ静電的に転写する転写手段を備え、前記転写手段に前記転写バイアスとは逆極性のバイアスを印加することにより、前記搬送体上の前記パターン像を前記中間転写体に静電的に転写するように構成したものである。 A sixth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the pattern image formed on the image carrier is applied to the intermediate transfer by applying a transfer bias. A transfer means for electrostatically transferring from a body to the transport body, and applying a bias having a polarity opposite to the transfer bias to the transfer means, whereby the pattern image on the transport body is applied to the intermediate transfer body. It is configured to transfer electrostatically.
搬送体に転写されたパターン像は、その転写時の帯電極性と同極性に帯電しているため、転写手段に転写バイアスとは逆極性のバイアスを印加することによって、パターン像に搬送体から中間転写体へ向かう静電的な付勢力を発生させることができる。このように、転写手段へ印加するバイアスの極性を変更するだけで、搬送体から中間転写体へパターン像を転写することができる。 Since the pattern image transferred to the carrier is charged to the same polarity as the charged polarity at the time of transfer, applying a bias having a polarity opposite to the transfer bias to the transfer means causes the pattern image to be intermediate from the carrier. An electrostatic biasing force toward the transfer body can be generated. As described above, the pattern image can be transferred from the conveyance body to the intermediate transfer body only by changing the polarity of the bias applied to the transfer means.
請求項7の発明は、請求項1から6のいずれか1項の記載の画像形成装置において、転写バイアスが印加されることにより、前記像担持体上に形成された前記パターン像を前記中間転写体を介さずに前記搬送体へ静電的に転写する転写手段を備え、前記転写手段に前記転写バイアスとは逆極性のバイアスを印加することにより、前記搬送体上の前記パターン像を前記中間転写体を介さずに前記像担持体へ静電的に転写するように構成したものである。 A seventh aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein the pattern image formed on the image carrier is applied to the intermediate transfer by applying a transfer bias. A transfer means for electrostatically transferring to the transport body without passing through a body, and applying a bias having a polarity opposite to that of the transfer bias to the transfer means, thereby transferring the pattern image on the transport body to the intermediate It is configured to electrostatically transfer to the image carrier without passing through a transfer member.
搬送体に転写されたパターン像は、その転写時の帯電極性と同極性に帯電しているため、転写手段に転写バイアスとは逆極性のバイアスを印加することによって、パターン像に搬送体から像担持体へ向かう静電的な付勢力を発生させることができる。このように、転写手段へ印加するバイアスの極性を変更するだけで、搬送体から像担持体へパターン像を転写することができる。 Since the pattern image transferred to the carrier is charged with the same polarity as the charged polarity at the time of transfer, applying a bias having a polarity opposite to the transfer bias to the transfer means causes the pattern image to be transferred from the carrier to the pattern image. An electrostatic urging force toward the carrier can be generated. In this way, the pattern image can be transferred from the carrier to the image carrier only by changing the polarity of the bias applied to the transfer means.
請求項8の発明は、請求項6又は7に記載の画像形成装置において、前記搬送体上の前記パターン像を、前記搬送体への転写時の帯電極性と同極性に帯電させる帯電手段を設けたものである。 According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the sixth or seventh aspect, there is provided charging means for charging the pattern image on the transport body to the same polarity as the charge polarity at the time of transfer to the transport body. It is a thing.
上記のように、搬送体上に転写されたパターン像は、転写時の帯電極性と同極性に帯電しているが、そのパターン像の帯電電荷は時間の経過と共に低下することも考えられる。そのため、搬送体上のパターン像を帯電手段によって転写時の帯電極性と同極性に再帯電することにより、搬送体から中間転写体又は像担持体へのパターン像の転写を確実に行うことが可能となる As described above, the pattern image transferred onto the carrier is charged with the same polarity as the charging polarity at the time of transfer, but the charged charge of the pattern image may be reduced with the passage of time. Therefore, by recharging the pattern image on the transport body to the same polarity as the charging polarity at the time of transfer by the charging means, it is possible to reliably transfer the pattern image from the transport body to the intermediate transfer body or the image carrier. Become
請求項9の発明は、請求項8に記載の画像形成装置において、吸着バイアスが印加されることにより、記録媒体を前記搬送体上に静電的に吸着させる吸着手段を備え、前記吸着手段を、前記パターン像を帯電させる前記帯電手段として用いたものである。 According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the eighth aspect, the image forming apparatus further includes a suction unit that electrostatically sucks the recording medium onto the transport body when a suction bias is applied. , And used as the charging means for charging the pattern image.
吸着手段がパターン像を帯電させる帯電手段の機能も兼ねることにより、専用の帯電手段を設ける必要が無くなり、装置の小型化を図れる。 Since the suction means also functions as a charging means for charging the pattern image, it is not necessary to provide a dedicated charging means, and the apparatus can be downsized.
請求項10の発明は、請求項1から9のいずれか1項に記載の画像形成装置において、前記パターン像を、画像位置ずれ検知用のパターン像、又は画像濃度検知用のパターン像、あるいは、画像位置ずれ検知用のパターン像と画像濃度検知用のパターン像の両方としたものである。
The invention of
上記パターン像を検知することによって、画像位置ずれ補正、又は画像濃度補正、あるいはそれらの両方を行うことができる。 By detecting the pattern image, it is possible to perform image positional deviation correction, image density correction, or both.
請求項11の発明は、請求項1から10のいずれか1項に記載の画像形成装置において、前記パターン像を形成するか否かを、続けて画像形成を行う回数に応じて決定するようにしたものである。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to tenth aspects, whether or not to form the pattern image is determined according to the number of times of subsequent image formation. It is a thing.
一般に、続けて画像形成を行う回数が少ない場合は、画像補正が必要となる可能性が低くなる。このような場合は、パターン像の形成を行わないようにすることによって、パターン像の形成に使用する現像剤の消費を低減することが可能である。 In general, when the number of times of subsequent image formation is small, the possibility that image correction is necessary is reduced. In such a case, it is possible to reduce the consumption of the developer used for forming the pattern image by not forming the pattern image.
請求項12の発明は、請求項1から11のいずれか1項に記載の画像形成装置において、前記中間転写体を介さずに画像を転写する前記像担持体を、少なくともブラックの画像が形成される像担持体としたものである。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to eleventh aspects, at least a black image is formed on the image carrier that transfers an image without passing through the intermediate transfer member. Image carrier.
この場合、ブラックの画像を中間転写体を介さずに記録媒体に転写するため、ブラックの画質が向上する。 In this case, the black image is improved because the black image is transferred to the recording medium without using the intermediate transfer member.
請求項13の発明は、請求項1から12のいずれか1項に記載の画像形成装置において、前記パターン像の形成に使用する現像剤としてのトナーを、円形度が0.92以上である、又は、形状係数SF−1で100〜180の範囲にあり、かつ形状係数SF−2で100〜180の範囲にあるものとしたものである。 A thirteenth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the first to twelfth aspects, wherein the toner used as the developer for forming the pattern image has a circularity of 0.92 or more. Alternatively, the shape factor SF-1 is in the range of 100 to 180, and the shape factor SF-2 is in the range of 100 to 180.
