JP2012118160A - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents

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宏 秋田
Hiroyuki Saito
裕行 齋藤
Eri Yagi
恵理 八木
Tomohiro Kawasaki
智広 川崎
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus that suppresses the occurrence of toner scattering at a line image portion included in an output image.SOLUTION: An image forming apparatus includes: a photoreceptor 41 on which an electrostatic latent image is formed; a developing part 44 that allows toner to be attached to the photoreceptor 41; a primary transfer part 51; and a moisture supply part 60. The primary transfer part 51 transfers the toner attached to the photoreceptor to an intermediate transfer belt 50. The moisture supply part 60 supplies moisture to the toner attached to the photoreceptor 41 by the developing part 44 before the transfer of the toner to the intermediate transfer belt 50 by the primary transfer part 51.

Description

本発明は、感光体に付着したトナーを転写材に転写する画像形成装置及び画像形成方法に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method for transferring toner adhering to a photoreceptor to a transfer material.

一般的に、画像形成装置及び画像形成方法は、まず感光体を帯電させると共に原稿画像に合わせて電荷を消去、いわゆる露光し、静電潜像を形成する。この感光体の静電潜像に現像部を用いてトナーを付着させる。そして、感光体に付着したトナーを中間転写ベルトや用紙等の転写材に転写して、画像を形成している。   In general, in an image forming apparatus and an image forming method, first, a photosensitive member is charged and the charge is erased in accordance with an original image, so-called exposure is performed to form an electrostatic latent image. Toner is attached to the electrostatic latent image on the photoreceptor using a developing unit. The toner attached to the photoconductor is transferred to a transfer material such as an intermediate transfer belt or paper to form an image.

ここで、トナーの帯電量が適正値よりも高い場合、同じ極性を有するトナー同士が反発しあい、感光体から転写材に転写する際に、転写チリが発生するおそれがあった。この転写チリの発生を抑制する技術は、例えば、特許文献1に記載されている。特許文献1に記載された画像形成装置では、除電器を用いて感光体や中間転写ベルトに形成されたトナーの帯電量を適正値まで低下させ、これにより、トナー同士が反発し合うことを防止している。   Here, when the charge amount of the toner is higher than an appropriate value, toners having the same polarity repel each other, and transfer dust may occur when transferring from the photosensitive member to the transfer material. A technique for suppressing the generation of the transfer dust is described in Patent Document 1, for example. In the image forming apparatus described in Patent Document 1, the charge amount of the toner formed on the photosensitive member and the intermediate transfer belt is reduced to an appropriate value using a static eliminator, thereby preventing the toners from repelling each other. is doing.

また、エアーコンディショナーを装置内に配置し、このエアーコンディショナーによって装置内の湿度や温度を管理することで、転写する際のトナーの帯電量を適正値に設定する技術も提案されている。   In addition, a technique has been proposed in which an air conditioner is arranged in the apparatus, and the humidity and temperature in the apparatus are managed by the air conditioner, so that the charge amount of toner at the time of transfer is set to an appropriate value.

特開2006−138891号公報JP 2006-138891 A

一般に、ライン画像は、電荷が集中し易く、トナーが集まり感光体上に付着したトナー(トナー像)の高さが面画像よりも高くなるため、転写材に接触する際にトナー像が崩れ、転写チリが発生するおそれがある。   In general, in a line image, the charge is likely to concentrate, and the height of the toner (toner image) that collects toner and adheres to the photoconductor becomes higher than that of the surface image. Transfer dust may occur.

特許文献1に記載された画像形成装置を用いた場合、ライン画像の帯電量を適正値まで下げると、面画像の帯電量が適正値よりも低くなっていた。ゆえに、ライン画像の帯電量を適正値まで下げることができず、ライン画像を転写する際にトナー散りが発生する、という問題があった。さらに、現像性を下げて感光体上のライン画像のトナー像の高さを低くすると、面画像の濃度が不足し、画質が低下するという問題もあった。   When the image forming apparatus described in Patent Document 1 is used, when the charge amount of the line image is lowered to an appropriate value, the charge amount of the surface image is lower than the appropriate value. Therefore, there is a problem that the charge amount of the line image cannot be lowered to an appropriate value, and toner scattering occurs when the line image is transferred. Further, if the developability is lowered and the height of the toner image of the line image on the photosensitive member is lowered, there is a problem that the density of the surface image becomes insufficient and the image quality is lowered.

なお、装置内に湿度や温度を管理するエアーコンディショナーを設けた画像形成装置では、現像した感光体から転写材に転写する前のトナー像のみならず、また感光体を帯電させる時や露光する時だけでなく、感光体にトナーを付着させる現像時の湿度や温度にまで影響を与えていた。そのため、転写する前のトナーの帯電量が適正値となっていても、現像する際の帯電量が低下したり、トナーが感光体に付着し難くなったりする、という不具合を有していた。   In an image forming apparatus provided with an air conditioner for controlling humidity and temperature in the apparatus, not only the toner image before being transferred from the developed photosensitive member to the transfer material, but also when charging or exposing the photosensitive member. In addition, it affects the humidity and temperature during development that causes toner to adhere to the photoreceptor. For this reason, even when the charge amount of the toner before transfer is an appropriate value, the charge amount at the time of development is reduced, and the toner is difficult to adhere to the photoreceptor.

本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、ライン画像を有する画像出力を行う場合でも、ライン画像部におけるトナー散りが発生することを防止できる画像形成装置及び画像形成方法を提供することにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus and an image forming method capable of preventing toner scattering in a line image portion even when an image having a line image is output. is there.

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、静電潜像が形成される感光体と、感光体の静電潜像にトナーを付着させる現像部と、感光体に付着させたトナーを転写材に転写する転写部と、を備える。そして、現像部によって感光体に付着させたトナーに対して、転写材に転写する前に水分を供給する水分供給部を備える。   In order to solve the above problems and achieve the object of the present invention, an image forming apparatus of the present invention includes a photosensitive member on which an electrostatic latent image is formed, and a developing unit that attaches toner to the electrostatic latent image of the photosensitive member. And a transfer portion that transfers the toner adhered to the photosensitive member to a transfer material. A water supply unit is provided for supplying water to the toner adhered to the photoconductor by the developing unit before transferring the toner onto the transfer material.

また、本発明の画像形成方法は、以下(1)〜(3)に示す工程を含んでいる。
(1)感光体に静電潜像を形成するステップ。
(2)感光体に形成した静電潜像にトナーを付着させるステップ。
(3)感光体に付着させたトナーに対して、転写材にトナーを転写させるステップの前に水分供給部から水分を供給するステップ。
In addition, the image forming method of the present invention includes the following steps (1) to (3).
(1) A step of forming an electrostatic latent image on the photosensitive member.
(2) A step of attaching toner to the electrostatic latent image formed on the photosensitive member.
(3) A step of supplying moisture from the moisture supply unit before the step of transferring the toner to the transfer material with respect to the toner adhered to the photosensitive member.

