JP2012032573A - Image forming device - Google Patents

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Tomohisa Okura
朋久 大倉
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color image forming device that can prevent defective secondary transfer due to dielectric breakdown of a recording sheet, and can ensure productivity in continuous printing and double sided printing.SOLUTION: An RC parallel circuit 50 in which a resistor 51 and a capacitor 43 are arranged in parallel is connected between a secondary transfer roller 9 and a second DC power source 45. A change-over switch 55 is arranged between the second DC power source and the RC parallel circuit 50. By bringing the change-over switch 55 into contact with a contact point 57a, a first circuit 47 is formed for applying a voltage to the secondary transfer roller 9 through the RC parallel circuit 50. A second circuit 48 for applying a voltage to the secondary transfer roller 9 not through the RC parallel circuit 50 is formed, by bringing the change-over switch 55 into contact with a contact point 57b.

Description

本発明は、複数色のトナー像を中間転写体に順次転写して形成されたカラー画像を記録媒体上に一度に転写する中間転写式のカラー画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an intermediate transfer type color image forming apparatus that transfers a color image formed by sequentially transferring toner images of a plurality of colors onto an intermediate transfer member at a time onto a recording medium.

従来、種々の画像形成装置が提案されているが、その中に、複数の画像形成部により無端状の中間転写ベルト上に異なる色のトナー像を順次転写(一次転写)して重ね合わせた後、記録媒体(用紙)上に一度に転写(二次転写)して定着させ、カラー画像を形成する中間転写式のカラー画像形成装置がある。   Conventionally, various image forming apparatuses have been proposed. In the image forming apparatus, toner images of different colors are sequentially transferred (primary transfer) and superimposed on an endless intermediate transfer belt by a plurality of image forming units. There is an intermediate transfer type color image forming apparatus that forms a color image by transferring (secondary transfer) onto a recording medium (paper) at a time and fixing the recording medium (secondary transfer).

このようなカラー画像形成装置においては、低温低湿環境下や、用紙の両面へ印字する場合の1面目の画像を定着後、2面目への画像の二次転写時など、含水率が低下した高抵抗の用紙に対して高濃度画像を印字する際、数100μm程度の斑状の二次転写不良が発生するという現象があった。特に、既に2色以上のトナー像が中間転写ベルト上に一次転写されている場合、先に転写されたベルト表面に近い側のトナー像の二次転写不良が発生し、色相のむらとして現れやすい。   In such a color image forming apparatus, the moisture content is reduced in a low-temperature and low-humidity environment or when the image on the first side is fixed on the both sides of the paper, after fixing the image on the second side. When printing a high density image on a resistive sheet, there was a phenomenon that a spot-like secondary transfer failure of about several hundred μm occurred. In particular, when a toner image of two or more colors has already been primarily transferred onto the intermediate transfer belt, a secondary transfer failure of the toner image closer to the surface of the belt that has been transferred first occurs, and hue unevenness tends to appear.

静電転写方式では、用紙を帯電させてトナーと用紙の間に静電界を形成する。用紙の抵抗が高い場合、用紙から電荷が抜けにくいため保持する電荷量が増え、用紙内部の電界が強くなる。その結果、用紙の局部的に薄い部分や、電荷が集中した部分で用紙の絶縁破壊が発生すると考えられる。二次転写電流は絶縁破壊部に集中的に流れるため、部分的に中間転写ベルト上のトナーへの放電が発生してトナーが逆極性に帯電し、斑状の転写不良画像が発生すると考えられる。従って、このような斑状の転写不良は用紙の高抵抗化の他、二次転写電流を多く流すほど顕著になる。   In the electrostatic transfer method, the sheet is charged to form an electrostatic field between the toner and the sheet. When the resistance of the paper is high, the charge is difficult to escape from the paper, so that the amount of charge to be held increases and the electric field inside the paper becomes strong. As a result, it is considered that the dielectric breakdown of the paper occurs in a locally thin portion of the paper or a portion where charges are concentrated. Since the secondary transfer current flows intensively in the dielectric breakdown part, it is considered that a discharge to the toner on the intermediate transfer belt partially occurs and the toner is charged to a reverse polarity, and a patchy defective transfer image is generated. Therefore, such a patchy transfer failure becomes more prominent as the secondary transfer current is increased in addition to the increase in resistance of the sheet.

そこで、斑状の二次転写不良を抑制する方法が種々提案されており、特許文献1には、転写ローラとして導電層の表面に高抵抗のコート層を設けた積層転写ローラを用いる方法が開示されている。静電転写は用紙の電荷保持特性を利用しているが、用紙の条件は市場や環境によって大きく変動するため、制御は困難である。この点、特許文献1のように転写機能をもたらす電荷保持能力を用紙だけではなく転写部材にも持たせることで、用紙の保持する電荷の変動に対してバッファにすることは、転写性能を安定させる有効なアプローチとなる。   Therefore, various methods for suppressing the spot-like secondary transfer failure have been proposed, and Patent Document 1 discloses a method of using a laminated transfer roller in which a high-resistance coating layer is provided on the surface of a conductive layer as the transfer roller. ing. Although electrostatic transfer uses the charge retention characteristics of paper, the paper conditions vary greatly depending on the market and environment, and are difficult to control. In this regard, as in Patent Document 1, by providing not only the sheet but also a transfer member with a charge holding capability that provides a transfer function, the transfer performance is stabilized by using a buffer against fluctuations in the charge held on the sheet. This is an effective approach.

また、特許文献2には、電圧印加手段と転写部材との間に可変抵抗器とコンデンサとを有するRC並列回路を設けた転写装置が開示されている。特許文献2の方法によれば、積層ローラほどのコストをかけずに、二次転写電流の急激な変動を抑制することができる。   Patent Document 2 discloses a transfer apparatus in which an RC parallel circuit having a variable resistor and a capacitor is provided between a voltage applying unit and a transfer member. According to the method of Patent Document 2, it is possible to suppress a rapid change in the secondary transfer current without incurring the cost of a laminated roller.

特開平1−276182号公報JP-A-1-276182 特開平6−202502号公報JP-A-6-202502

特許文献1の方法によれば、転写ローラの表面に高抵抗のコート層を積層することでコート層が緩和時間をもつため、用紙が絶縁破壊を起こしても二次転写電流が絶縁破壊部分に急激に流れ込むことができず、その結果、中間転写ベルト上のトナーの部分的な逆帯電が発生せず均一に二次転写することができる。しかしながら、電気的、形状的に異なる特性を持つ複数の材料を積層した転写ローラは単層の転写ローラに対して製造上の材料コスト、工数が非常に大きくなってしまう。   According to the method of Patent Document 1, since the coating layer has a relaxation time by laminating a high resistance coating layer on the surface of the transfer roller, the secondary transfer current is applied to the dielectric breakdown portion even if the paper causes dielectric breakdown. As a result, the toner on the intermediate transfer belt cannot be reversely charged and the secondary transfer can be performed uniformly. However, a transfer roller in which a plurality of materials having different characteristics in terms of electrical and shape are laminated requires much higher material costs and man-hours for manufacturing than a single-layer transfer roller.

また、特許文献2のようにRC並列回路を用いて転写電流の印加時に緩和時間を設けた場合、意図的に転写電流条件を変化させたい場合にも一定の時間が必要になってしまう。例えば、二次転写時においては二次転写ローラにトナーと逆極性のバイアスを印加して中間転写ベルト上のトナー像を用紙に転移させるが、紙間では中間転写ベルト上に残存したトナーの二次転写ローラへの付着を防止するとともに二次転写ローラに付着したトナーを中間転写ベルト側に回収するため、二次転写ローラにトナーと同極性のバイアスを印加する場合が多い。このバイアスの切り換えに時間がかかると、連続印字時の生産性に影響を及ぼしてしまう。   In addition, when a relaxation time is provided at the time of applying a transfer current using an RC parallel circuit as in Patent Document 2, a certain amount of time is required even when the transfer current condition is intentionally changed. For example, during secondary transfer, a bias having a polarity opposite to that of the toner is applied to the secondary transfer roller to transfer the toner image on the intermediate transfer belt to the paper. In order to prevent the toner from adhering to the secondary transfer roller and to collect the toner adhering to the secondary transfer roller to the intermediate transfer belt side, a bias having the same polarity as the toner is often applied to the secondary transfer roller. If it takes time to switch the bias, the productivity during continuous printing is affected.