これにより、トナーの形状が略球形となるので、トナー間の吸着力及びトナーとトナー担持面との吸着力が弱くなって転写率が向上する。 Thereby, since the shape of the toner becomes a substantially spherical shape, the attractive force between the toner and the attractive force between the toner and the toner carrying surface are weakened, and the transfer rate is improved.
請求項14の発明は、請求項1から13のいずれか1項に記載の画像形成装置において、前記中間転写体及び前記搬送体を、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成したものである。 A fourteenth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the first to thirteenth aspects, wherein the intermediate transfer body and the transport body are configured to be detachable from the main body of the image forming apparatus. .
中間転写体と搬送体を、画像形成装置本体に対して着脱可能としたことにより、これらのメンテナンス性が向上する。 Since the intermediate transfer member and the transport member can be attached to and detached from the image forming apparatus main body, their maintainability is improved.
本発明によれば、続けて画像形成を行っている途中でも、画像形成動作を停止することなくパターン像を検知して画像補正を行うことができる。これにより、ユーザーの待ち時間の増大を抑制することができると共に、高画質化を実現することが可能となる。 According to the present invention, a pattern image can be detected and image correction can be performed without stopping the image forming operation even during the subsequent image formation. As a result, an increase in the waiting time of the user can be suppressed and high image quality can be realized.
図1は、本発明に係るカラー画像形成装置の概略構成図である。図1に示す画像形成装置は、画像形成装置本体10に対して着脱可能に構成された4つの画像形成ユニットとしてのプロセスユニット1Y,1C,1M,1Bkを備えている。各プロセスユニット1Y,1C,1M,1Bkは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a color image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus shown in FIG. 1 includes
具体的には、各プロセスユニット1Y,1C,1M,1Bkは、像担持体としての感光体2と、感光体2の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ3と、感光体2の表面にトナー(現像剤)を供給する現像手段としての現像装置4と、感光体2の表面をクリーニングする像担持体クリーニング手段としてのクリーニングブレード5を備えている。なお、クリーニング手段はクリーニングブレードに限定されない。クリーニング手段として、ファーブラシローラや磁気ブラシなどを適用してもよい。
Specifically, each of the
画像形成装置本体10の上部には、原稿の画像を読み取るスキャナ9が配設されている。一方、画像形成装置本体10の下部には、記録媒体としての記録用紙Pを収容した給紙トレイ15,16が設けてある。
On the upper part of the image forming apparatus
イエロー、シアン、マゼンタのプロセスユニット1Y,1M,1C(以下、これらをまとめて「カラープロセスユニット」という。)の下方には、感光体2の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段としての露光装置6が配設されている。本実施例では、露光装置6として、レーザにより静電潜像を形成する方式を採用しているが、これに限定されることはなく、LED方式などであってもよい。
Under the yellow, cyan, and
カラープロセスユニット1Y,1C,1Mの上方には、中間転写装置7が配設されている。中間転写装置7は、画像が転写される中間転写体として、無端ベルト状の中間転写ベルト8を有する。中間転写ベルト8は、駆動ローラ19、従動ローラ20、テンションローラ21,22によって張架されている。また、中間転写ベルト8を介してカラープロセスユニット1Y,1C,1Mの各感光体2に対向した位置に、一次転写手段としての4つの一次転写ローラ11が配設されている。各一次転写ローラ11は、中間転写ベルト8を介して各感光体2に当接しており、中間転写ベルト8と各感光体2とが接触する箇所には一次転写ニップが形成されている。
An intermediate transfer device 7 is disposed above the
中間転写ベルト8の上方には、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを収容した4つのトナータンク17Y,17C,17M,17Bkが設けられている。これらのトナータンク17Y,17C,17M,17Bkは、トナー補給パイプ18Y,18C,18M,18Bkを介して各現像装置4に接続されている。
Above the
中間転写ベルト8の図の左側には、中間転写ベルト8の外周面をクリーニングする中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置13が配設されている。
On the left side of the
一方、中間転写ベルト8の図の右側には、記録用紙Pを担持して搬送する搬送体として、無端ベルト状の搬送ベルト14が配設されている。搬送ベルト14は、駆動ローラ23、テンションローラ24、従動ローラ31,直接転写手段としての直接転写ローラ25、二次転写手段としての二次転写ローラ26によって張架されている。
On the other hand, an endless belt-
上記直接転写ローラ25は、ブラックのプロセスユニット1Bkの感光体2に対向した位置に配設されている。直接転写ローラ25は、搬送ベルト14を介して感光体2に当接しており、その感光体2と搬送ベルト14との接触する箇所には直接転写ニップが形成されている。
The
また、上記二次転写ローラ26は、中間転写ベルト8を駆動させる駆動ローラ19に対向した位置に配設されている。二次転写ローラ26は、搬送ベルト14及び中間転写ベルト8を介して駆動ローラ19に当接しており、搬送ベルト14と中間転写ベルト8とが接触する箇所には二次転写ニップが形成されている。
The
搬送ベルト14の下方には、記録用紙を搬送するタイミングを調整するための一対のレジストローラ27が配設されている。一方、搬送ベルト14の上方には、画像を記録用紙に定着するための定着装置12が配設されている。定着装置12から上方に形成された排紙路R1の下流端には一対の排紙ローラ28が配設されている。排紙ローラ28の図の左側には、排紙された記録用紙をストックする排紙トレイ29が設けてある。
A pair of
また、画像形成装置本体10の図の右側には、両面印刷を行うために記録用紙の表裏を反転させる両面ユニット30が設けてあり、その両面ユニット30へ記録用紙を案内するための搬送路R2が排紙路R1から分岐して形成されている。
Further, on the right side of the drawing of the image forming apparatus
以下、図1を参照しつつ、上記画像形成装置においてフルカラー画像を形成する場合の画像形成動作について説明する。
まず、スキャナ9で読み取った原稿の画像情報、あるいはファクシミリなどの受信データやコンピュータからの送信データによる画像情報が、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解されて露光装置6に送られる。また、各プロセスユニット1Y,1C,1M,1Bkの感光体2が回転駆動され、各感光体2の表面が帯電ローラ3によって所定の極性に一様に帯電される。上記各色の情報に基づいて、露光装置6から各感光体2の表面にレーザが照射され、それぞれの感光体2の表面に静電潜像が形成される。このように感光体2上に形成された静電潜像に、各現像装置4によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として可視像化される。
Hereinafter, an image forming operation when a full-color image is formed in the image forming apparatus will be described with reference to FIG.