上記構成の画像形成装置及び画像形成方法によれば、感光体に現像して転写される前のトナーに対して水分を供給することで、トナー間の液架橋力を増大させることができる。これにより、トナー像の高さが高い場合でも転写材に転写する際にトナー散りが発生することを防止できる。   According to the image forming apparatus and the image forming method configured as described above, the liquid crosslinking force between the toners can be increased by supplying moisture to the toner before being developed and transferred to the photoconductor. Thereby, even when the height of the toner image is high, it is possible to prevent the occurrence of toner scattering when transferring to the transfer material.

本発明の画像形成装置の一実施形態を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of an image forming apparatus of the present invention. 本発明の画像形成装置に係る要部を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating a main part according to an image forming apparatus of the present invention. 本発明の画像形成装置に係る水蒸気発生手段を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the water vapor | steam generation means concerning the image forming apparatus of this invention. トナーに水分を供給した状態を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a state where moisture is supplied to toner. 本発明の画像形成装置の一実施形態の制御系を示すブロック図である。2 is a block diagram showing a control system of an embodiment of the image forming apparatus of the present invention. FIG. 水蒸気発生手段によって1秒間に発生する水分量と消費電力を示すグラフである。It is a graph which shows the moisture content and power consumption which generate | occur | produce in 1 second by a water vapor | steam generating means. 本発明の画像形成装置に係る水分供給部の処理を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing processing of a water supply unit according to the image forming apparatus of the present invention.

以下、本発明の画像形成装置及び画像形成方法の実施の形態例(以下、本例という。)について、図1〜図7を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。また、本発明は、以下の形態に限定されるものではない。
なお、説明は以下の順序で行う。
1.画像形成装置の構成例
2.画像形成装置の動作
3.本例の画像形成装置と従来例との比較
Embodiments of the image forming apparatus and the image forming method of the present invention (hereinafter referred to as “this example”) will be described below with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common member in each figure. The present invention is not limited to the following form.
The description will be given in the following order.
1. 1. Configuration example of image forming apparatus 2. Operation of image forming apparatus Comparison of image forming apparatus of this example and conventional example

1.画像形成装置の構成例
まず、画像形成装置の構成例について、図1を参照して説明する。
図1は、本例の画像形成装置を示す全体構成図である。
1. Configuration Example of Image Forming Apparatus First, a configuration example of an image forming apparatus will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing the image forming apparatus of this example.

図1に示すように、画像形成装置1は、電子写真方式により用紙に画像を形成するものであり、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)及びブラック(Bk)の4色のトナーを重ね合わせるタンデム形式のカラー画像形成装置である。この画像形成装置1は、原稿搬送部10と、用紙収納部20と、画像読取部30と、画像形成部40と、中間転写ベルト50と、2次転写部70と、定着部80を有する。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 forms an image on a sheet by an electrophotographic method, and has four colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk). This is a tandem color image forming apparatus that superimposes toner. The image forming apparatus 1 includes a document transport unit 10, a paper storage unit 20, an image reading unit 30, an image forming unit 40, an intermediate transfer belt 50, a secondary transfer unit 70, and a fixing unit 80.

原稿搬送部10は、原稿をセットする原稿給紙台11と、複数のローラ12とを有している。原稿搬送部10の原稿給紙台11にセットされた原稿Gは、複数のローラ12によって、画像読取部30の読取位置に1枚ずつ搬送する。画像読取部30は、原稿搬送部10により搬送された原稿G又は原稿台13に載置された原稿の画像を読み取って、画像信号を生成する。   The document transport unit 10 includes a document feeder 11 on which a document is set and a plurality of rollers 12. The documents G set on the document feeder 11 of the document transport unit 10 are transported one by one to the reading position of the image reading unit 30 by the plurality of rollers 12. The image reading unit 30 reads an image of the document G transported by the document transport unit 10 or the document placed on the document table 13 and generates an image signal.

用紙収納部20は、装置本体の下部に配置されており、用紙Sのサイズに応じて複数設けられている。この用紙Sは、給紙部21により給紙されて搬送部23に送られ、搬送部23によって転写位置である2次転写部70に搬送される。また、用紙収納部20の近傍には、手差部22が設けられている。この手差部22からは、用紙収納部20に収納されていないサイズの用紙やタグを有するタグ紙、OHPシート等の特殊紙が転写位置へ送られる。   The paper storage unit 20 is disposed in the lower part of the apparatus main body, and a plurality of paper storage units 20 are provided according to the size of the paper S. The sheet S is fed by the sheet feeding unit 21 and sent to the transport unit 23, and is transported by the transport unit 23 to the secondary transfer unit 70 that is a transfer position. Further, a manual feed portion 22 is provided in the vicinity of the paper storage portion 20. From the manual feed section 22, paper of a size not stored in the paper storage section 20, tag paper having a tag, special paper such as an OHP sheet is sent to the transfer position.

画像読取部30と用紙収納部20の間には、画像形成部40と中間転写ベルト50が配置されている。画像形成部40は、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各色のトナー像を形成するために、4つの画像形成ユニット40Y,40M,40C,40Kを有する。   An image forming unit 40 and an intermediate transfer belt 50 are disposed between the image reading unit 30 and the paper storage unit 20. The image forming unit 40 includes four image forming units 40Y, 40M, 40C, and 40K in order to form toner images of respective colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk). .

第1の画像形成ユニット40Yは、イエローのトナー像を形成し、第2の画像形成ユニット40Mは、マゼンダのトナー像を形成する。また、第3の画像形成ユニット40Cは、シアンのトナー像を形成し、第4の画像形成ユニット40Kは、ブラックのトナー像を形成する。これら4つの画像形成ユニット40Y,40M,40C,40Kは、それぞれ同一の構成を有しているため、ここでは第1の画像形成ユニット40Yについて説明する。   The first image forming unit 40Y forms a yellow toner image, and the second image forming unit 40M forms a magenta toner image. The third image forming unit 40C forms a cyan toner image, and the fourth image forming unit 40K forms a black toner image. Since these four image forming units 40Y, 40M, 40C, and 40K have the same configuration, only the first image forming unit 40Y will be described here.

第1の画像形成ユニット40Yは、ドラム状の感光体41と、感光体41の周囲に配置された帯電部42と、露光部43と、現像部44と、クリーニング部45を有している。感光体41は、不図示の駆動モータによって反時計回りに回転する。帯電部42は、感光体41に電荷を与え感光体41の表面を一様に帯電する。露光部43は、原稿Gから読み取られた画像データに基づいて、感光体41の表面に対して露光操作を行い感光体41上に静電潜像を形成する。   The first image forming unit 40Y includes a drum-shaped photoconductor 41, a charging unit 42 arranged around the photoconductor 41, an exposure unit 43, a developing unit 44, and a cleaning unit 45. The photoreceptor 41 is rotated counterclockwise by a drive motor (not shown). The charging unit 42 applies a charge to the photoconductor 41 and uniformly charges the surface of the photoconductor 41. The exposure unit 43 forms an electrostatic latent image on the photoconductor 41 by performing an exposure operation on the surface of the photoconductor 41 based on image data read from the document G.