本発明は、上記問題点に鑑み、用紙の絶縁破壊による二次転写不良を防止するとともに、連続印字時や両面印字時の生産性も確保できるカラー画像形成装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a color image forming apparatus that can prevent a secondary transfer failure due to dielectric breakdown of a sheet and can secure productivity at the time of continuous printing or double-sided printing.

上記目的を達成するために本発明は、1つ以上の像担持体と、該像担持体表面に形成された複数色のトナー像が順次積層される無端状の中間転写体と、該中間転写体を挟んで前記像担持体に圧接され、前記像担持体上に現像された複数色のトナー像を前記中間転写体上に一次転写してフルカラー画像を形成する1つ以上の一次転写手段と、該一次転写手段のそれぞれに接続され、前記一次転写手段に電圧を印加して所定の一次転写電流を流す複数の一次転写電圧印加手段と、前記一次転写手段により前記中間転写体上に積層された複数色のトナー像を記録媒体上に一度に転写する二次転写手段と、該二次転写手段に接続され、前記二次転写手段に電圧を印加して所定の二次転写電流を流す二次転写電圧印加手段と、を備えた画像形成装置において、前記二次転写手段と前記二次転写電圧印加手段との間に、少なくとも1つの抵抗と、少なくとも1つのコンデンサとが並列に配置されたRC並列回路と、前記RC並列回路を経由して前記二次転写手段と前記二次転写電圧印加手段とを接続する第1回路と前記RC並列回路を経由しないで前記二次転写手段と前記二次転写電圧印加手段とを接続する第2回路とを切り換える切り換えスイッチと、を設けるとともに、前記切り換えスイッチの切り換えタイミングを制御する制御手段を設けたことを特徴としている。   In order to achieve the above object, the present invention provides one or more image carriers, an endless intermediate transfer member in which a plurality of color toner images formed on the surface of the image carrier are sequentially laminated, and the intermediate transfer One or more primary transfer means for forming a full-color image by primarily transferring a plurality of color toner images, which are pressed against the image carrier and sandwiched between them and developed on the image carrier, onto the intermediate transfer member; A plurality of primary transfer voltage applying means that are connected to each of the primary transfer means and apply a voltage to the primary transfer means to flow a predetermined primary transfer current, and are laminated on the intermediate transfer body by the primary transfer means. A secondary transfer unit that transfers the toner images of a plurality of colors onto the recording medium at a time, and a secondary transfer unit that is connected to the secondary transfer unit and applies a voltage to the secondary transfer unit to flow a predetermined secondary transfer current. And an image forming apparatus including a next transfer voltage applying unit. An RC parallel circuit in which at least one resistor and at least one capacitor are arranged in parallel between the secondary transfer unit and the secondary transfer voltage application unit, and via the RC parallel circuit A first circuit that connects the secondary transfer unit and the secondary transfer voltage application unit, and a second circuit that connects the secondary transfer unit and the secondary transfer voltage application unit without going through the RC parallel circuit; And a control means for controlling the switching timing of the changeover switch.

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記RC並列回路を構成するコンデンサの緩和時間は、前記中間転写体と前記二次転写手段とで形成される二次転写ニップ部のニップ幅を記録媒体が移動する時間以上であることを特徴としている。   According to the present invention, in the image forming apparatus having the above-described configuration, the relaxation time of the capacitor constituting the RC parallel circuit is determined by the nip width of the secondary transfer nip portion formed by the intermediate transfer member and the secondary transfer unit. It is characterized in that it is more than the time for the recording medium to move.

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記二次転写電圧印加手段は、記録媒体の両面に印字を行う両面印字モードにおいて1面目の画像を二次転写してから2面目の画像を二次転写するまでの間、前記二次転写手段にトナーと同極性の二次転写電圧を印加しており、前記制御手段は、2面目の画像を記録媒体に二次転写する際に二次転写電圧をトナーと同極性からトナーと逆極性へ切り換えると同時に前記切り換えスイッチを作動させて前記第2回路から前記第1回路への切り換えを行うことを特徴としている。   In the image forming apparatus having the above-described configuration, the secondary transfer voltage applying unit may secondarily transfer the image on the first surface after performing the secondary transfer in the double-sided printing mode in which printing is performed on both sides of the recording medium. Until the secondary transfer, a secondary transfer voltage having the same polarity as the toner is applied to the secondary transfer unit, and the control unit performs secondary transfer when the image on the second side is secondarily transferred to the recording medium. The transfer voltage is switched from the same polarity as that of toner to the opposite polarity of toner, and at the same time, the changeover switch is operated to switch from the second circuit to the first circuit.

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記切り換えスイッチによる前記第2回路から前記第1回路への切り換えは、前記中間転写体と前記二次転写手段とで形成される二次転写ニップ部を記録媒体の先端が通過するタイミングよりも前記RC並列回路の緩和時間以上前に行われることを特徴としている。   According to the present invention, in the image forming apparatus having the above-described configuration, the switching from the second circuit to the first circuit by the change-over switch is a secondary transfer nip formed by the intermediate transfer member and the secondary transfer unit. It is characterized in that it is performed more than the relaxation time of the RC parallel circuit before the timing when the tip of the recording medium passes through the part.

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、装置内部及び/又は外部の湿度を検知する湿度検知手段を設け、前記制御手段は、前記湿度検知手段の検知結果が所定値を下回った場合のみ前記第2回路から前記第1回路への切り換えを行うことを特徴としている。   Further, according to the present invention, in the image forming apparatus having the above-described configuration, a humidity detection unit that detects humidity inside and / or outside of the apparatus is provided, and the control unit is provided only when a detection result of the humidity detection unit falls below a predetermined value. Switching from the second circuit to the first circuit is performed.

本発明の第1の構成によれば、絶縁破壊が発生し易い低湿環境下や両面印字時の2面目における二次転写時に、第1回路を経由して二次転写電圧を印加することにより、記録媒体の絶縁破壊部分への転写電流の流れ込みによる中間転写体上のトナーへの放電を抑制して斑状の二次転写不良の発生を効果的に抑制することができる。また、高湿環境下や片面連続印字における二次転写時には第2回路を経由して二次転写電圧を印加することにより、転写電流が安定するまでの待機時間をなくして生産性を維持することができる。   According to the first configuration of the present invention, by applying a secondary transfer voltage via the first circuit in a low-humidity environment where dielectric breakdown is likely to occur or during secondary transfer on the second surface during double-sided printing, It is possible to suppress the occurrence of spot-like secondary transfer failure by suppressing the discharge to the toner on the intermediate transfer member due to the transfer current flowing into the dielectric breakdown portion of the recording medium. In addition, during secondary transfer in high-humidity environments or in single-sided continuous printing, the secondary transfer voltage is applied via the second circuit to eliminate the waiting time until the transfer current becomes stable and maintain productivity. Can do.

また、本発明の第2の構成によれば、上記第1の構成の画像形成装置において、RC並列回路を構成するコンデンサの緩和時間を、中間転写体と前記二次転写手段とで形成される二次転写ニップ部のニップ幅を記録媒体が移動する時間以上とすることにより、記録媒体の絶縁破壊部分への転写電流の流れ込みによる中間転写体上のトナーへの放電を確実に防止することができる。   According to the second configuration of the present invention, in the image forming apparatus having the first configuration, the relaxation time of the capacitor configuring the RC parallel circuit is formed by the intermediate transfer member and the secondary transfer unit. By setting the nip width of the secondary transfer nip portion to be longer than the time required for the recording medium to move, discharge to the toner on the intermediate transfer member due to the transfer current flowing into the dielectric breakdown portion of the recording medium can be reliably prevented. it can.

また、本発明の第3の構成によれば、上記第1又は第2の構成の画像形成装置において、両面印字時の1面目の二次転写時には第2回路を経由して二次転写電圧を印加することにより、二次転写電圧をトナーと同極性からトナーと逆極性へ迅速に切り換えて生産性を維持することができる。また、2面目の二次転写時には第1回路を経由して二次転写電圧を印加することにより、記録媒体の絶縁破壊部分への転写電流の流れ込みによる中間転写体上のトナーへの放電を抑制することができる。   According to the third configuration of the present invention, in the image forming apparatus having the first or second configuration, the secondary transfer voltage is applied via the second circuit at the time of the secondary transfer of the first surface during duplex printing. By applying the voltage, the secondary transfer voltage can be quickly switched from the same polarity as the toner to the opposite polarity of the toner to maintain productivity. Also, during secondary transfer on the second side, a secondary transfer voltage is applied via the first circuit to suppress discharge to the toner on the intermediate transfer member due to transfer current flowing into the dielectric breakdown portion of the recording medium. can do.