First, image information of a document read by the
給紙トレイ15又は16から記録用紙Pが送り出され、記録用紙Pはレジストローラ27によってタイミングを計られて図の矢印の方向に回転(周回走行)している搬送ベルト14に送られる。そして、ブラックのプロセスユニット1Bkの感光体2と搬送ベルト14との間の直接転写ニップにおいて、ブラックのプロセスユニット1Bkの感光体2上に形成されたブラックの画像が記録用紙Pに直接転写される。詳しくは、直接転写ローラ25にトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアス(電圧)が印加されており、この転写バイアスによって感光体2上のブラックの画像が記録用紙Pへ静電的に転写される。
The recording paper P is sent out from the
一方、ブラック以外のカラープロセスユニット1Y,1M,1Cの各感光体2に形成された画像は、各感光体2と中間転写ベルト8との間の一次転写ニップにおいて、図の矢印の方向に回転(周回走行)する中間転写ベルト8上に重なり合うように一次転写される。詳しくは、各一次転写ローラ11にもトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアス(電圧)が印加されており、この転写バイアスによって感光体2上の各カラー画像が中間転写ベルト8へ静電的に転写される。
On the other hand, the image formed on each
そして、中間転写ベルト8上の画像は、中間転写ベルト8と搬送ベルト14との間の二次転写ニップにおいて、既にブラックの画像が転写された記録用紙Pに二次転写される。この場合は、二次転写ローラ26にトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアス(電圧)を印加するか、又は駆動ローラ19にトナーの帯電極性と同極性の転写バイアス(電圧)を印加することによって、中間転写ベルト8上の画像を記録用紙Pへ静電的に転写する。かくして、記録用紙Pにはフルカラー画像が転写されることとなる。
The image on the
二次転写ローラ26にトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスを印加する場合は、直接転写ローラ25への転写バイアス印加のための高圧電源を利用することができ、二次転写ローラ26に転写バイアスを印加するための専用の電源を設ける必要がないので、コスト削減や画像形成装置の小型化を図れる。一方、駆動ローラ19にトナーの帯電極性と同極性の転写バイアスを印加する場合は、中間転写ベルト8を介してトナーに電圧がかかるため、記録用紙Pが吸湿して抵抗が低下していても良好な転写が可能となる。
When a transfer bias having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied to the
その後、フルカラー画像が転写された記録用紙Pは定着装置12に搬送され、そこで画像の定着が行われる。そして、画像が定着された記録用紙Pは、排紙路R1を通り、排紙ローラ28によって排出されて、排紙トレイ29にストックされる。
Thereafter, the recording paper P onto which the full-color image has been transferred is conveyed to the fixing
また、両面印刷を行う場合、記録用紙Pは搬送路R2に案内され、両面ユニット30に搬送される。そして、両面ユニット30によって記録用紙Pの表裏を反転され、上記と同様の工程を経て記録用紙Pの裏面に画像が転写及び定着された後、記録用紙Pは排紙トレイ29に排出される。
When performing duplex printing, the recording paper P is guided to the transport path R <b> 2 and transported to the
また、トナー画像が転写された後の各感光体2の表面に付着する残留トナーは、クリーニングブレード5によって除去され、次いで、その表面が図示していない除電装置によって除電作用を受け、その表面電位が初期化されて次の画像形成に備えられる。また、転写後の中間転写ベルト8上に残留するトナーは、ベルトクリーニング装置13によって除去される。
Further, the residual toner adhering to the surface of each
上記本実施例では、ブラックのトナー画像の転写は中間転写ベルト8を介さない直接転写としている。このようにブラック画像を直接転写とすることにより、構成部品を削減できると共に、露光装置6によるブラックの書き込み像をその他のカラー画像の書き込み像に対して反転させずに同じ向きに書き込めるメリットがある。また、直接転写は中間転写ベルト8等を介して行う間接転写に比べて転写効率が高くなるため、感光体2に形成するブラック画像のトナー消費量の低減も図れる。なお、本発明は、ブラック画像を直接転写する構成に限定されるものではなく、ブラックのプロセスユニット1Bkの感光体2から上記中間転写ベルト8とは異なる中間転写体を介して記録媒体へ画像を転写する構成であってもよい。ただし、この場合は、露光装置6によるブラックの書き込み像がカラー画像の書き込み像に対して反転して鏡像となるので、書き込み制御が複雑となる。
In this embodiment, the transfer of the black toner image is a direct transfer without using the
次に、ブラックのトナー画像のみを形成するモノクロ画像形成動作について説明する。
モノクロ画像形成を行う場合は、図2に示すように、二次転写ローラ26を中間転写ベルト8に対して矢印の方向に離間させる。この二次転写ローラ26の離間に連動して、搬送ベルト14は自身の張力によって中間転写ベルト8から離れる方向へ変位するため、搬送ベルト14は中間転写ベルト8に対して非接触状態となる。
Next, a monochrome image forming operation for forming only a black toner image will be described.
When performing monochrome image formation, the
そして、搬送ベルト14を中間転写ベルト8に対して非接触に配置した状態で、上記と同様の工程を経て、ブラックのプロセスユニット1Bkの感光体2にトナー画像を形成し、それを搬送ベルト14によって搬送される記録用紙Pに直接転写する。その後、定着装置12によって記録用紙P上のブラック画像が定着され、記録用紙Pが排紙トレイ29に排出される。
Then, a toner image is formed on the
仮に、搬送ベルト14と中間転写ベルト8とが接触している状態で、モノクロ画像形成を行った場合は、記録用紙Pに転写された未定着のブラック画像が停止している中間転写ベルト8に接触することにより画像が乱れる虞がある。これに対し、本実施例では、モノクロ画像形成を行う場合、搬送ベルト14と中間転写ベルト8とを非接触状態にすることによって、記録用紙P上の画像が中間転写ベルト8に接触することを回避することができる。これにより、モノクロ画像形成において、カラープロセスユニット1Y,1M,1Cや中間転写ベルト8を駆動させなくてもよくなるため、これらの長寿命化を図ることができる。また、モノクロ画像形成の後にフルカラー画像形成を行う場合は、二次転写ローラ26を再び中間転写ベルト8側へ接近させて、搬送ベルト14を中間転写ベルト8に接触させる。
If a monochrome image is formed with the
上記実施例では、二次転写ローラ26を変位させる構成としたが、搬送ベルト14全体を従動ローラ31を支点として変位させて、中間転写ベルト8に対して搬送ベルト14を接離させるように構成してもよい。
In the above embodiment, the
また、中間転写ベルト8を張架する駆動ローラ19を搬送ベルト14に対して接近離間させて、中間転写ベルト8を搬送ベルト14に対して接離させる構成とすることも可能である。この場合、搬送ベルト14を変位させる必要はないので、搬送ベルト14と定着装置12との間の記録用紙の挙動が不安定となることがない。このため、定着装置12から排出された後の記録用紙にシワや画像の乱れが発生するのを防止することができる。一方、中間転写ベルト8上では、各色のカラー画像の重ね合わせが行われるため、中間転写ベルト8を変位させると、画像の位置合わせ精度が経時的に低下する虞がある。
Further, it is also possible to adopt a configuration in which the driving
これに対して、本実施例では、搬送ベルト14を変位させるようにし、中間転写ベルト8を据え置く(搬送ベルト14と連動しない)ようにしているため、中間転写ベルト8の張力変動がない。また、中間転写ベルト8をカラー画像を形成する各感光体2に接触したままの状態とすることができる。このため、中間転写ベルト8の張架ローラ間の位置決め精度を高く設定でき、ベルトの寄りに対する余裕度が向上する。また、中間転写ベルト8の走行が安定化することにより、フルカラー画像形成時の色ずれ(画像の位置ずれ)に対しても余裕度を向上させることが可能である。
In contrast, in this embodiment, the
なお、従来、各色全ての感光体を中間転写ベルトに接触させた画像形成装置において、中間転写ベルトをブラック以外の色の感光体から離間させる機構も知られている。この方式では、ブラック画像形成時に、中間転写ベルトをブラック以外の色の感光体から離間させることにより、ブラック以外の感光体を駆動させなくてもよい。しかし、この場合は、中間転写ベルトを変位させるため、上記中間転写ベルトの張力変動の問題が生じることは避けられない。 Conventionally, in an image forming apparatus in which the photosensitive members of all colors are brought into contact with the intermediate transfer belt, a mechanism for separating the intermediate transfer belt from the photosensitive members of colors other than black is also known. In this system, when the black image is formed, it is not necessary to drive the photoconductor other than black by separating the intermediate transfer belt from the photoconductor of a color other than black. However, in this case, since the intermediate transfer belt is displaced, it is unavoidable that the problem of the tension fluctuation of the intermediate transfer belt occurs.