現像部44は、感光体41に形成された静電潜像にイエローのトナーを付着させる。これにより、感光体41の表面は、イエローのトナー像が形成される。なお、第2の画像形成ユニット40Mの現像部44は、感光体41にマゼンタのトナーを付着させ、第3の画像形成ユニット40Cの現像部44は、感光体41にシアンのトナーを付着させる。そして、第4の画像形成ユニット40Kの現像部44は、感光体41にブラックのトナーを付着させる。   The developing unit 44 attaches yellow toner to the electrostatic latent image formed on the photoconductor 41. As a result, a yellow toner image is formed on the surface of the photoreceptor 41. The developing unit 44 of the second image forming unit 40M attaches magenta toner to the photoconductor 41, and the developing unit 44 of the third image forming unit 40C attaches cyan toner to the photoconductor 41. Then, the developing unit 44 of the fourth image forming unit 40K adheres black toner to the photoconductor 41.

感光体41上に付着したトナーは、転写材の一例を示す中間転写ベルト50に転写される。クリーニング部45は、感光体41の表面に残留している現像剤を除去する。また、図2に示すように、画像形成部40には、水分供給部60が設けられている。水分供給部60の詳細については、後述する。   The toner adhered on the photoconductor 41 is transferred to an intermediate transfer belt 50 showing an example of a transfer material. The cleaning unit 45 removes the developer remaining on the surface of the photoreceptor 41. Further, as shown in FIG. 2, the image forming unit 40 is provided with a moisture supply unit 60. Details of the moisture supply unit 60 will be described later.

中間転写ベルト50は、無端状に形成されており、不図示の駆動モータで感光体41の回転方向とは逆方向の時計回りに回転する。中間転写ベルト50における各画像形成ユニット40Y,40M,40C,40Kの感光体41と対向する位置には、1次転写部51が設けられている。この1次転写部51は、中間転写ベルト50にトナーと反対の極性を印可させることで、感光体41上に形成されたトナー像を中間転写ベルト50に転写させる。   The intermediate transfer belt 50 is formed in an endless shape, and is rotated clockwise by a drive motor (not shown) in a direction opposite to the rotation direction of the photoconductor 41. A primary transfer portion 51 is provided at a position on the intermediate transfer belt 50 that faces the photoreceptor 41 of each of the image forming units 40Y, 40M, 40C, and 40K. The primary transfer unit 51 transfers the toner image formed on the photoreceptor 41 to the intermediate transfer belt 50 by applying the opposite polarity to the toner to the intermediate transfer belt 50.

そして、中間転写ベルト50が回転することで、中間転写ベルト50の表面には、4つの画像形成ユニット40Y,40M,40C,40Kで形成されたトナー像が順次転写される。これにより、中間転写ベルト50上には、イエロー、マゼンダ、シアン及びブラックのトナー像が重なり合いカラー画像が形成される。   As the intermediate transfer belt 50 rotates, the toner images formed by the four image forming units 40Y, 40M, 40C, and 40K are sequentially transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 50. As a result, yellow, magenta, cyan, and black toner images are superimposed on the intermediate transfer belt 50 to form a color image.

中間転写ベルト50の近傍で、かつ搬送部23の下流には、2次転写部70が配置されている。2次転写部70は、ローラ状に形成されており、搬送部23によって送られてきた用紙Sを中間転写ベルト50側に押圧する。そして、2次転写部70は、搬送部23によって送られてきた用紙S上に中間転写ベルト50に形成されたカラー画像を転写する。また、2次転写部70における用紙Sの排出側には、定着部80が設けられている。定着部80は、用紙Sに転写されたトナー像を加圧加熱定着させる。   A secondary transfer unit 70 is disposed near the intermediate transfer belt 50 and downstream of the conveyance unit 23. The secondary transfer unit 70 is formed in a roller shape and presses the sheet S sent by the transport unit 23 toward the intermediate transfer belt 50. The secondary transfer unit 70 transfers the color image formed on the intermediate transfer belt 50 onto the paper S sent by the transport unit 23. A fixing unit 80 is provided on the paper transfer side of the secondary transfer unit 70. The fixing unit 80 pressurizes and heat-fixes the toner image transferred to the paper S.

定着部80の下流には、切換ゲート24が配置されている。切換ゲート24は、定着部80を通過した用紙Sの搬送路を切り替える。すなわち、切換ゲート24は、片面画像形成におけるフェースアップ排紙を行う場合に、用紙Sを直進させる。これにより、用紙Sは、一対の排紙ローラ25によって排紙される。また、切換ゲート24は、片面画像形成におけるフェースダウン排紙及び両面画像形成を行う場合に、用紙Sを下方に案内する。   A switching gate 24 is disposed downstream of the fixing unit 80. The switching gate 24 switches the transport path of the paper S that has passed through the fixing unit 80. That is, the switching gate 24 moves the paper S straight when performing face-up paper discharge in single-sided image formation. As a result, the paper S is discharged by the pair of paper discharge rollers 25. The switching gate 24 guides the paper S downward when face-down paper discharge and double-sided image formation in single-sided image formation.

フェースダウン排紙を行う場合は、切換ゲート24によって用紙Sを下方に案内した後に、用紙反転搬送部26によって表裏を反転して上方に搬送する。これにより、用紙Sは、一対の排紙ローラ25によって排紙される。
両面画像形成を行う場合は、切換ゲート24によって用紙Sを下方に案内した後に、用紙反転搬送部26によって表裏を反転し、再給紙路27により再び転写位置へ送られる。
When face-down paper discharge is performed, the paper S is guided downward by the switching gate 24, and then the front and back sides are reversed by the paper reverse conveyance unit 26 and conveyed upward. As a result, the paper S is discharged by the pair of paper discharge rollers 25.
When double-sided image formation is performed, the sheet S is guided downward by the switching gate 24, the front and back sides are reversed by the sheet reversing conveyance unit 26, and sent again to the transfer position by the refeed path 27.

また、一対の排紙ローラ25の下流側に、用紙Sを折ったり、用紙Sに対してステープル処理等を行ったりする後処理装置を配置してもよい。   Further, a post-processing device that folds the paper S or performs stapling processing or the like on the paper S may be disposed downstream of the pair of paper discharge rollers 25.