また、本発明の第4の構成によれば、上記第3の構成の画像形成装置において、切り換えスイッチによる第2回路から第1回路への切り換えは、中間転写体と二次転写手段とで形成される二次転写ニップ部を記録媒体の先端が通過するタイミングよりもRC並列回路の緩和時間以上前に行うことにより、二次転写電圧がトナーと逆極性に完全に切り換わり安定した状態で記録媒体を通過させることができる。   According to the fourth configuration of the present invention, in the image forming apparatus having the third configuration, the switching from the second circuit to the first circuit by the switch is formed by the intermediate transfer member and the secondary transfer unit. The secondary transfer voltage is completely switched to the opposite polarity to the toner and recorded in a stable state by performing the secondary transfer nip portion before the timing at which the leading edge of the recording medium passes before the relaxation time of the RC parallel circuit. The medium can be passed.

また、本発明の第5の構成によれば、上記第3又は第4の構成の画像形成装置において、装置内部及び/又は外部の湿度を検知する湿度検知手段の検知結果が所定値を下回った場合のみ第2回路から第1回路への切り換えを行うことにより、高湿環境時においてはトナーと同極性の電圧からトナーと逆極性の電圧への切り換え時に待機時間が発生しないため、両面印字時の生産性をより向上させることができる。   According to the fifth configuration of the invention, in the image forming apparatus having the third or fourth configuration, the detection result of the humidity detection unit that detects the humidity inside and / or outside of the apparatus falls below a predetermined value. By switching from the second circuit to the first circuit only in the case, in a high humidity environment, there is no waiting time when switching from the voltage having the same polarity as the toner to the voltage having the opposite polarity to the toner. The productivity can be further improved.

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略断面図1 is a schematic cross-sectional view illustrating an overall configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1における画像形成部Pa周辺の部分拡大図Partial enlarged view of the periphery of the image forming portion Pa in FIG. 本発明の画像形成装置の制御経路の一例を示す概略断面図Schematic sectional view showing an example of a control path of the image forming apparatus of the present invention 本発明の画像形成装置における中間転写ベルト周辺の構成を示す概略図1 is a schematic diagram showing a configuration around an intermediate transfer belt in an image forming apparatus of the present invention. 本発明の画像形成装置における二次転写電圧の切り換えタイミングの一例を示すグラフ6 is a graph showing an example of switching timing of the secondary transfer voltage in the image forming apparatus of the present invention.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明のタンデム型カラー画像形成装置の構成を示す概略図である。画像形成装置100本体内には4つの画像形成部Pa、Pb、Pc及びPdが、搬送方向上流側(図1では右側)から順に配設されている。これらの画像形成部Pa〜Pdは、異なる4色(イエロー、シアン、マゼンタ及びブラック)の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの画像を順次形成する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a tandem color image forming apparatus of the present invention. In the main body of the image forming apparatus 100, four image forming portions Pa, Pb, Pc, and Pd are sequentially arranged from the upstream side in the transport direction (the right side in FIG. 1). These image forming portions Pa to Pd are provided corresponding to images of four different colors (yellow, cyan, magenta, and black), and yellow, cyan, magenta, and the like are respectively performed by charging, exposure, development, and transfer processes. And a black image are sequentially formed.

これらの画像形成部Pa〜Pdには、各色の可視像(トナー像)が形成される感光体ドラム1a、1b、1c及び1dが配設されており、これらの感光体ドラム1a〜1d上に形成されたトナー像が、駆動手段(図示せず)により図1において時計回りに回転しながら各画像形成部に隣接して移動する中間転写ベルト8上に順次転写(一次転写)された後、二次転写ローラ9において記録媒体の一例としての用紙P上に一度に転写(二次転写)され、さらに、定着部7において用紙P上に定着された後、画像形成装置100本体より排出される構成となっている。感光体ドラム1a〜1dを図1において反時計回りに回転させながら、各感光体ドラム1a〜1dに対する画像形成プロセスが実行される。   These image forming portions Pa to Pd are provided with photosensitive drums 1a, 1b, 1c and 1d on which visible images (toner images) of the respective colors are formed, and on these photosensitive drums 1a to 1d. After the toner images formed on the toner image are sequentially transferred (primary transfer) onto the intermediate transfer belt 8 that moves adjacent to each image forming portion while rotating clockwise in FIG. 1 by a driving means (not shown). Then, the image is transferred (secondary transfer) at once onto the paper P as an example of the recording medium by the secondary transfer roller 9, and further fixed on the paper P by the fixing unit 7, and then discharged from the main body of the image forming apparatus 100. It is the composition which becomes. An image forming process for each of the photosensitive drums 1a to 1d is executed while rotating the photosensitive drums 1a to 1d counterclockwise in FIG.

トナー像が転写される用紙Pは、装置下部の用紙カセット16内に収容されており、給紙ローラ12a及びレジストローラ対12bを介して二次転写ローラ9へと搬送される。中間転写ベルト8には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない(シームレス)ベルトが用いられる。また、画像形成部Paの上流側には中間転写ベルト8表面に残存するトナーを除去するためのベルトクリーニング装置19が配置されている。   The paper P onto which the toner image is transferred is housed in a paper cassette 16 at the lower part of the apparatus, and is conveyed to the secondary transfer roller 9 via the paper feed roller 12a and the registration roller pair 12b. A sheet made of a dielectric resin is used for the intermediate transfer belt 8, and a belt in which both ends thereof are overlapped and joined to form an endless shape, or a belt without a seam (seamless) is used. Further, a belt cleaning device 19 for removing toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 8 is disposed upstream of the image forming portion Pa.

次に、画像形成部Pa〜Pdについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム1a〜1dの周囲及び下方には、感光体ドラム1a〜1dを帯電させる帯電装置2a、2b、2c及び2dと、各感光体ドラム1a〜1dに画像情報を露光して静電潜像を形成する露光ユニット4と、感光体ドラム1a〜1d上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置3a、3b、3c及び3dと、感光体ドラム1a〜1d上に残留した現像剤(トナー)を除去するクリーニング装置5a、5b、5c及び5dが設けられている。   Next, the image forming units Pa to Pd will be described. There are charging devices 2a, 2b, 2c and 2d for charging the photosensitive drums 1a to 1d and image information on the photosensitive drums 1a to 1d around and below the photosensitive drums 1a to 1d, which are rotatably arranged. An exposure unit 4 that forms an electrostatic latent image by exposing the toner, and developing devices 3a, 3b, 3c, and 3d that develop the electrostatic latent images formed on the photosensitive drums 1a to 1d to form toner images, Cleaning devices 5a, 5b, 5c and 5d for removing the developer (toner) remaining on the photosensitive drums 1a to 1d are provided.

画像形成装置100に接続されたパーソナルコンピュータ(以下、パソコンという)等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置2a〜2dによって感光体ドラム1a〜1dの表面を一様に帯電させ、次いで露光ユニット4によって感光体ドラム1a〜1dの表面に光照射し、各感光体ドラム1a〜1d上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像装置3a〜3dは、感光体ドラム1a〜1dに対向配置された現像ローラ(現像剤担持体)を備え、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各色のトナーが補給装置(図示せず)によって所定量充填されている。このトナーは、現像装置3a〜3dの現像ローラにより感光体ドラム1a〜1d上に供給され、静電的に付着することにより、露光ユニット4からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。   When image data is input from a host device such as a personal computer (hereinafter referred to as a personal computer) connected to the image forming apparatus 100, first, the surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d are uniformly charged by the charging devices 2a to 2d. Then, the exposure unit 4 irradiates the surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d with light, and electrostatic latent images corresponding to the image signals are formed on the photosensitive drums 1a to 1d. Each of the developing devices 3a to 3d includes a developing roller (developer carrying member) arranged to face the photosensitive drums 1a to 1d, and toners of respective colors of yellow, cyan, magenta, and black are supplied by a replenishing device (not shown). A predetermined amount is filled. This toner is supplied onto the photosensitive drums 1a to 1d by the developing rollers of the developing devices 3a to 3d, and electrostatically adheres to the electrostatic latent image formed by exposure from the exposure unit 4. A toner image is formed.