また、本発明の画像形成装置は、各色画像の位置ずれ補正や、画像の濃度補正を行えるように構成されている。以下、画像の位置ずれ補正及び濃度補正を行うための構成及び補正動作について説明する。 In addition, the image forming apparatus of the present invention is configured to be able to correct misalignment of each color image and image density correction. Hereinafter, a configuration and a correction operation for performing image misregistration correction and density correction will be described.
図1に示す帯電ローラ3、現像装置4、露光装置6、これらを制御する制御部等から構成されるパターン像形成手段によって、各プロセスユニット1Y,1C,1M,1Bkの感光体2には、画像補正用のパターン像が形成可能に構成されている。このパターン像は、画像位置ずれ検知用のパターン像であってもよいし、画像濃度検知用のパターン像であってもよい。あるいは、パターン像は、画像位置ずれ検知用のパターン像と画像濃度検知用のパターン像の両方であってもよい。
By the pattern image forming means composed of the charging
図1に示すように、搬送ベルト14に対向した位置に、上記パターン像を検知するためのパターン検知手段32が配設されている。パターン像検知手段32は、例えば、光センサ等で構成される。また、搬送ベルト14に対向した位置に、搬送ベルト14の表面の回転方向の位置を検知する位置検知手段33と、搬送ベルト14の表面(外周面)を帯電させる帯電手段34とが配設されている。位置検知手段33は、搬送ベルト14上に設けた図示しない基準位置を検知することによって、搬送ベルト14の回転方向の位置を検知可能に構成されている。
As shown in FIG. 1, pattern detection means 32 for detecting the pattern image is disposed at a position facing the
まず、フルカラーの画像補正を行う場合は、全てのプロセスユニット1Y,1C,1M,1Bkの帯電された感光体2上に、露光装置6によって所定のパターン潜像が形成される。そして、各感光体2上のパターン潜像が現像装置4によって現像されてパターン像(トナー画像)が形成される。ブラックの感光体2に形成されたパターン像は、直接転写ローラ25にトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスが印加されることにより、搬送ベルト14上に転写される。一方、ブラック以外のカラーの各感光体2に形成された画像は、一次転写ローラ11にトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスを印加して中間転写ベルト8に転写した後、二次転写ローラ26にトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスを印加するか、又は駆動ローラ19にトナーの帯電極性と同極性の転写バイアスを印加することによって、中間転写ベルト8から搬送ベルト14に転写される。
First, when full-color image correction is performed, a predetermined pattern latent image is formed by the
このように各色のパターン像が転写された状態で搬送ベルト14が回転し、搬送ベルト14上のパターン像がパターン像検知手段32の位置に達したときに、パターン像検知手段32によって各パターン像が検知される。そして、その検知結果に基づいて、図示しない制御部が画像形成条件を制御することにより、画像の位置ずれや画像濃度の補正を行う。
In this way, when the pattern image of each color is transferred, the
その後、搬送ベルト14上のパターン像が直接転写ローラ25の位置に達したとき、直接転写ローラ25には上記転写バイアスとは逆極性のバイアスが印加される。このとき、搬送ベルト14上のパターン像は、搬送ベルト14へ転写されたときの帯電極性と同極性に帯電しているため、直接転写ローラ25を転写バイアスとは逆極性に帯電させることにより、パターン像には搬送ベルト14からブラックの感光体2側へ向かう静電的な付勢力が作用する。このため、パターン像は搬送ベルト14からブラックの感光体2へ転写される。そして、ブラックの感光体2に転写されたパターン像は、ブラックの感光体2に設けたクリーニングブレード5によって除去される。
Thereafter, when the pattern image on the
上記のように、搬送ベルト14からブラックの感光体2へパターン像を転写することにより、基本的にパターン像は搬送ベルト14上から無くなるが、本実施例では、さらに、搬送ベルト14上のパターン像が転写された部分が二次転写ローラ26の位置に達したときに、二次転写ローラ26又は駆動ローラ19に上記転写バイアスと逆極性のバイアスを印加する。これにより、搬送ベルト14に残っているパターン像に搬送ベルト14から中間転写ベルト8側へ向かう静電的な付勢力を発生させ、パターン像を中間転写ベルト8へ転写する。そして、中間転写ベルト8に転写されたパターン像は、中間転写ベルト8に設けたベルトクリーニング装置13によって除去される。
As described above, by transferring the pattern image from the
次に、ブラックのみの画像補正を行う場合は、図2に示すように、二次転写ローラ26を中間転写ベルト8に対して矢印の方向に離間させて、搬送ベルト14を中間転写ベルト8に対して非接触状態にする。この状態で、上記と同様にして、ブラックのプロセスユニット1Bkの感光体2上にパターン像を形成し、直接転写ローラ25に転写バイアスを印加することにより、ブラックの感光体2から搬送ベルト14上へパターン像を転写する。一方、ブラック以外のカラープロセスユニット1Y,1C,1M及び中間転写ベルト8は駆動しない。
Next, when performing black-only image correction, as shown in FIG. 2, the
そして、搬送ベルト14上のパターン像がパターン像検知手段32によって検知され、その検知結果に基づいて、ブラック画像の画像濃度などの補正を行う。パターン像検知手段32による検知後、搬送ベルト14上のパターン像が直接転写ローラ25の位置に達したとき、直接転写ローラ25に転写バイアスとは逆極性のバイアスが印加されることにより、パターン像は搬送ベルト14からブラックの感光体2へ転写される。そして、ブラックの感光体2に転写されたパターン像は、ブラックの感光体2に設けたクリーニングブレード5によって除去される。
Then, the pattern image on the
上記のように、本発明の画像形成装置では、搬送ベルト14上のパターン像を、ブラックの感光体2又は中間転写ベルト8へ転写して、それぞれに設けたクリーニング手段によって除去することにより、搬送ベルト14上にパターン像を除去するための専用のクリーニング手段を設ける必要がないので、装置の小型化を図れる。なお、上記実施例では、フルカラーの画像補正において、搬送ベルト14上のパターン像の回収をブラックの感光体2と中間転写ベルト8の両方で行うようにしているが、いずれか一方に転写して回収するようにしてもよい。
As described above, in the image forming apparatus of the present invention, the pattern image on the
また、上記のように搬送ベルト14上のパターン像は、搬送ベルト14へ転写されたときの帯電極性と同極性に帯電しているが、そのパターン像の帯電電荷は時間の経過と共に低下することも考えられる。そこで、本実施例では、搬送ベルト14上のパターン像をパターン像検知手段32で検知した後、パターン像を帯電手段34によって搬送ベルト14への転写時の帯電極性と同極性に再帯電することにより、搬送ベルト14からブラックの感光体2又は中間転写ベルト8へのパターン像の転写を確実に行うことが可能となる。
Further, as described above, the pattern image on the
また、本発明の画像形成装置は、画像形成を複数回続けて行う場合においても、続けて画像形成を行いながらパターン像を検知して画像補正を行えるように構成されている。以下、この画像補正の具体的方法について詳しく説明する。 In addition, the image forming apparatus of the present invention is configured to perform image correction by detecting a pattern image while performing image formation continuously even when image formation is performed a plurality of times. Hereinafter, a specific method of this image correction will be described in detail.