[水分供給部]
次に、図2〜図4を参照して水分供給部60について説明する。
図2は、本例の画像形成装置の要部を示す概略構成図である。
図2に示すように、画像形成部40には、水分供給部60が設けられている。水分供給部60は、水蒸気発生手段61と、水蒸気発生手段61で発生した水蒸気が通るダクト62と、ダクト62に水蒸気と風を送る送風手段63とから構成されている。
[Moisture supply unit]
Next, the water supply unit 60 will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a main part of the image forming apparatus of this example.
As shown in FIG. 2, the image forming unit 40 is provided with a moisture supply unit 60. The water supply unit 60 includes a water vapor generating unit 61, a duct 62 through which water vapor generated by the water vapor generating unit 61 passes, and a blower unit 63 that sends water vapor and wind to the duct 62.

図3は、水蒸気発生手段61を示す概略構成図である。
図3に示すように、水蒸気発生手段61は、水を貯蔵するタンク65と、タンク65内に設けられた超音波振動子66とを有している。超音波振動子66は、駆動回路67に接続されており、電圧が印可されることで超音波振動を発生させるものである。超音波振動子66が超音波振動することでタンク65に収納されている水Wの水面に微細な水柱が立ち、そこから水が蒸発して水蒸気が発生する。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing the water vapor generating means 61.
As shown in FIG. 3, the water vapor generating means 61 includes a tank 65 for storing water, and an ultrasonic transducer 66 provided in the tank 65. The ultrasonic vibrator 66 is connected to a drive circuit 67 and generates ultrasonic vibration when a voltage is applied. When the ultrasonic vibrator 66 vibrates ultrasonically, a fine water column stands on the surface of the water W stored in the tank 65, and water evaporates from the water to generate water vapor.

本例では、水蒸気発生手段61として超音波振動子66を用いた例を説明したが、これに限定されるものではない。水蒸気発生手段61としては、例えば、ヒーターを用いてタンク65内に収納された水Wを加熱することで水蒸気を発生させてもよい。   In this example, although the example using the ultrasonic transducer | vibrator 66 as the water vapor | steam generation means 61 was demonstrated, it is not limited to this. As the water vapor generation means 61, for example, water vapor may be generated by heating the water W stored in the tank 65 using a heater.

しかしながら、ヒーターを用いた水蒸気発生手段は、水蒸気発生手段の周りが高温となるだけでなく、超音波振動子66よりも消費電力が大きくなる。そのため、水蒸気発生手段61としては、消費電力が小さく、かつ高温になりにくい超音波振動子66を用いたものが好ましい。   However, the steam generating means using a heater not only has a high temperature around the steam generating means, but also consumes more power than the ultrasonic vibrator 66. Therefore, it is preferable that the water vapor generating means 61 uses an ultrasonic vibrator 66 that consumes less power and does not easily reach a high temperature.

図2に示すように、タンク65の上方は、開口しており、送風手段63が設けられている。本例では、送風手段63としてファンを用いている。送風手段63が駆動すると、ダクト62には、水蒸気発生手段61から生じた水蒸気と風が送り込まれる。   As shown in FIG. 2, the tank 65 is open above the tank 65 and is provided with a blowing means 63. In this example, a fan is used as the air blowing means 63. When the air blowing means 63 is driven, water vapor and wind generated from the water vapor generating means 61 are fed into the duct 62.

ダクト62は、送風手段63から4つの画像形成ユニット40Y,40M,40C,40Kの各感光体41に向かって4方向に分岐している。ダクト62における送風手段63と反対側の端部には、水蒸気を排出する4つの排出口62aが形成されている。   The duct 62 is branched in four directions from the blower 63 toward the respective photoreceptors 41 of the four image forming units 40Y, 40M, 40C, and 40K. At the end of the duct 62 opposite to the air blowing means 63, four discharge ports 62a for discharging water vapor are formed.

排出口62aは、感光体41における現像部44と1次転写部51の間の外周面と対向するように配置されている。また、この排出口62aの幅方向の長さは、感光体41の軸方向(幅方向)の長さと略等しくなるように設定される。そのため、感光体41には、その幅方向に対して一様に水分が吹き付けられる。つまり、感光体41に付着したトナーに対して1次転写部51によって転写される前に水分供給部60から水分を供給することができる。   The discharge port 62 a is disposed so as to face the outer peripheral surface of the photoconductor 41 between the developing unit 44 and the primary transfer unit 51. Further, the length of the discharge port 62a in the width direction is set to be substantially equal to the length of the photoconductor 41 in the axial direction (width direction). Therefore, moisture is sprayed uniformly on the photoconductor 41 in the width direction. That is, moisture can be supplied from the moisture supply unit 60 before being transferred by the primary transfer unit 51 to the toner adhering to the photoreceptor 41.

図4は、トナーに水分を供給した状態を示す模式図である。
図4に示すように、トナーに対して水分供給部60から水分が供給されると、トナーT間に水Wが付着し、トナーT間の液架橋力を増大させることができる。これにより、トナー像の高さが高い場合でも、トナー像が中間転写ベルト50と接触して崩れたり、同じ極性を有するトナー同士が反発したりして、トナー散りが発生することを防止できる。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a state in which moisture is supplied to the toner.
As shown in FIG. 4, when water is supplied to the toner from the water supply unit 60, the water W adheres between the toners T, and the liquid crosslinking force between the toners T can be increased. Thereby, even when the height of the toner image is high, it is possible to prevent the toner image from collapsing due to contact with the intermediate transfer belt 50 or repelling of toners having the same polarity.

さらに、本例の画像形成装置1によれば、感光体41に現像されて、中間転写ベルト50に転写される前のトナーに対してのみ水分を供給している。なお、感光体41に残留する水分は、クリーニング部45で除去している。そのため、水分供給部60から排出した水分が、露光直前の感光体41や現像する前のトナー等に影響を与えることがない。その結果、帯電・露光工程や現像工程を確実に行うことができ、画質の低下を防ぐことができる。   Further, according to the image forming apparatus 1 of this example, moisture is supplied only to the toner before being developed on the photoconductor 41 and transferred to the intermediate transfer belt 50. The moisture remaining on the photoconductor 41 is removed by the cleaning unit 45. For this reason, the moisture discharged from the moisture supply unit 60 does not affect the photoreceptor 41 immediately before exposure, the toner before development, or the like. As a result, the charging / exposure process and the development process can be reliably performed, and deterioration in image quality can be prevented.

また、ダクト62の排出口62aの近傍には、後述する検知手段の一例を示す温度計108及び湿度計109が設けられる(図5参照)。具体的には、ダクト62内又は感光体41の表面における水分が供給される箇所に配置される。これにより、ダクト62内及び/又は感光体41における水分が供給される箇所、すなわちダクト62の排出口62aの近傍の状態(温度及び湿度)を検知することできる。   In addition, a thermometer 108 and a hygrometer 109, which are examples of detection means described later, are provided in the vicinity of the discharge port 62a of the duct 62 (see FIG. 5). Specifically, it is disposed at a location where moisture is supplied in the duct 62 or on the surface of the photoreceptor 41. Accordingly, it is possible to detect a location (temperature and humidity) in the duct 62 and / or in the photosensitive member 41 where moisture is supplied, that is, in the vicinity of the outlet 62a of the duct 62.