そして、中間転写ベルト8を間に挟んで各感光体ドラム1a〜1dに対して圧接するように配置された一次転写ローラ6a〜6dにより、一次転写ローラ6a〜6dと感光体ドラム1a〜1dとの間(一次転写部)に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム1a〜1d上のイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナー像が中間転写ベルト8上に一次転写される。これらの4色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、一次転写後に感光体ドラム1a〜1dの表面に残留したトナーがクリーニング装置5a〜5dにより除去される。   Then, the primary transfer rollers 6a to 6d and the photosensitive drums 1a to 1d are arranged by the primary transfer rollers 6a to 6d disposed so as to be in pressure contact with the photosensitive drums 1a to 1d with the intermediate transfer belt 8 interposed therebetween. An electric field is applied at a predetermined transfer voltage during the interval (primary transfer portion), and the toner images of yellow, magenta, cyan and black on the photosensitive drums 1 a to 1 d are primarily transferred onto the intermediate transfer belt 8. These four color images are formed with a predetermined positional relationship predetermined for forming a predetermined full-color image. Thereafter, in preparation for the subsequent formation of a new electrostatic latent image, the toner remaining on the surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d after the primary transfer is removed by the cleaning devices 5a to 5d.

中間転写ベルト8は、従動ローラ10、駆動ローラ11及びテンションローラ20に掛け渡されており、ベルト駆動モータ(図示せず)による駆動ローラ11の回転に伴い中間転写ベルト8が図1において時計回りに回転を開始すると、用紙Pがレジストローラ13bから所定のタイミングで中間転写ベルト8に近接して設けられた二次転写ローラ9と中間転写ベルト8のニップ部(二次転写ニップ部)へ搬送され、ニップ部において中間転写ベルト8から用紙P上にフルカラートナー像が二次転写される。以降、フルカラートナー像をトナー像と略称する。トナー像が転写された用紙Pは定着部7へと搬送される。   The intermediate transfer belt 8 is stretched over a driven roller 10, a drive roller 11, and a tension roller 20, and the intermediate transfer belt 8 rotates clockwise in FIG. 1 as the drive roller 11 is rotated by a belt drive motor (not shown). When the rotation starts, the sheet P is conveyed from the registration roller 13b to the nip portion (secondary transfer nip portion) between the secondary transfer roller 9 and the intermediate transfer belt 8 provided close to the intermediate transfer belt 8 at a predetermined timing. Then, the full color toner image is secondarily transferred from the intermediate transfer belt 8 onto the paper P at the nip portion. Hereinafter, the full color toner image is abbreviated as a toner image. The paper P on which the toner image is transferred is conveyed to the fixing unit 7.

定着部7に搬送された用紙Pは、定着ローラ対13のニップ部(定着ニップ部)を通過する際に加熱及び加圧されてトナー像が用紙Pの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Pは、複数方向に分岐した分岐部14によって搬送方向が振り分けられる。用紙Pの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラ15によって排出トレイ17に排出される。   The sheet P conveyed to the fixing unit 7 is heated and pressurized when passing through the nip portion (fixing nip portion) of the pair of fixing rollers 13 to fix the toner image on the surface of the sheet P, and a predetermined full-color image is formed. It is formed. The paper P on which the full-color image is formed is distributed in the transport direction by the branching section 14 that branches in a plurality of directions. When an image is formed on only one side of the paper P, it is discharged as it is onto the discharge tray 17 by the discharge roller 15.

一方、用紙Pの両面に画像を形成する場合は、定着部7を通過した用紙Pの一部を一旦排出ローラ15から装置外部にまで突出させる。その後、用紙Pは排出ローラ15を逆回転させることにより分岐部14で用紙搬送路18に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ローラ9に再搬送される。そして、中間転写ベルト8上に形成された次の画像が二次転写ローラ9により用紙Pの画像が形成されていない面に転写され、定着部7に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ17に排出される。   On the other hand, when forming images on both sides of the paper P, a part of the paper P that has passed through the fixing unit 7 is once projected from the discharge roller 15 to the outside of the apparatus. Thereafter, the paper P is distributed to the paper transport path 18 by the branching section 14 by rotating the discharge roller 15 in the reverse direction, and is transported again to the secondary transfer roller 9 with the image surface reversed. Then, after the next image formed on the intermediate transfer belt 8 is transferred to the surface of the paper P on which the image is not formed by the secondary transfer roller 9 and conveyed to the fixing unit 7 to fix the toner image, It is discharged to the discharge tray 17.

図2は、図1における画像形成部Pa付近の拡大図である。なお、画像形成部Pb〜Pdについても基本的に同様の構成であるため説明を省略する。感光体ドラム1aの周囲には、ドラム回転方向(図2の反時計回り)に沿って帯電装置2a、現像装置3a、クリーニング装置5aが配設され、中間転写ベルト8を挟んで一次転写ローラ6aが配置されている。また、感光体ドラム1aに対し中間転写ベルト8の回転方向上流側には中間転写ベルト8を挟んで従動ローラ10に対向するベルトクリーニングローラ19aを備えたベルトクリーニング装置19が配置されている。   FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of the image forming portion Pa in FIG. Since the image forming units Pb to Pd have basically the same configuration, description thereof is omitted. Around the photosensitive drum 1a, a charging device 2a, a developing device 3a, and a cleaning device 5a are arranged along the drum rotation direction (counterclockwise in FIG. 2), and the primary transfer roller 6a is sandwiched between the intermediate transfer belt 8. Is arranged. Further, a belt cleaning device 19 including a belt cleaning roller 19a facing the driven roller 10 with the intermediate transfer belt 8 interposed therebetween is disposed on the upstream side in the rotation direction of the intermediate transfer belt 8 with respect to the photosensitive drum 1a.

帯電装置2aは、感光体ドラム1aに接触してドラム表面に帯電バイアスを印加する帯電ローラ21と、帯電ローラ21をクリーニングするための帯電クリーニングローラ23とを有している。現像装置3aは、2本の攪拌搬送スクリュー25と、磁気ローラ27と、現像ローラ29とを有するタッチダウン現像式であり、現像ローラ29にトナーと同極性(正)の現像バイアスを印加してドラム表面にトナーを飛翔させる。   The charging device 2 a includes a charging roller 21 that contacts the photosensitive drum 1 a and applies a charging bias to the drum surface, and a charging cleaning roller 23 for cleaning the charging roller 21. The developing device 3a is a touch-down developing type having two agitating and conveying screws 25, a magnetic roller 27, and a developing roller 29. A developing bias having the same polarity (positive) as the toner is applied to the developing roller 29. Toner flies over the drum surface.

クリーニング装置5aは、摺擦ローラ30、クリーニングブレード31、及び回収スクリュー33を有している。摺擦ローラ30は感光体ドラム1aに所定の圧力で圧接されており、図示しない駆動手段により感光体ドラム1aとの当接面において同一方向に回転駆動されるが、その周速は感光体ドラム1aの周速よりも速く(ここでは1.2倍)制御されている。摺擦ローラ30としては、例えば金属シャフトの周囲にローラ体としてEPDMゴム製でアスカC硬度55°の発泡体層を形成した構造が挙げられる。ローラ体の材質としてはEPDMゴムに限定されず、他の材質のゴムや発泡ゴム体であっても良く、アスカC硬度が10〜90°の範囲のものが好適に使用される。 The cleaning device 5 a includes a rubbing roller 30, a cleaning blade 31, and a collection screw 33. The rubbing roller 30 is pressed against the photosensitive drum 1a with a predetermined pressure, and is driven to rotate in the same direction on the contact surface with the photosensitive drum 1a by a driving means (not shown). The speed is controlled faster than the peripheral speed of 1a (1.2 times here). Examples of the rubbing roller 30 include a structure in which a foam layer made of EPDM rubber and having an Asuka C hardness of 55 ° is formed as a roller body around a metal shaft. The material of the roller body is not limited to EPDM rubber, but may be rubber or foam rubber body of other materials, and those having an Asuka C hardness in the range of 10 to 90 ° are preferably used.