画像形成を複数回続けて行う場合は、搬送ベルト14によって記録用紙が所定間隔で続けて搬送される。従って、図3に示すように、搬送ベルト14の表面は、記録用紙Pを担持する記録媒体担持領域Gと、記録媒体担持領域Gの相互間にある非担持領域Hとに分けられる。以下、便宜的に、「記録媒体担持領域」を「紙部」と呼称し、「非担持領域」を「紙間」と呼称する。本発明の画像形成装置では、搬送ベルト14の回転の1周期毎に、搬送ベルト14上の同じ領域が紙部及び紙間となるように制御されている。
When image formation is continuously performed a plurality of times, the recording paper is continuously conveyed by the
図4に、搬送ベルトの周長と紙部及び紙間との関係の一例を示す。
図4において、搬送ベルトの周長をLb、記録用紙の搬送方向長さ(紙部)をLpと表している。ここでは、搬送ベルトが1回転する間に1枚の記録用紙を搬送する場合を例に挙げている。すなわち、Lp≦Lb<2Lpの関係となっている。この場合、搬送ベルト上には、1周期毎に紙部と紙間がそれぞれ1つずつ分けられ、各周期における紙部と紙間はそれぞれ搬送ベルト上の同じ領域となるように制御されている。
FIG. 4 shows an example of the relationship between the circumference of the conveyor belt and the paper portion and the space between the paper.
In FIG. 4, the circumferential length of the conveyance belt is represented as Lb, and the length of the recording sheet in the conveyance direction (paper portion) is represented as Lp. Here, a case where one recording sheet is conveyed while the conveying belt makes one rotation is taken as an example. That is, the relationship is Lp ≦ Lb <2Lp. In this case, the paper belt and the paper space are divided one by one on the conveyance belt for each cycle, and the paper portion and the paper space in each cycle are controlled to be the same area on the conveyance belt. .
また、図5に、搬送ベルトの周長と紙部及び紙間との関係の別の例を示す。
図5では、搬送ベルトが1回転する間に2枚の記録用紙を搬送する場合を例に挙げている。すなわち、2Lp≦Lb<3Lpの関係となっている。この場合、搬送ベルト上には、1周期毎に紙部と紙間がそれぞれ2つずつ分けられ、各周期における紙部と紙間はそれぞれ搬送ベルト上の同じ領域となるように制御されている。
FIG. 5 shows another example of the relationship between the circumference of the conveyor belt and the paper portion and the space between the paper.
FIG. 5 shows an example in which two recording sheets are conveyed while the conveying belt makes one rotation. That is, the relationship is 2Lp ≦ Lb <3Lp. In this case, the paper belt and the paper space are divided into two each for each cycle on the transport belt, and the paper portion and the paper space in each cycle are controlled to be the same region on the transport belt. .
なお、搬送ベルトが1回転する間に3枚又はそれ以上の記録用紙を搬送する場合は、上記と同様に紙間を調整することによって、各周期における紙部と紙間をそれぞれ搬送ベルト上の同じ領域に設定すればよい。 When three or more recording sheets are conveyed while the conveying belt is rotated once, the sheet interval between the sheets in each cycle is adjusted on the conveying belt by adjusting the sheet interval as described above. What is necessary is just to set to the same area | region.
例えば、図4に示す例において、画像形成を行いつつ画像補正を行う場合は、まず、各感光体に1枚目の印刷用の画像を形成し、各画像を搬送ベルト上の1周目の紙部(1枚目の記録用紙上)に転写する。次に、各感光体上にパターン像を形成し、各パターン像を搬送ベルト上の1周目の紙間に転写する。そして、2枚目の印刷用の画像を各感光体に形成して、各画像を搬送ベルト上の2周目の紙部(2枚目の記録用紙上)に転写する。ここで、搬送ベルト上の2周目の紙間には、上記1周目の紙間に転写されたパターン像が担持されているので、このパターン像をブラックの感光体又は中間転写ベルトに逆転写して回収する。そして、3周目以降は、上記1周目及び2周目の動作を繰り返し行う。 For example, in the example shown in FIG. 4, when performing image correction while forming an image, first, the first printing image is formed on each photoconductor, and each image is printed on the first turn on the conveyor belt. Transfer to the paper section (on the first recording sheet). Next, a pattern image is formed on each photoconductor, and each pattern image is transferred between the first round paper on the conveyor belt. Then, a second printing image is formed on each photoconductor, and each image is transferred to the second round paper portion (on the second recording paper) on the conveyor belt. Here, since the pattern image transferred between the first round paper is carried between the second round paper on the transport belt, this pattern image is reversed to the black photoreceptor or the intermediate transfer belt. Copy and collect. From the third round onward, the first and second rounds are repeated.
また、図5に示す例の場合は、各感光体に1枚目の印刷用の画像を形成し、各画像を搬送ベルト上の1周目における1回目の紙部(1枚目の記録用紙上)に転写する。次に、各感光体上にパターン像を形成し、各パターン像を搬送ベルト上の1周目における1回目の紙間に転写する。そして、2枚目の印刷用の画像を各感光体に形成して、各画像を搬送ベルト上の1周目における2回目の紙部(2枚目の記録用紙上)に転写する。さらに、最初に形成したパターン像とは別のパターン像を各感光体に形成し、それらを搬送ベルト上の1周目における2回目の紙間に転写する。すなわち、この場合は、図4の場合と異なり、最初の紙間に転写されたパターン像が回収される前に、次の紙間にパターン像が転写される。 In the case of the example shown in FIG. 5, a first printing image is formed on each photosensitive member, and each image is printed on the first paper portion (first recording paper on the first turn on the conveyor belt). Transfer to top). Next, a pattern image is formed on each photoconductor, and each pattern image is transferred between the first sheets of paper on the first turn on the conveyance belt. Then, a second printing image is formed on each photoconductor, and each image is transferred to the second paper portion (on the second recording paper) in the first turn on the transport belt. Further, a pattern image different from the pattern image formed first is formed on each photoconductor, and transferred between the second sheets of paper on the first turn on the conveyor belt. That is, in this case, unlike the case of FIG. 4, the pattern image is transferred between the next sheets before the pattern image transferred between the first sheets is collected.