[画像形成装置の各部のハードウェア構成]
次に、図5を参照して、本例の画像形成装置1の各部のハードウェア構成について説明する。
図5は、本例の画像形成装置1の制御系を示すブロック図である。
[Hardware Configuration of Each Part of Image Forming Apparatus]
Next, a hardware configuration of each unit of the image forming apparatus 1 of this example will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing a control system of the image forming apparatus 1 of this example.

図5に示すように、画像形成装置1は、例えばCPU(中央演算処理装置)101と、CPU101が実行するプログラム等を記憶するためのROM(Read Only Memory)102と、CPU101の作業領域として使用されるRAM(Random Access Memory)103と、を有する。さらに、大容量記憶装置としてのハードディスクドライブ(HDD)104と、操作表示部105を有する。なお、ROM102としては、通常電気的に消去可能なプログラマブルROMが用いられる。   As shown in FIG. 5, the image forming apparatus 1 is used as, for example, a CPU (Central Processing Unit) 101, a ROM (Read Only Memory) 102 for storing a program executed by the CPU 101, and a work area of the CPU 101. RAM (Random Access Memory) 103. Further, it has a hard disk drive (HDD) 104 as a mass storage device and an operation display unit 105. As the ROM 102, an electrically erasable programmable ROM is usually used.

CPU101は、制御部の一例であり、ROM102、RAM103、HDD104及び操作表示部105にそれぞれシステムバス107を介して接続され、装置全体を制御する。また、CPU101は、画像読取部30、画像処理部110、画像形成部40、給紙部21、水分供給部60にシステムバス107を介して接続されている。さらに、CPU101には、水分供給部60の動作を設定する温度計108及び湿度計109が接続されている。   The CPU 101 is an example of a control unit, and is connected to the ROM 102, the RAM 103, the HDD 104, and the operation display unit 105 via the system bus 107, and controls the entire apparatus. The CPU 101 is connected to the image reading unit 30, the image processing unit 110, the image forming unit 40, the paper feeding unit 21, and the water supply unit 60 via the system bus 107. Further, a thermometer 108 and a hygrometer 109 for setting the operation of the moisture supply unit 60 are connected to the CPU 101.

HDD104は、画像読取部30で読み取って得た原稿画像の画像データを記憶したり、出力済みの画像データ等を記憶したりする。操作表示部105は、液晶表示装置(LCD)又は有機ELD(Electro Luminescence Display)等のディスプレイからなるタッチパネルである。この操作表示部105は、ユーザに対する指示メニューや取得した画像データに関する情報等を表示する。さらに、操作表示部105は、複数のキーを備え、ユーザのキー操作による各種の指示、文字、数字などのデータの入力を受け付けて入力信号を出力する。   The HDD 104 stores image data of an original image obtained by reading by the image reading unit 30, or stores output image data and the like. The operation display unit 105 is a touch panel including a display such as a liquid crystal display (LCD) or an organic ELD (Electro Luminescence Display). The operation display unit 105 displays an instruction menu for the user, information about the acquired image data, and the like. Further, the operation display unit 105 includes a plurality of keys, and receives input of various instructions, data such as characters and numbers by a user's key operation, and outputs an input signal.

画像読取部30は、原稿画像を光学的に読み取って電気信号に変換する。例えば、カラー原稿を読み取る場合は、一画素当たりRGB各10ビットの輝度情報をもつ画像データを生成する。画像読取部30によって生成された画像データや、画像形成装置1に接続された外部装置の一例を示すPC(パーソナルコンピュータ)120から送信される画像データは、画像処理部110に送られ、画像処理される。画像処理部110は、受信した画像データをアナログ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮等の処理を行う。   The image reading unit 30 optically reads a document image and converts it into an electrical signal. For example, when reading a color original, image data having luminance information of 10 bits for each of RGB per pixel is generated. Image data generated by the image reading unit 30 and image data transmitted from a PC (personal computer) 120 showing an example of an external device connected to the image forming apparatus 1 are sent to the image processing unit 110 for image processing. Is done. The image processing unit 110 performs processes such as analog processing, A / D conversion, shading correction, and image compression on the received image data.

なお、本例では、外部装置としてパーソナルコンピュータを用いた例を説明したが、これに限定されるものではなく、外部装置は、例えばファクシミリ装置等その他各種の装置を用いることができる。   In this example, a personal computer is used as an external device. However, the present invention is not limited to this, and various other devices such as a facsimile device can be used as the external device.

例えば、画像形成装置1でカラー印刷を実行する場合、画像読取部30等によって生成されたR・G・Bの画像データを画像処理部110における色変換LUTに入力する。そして、画像処理部110は、R・G・BデータをY・M・C・Bkの画像データに色変換する。そして、色変換した画像データに対して、階調再現特性の補正、濃度補正LUTを参照した網点などのスクリーン処理、あるいは細線を強調するためのエッジ処理などを行う。   For example, when color printing is executed by the image forming apparatus 1, R, G, B image data generated by the image reading unit 30 or the like is input to the color conversion LUT in the image processing unit 110. Then, the image processing unit 110 performs color conversion on the R, G, and B data to Y, M, C, and Bk image data. Then, correction of gradation reproduction characteristics, screen processing such as halftone dots with reference to the density correction LUT, or edge processing for emphasizing thin lines is performed on the color-converted image data.

画像形成部40は、画像処理部110によって画像処理された画像データを受け取り、用紙S上に画像を形成する。   The image forming unit 40 receives the image data processed by the image processing unit 110 and forms an image on the paper S.

また、検知手段である温度計108及び湿度計109は、ダクト62の排出口62aの近傍の温度データ及び湿度データを検知する。検知した温度データ及び湿度データは、CPU101に送信される。そして、CPU101は、温度計108及び湿度計109によって得られた温度及び湿度データと、プロセス速度vに基づいて水分供給部60における水蒸気発生手段61及び送風手段63の出力を制御する。なお、本例でいうプロセス速度は、感光体41の回転速度vに相当する。   Further, a thermometer 108 and a hygrometer 109 serving as detection means detect temperature data and humidity data in the vicinity of the outlet 62 a of the duct 62. The detected temperature data and humidity data are transmitted to the CPU 101. Then, the CPU 101 controls the outputs of the water vapor generating means 61 and the air blowing means 63 in the water supply unit 60 based on the temperature and humidity data obtained by the thermometer 108 and the hygrometer 109 and the process speed v. Note that the process speed in this example corresponds to the rotational speed v of the photoconductor 41.