感光体ドラム1a表面の、摺擦ローラ30との当接面よりも回転方向下流側には、クリーニングブレード31が感光体ドラム1aに当接した状態で固定されている。クリーニングブレード31としては、例えばJIS硬度が78°のポリウレタンゴム製のブレードが用いられ、その当接点において感光体接線方向に対し所定の角度で取り付けられている。なお、クリーニングブレード31の材質及び硬度、寸法、感光体ドラム1aへの食い込み量及び圧接力等は、感光体ドラム1aの仕様に応じて適宜設定される。   A cleaning blade 31 is fixed in contact with the photosensitive drum 1a on the surface of the photosensitive drum 1a downstream of the contact surface with the rubbing roller 30 in the rotation direction. As the cleaning blade 31, for example, a polyurethane rubber blade having a JIS hardness of 78 ° is used, and is attached at a predetermined angle with respect to the tangential direction of the photosensitive member at the contact point. The material, hardness, dimensions, the amount of biting into the photosensitive drum 1a, the pressure contact force, and the like of the cleaning blade 31 are appropriately set according to the specifications of the photosensitive drum 1a.

摺擦ローラ30及びクリーニングブレード31によって感光体ドラム1a表面から除去された残留トナーは、回収スクリュー33の回転に伴ってクリーニング装置5a(図2参照)の外部に排出される。本発明に用いられるトナーとしては、トナー粒子表面に研磨剤としてシリカ、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、アルミナ等が埋め込まれて表面に一部突出するように保持されたものや、研磨剤がトナー表面に静電的に付着しているものが用いられる。   Residual toner removed from the surface of the photosensitive drum 1a by the rubbing roller 30 and the cleaning blade 31 is discharged to the outside of the cleaning device 5a (see FIG. 2) as the recovery screw 33 rotates. As the toner used in the present invention, silica, titanium oxide, strontium titanate, alumina or the like is embedded in the toner particle surface as an abrasive and held so as to partially protrude on the surface. Those that are electrostatically attached to the surface are used.

このように摺擦ローラ30を感光体ドラム1aに対し速度差を持って回転させることで研磨剤を含む残留トナーによって感光体ドラム1aの表面を研磨し、摺擦ローラ30及びクリーニングブレード31によってドラム表面の水分や汚染物質を残留トナーと共に除去する。   The surface of the photosensitive drum 1a is polished by the residual toner containing the abrasive by rotating the rubbing roller 30 with a speed difference with respect to the photosensitive drum 1a, and the drum is formed by the rubbing roller 30 and the cleaning blade 31. Remove surface moisture and contaminants along with residual toner.

次に、本発明の画像形成装置の制御経路について説明する。図3は、本発明の画像形成装置に用いられる制御経路の一例を示すブロック図である。なお、画像形成装置100を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置100全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。   Next, the control path of the image forming apparatus of the present invention will be described. FIG. 3 is a block diagram showing an example of a control path used in the image forming apparatus of the present invention. It should be noted that since various control of each part of the apparatus is performed when the image forming apparatus 100 is used, the control path of the entire image forming apparatus 100 becomes complicated. Therefore, here, a portion of the control path that is necessary for the implementation of the present invention will be mainly described.

制御部90は、中央演算処理装置としてのCPU(Central Processing Unit)91、読み出し専用の記憶部であるROM(Read Only Memory)92、読み書き自在の記憶部であるRAM(Random Access Memory)93、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部94、カウンタ95、画像形成装置100内の各装置に制御信号を送信したり操作部50からの入力信号を受信したりする複数(ここでは2つ)のI/F(インターフェイス)96を少なくとも備えている。また、制御部90は、装置本体内部の任意の場所に配置可能である。   The control unit 90 includes a central processing unit (CPU) 91 as a central processing unit, a read only memory (ROM) 92 that is a read-only storage unit, a random access memory (RAM) 93 that is a read / write storage unit, A plurality of (two in this case) that transmit a control signal to each device in the temporary storage unit 94, the counter 95, and the image forming apparatus 100 for storing image data and the like, and receive an input signal from the operation unit 50. The I / F (interface) 96 is provided. Further, the control unit 90 can be arranged at an arbitrary location inside the apparatus main body.

ROM92には、画像形成装置100の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、画像形成装置100の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。RAM93には、画像形成装置100の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置100の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。カウンタ95は、印刷枚数を積算してカウントする。   The ROM 92 stores a control program for the image forming apparatus 100, data necessary for control, and the like that are not changed during use of the image forming apparatus 100. The RAM 93 stores necessary data generated during the control of the image forming apparatus 100, data temporarily required for controlling the image forming apparatus 100, and the like. The counter 95 adds up the number of printed sheets and counts it.

また、制御部90は、画像形成装置100における各部分、装置に対し、CPU91からI/F96を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号がI/F96を通じてCPU91に送信される。制御部90が制御する各部分、装置としては、例えば、画像形成部Pa〜Pd、露光ユニット4、一次転写ローラ6a〜6d、中間転写ベルト8、二次転写ローラ9、画像入力部40、バイアス制御回路41、操作部60等が挙げられる。   In addition, the control unit 90 transmits a control signal from the CPU 91 to the respective units and apparatuses in the image forming apparatus 100 through the I / F 96. In addition, a signal indicating the state and an input signal are transmitted from each part or device to the CPU 91 through the I / F 96. For example, the image forming units Pa to Pd, the exposure unit 4, the primary transfer rollers 6 a to 6 d, the intermediate transfer belt 8, the secondary transfer roller 9, the image input unit 40, and the bias are included in each part and device controlled by the control unit 90. Examples include the control circuit 41, the operation unit 60, and the like.

画像入力部40は、画像形成装置100にパソコン等から送信される画像データを受信する受信部である。画像入力部40より入力された画像信号はデジタル信号に変換された後、一時記憶部94に送出される。   The image input unit 40 is a receiving unit that receives image data transmitted from the personal computer or the like to the image forming apparatus 100. The image signal input from the image input unit 40 is converted into a digital signal and then sent to the temporary storage unit 94.

バイアス制御回路41は、帯電バイアス電源42、現像バイアス電源43、第1直流電源44a〜44d、第2直流電源45、及びベルトクリーニングバイアス電源46と接続され、制御部90からの出力信号によりこれらの各電源を作動させるものであり、これらの各電源は、バイアス制御回路41からの制御信号によって、帯電バイアス電源42は帯電器2a〜2d内の帯電ローラ21に、現像バイアス電源43は現像装置3a〜3d内の磁気ローラ27及び現像ローラ29に、第1直流電源44a〜44dは一次転写ローラ6a〜6dに、第2直流電源45は二次転写ローラ9に、ベルトクリーニングバイアス電源46はベルトクリーニングローラ19aに、それぞれ所定のバイアスを印加する。   The bias control circuit 41 is connected to the charging bias power source 42, the developing bias power source 43, the first DC power sources 44 a to 44 d, the second DC power source 45, and the belt cleaning bias power source 46, and these signals are output by an output signal from the control unit 90. Each power source is operated, and according to a control signal from the bias control circuit 41, each of these power sources is charged by the charging bias power source 42 to the charging roller 21 in the chargers 2a to 2d and the developing bias power source 43 by the developing device 3a. To 3d, the first DC power supply 44a to 44d to the primary transfer rollers 6a to 6d, the second DC power supply 45 to the secondary transfer roller 9, and the belt cleaning bias power supply 46 to belt cleaning. A predetermined bias is applied to each of the rollers 19a.

RC並列回路50は、二次転写ローラ9と第2直流電源45との間に接続されており、RC並列回路50を経由して二次転写ローラ9に二次転写電圧を印加する第1回路47と、RC並列回路50を経由しないで二次転写ローラ9に二次転写電圧を印加する第2回路48とが形成されている。RC並列回路50の詳細な構成及び作用については後述する。   The RC parallel circuit 50 is connected between the secondary transfer roller 9 and the second DC power supply 45, and applies a secondary transfer voltage to the secondary transfer roller 9 via the RC parallel circuit 50. 47 and a second circuit 48 for applying a secondary transfer voltage to the secondary transfer roller 9 without passing through the RC parallel circuit 50. The detailed configuration and operation of the RC parallel circuit 50 will be described later.

操作部60には、液晶表示部61、各種の状態を示すLED62が設けられており、ユーザは操作部60のストップ/クリアボタンを操作して画像形成を中止し、リセットボタンを操作して画像形成装置100の各種設定をデフォルト状態にする。液晶表示部61は、画像形成装置100の状態を示したり、画像形成状況や印刷部数を表示したりするようになっている。画像形成装置100の各種設定はパソコンのプリンタドライバから行われる。   The operation unit 60 is provided with a liquid crystal display unit 61 and LEDs 62 indicating various states. The user operates the stop / clear button of the operation unit 60 to stop image formation, and operates the reset button to operate the image. Various settings of the forming apparatus 100 are set to a default state. The liquid crystal display unit 61 displays the state of the image forming apparatus 100, and displays the image forming status and the number of copies to be printed. Various settings of the image forming apparatus 100 are performed from a printer driver of a personal computer.