そして、3枚目の印刷用の画像を各感光体に形成して、各画像を搬送ベルト上の2周目における3回目の紙部(3枚目の記録用紙上)に転写する。次の3回目の紙間には、上記1回目の紙間に転写されたパターン像が担持されているので、このパターン像をブラックの感光体又は中間転写ベルトに逆転写して回収する。さらに、4枚目の印刷用の画像を各感光体に形成して、各画像を搬送ベルト上の2周目における4回目の紙部(4枚目の記録用紙上)に転写する。また、次の4回目の紙間には、上記2回目の紙間に転写されたパターン像が担持されているので、このパターン像をブラックの感光体又は中間転写ベルトに逆転写して回収する。そして、3周目以降は、上記1周目及び2周目の動作を繰り返し行う。 Then, a third printing image is formed on each photoconductor, and each image is transferred to the third paper portion (on the third recording paper) in the second turn on the conveyor belt. Since the pattern image transferred between the first paper is carried between the next three papers, the pattern image is reversely transferred to a black photoconductor or intermediate transfer belt and collected. Further, a fourth printing image is formed on each photoconductor, and each image is transferred to the fourth paper portion (on the fourth recording paper) in the second turn on the conveyor belt. Further, since the pattern image transferred between the second paper is carried between the next fourth paper, the pattern image is reversely transferred to a black photoconductor or intermediate transfer belt and collected. From the third round onward, the first and second rounds are repeated.
図6は、上記転写手段としての直接転写ローラ25(図1参照)に電圧が印加されるタイミングチャートの一例を示す。図6に示すタイミングチャートは、上記図4において説明した実施例に対応しているものである。また、この場合、印刷用の画像及びパターン像のトナーは負極性に帯電しているものとする。 FIG. 6 shows an example of a timing chart in which a voltage is applied to the direct transfer roller 25 (see FIG. 1) as the transfer means. The timing chart shown in FIG. 6 corresponds to the embodiment described in FIG. In this case, it is assumed that the toner of the image for printing and the pattern image is negatively charged.
図6に示すように、搬送ベルト上の1周目の紙部と2周目の各紙部が直接転写ローラ25の位置に達したときは、直接転写ローラ25には正極性の転写バイアスが印加されている。これにより、負極性のトナーをブラックの感光体から搬送ベルト側へ引きつけて1枚目と2枚目の記録用紙に画像が転写される。また、1周目の紙間が直接転写ローラ25の位置に達したときも、直接転写ローラ25には正極性の転写バイアスが印加されている。これにより、ブラックの感光体から搬送ベルト上の紙間にパターン像が転写される。一方、2周目の紙間が直接転写ローラ25の位置に達したときは、直接転写ローラ25には負極性の逆転写バイアスが印加されている。これにより、負極性のトナーを搬送ベルトからブラックの感光体側へ反発させて1周目の紙間に転写されたパターン像をブラックの感光体に逆転写する。また、3周目以降の印加電圧は、上記1周目及び2周目と同様に制御される。
As shown in FIG. 6, when the first and second paper sections on the conveyance belt reach the position of the
また、図7は、上記転写手段としての駆動ローラ19(図1参照)に電圧が印加されるタイミングチャートの一例を示す。図7に示すタイミングチャートも、上記図4において説明した実施例に対応しているものである。また、この場合も、印刷用の画像及びパターン像のトナーは負極性に帯電しているものとする。 FIG. 7 shows an example of a timing chart in which a voltage is applied to the drive roller 19 (see FIG. 1) as the transfer means. The timing chart shown in FIG. 7 also corresponds to the embodiment described in FIG. Also in this case, it is assumed that the toner of the printing image and the pattern image is negatively charged.
図7に示すように、搬送ベルト上の1周目の紙部と2周目の各紙部が直接転写ローラ25の位置に達したときは、駆動ローラ19には負極性の転写バイアスが印加されている。これにより、負極性のトナーを中間転写ベルトから搬送ベルト側へ反発して1枚目と2枚目の記録用紙に画像が転写される。また、1周目の紙間が駆動ローラ19の位置に達したときも、駆動ローラ19には負極性の転写バイアスが印加されている。これにより、中間転写ベルトから搬送ベルト上の紙間にパターン像が転写される。一方、2周目の紙間が駆動ローラ19の位置に達したときは、駆動ローラ19には正極性の逆転写バイアスが印加されている。これにより、負極性のトナーを搬送ベルトから中間転写ベルト側へ引きつけて1周目の紙間に転写されたパターン像を中間転写ベルトに逆転写する。また、3周目以降の印加電圧は、上記1周目及び2周目と同様に制御される。
As shown in FIG. 7, when the first and second paper sections on the conveyance belt reach the position of the
上記実施例では、紙間毎にパターン像の転写か回収のいずれかを行っているが、必ずしもいずれかを行わなければならないわけではない。例えば、印刷開始から搬送ベルトの10周目の紙間毎にパターン像を転写するなど、所望のタイミングでパターン像の形成を行うことも可能である。また、パターン像を形成するか否かを、続けて画像形成を行う回数に応じて決定するようにしてもよい。続けて画像形成を行う回数が少ない場合は、画像の位置ずれや濃度変化が生じる虞が少ないため、このような場合は、パターン像の形成を行わないようにすることによって、トナー消費を低減することが可能である。 In the above-described embodiment, either pattern image transfer or collection is performed for each sheet interval, but either one is not necessarily performed. For example, it is also possible to form a pattern image at a desired timing, for example, by transferring a pattern image between every tenth paper of the conveyor belt from the start of printing. Further, whether or not to form a pattern image may be determined according to the number of times of subsequent image formation. If the number of subsequent image formations is small, there is little risk of image displacement or density change. In such a case, toner consumption is reduced by not forming a pattern image. It is possible.
また、上記実施例では、フルカラーの画像形成を続けて行う場合の画像補正について説明したが、モノクロの画像形成を続けて行う場合も、上記と同様に、搬送ベルトの1周期毎に同じ領域が紙間となるように制御して、その紙間においてパターン像の転写及び逆転写を行えばよい。 In the above-described embodiment, image correction when full-color image formation is continuously performed has been described. However, when monochrome image formation is continuously performed, the same region is provided for each cycle of the transport belt as described above. Control may be performed so that there is a gap between sheets, and pattern images may be transferred and reversely transferred between the sheets.