[水分供給部の設定方法]
次に、図6を参照して、水分供給部60の水蒸気発生手段61及び送風手段63の出力の設定方法について説明する。
[How to set the moisture supply unit]
Next, with reference to FIG. 6, the setting method of the output of the water vapor | steam generation means 61 of the moisture supply part 60 and the ventilation means 63 is demonstrated.

まず、必要な水分量Kを次のように仮定する。例えば直径6μmのトナーが感光体41上に1層ベタで付着、すなわち平面で最密充填した場合、トナー間の接触部に、例えば直径2(μm)、厚さ1(μm)の水が付着するための水分量Kは、A4サイズの用紙S一枚の面積(297mm×210mm)当たり、0.011(g)となる。なお、この水分量Kは、用紙Sのサイズや要求する画質に応じて種々設定されるものである。   First, the required amount of moisture K is assumed as follows. For example, when toner with a diameter of 6 μm adheres to the photoconductor 41 in a single layer, that is, close-packed with a flat surface, for example, water having a diameter of 2 (μm) and a thickness of 1 (μm) adheres to the contact portion between the toners. The amount of water K to be used is 0.011 (g) per area (297 mm × 210 mm) of one A4 size paper S. The moisture amount K is variously set according to the size of the paper S and the required image quality.

また、感光体41の軸方向(幅方向)の長さは、A4サイズの用紙Sの長手方向の長さと等しく297mmに設定されているものとする。ここで、上述したように、水分供給部60におけるダクト62の排出口62aの幅方向の長さは、感光体41の軸方向の長さ(幅方向)の長さと略等しくなるように設定されている。すなわち、感光体41の幅方向の全体に対して一様に水分が供給される。よって、1秒間に必要な水分量k(g/sec)は、用紙S一枚当たりの水分量K(g)と、感光体41が処理を行うプロセス速度v(mm/sec)と、用紙Sの短手方向の長さH(mm)から、下記式1によって決まる。
[式1] K×(v/H)=k
The length in the axial direction (width direction) of the photoconductor 41 is set to 297 mm, which is equal to the length in the longitudinal direction of the A4 size paper S. Here, as described above, the length in the width direction of the discharge port 62 a of the duct 62 in the moisture supply unit 60 is set to be substantially equal to the length in the axial direction (width direction) of the photoconductor 41. ing. That is, moisture is uniformly supplied to the entire width of the photoconductor 41. Therefore, the amount of water k (g / sec) required per second is the amount of water K (g) per sheet S, the process speed v (mm / sec) at which the photoconductor 41 performs processing, and the sheet S. From the length H (mm) in the short direction, the following formula 1 is used.
[Formula 1] K × (v / H) = k

そのため、プロセス速度vが300mm/secの場合、画像形成ユニット40Y,40M,40C,40Kの感光体41の一色当たり、1秒間に必要な水分量、すなわち水分供給速度kは、0.011g×(300/210)=0.0157g/secとなる。また、厚紙モードなどでプロセス速度vが150mm/secの場合では、0.011g×(150/210)=0.00786g/secとなる。   Therefore, when the process speed v is 300 mm / sec, the amount of water necessary for one second per one color of the photoreceptor 41 of the image forming units 40Y, 40M, 40C, and 40K, that is, the water supply speed k is 0.011 g × ( 300/210) = 0.157 g / sec. Further, when the process speed v is 150 mm / sec in the thick paper mode or the like, 0.011 g × (150/210) = 0.00786 g / sec.

そして、フルカラー印刷の場合には、4色分の水分量4×kが必要となるため、プロセス速度vが300(mm/sec)では、0.0628(g/sec)の水分供給速度が必要となり、プロセス速度vが150(mm/sec)では、0.0314(g/sec)の水分供給速度が必要となる。   In the case of full-color printing, a water amount of 4 × k for four colors is required. Therefore, when the process speed v is 300 (mm / sec), a water supply speed of 0.0628 (g / sec) is required. Thus, when the process speed v is 150 (mm / sec), a moisture supply speed of 0.0314 (g / sec) is required.

なお、用紙SのサイズがA3サイズの場合、感光体41の幅方向の長さと用紙の短手方向の長さが等しくなるため、1秒間に必要な水分量(水分供給速度)kは、用紙の長手方向の長さによって決まる。   Note that when the size of the paper S is A3 size, the width in the width direction of the photoconductor 41 is equal to the length in the short direction of the paper. It is determined by the length in the longitudinal direction.

図6は、水蒸気発生手段61における消費電力(W)と1秒間に発生する水分量、いわゆる水分供給速度(g/sec)を示すグラフである。
この図6に示すように、プロセス速度が300(mm/sec)の場合、約25Wの消費電力で超音波振動子66を駆動させれば、0.0628(g/sec)を発生させることができる。
FIG. 6 is a graph showing the power consumption (W) in the water vapor generating means 61 and the amount of water generated per second, the so-called water supply rate (g / sec).
As shown in FIG. 6, when the process speed is 300 (mm / sec), if the ultrasonic transducer 66 is driven with power consumption of about 25 W, 0.0628 (g / sec) can be generated. it can.

また、ダクト62内の水分量が多すぎると、ダクト62や感光体41が結露するおそれがある。そのため、ダクト62内が結露しないように、送風手段63の風量を設定する必要がある。次に、送風手段63の風量の設定方法について説明する。   Further, if the amount of water in the duct 62 is too large, the duct 62 and the photoreceptor 41 may be condensed. Therefore, it is necessary to set the air volume of the air blowing means 63 so that the inside of the duct 62 is not condensed. Next, a method for setting the air volume of the blower 63 will be described.

まず、温度計108によってダクト62の排出口62a付近、すなわちダクト62内及び水分が供給される感光体41の温度(状態)を検知し、検知した温度に対する飽和水蒸気量Mを算出する。また、温度計108と湿度計109によってダクト62の排出口62a付近の現状の水蒸気量Nを算出する。単位体積当たり発生させる水蒸気量Lは、飽和水蒸気量Mと現状の水蒸気量Nの差分となる。この差分以上の水蒸気量を発生させると、ダクト62が結露する。   First, the temperature (state) of the photoconductor 41 near the discharge port 62a of the duct 62, that is, inside the duct 62 and to which moisture is supplied is detected by the thermometer 108, and the saturated water vapor amount M with respect to the detected temperature is calculated. Further, the current water vapor amount N near the outlet 62 a of the duct 62 is calculated by the thermometer 108 and the hygrometer 109. The amount of water vapor L generated per unit volume is the difference between the saturated water vapor amount M and the current water vapor amount N. When the amount of water vapor exceeding this difference is generated, the duct 62 is condensed.