機外湿度センサ97は、装置外部の湿度を検知するものであり、例えば発熱部分の影響を受けにくい図1の用紙カセット16側方の吸気ダクト(図示せず)近辺に設置されるが、装置外部の湿度を正確に検知可能な他の場所に設置することもできる。機外湿度センサ97は、装置外部の湿度を常に検知している。   The external humidity sensor 97 detects humidity outside the apparatus, and is installed near the intake duct (not shown) on the side of the paper cassette 16 in FIG. It can also be installed in other locations where external humidity can be detected accurately. The external humidity sensor 97 always detects the humidity outside the apparatus.

図4は、本発明の画像形成装置における中間転写ベルト周辺の構成を示す概略図である。図1及び図2と共通する部分については同一の符号を付して説明を省略する。図4に示すように、一次転写ローラ6a〜6dには一次転写電圧を印加するための第1直流電源44a〜44dが接続されている。また、二次転写ローラ9には二次転写電圧を印加するための第2直流電源45が接続されている。   FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration around the intermediate transfer belt in the image forming apparatus of the present invention. Portions common to FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. As shown in FIG. 4, first DC power supplies 44a to 44d for applying a primary transfer voltage are connected to the primary transfer rollers 6a to 6d. The secondary transfer roller 9 is connected to a second DC power supply 45 for applying a secondary transfer voltage.

二次転写ローラ9と第2直流電源45の間には、抵抗51とコンデンサ(キャパシタ)53とが並列に配置されたRC並列回路50が接続されている。また、第2直流電源45とRC並列回路50との間には切り換えスイッチ55が設けられている。切り換えスイッチ55には制御部90が接続されており、制御部90から送信される制御信号に基づいて接点57a若しくは接点57bに選択的に接続される。即ち、切り換えスイッチ55は、接点57aに接触することにより第1回路47(図3参照)を形成し、接点57bに接触することにより第2回路48(図3参照)を形成する。   An RC parallel circuit 50 in which a resistor 51 and a capacitor (capacitor) 53 are arranged in parallel is connected between the secondary transfer roller 9 and the second DC power supply 45. A changeover switch 55 is provided between the second DC power supply 45 and the RC parallel circuit 50. A control unit 90 is connected to the changeover switch 55 and is selectively connected to the contact 57a or the contact 57b based on a control signal transmitted from the control unit 90. That is, the changeover switch 55 forms the first circuit 47 (see FIG. 3) by contacting the contact 57a, and forms the second circuit 48 (see FIG. 3) by contacting the contact 57b.

図5は、本発明の画像形成装置における二次転写電圧の切り換えタイミングの一例を示すグラフである。図1〜図4を参照しながら、図5を用いて本発明の画像形成装置により両面印字を行う場合の二次転写電圧の制御方法について具体的に説明する。例えば、図4に示したような構成のカラー画像形成装置100において、二次転写ローラ9は、直径14mmのステンレス製シャフトの周囲にアスカC硬度40°、電圧1kV印加時の抵抗値が107Ωの発泡ゴム層を形成して成る直径24mm、長さ300mmの発泡ゴムローラとし、感光体ドラム1a〜1dは、直径30mmのアモルファスシリコン感光体とする。 FIG. 5 is a graph showing an example of switching timing of the secondary transfer voltage in the image forming apparatus of the present invention. With reference to FIGS. 1 to 4, a method for controlling the secondary transfer voltage when performing double-sided printing with the image forming apparatus of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 5. For example, in the color image forming apparatus 100 configured as shown in FIG. 4, the secondary transfer roller 9 has a resistance value of 10 7 when an Asuka C hardness of 40 ° and a voltage of 1 kV are applied around a stainless steel shaft having a diameter of 14 mm. A foamed rubber roller having a diameter of 24 mm and a length of 300 mm formed by forming a foamed rubber layer of Ω is used, and the photoreceptor drums 1a to 1d are amorphous silicon photoreceptors having a diameter of 30 mm.

また、感光体ドラム1a〜1d及び中間転写ベルト8の線速は200mm/secとし、二次転写時にはトナーと逆極性(負)の二次転写電圧(−40μAの定電流制御)を印加し、紙間においてはトナーと同極性(正)の二次転写電圧(+500Vの定電圧制御)を印加するものとする。   The linear speeds of the photosensitive drums 1a to 1d and the intermediate transfer belt 8 are set to 200 mm / sec, and a secondary transfer voltage (−40 μA constant current control) having a polarity (negative) opposite to that of the toner is applied during the secondary transfer. A secondary transfer voltage (constant voltage control of +500 V) having the same polarity (positive) as that of the toner is applied between the sheets.

先ず、一次転写ローラ6a〜6dによって感光体ドラム1a〜1dから中間転写ベルト8上に一次転写されたトナー像を用紙の1面目に二次転写する。このとき、切り換えスイッチ55は接点57bに接触しており、第2直流電源45から第2回路48を通って二次転写ローラ9へトナーと逆極性(負)の二次転写電圧が印加される。   First, the toner images primarily transferred from the photosensitive drums 1a to 1d onto the intermediate transfer belt 8 by the primary transfer rollers 6a to 6d are secondarily transferred to the first surface of the sheet. At this time, the changeover switch 55 is in contact with the contact 57b, and a secondary transfer voltage having a reverse polarity (negative) to the toner is applied from the second DC power supply 45 to the secondary transfer roller 9 through the second circuit 48. .

1面目の印字終了後、用紙は排出ローラ15から装置外部に突出した後、排出ローラ15を逆回転させることによりスイッチバックされて分岐部14で用紙搬送路18に振り分けられ、画像面(1面目)を反転させた状態でレジストローラ対12bにおいて一旦停止する。そして、中間転写ベルト8上に形成された2面目の画像が二次転写ニップ部まで移動するタイミングに合わせて用紙がレジストローラ対12bから二次転写ローラ9に向けて再搬送される。この間、二次転写ローラ9には第2直流電源45から第2回路48を通ってトナーと同極性(正)の二次転写電圧が印加される。   After the printing on the first side is completed, the paper protrudes from the discharge roller 15 to the outside of the apparatus, and is then switched back by rotating the discharge roller 15 in the reverse direction. Is temporarily stopped at the registration roller pair 12b. Then, the sheet is conveyed again from the registration roller pair 12b toward the secondary transfer roller 9 in accordance with the timing at which the second-side image formed on the intermediate transfer belt 8 moves to the secondary transfer nip portion. During this time, a secondary transfer voltage having the same polarity (positive) as that of the toner is applied to the secondary transfer roller 9 from the second DC power supply 45 through the second circuit 48.

そして、用紙が二次転写ニップ部に進入する150msec前(図5にT1で表示)にトナーと逆極性の二次転写電圧の印加を開始する。これと同時に、制御部90から切り換えスイッチ55に制御信号が送信され、切り換えスイッチ55を接点57bから接点57aに接触させて第2直流電源45から二次転写ローラ9までの回路を第2回路48から第1回路47に切り換える。これにより、第1回路47を通過する電荷の一部がコンデンサ53に蓄積されるため、二次転写電圧は緩やかに所定値に到達する(図5にハッチングで表示)。   Application of a secondary transfer voltage having a polarity opposite to that of the toner is started 150 msec before the sheet enters the secondary transfer nip (indicated by T1 in FIG. 5). At the same time, a control signal is transmitted from the control unit 90 to the changeover switch 55, and the circuit from the second DC power supply 45 to the secondary transfer roller 9 is brought into contact with the changeover switch 55 from the contact 57 b to the contact 57 a. To the first circuit 47. As a result, part of the charge passing through the first circuit 47 is accumulated in the capacitor 53, so that the secondary transfer voltage gradually reaches a predetermined value (indicated by hatching in FIG. 5).