また、図1に示す位置検知手段33によって搬送ベルト上の基準位置を検知して、その検知結果を搬送ベルトの駆動制御にフィードバックすることにより、搬送ベルト上の紙部と紙間の位置制御の精度が向上する。本実施例では、上記位置検知手段33によって搬送ベルトの基準位置を検知して、基準位置をホームポジションに移動させてから画像形成を開始するようにしているが、搬送ベルトを回転方向の任意位置から駆動させてもよい。 Further, the position detection means 33 shown in FIG. 1 detects the reference position on the conveyance belt and feeds back the detection result to the drive control of the conveyance belt. Accuracy is improved. In this embodiment, the position detection means 33 detects the reference position of the transport belt and starts image formation after moving the reference position to the home position. You may drive from.
また、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。図1に示す実施例では、本発明の画像形成装置を、ブラックのプロセスユニット1Bkが中間転写ベルト8に対して記録媒体搬送方向の上流側(図の下方)に配設された構成として説明したが、図8に示すように、ブラックのプロセスユニット1Bkを中間転写ベルト8に対して記録媒体搬送方向の下流側(図の上側)に配設した構成としてもよい。なお、図8において、図1と同一の符号は図1と同一の部材又は装置を示している。
In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. In the embodiment shown in FIG. 1, the image forming apparatus of the present invention has been described as a configuration in which the black process unit 1Bk is disposed upstream (downward in the drawing) in the recording medium conveyance direction with respect to the
また、図8に示す画像形成装置は、記録用紙を搬送ベルト14上に静電的に吸着させる吸着手段35が、搬送ベルト14の外周面に対向して配設されている。ここでは、吸着手段35として吸着ローラを使用しているが、弾性ブラシなどであってもよい。吸着手段35に吸着バイアス(電圧)が印加されることにより、搬送ベルト14上を搬送される記録用紙に電荷を付与し、記録用紙を搬送ベルト14に静電的に吸着させる。これにより、記録用紙の搬送性を安定させることが可能である。
Further, in the image forming apparatus shown in FIG. 8, an adsorbing means 35 that electrostatically adsorbs the recording paper onto the
さらに、上記吸着手段35を、図1に示す帯電手段34として用いてもよい。この場合、吸着手段35によって、搬送ベルト14上の紙間に転写されたパターン像に、搬送ベルト14への転写時の帯電極性のバイアスを印加することにより、搬送ベルト14からブラックの感光体2又は中間転写ベルト8へのパターン像の転写を確実に行うことができる。しかも、吸着手段35がパターン像を再帯電させる帯電手段の機能も兼ねることで、専用の帯電手段を設ける必要が無くなるので、装置の小型化を図れる。
Further, the suction means 35 may be used as the charging means 34 shown in FIG. In this case, by applying a bias of charging polarity at the time of transfer to the
また、上記実施例では、画像を転写する中間転写体として中間転写ベルトを用い、記録用紙を搬送する搬送体として搬送ベルトを用いているが、中間転写体又は搬送体に、ドラム状部材などのその他の回転体を適用することも可能である。また、中間転写ベルト8や搬送ベルト14を、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成してもよい。これにより、これらのメンテナンス性が向上する。また、本発明に係る画像形成装置としては、図1や図8に示す装置以外の、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等であってもよい。
In the above-described embodiment, an intermediate transfer belt is used as an intermediate transfer body for transferring an image, and a conveyance belt is used as a conveyance body for conveying recording paper. It is also possible to apply other rotating bodies. Further, the
また、本発明の画像形成装置に使用するトナーの形状としては、円形度が0.92以上であることが好ましい。円形度SR=(粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長/粒子投影像の周囲長)× 100%で定義され、トナーが真球に近いほど100%に近い値となる。あるいは、トナーは、形状係数SF−1で100〜180の範囲にあり、かつ形状係数SF−2で100〜180の範囲にあるものを用いることが好ましい。 The toner used in the image forming apparatus of the present invention preferably has a circularity of 0.92 or more. Circularity SR = (peripheral length of a circle having the same area as the particle projection area / perimeter length of the particle projection image) × 100%. The closer the toner is to a true sphere, the closer to 100%. Alternatively, it is preferable to use a toner having a shape factor SF-1 in the range of 100 to 180 and a shape factor SF-2 in the range of 100 to 180.
図9は、トナーの形状を模式的に表した図であり、図9(a)は形状係数SF−1、図9(b)は形状係数SF−2を説明するための図である。形状係数SF−1は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式(1)で表される。トナーを2次元平面に投影してできる形状の最大長MXLNGの二乗を図形面積AREAで除して、100π/4を乗じた値である。
SF−1={(MXLNG)2/AREA}×(100π/4)・・・(1)
SF−1の値が100の場合トナーの形状は真球となり、SF−1の値が大きくなるほど不定形になる。
FIG. 9 is a diagram schematically illustrating the shape of the toner. FIG. 9A is a diagram for explaining the shape factor SF-1, and FIG. 9B is a diagram for explaining the shape factor SF-2. The shape factor SF-1 indicates the ratio of the roundness of the toner shape and is represented by the following formula (1). This is a value obtained by dividing the square of the maximum length MXLNG of the shape formed by projecting the toner on a two-dimensional plane by the figure area AREA and multiplying by 100π / 4.
SF-1 = {(MXLNG) 2 / AREA} × (100π / 4) (1)
When the value of SF-1 is 100, the shape of the toner becomes a true sphere, and becomes larger as the value of SF-1 increases.
また、形状係数SF−2は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式(2)で表される。トナーを2次元平面に投影してできる図形の周長PERIの二乗を図形面積AREAで除して、100π/4を乗じた値である。
SF−2={(PERI)2/AREA}×(100π/4)・・・(2)
SF−2の値が100の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、SF−2の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
The shape factor SF-2 indicates the ratio of the unevenness of the toner shape, and is represented by the following formula (2). A value obtained by dividing the square of the perimeter PERI of the figure formed by projecting the toner on the two-dimensional plane by the figure area AREA and multiplying by 100π / 4.
SF-2 = {(PERI) 2 / AREA} × (100π / 4) (2)
When the value of SF-2 is 100, there is no unevenness on the toner surface, and as the value of SF-2 increases, the unevenness of the toner surface becomes more prominent.
上記のように、トナーの円形度を0.92以上とする、又は、トナーを形状係数SF−1で100〜180の範囲にあり、かつ形状係数SF−2で100〜180の範囲にあるものとすることで、トナーの形状は略球形となる。トナーが略球形であると、トナーとトナーあるいはトナーとトナー担持面との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり、流動性が高くなる。また、トナーとトナー担持面との吸着力も弱くなって転写率が向上する。このような略球形のトナーを使用することで、パターン像を搬送ベルトからブラックの感光体や中間転写ベルトへ逆転写させやすくなり、搬送ベルトのクリーニング性を向上させることが可能となる。 As described above, the circularity of the toner is 0.92 or more, or the toner is in the range of 100 to 180 in terms of the shape factor SF-1 and in the range of 100 to 180 in terms of the shape factor SF-2 As a result, the shape of the toner is substantially spherical. When the toner is substantially spherical, the contact state between the toner and the toner or between the toner and the toner carrying surface becomes a point contact, so that the adsorbing force between the toners becomes weak and the fluidity becomes high. Further, the attractive force between the toner and the toner carrying surface is weakened, and the transfer rate is improved. By using such a substantially spherical toner, it becomes easy to reversely transfer the pattern image from the conveying belt to the black photosensitive member or the intermediate transfer belt, and the cleaning property of the conveying belt can be improved.