例えば、温度計108によって検知された温度が25℃、湿度計109によって検知した湿度が50%の場合、飽和水蒸気量Mは、23.0(g/m)となり、現状の水蒸気量Nは、23.0×0.50=11.5(g/m)となる。したがって、単位体積当たり発生させる水蒸気量Lは、飽和水蒸気量Mと現状の水蒸気量Nの差分である、23.0−11.5=11.5(g/m)、すなわち単位体積(1リットル)当たり0.0115(g/l)となる。 For example, when the temperature detected by the thermometer 108 is 25 ° C. and the humidity detected by the hygrometer 109 is 50%, the saturated water vapor amount M is 23.0 (g / m 3 ), and the current water vapor amount N is 23.0 × 0.50 = 11.5 (g / m 3 ). Therefore, the water vapor amount L generated per unit volume is the difference between the saturated water vapor amount M and the current water vapor amount N, 23.0-11.5 = 11.5 (g / m 3 ), that is, the unit volume (1 Per liter) is 0.0115 (g / l).

また、温度計108によって検知された温度が15℃、湿度計109によって検知した湿度が75%の場合、飽和水蒸気量Mは、12.8(g/m)となり、現状の水蒸気量Nは、12.8×0.70=8.96(g/m)となる。そのため、単位体積当たり発生させる水蒸気量Lは、3.84(g/m)、すなわち0.00384(g/l)である。 Further, when the temperature detected by the thermometer 108 is 15 ° C. and the humidity detected by the hygrometer 109 is 75%, the saturated water vapor amount M is 12.8 (g / m 3 ), and the current water vapor amount N is 12.8 × 0.70 = 8.96 (g / m 3 ). Therefore, the amount L of water vapor generated per unit volume is 3.84 (g / m 3 ), that is, 0.00384 (g / l).

このため、送風手段63によってダクト62内に送り込まれる風量Rは、1秒間に水蒸気発生手段61によって発生する水分量4k(4色フルカラー印刷の場合を示す)と単位体積当たり発生させる水蒸気量Lから式2により算出される。
[式2]R=4k/L
For this reason, the air volume R sent into the duct 62 by the air blowing means 63 is determined from the amount of water 4k (showing the case of four-color full color printing) generated by the water vapor generating means 61 per second and the amount of water vapor L generated per unit volume. Calculated by Equation 2.
[Formula 2] R = 4 k / L

ここで、プロセス速度vが300(mm/sec)、温度25℃、湿度50%の場合、上述したように、1秒間に水蒸気発生手段61によって発生する水分量4kは、0.0628(g/sec)であり、単位体積当たり必要な水蒸気量Lは、0.0115(g/l)である。よって、送風手段63によってダクト62内に送り込まれる風量R(l/sec)は、式2より0.0628/0.0115=5.46(l/sec)となる。   Here, when the process speed v is 300 (mm / sec), the temperature is 25 ° C., and the humidity is 50%, as described above, the amount of water 4k generated by the water vapor generating means 61 per second is 0.0628 (g / sec), and the required water vapor amount L per unit volume is 0.0115 (g / l). Therefore, the air volume R (l / sec) sent into the duct 62 by the air blowing means 63 is 0.0628 / 0.0115 = 5.46 (l / sec) from Equation 2.

これは、ダクト62内の相対湿度がちょうと100%になる設定である。実際には、ダクト62が結露しないように相対湿度よりも若干低めに設定することが好ましいので、風量Rをやや上げて6.0(l/sec)の空気がダクト62内に送り送り込まれるように送風手段63の出力を設定する。   This is a setting in which the relative humidity in the duct 62 is 100%. Actually, it is preferable to set the duct 62 slightly lower than the relative humidity so as not to condense, so that the air volume R is slightly increased so that 6.0 (l / sec) air is sent into the duct 62. Is set to the output of the air blowing means 63.

上述したように、本例の画像形成装置1によれば、プロセス速度v、用紙Sのサイズ、ダクト62付近の温度データ及び湿度データに応じて水蒸気発生手段61及び送風手段63の出力を設定している。これにより、ダクト62内が結露することなく、最適な水分量をトナーに対して供給することができる。   As described above, according to the image forming apparatus 1 of this example, the outputs of the water vapor generating means 61 and the air blowing means 63 are set according to the process speed v, the size of the paper S, the temperature data near the duct 62 and the humidity data. ing. As a result, an optimal amount of water can be supplied to the toner without causing condensation in the duct 62.

2.画像形成装置の動作
次に、図7を参照して、本例の画像形成装置1の動作について説明する。この動作は、画像形成装置が行う画像形成方法とそれをコンピュータに実現させるための一連のプログラムとして見ることができる。
図7は、本例の画像形成装置1における画像形成の動作を示すフローチャートである。
2. Operation of Image Forming Apparatus Next, the operation of the image forming apparatus 1 of this example will be described with reference to FIG. This operation can be viewed as an image forming method performed by the image forming apparatus and a series of programs for causing the computer to realize the image forming method.
FIG. 7 is a flowchart showing an image forming operation in the image forming apparatus 1 of this example.

図7に示すように、操作表示部105または外部装置であるPCを操作して、CPU101に対してプリントスタートの指令を行う(ステップS1)。次に、CPU101は、操作表示部105または外部装置であるPC120に入力されたプロセス速度データと、温度計108及び湿度計109から温湿度データを取得する(ステップS2)。   As shown in FIG. 7, the operation display unit 105 or a PC as an external device is operated to instruct the CPU 101 to start printing (step S1). Next, the CPU 101 acquires process speed data input to the operation display unit 105 or the PC 120 which is an external device, and temperature / humidity data from the thermometer 108 and the hygrometer 109 (step S2).

CPU101は、ステップ2で取得したプロセス速度データと用紙Sのサイズに基づいて1秒間に必要な水分量kを式1により算出し、この水分量kにも基づいて水蒸気発生手段61の超音波振動子66の出力を変更する(ステップS3)。なお、水蒸気発生手段61は、迅速に水蒸気を発生させるために、超音波振動子66を常に駆動させていることが好ましい。   The CPU 101 calculates the amount of water k required per second based on the process speed data acquired in step 2 and the size of the paper S using Equation 1, and based on this water amount k, the ultrasonic vibration of the water vapor generating means 61 is calculated. The output of the child 66 is changed (step S3). In addition, it is preferable that the water vapor | steam generation means 61 always drives the ultrasonic transducer | vibrator 66, in order to generate water vapor | steam rapidly.

また、CPU101は、送風手段63を駆動させ、ステップS2で取得した温湿度データ及びステップ3で算出した1秒間に必要な水分量kに基づいてダクト62が結露しない風量Rを式2により算出し、この算出した風量Rに基づいて送風手段63の回転数を設定する(ステップS4)。これにより、ダクト62を通って、水蒸気が感光体41に搬送され、中間転写ベルト50に転写される前のトナーに対して水分が供給される。   Further, the CPU 101 drives the air blowing means 63 and calculates the air volume R at which the duct 62 does not condense based on the temperature / humidity data acquired in step S2 and the moisture amount k required for 1 second calculated in step 3 using the formula 2. Based on the calculated air volume R, the rotational speed of the air blowing means 63 is set (step S4). As a result, the water vapor is conveyed to the photoreceptor 41 through the duct 62, and moisture is supplied to the toner before being transferred to the intermediate transfer belt 50.