二次転写電圧が所定値に到達した後、中間転写ベルト8上に一次転写された2面目のトナー像を用紙の2面目に二次転写する。このとき、二次転写電流は第1回路47を経由して流れるため、仮に用紙の絶縁破壊が発生して二次転写電流が絶縁破壊部に集中的に流れ込んでも、RC並列回路50のバッファ機能により中間転写ベルト8上のトナーへの放電が抑制される。   After the secondary transfer voltage reaches a predetermined value, the second-side toner image primarily transferred onto the intermediate transfer belt 8 is secondarily transferred to the second side of the sheet. At this time, since the secondary transfer current flows through the first circuit 47, even if the insulation breakdown of the paper occurs and the secondary transfer current flows intensively into the insulation breakdown portion, the buffer function of the RC parallel circuit 50 As a result, the discharge of the toner on the intermediate transfer belt 8 is suppressed.

2面目の二次転写が終了し、用紙が二次転写ニップ部を通過した後(図5にT2で表示)、二次転写電圧をトナーと同極性に戻し、制御部90からの制御信号に基づいて切り換えスイッチ55を接点57aから接点57bに接触させて、第2直流電源45から二次転写ローラ9までの回路を第1回路47から第2回路48に戻す。   After the secondary transfer on the second side is completed and the sheet passes through the secondary transfer nip (indicated by T2 in FIG. 5), the secondary transfer voltage is returned to the same polarity as the toner, and the control signal from the control unit 90 Based on this, the switch 55 is brought into contact with the contact 57a to the contact 57b, and the circuit from the second DC power supply 45 to the secondary transfer roller 9 is returned from the first circuit 47 to the second circuit 48.

上記の手順で、1面目の画像の定着工程によって含水率が低下して高抵抗となった用紙の2面目への二次転写時にRC並列回路50を経由して二次転写電圧を印加することにより、用紙の絶縁破壊部分への転写電流の流れ込みによる中間転写ベルト8上のトナーへの放電を抑制することができる。従って、斑状の二次転写不良の発生を効果的に抑制することができる。   Applying the secondary transfer voltage via the RC parallel circuit 50 at the time of the secondary transfer to the second side of the paper whose water content has decreased and became high resistance by the fixing process of the first side image in the above procedure. Thus, it is possible to suppress the discharge of the toner on the intermediate transfer belt 8 due to the transfer current flowing into the dielectric breakdown portion of the sheet. Therefore, it is possible to effectively suppress the occurrence of patchy secondary transfer failure.

また、含水率が低下していない用紙の1面目への二次転写時にはRC並列回路50を経由せずに二次転写電圧を印加することにより、トナーと同極性の電圧からトナーと逆極性の電圧への切り換え時に待機時間が発生しない。従って、例えば用紙の片面のみに連続印字を行う場合に生産性を低下させることなく二次転写を行うことができる。   In addition, at the time of secondary transfer to the first side of the paper whose moisture content has not decreased, a secondary transfer voltage is applied without going through the RC parallel circuit 50, so that a voltage having the same polarity as that of the toner is changed from a voltage having the same polarity as that of the toner. There is no waiting time when switching to voltage. Therefore, for example, when continuous printing is performed only on one side of a sheet, secondary transfer can be performed without reducing productivity.

なお、RC並列回路50の緩和時間は、RC並列回路50を構成するコンデンサ53の静電容量が大きくなるほど長くなる。また、抵抗51の抵抗値が高くなるほどコンデンサ53側に流れる電流が多くなるため緩和時間は長くなるが、抵抗51及びコンデンサ53の分圧が高くなると、周辺回路へのリークやノイズが発生し、基板のコストも高くなる。一方、コンデンサ53の静電容量及び抵抗51の抵抗値が小さくなると緩和時間が短くなり、転写電流の変動を十分に抑制できなくなる。   The relaxation time of the RC parallel circuit 50 becomes longer as the capacitance of the capacitor 53 constituting the RC parallel circuit 50 increases. In addition, as the resistance value of the resistor 51 increases, the current flowing to the capacitor 53 side increases, so the relaxation time becomes longer. However, when the partial pressure of the resistor 51 and the capacitor 53 increases, leakage and noise to the peripheral circuit occur. The cost of the substrate also increases. On the other hand, when the capacitance of the capacitor 53 and the resistance value of the resistor 51 are reduced, the relaxation time is shortened, and the fluctuation of the transfer current cannot be sufficiently suppressed.

また、二次転写ニップ部のニップ幅は2〜6mm程度であり、用紙は200mm/secで移動することから、用紙がニップ幅分の距離を移動する時間(10〜30msec)と同程度以上の緩和時間があれば、用紙の絶縁破壊による転写電流の流れ込みを抑制できると考えられる。上記の実施形態では、抵抗51の抵抗値を10MΩ、コンデンサ53の静電容量を4700pFとし、緩和時間を47msecに設定している。   Further, since the nip width of the secondary transfer nip portion is about 2 to 6 mm and the sheet moves at 200 mm / sec, it is equal to or longer than the time (10 to 30 msec) for which the sheet moves a distance corresponding to the nip width. If the relaxation time is present, it is considered that the transfer current can be prevented from flowing due to the dielectric breakdown of the paper. In the above embodiment, the resistance value of the resistor 51 is 10 MΩ, the capacitance of the capacitor 53 is 4700 pF, and the relaxation time is set to 47 msec.

さらに、用紙の絶縁破壊による二次転写不良は低湿環境下において発生し易くなるため、制御部90は、機外湿度センサ97の検知湿度が所定値を下回った場合にのみ二次転写電圧の印加経路を第1回路に切り換える制御を入れるようにしても良い。このようにすれば、高湿環境時においてはトナーと同極性の電圧からトナーと逆極性の電圧への切り換え時に待機時間が発生しないため、両面印字時の生産性をより向上させることができる。なお、機外湿度センサ97に代えて装置内部の湿度を検知する機内湿度センサを設け、機内湿度センサの検知湿度に基づいて制御の要否を判断することも可能である。   Further, since the secondary transfer failure due to the insulation breakdown of the paper is likely to occur in a low humidity environment, the control unit 90 applies the secondary transfer voltage only when the humidity detected by the external humidity sensor 97 falls below a predetermined value. You may make it control to switch a path | route to a 1st circuit. In this way, in a high-humidity environment, no waiting time occurs when switching from a voltage having the same polarity as that of the toner to a voltage having a polarity opposite to that of the toner, so that the productivity during double-sided printing can be further improved. It is also possible to provide an in-machine humidity sensor that detects the humidity inside the apparatus in place of the out-of-machine humidity sensor 97, and determine whether or not control is necessary based on the detected humidity of the in-machine humidity sensor.

その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態では、1つの抵抗51と1つのコンデンサ53を並列に配置したRC並列回路50を用いたが、複数の抵抗51或いは複数のコンデンサ53を用いてRC並列回路50を構成することもできる。   In addition, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the RC parallel circuit 50 in which one resistor 51 and one capacitor 53 are arranged in parallel is used. However, the RC parallel circuit 50 may be configured using a plurality of resistors 51 or a plurality of capacitors 53. it can.

また、上記実施形態では、本発明の画像形成装置として図1に示したようなタンデム方式のカラープリンタを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、1つの感光体ドラムの周囲に4つの現像装置を配置し、感光体ドラム上に4色の画像を順次形成し、中間転写ベルト上に重ね合わせるシングルドラム式や、感光体ドラムに対向する現像装置を順次切り換えるロータリー式のカラープリンタ、或いはタンデム式、シングルドラム式及びロータリー式のカラー複写機等の、中間転写方式の種々のカラー画像形成装置に適用することができる。   In the above embodiment, the tandem color printer as shown in FIG. 1 has been described as an example of the image forming apparatus of the present invention. However, the present invention is not limited to this. For example, one photoconductor Four developing devices are arranged around the drum, a four-color image is sequentially formed on the photosensitive drum, and a single drum type that is superimposed on the intermediate transfer belt, or a rotary that sequentially switches the developing device facing the photosensitive drum The present invention can be applied to various color image forming apparatuses of an intermediate transfer system such as a color printer of the type, or a tandem type, a single drum type and a rotary type color copying machine.

また、上述した抵抗51の抵抗値やコンデンサ53の静電容量、二次転写電圧の切り換えタイミング(図5のT1)、及び二次転写電圧(電流)の設定値等は一例にすぎず、プロセス速度等の画像形成装置の仕様や使用環境等に応じて適宜設定すれば良い。   The resistance value of the resistor 51, the capacitance of the capacitor 53, the switching timing of the secondary transfer voltage (T1 in FIG. 5), the set value of the secondary transfer voltage (current), and the like are merely examples, and the process What is necessary is just to set suitably according to the specifications of an image forming apparatus, such as speed, and a use environment.