以上のように、本発明によれば、画像形成を複数回続けて行う場合、搬送ベルト上の紙間にパターン像を転写可能に構成したことにより、搬送ベルトによって記録用紙を続けて搬送しつつパターン像の転写を行うことができる。このため、画像形成動作を停止することなくパターン像を検知して画像補正を行うことができ、ユーザーの待ち時間の増大を抑制することができると共に、高画質化を実現することが可能である。さらに、上記実施例では、搬送ベルトの回転の1周期毎に、搬送ベルト上の同じ領域が紙部及び紙間となるように制御しているので、記録用紙にパターン像が転写されて汚されるのを防止できる。また、搬送ベルト上にパターン像を確実に転写できるので、画像補正の信頼性も向上する。 As described above, according to the present invention, when the image formation is performed a plurality of times, the pattern image can be transferred between the papers on the transport belt, so that the recording paper can be continuously transported by the transport belt. The pattern image can be transferred. For this reason, it is possible to detect a pattern image and perform image correction without stopping the image forming operation, and it is possible to suppress an increase in the waiting time of the user and realize high image quality. . Further, in the above-described embodiment, since the same area on the conveyance belt is controlled so as to be between the paper portion and the paper every cycle of the rotation of the conveyance belt, the pattern image is transferred to the recording paper and becomes dirty. Can be prevented. Further, since the pattern image can be reliably transferred onto the conveyor belt, the reliability of image correction is also improved.
2 感光体(像担持体)
5 クリーニングブレード(像担持体クリーニング手段)
8 中間転写ベルト(中間転写体)
10 画像形成装置本体
13 ベルトクリーニング装置(中間転写体クリーニング手段)
14 搬送ベルト(搬送体)
19 駆動ローラ(転写手段)
25 直接転写ローラ(転写手段)
26 二次転写ローラ(転写手段)
32 パターン検知手段
33 位置検知手段
34 帯電手段
35 吸着手段
P 記録用紙(記録媒体)
2 Photoconductor (image carrier)
5 Cleaning blade (Image carrier cleaning means)
8 Intermediate transfer belt (intermediate transfer member)
DESCRIPTION OF
14 Conveyor belt (conveyor)
19 Drive roller (transfer means)
25 Direct transfer roller (transfer means)
26 Secondary transfer roller (transfer means)
32 Pattern detection means 33 Position detection means 34 Charging means 35 Adsorption means P Recording paper (recording medium)
Claims (14)
記録媒体を担持して搬送する搬送体と、
前記像担持体上の画像が転写される中間転写体とを備え、
前記複数の像担持体のうち、一部の前記像担持体上の画像が前記中間転写体を介して前記搬送体上の記録媒体に転写され、それ以外の前記像担持体上の画像は前記中間転写体を介さずに前記搬送体上の記録媒体に転写されるように構成された画像形成装置において、
前記各像担持体上に画像補正用のパターン像を形成するパターン像形成手段と、
前記搬送体上で前記パターン像を検知するパターン像検知手段とを備え、
画像形成を複数回続けて行う場合に、前記搬送体上の記録媒体を担持する記録媒体担持領域の相互間に、前記各像担持体上に形成された前記パターン像を転写可能に構成したことを特徴とする画像形成装置。 A plurality of image carriers carrying images on the surface;
A carrier for carrying and carrying a recording medium;
An intermediate transfer member to which an image on the image carrier is transferred,
Among the plurality of image carriers, some of the images on the image carrier are transferred to the recording medium on the carrier via the intermediate transfer member, and the other images on the image carrier are In an image forming apparatus configured to be transferred to a recording medium on the conveyance body without passing through an intermediate transfer body,
Pattern image forming means for forming a pattern image for image correction on each image carrier;
A pattern image detecting means for detecting the pattern image on the carrier,
When performing image formation a plurality of times, the pattern image formed on each image carrier can be transferred between recording medium carrying regions carrying the recording medium on the carrier. An image forming apparatus.
前記搬送体の回転の1周期毎に、搬送体上の同じ領域が前記記録媒体担持領域となるように制御した請求項1に記載の画像形成装置。 When the recording medium is a rotating body that conveys a recording medium while rotating the conveyance body, and the recording medium having the same conveyance direction length is conveyed continuously at a predetermined interval by the conveyance body,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the same area on the conveyance body is controlled to be the recording medium carrying area for each cycle of rotation of the conveyance body.
前記搬送体上の前記パターン像を前記パターン像検知手段で検知した後に、その搬送体上のパターン像を、前記中間転写体に転写して、前記中間転写体クリーニング手段でクリーニングするように構成した請求項1から3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 Providing an intermediate transfer member cleaning means for cleaning the surface of the intermediate transfer member;
After the pattern image on the transport body is detected by the pattern image detection means, the pattern image on the transport body is transferred to the intermediate transfer body and cleaned by the intermediate transfer body cleaning means. The image forming apparatus according to claim 1.
前記搬送体上の前記パターン像を前記パターン像検知手段で検知した後に、その搬送体上のパターン像を、前記中間転写体を介さずに画像を転写する前記像担持体に転写して、前記像担持体クリーニング手段でクリーニングするように構成した請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 An image carrier cleaning means for cleaning the surface of the image carrier to transfer an image without passing through the intermediate transfer member;
After the pattern image on the transport body is detected by the pattern image detecting means, the pattern image on the transport body is transferred to the image carrier that transfers an image without passing through the intermediate transfer body, and The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is configured to be cleaned by an image carrier cleaning unit.
前記転写手段に前記転写バイアスとは逆極性のバイアスを印加することにより、前記搬送体上の前記パターン像を前記中間転写体に静電的に転写するように構成した請求項1から5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 A transfer means for electrostatically transferring the pattern image formed on the image carrier from the intermediate transfer body to the transport body by applying a transfer bias;
6. The apparatus according to claim 1, wherein the pattern image on the conveying member is electrostatically transferred to the intermediate transfer member by applying a bias having a polarity opposite to the transfer bias to the transfer unit. The image forming apparatus according to claim 1.
前記転写手段に前記転写バイアスとは逆極性のバイアスを印加することにより、前記搬送体上の前記パターン像を前記中間転写体を介さずに前記像担持体へ静電的に転写するように構成した請求項1から6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 A transfer means for electrostatically transferring the pattern image formed on the image carrier to the transport body without passing through the intermediate transfer body by applying a transfer bias;
By applying a bias having a reverse polarity to the transfer bias to the transfer means, the pattern image on the transport body is electrostatically transferred to the image carrier without passing through the intermediate transfer body. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6.
前記吸着手段を、前記パターン像を帯電させる前記帯電手段として用いた請求項8に記載の画像形成装置。 An adsorption means for electrostatically adsorbing the recording medium on the carrier by applying an adsorption bias;
The image forming apparatus according to claim 8, wherein the suction unit is used as the charging unit that charges the pattern image.
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