本発明は、中間転写方式を用いたカラー画像形成装置に利用可能であり、二次転写手段と二次転写電圧印加手段との間に、少なくとも1つの抵抗と、少なくとも1つのコンデンサとが並列に配置されたRC並列回路と、RC並列回路を経由して二次転写手段と二次転写電圧印加手段とを接続する第1回路とRC並列回路を経由しないで二次転写手段と二次転写電圧印加手段とを接続する第2回路とを切り換える切り換えスイッチと、を設けるとともに、切り換えスイッチの切り換えタイミングを制御する制御手段を設けたたものである。   The present invention is applicable to a color image forming apparatus using an intermediate transfer system, and at least one resistor and at least one capacitor are arranged in parallel between a secondary transfer unit and a secondary transfer voltage application unit. The arranged RC parallel circuit, the first circuit for connecting the secondary transfer means and the secondary transfer voltage application means via the RC parallel circuit, and the secondary transfer means and the secondary transfer voltage without going through the RC parallel circuit A change-over switch that switches between the second circuit that connects the application means and a control means that controls the change-over timing of the change-over switch are provided.

本発明の利用により、絶縁破壊が発生し易い低湿環境下や両面印字時の2面目における二次転写時に、用紙の絶縁破壊部分への転写電流の流れ込みによる中間転写体上のトナーへの放電を抑制して斑状の二次転写不良の発生を効果的に抑制することができる。   By utilizing the present invention, the discharge onto the toner on the intermediate transfer member is caused by the transfer current flowing into the dielectric breakdown part of the paper in the low-humidity environment where dielectric breakdown is likely to occur or during the secondary transfer on the second side during double-sided printing. It is possible to effectively suppress the occurrence of patchy secondary transfer failure.

1a〜1d 感光体ドラム(像担持体)
2a〜2d 帯電装置
3a〜3d 現像装置
4 露光ユニット
5a〜5d クリーニング装置
6a〜6d 一次転写ローラ(一次転写手段)
8 中間転写ベルト(中間転写体)
9 二次転写ローラ(二次転写手段)
19 ベルトクリーニング装置
44a〜44d 第1直流電源(一次転写電圧印加手段)
45 第2直流電源(二次転写電圧印加手段)
47 第1回路
48 第2回路
50 RC並列回路
51 抵抗
53 コンデンサ
55 切り換えスイッチ
57a、57b 接点
90 制御部(制御手段)
97 機外湿度センサ(湿度検知手段)
100 画像形成装置
Pa〜Pd 画像形成部
1a to 1d Photosensitive drum (image carrier)
2a to 2d Charging device 3a to 3d Developing device 4 Exposure unit 5a to 5d Cleaning device 6a to 6d Primary transfer roller (primary transfer means)
8 Intermediate transfer belt (intermediate transfer member)
9 Secondary transfer roller (secondary transfer means)
19 Belt cleaning device 44a-44d 1st DC power supply (primary transfer voltage application means)
45 Second DC power supply (secondary transfer voltage applying means)
47 1st circuit 48 2nd circuit 50 RC parallel circuit 51 Resistor 53 Capacitor 55 Changeover switch 57a, 57b Contact 90 Control part (control means)
97 External humidity sensor (humidity detection means)
100 Image forming apparatus Pa to Pd Image forming unit

Claims (5)

1つ以上の像担持体と、該像担持体表面に形成された複数色のトナー像が順次積層される無端状の中間転写体と、
該中間転写体を挟んで前記像担持体に圧接され、前記像担持体上に現像された複数色のトナー像を前記中間転写体上に一次転写してフルカラー画像を形成する1つ以上の一次転写手段と、
該一次転写手段のそれぞれに接続され、前記一次転写手段に電圧を印加して所定の一次転写電流を流す複数の一次転写電圧印加手段と、
前記一次転写手段により前記中間転写体上に積層された複数色のトナー像を記録媒体上に一度に転写する二次転写手段と、
該二次転写手段に接続され、前記二次転写手段に電圧を印加して所定の二次転写電流を流す二次転写電圧印加手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記二次転写手段と前記二次転写電圧印加手段との間に、少なくとも1つの抵抗と、少なくとも1つのコンデンサとが並列に配置されたRC並列回路と、前記RC並列回路を経由して前記二次転写手段と前記二次転写電圧印加手段とを接続する第1回路と前記RC並列回路を経由しないで前記二次転写手段と前記二次転写電圧印加手段とを接続する第2回路とを切り換える切り換えスイッチと、を設けるとともに、前記切り換えスイッチの切り換えタイミングを制御する制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
One or more image carriers, and an endless intermediate transfer member on which a plurality of color toner images formed on the surface of the image carrier are sequentially laminated;
One or more primary forming a full-color image by primarily transferring a plurality of color toner images, which are pressed against the image carrier and sandwiched between the intermediate transfer members and developed on the image carrier, onto the intermediate transfer member Transcription means;
A plurality of primary transfer voltage applying means connected to each of the primary transfer means and applying a voltage to the primary transfer means to flow a predetermined primary transfer current;
Secondary transfer means for transferring toner images of a plurality of colors laminated on the intermediate transfer member by the primary transfer means at a time onto a recording medium;
A secondary transfer voltage applying unit connected to the secondary transfer unit, and applying a voltage to the secondary transfer unit to flow a predetermined secondary transfer current;
In an image forming apparatus comprising:
An RC parallel circuit in which at least one resistor and at least one capacitor are arranged in parallel between the secondary transfer unit and the secondary transfer voltage application unit, and the second via the RC parallel circuit Switching between a first circuit that connects the secondary transfer means and the secondary transfer voltage application means and a second circuit that connects the secondary transfer means and the secondary transfer voltage application means without going through the RC parallel circuit An image forming apparatus comprising: a changeover switch; and control means for controlling a changeover timing of the changeover switch.
前記RC並列回路を構成するコンデンサの緩和時間は、前記中間転写体と前記二次転写手段とで形成される二次転写ニップ部のニップ幅を記録媒体が移動する時間以上であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The relaxation time of the capacitor constituting the RC parallel circuit is longer than the time required for the recording medium to move the nip width of the secondary transfer nip formed by the intermediate transfer member and the secondary transfer means. The image forming apparatus according to claim 1. 前記二次転写電圧印加手段は、記録媒体の両面に印字を行う両面印字モードにおいて1面目の画像を二次転写してから2面目の画像を二次転写するまでの間、前記二次転写手段にトナーと同極性の二次転写電圧を印加しており、
前記制御手段は、2面目の画像を記録媒体に二次転写する際に二次転写電圧をトナーと同極性からトナーと逆極性へ切り換えると同時に前記切り換えスイッチを作動させて前記第2回路から前記第1回路への切り換えを行うことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。
The secondary transfer voltage application unit is configured to perform the secondary transfer unit during a period from secondary transfer of the image on the first side to secondary transfer of the image on the second side in a duplex printing mode in which printing is performed on both sides of the recording medium. A secondary transfer voltage having the same polarity as the toner is applied to
The control means switches the secondary transfer voltage from the same polarity as the toner to the reverse polarity of the toner when the image on the second side is secondarily transferred to the recording medium, and at the same time operates the changeover switch from the second circuit. The image forming apparatus according to claim 1, wherein switching to the first circuit is performed.
前記切り換えスイッチによる前記第2回路から前記第1回路への切り換えは、前記中間転写体と前記二次転写手段とで形成される二次転写ニップ部を記録媒体が通過するタイミングよりも前記RC並列回路の緩和時間以上前に行われることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。   Switching from the second circuit to the first circuit by the changeover switch is performed in parallel with the RC in comparison with the timing at which the recording medium passes through the secondary transfer nip formed by the intermediate transfer member and the secondary transfer means. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the image forming apparatus is performed before the circuit relaxation time. 装置内部及び/又は外部の湿度を検知する湿度検知手段を設け、前記制御手段は、前記湿度検知手段の検知結果が所定値を下回った場合のみ前記第2回路から前記第1回路への切り換えを行うことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の画像形成装置。   Humidity detection means for detecting the humidity inside and / or outside of the apparatus is provided, and the control means switches from the second circuit to the first circuit only when the detection result of the humidity detection means falls below a predetermined value. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the image forming apparatus is performed.
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