次に、CPU101は、プリント動作が終了されているか否かを判定する(ステップS5)。ステップS5の判定処理において、プリント動作が終了していない場合は、送風手段63を駆動させプリント作業を続行する。プリント動作が終了した場合、CPU101は、送風手段63を停止させて、感光体41に水分を吹き付けることを停止させる(ステップS6)。この処理が終了後、一連のプリント処理が終了する。   Next, the CPU 101 determines whether or not the printing operation has been completed (step S5). If the printing operation is not completed in the determination process in step S5, the air blowing means 63 is driven to continue the printing operation. When the printing operation is finished, the CPU 101 stops the blowing unit 63 and stops spraying moisture on the photoconductor 41 (step S6). After this process is completed, a series of print processes are completed.

3.本例の画像形成装置と従来例との比較実験
次に、表1を参照して本例の画像形成装置1と従来の画像形成装置との比較実験について説明する。
3. Comparative Experiment between Image Forming Apparatus of This Example and Conventional Example Next, a comparative experiment between the image forming apparatus 1 of this example and the conventional image forming apparatus will be described with reference to Table 1.

この比較実験では、水分供給部60を有する本例の画像形成装置1と、水分供給部60を持たない従来の画像形成装置200において、線幅500(μm)のライン画像のトナー像の平均高さを変えてトナーのチリ状態を比較した。感光体41上に形成されるトナー像の平均高さは、15(μm)、20(μm)、25(μm)とした。プロセス速度vは、本例と従来例ともそれぞれ300(mm/sec)に設定している。また、実験環境は、温度20℃、相対湿度50%で行った。さらに、単位重量当たりの電荷Qが50(μ/Cg)のトナーを用いている。なお、実験の評価は、用紙に印刷したライン画像を顕微鏡で拡大し、目視によって評価した。   In this comparative experiment, in the image forming apparatus 1 of this example having the water supply unit 60 and the conventional image forming apparatus 200 without the water supply unit 60, the average height of the toner images of the line image having a line width of 500 (μm). The dust state of the toner was compared by changing the size. The average height of the toner image formed on the photoreceptor 41 was 15 (μm), 20 (μm), and 25 (μm). The process speed v is set to 300 (mm / sec) for both the present example and the conventional example. The experimental environment was a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 50%. Further, a toner having a charge Q per unit weight of 50 (μ / Cg) is used. In the evaluation of the experiment, the line image printed on the paper was magnified with a microscope and visually evaluated.

本例の画像形成装置1の温度計108及び湿度計109で検知した装置の温度は、25℃であり、相対湿度は、50%である。そのため、本例の画像形成装置1に係る水蒸気発生手段61によって発生される水分供給速度kは、0.0628(g/sec)となり、送風手段63の風量Rは、6.0(l/sec)となる。   The temperature of the apparatus detected by the thermometer 108 and the hygrometer 109 of the image forming apparatus 1 of this example is 25 ° C., and the relative humidity is 50%. Therefore, the water supply speed k generated by the water vapor generating means 61 according to the image forming apparatus 1 of this example is 0.0628 (g / sec), and the air volume R of the air blowing means 63 is 6.0 (l / sec). )

比較結果を表1に示す。   The comparison results are shown in Table 1.

Figure 2012118160
Figure 2012118160

表1は、本例の画像形成装置1と従来例の画像形成装置200による転写時のトナー散りに関する評価を示すものである。表1に示すように、トナーに水分を供給しない、従来の画像形成装置200では、トナー像の高さが低い15(μm)のときには転写次のトナー散りが見えたかったが、トナー像の高さが20(μm)ではトナー散りが目立つようになった。さらに、トナー像の高さが25(μm)となると、転写時のトナー散りを抑制できないことが判明した。   Table 1 shows an evaluation of toner scattering during transfer by the image forming apparatus 1 of this example and the image forming apparatus 200 of the conventional example. As shown in Table 1, in the conventional image forming apparatus 200 that does not supply water to the toner, when the height of the toner image is low (15 μm), it was desired to see the toner scattered next to the transfer. When the thickness was 20 (μm), toner scattering became conspicuous. Further, it has been found that when the height of the toner image is 25 (μm), toner scattering during transfer cannot be suppressed.

これに対して、本例の画像形成装置1によれば、トナー像の高さが25(μm)と高くなっても、転写時のトナー散りを抑制できていることが分かった。これは、転写前のトナー像に水分を供給することで、トナー間の液架橋力が増大し、同じ極性を有するトナー同士が反発を防ぐことができ、中間転写ベルト50に接触してもトナー像が崩れることを防止できたものと推測できる。   On the other hand, according to the image forming apparatus 1 of the present example, it has been found that even when the height of the toner image is as high as 25 (μm), toner scattering during transfer can be suppressed. This is because by supplying moisture to the toner image before transfer, the liquid bridging force between the toners increases, and toners having the same polarity can be prevented from repelling, and even if they contact the intermediate transfer belt 50, the toners It can be inferred that the image could be prevented from collapsing.

以上、画像形成装置及び画像形成方法の実施の形態例について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明の画像形成装置及び画像形成方法は、上述の実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。   The embodiment of the image forming apparatus and the image forming method has been described above including the effects thereof. However, the image forming apparatus and the image forming method of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention described in the claims. It is.

例えば、上述した実施の形態例では、画像形成部40に4つの画像形成ユニット40Y,40M,40C,40Kを設けてカラー画像を形成する例を説明したが、画像形成ユニットを1つだけ設けた単色画像を形成する画像形成装置に適用してもよい。   For example, in the above-described embodiment, the example in which the image forming unit 40 is provided with four image forming units 40Y, 40M, 40C, and 40K to form a color image has been described. However, only one image forming unit is provided. You may apply to the image forming apparatus which forms a monochromatic image.

さらに、感光体に形成されたトナー像を転写させる転写材として中間転写ベルトを設け、この中間転写ベルトから用紙に画像を2次転写させた例を説明したが、感光体から用紙に直接トナー像を転写させても、本発明の目的は達成できるものである。   Further, an example has been described in which an intermediate transfer belt is provided as a transfer material for transferring a toner image formed on a photosensitive member, and an image is secondarily transferred from the intermediate transfer belt to a sheet. The object of the present invention can be achieved even if the is transferred.

また、ダクト62をさらに分岐させて中間転写ベルト50における2次転写部70の上流側に排出口62aを延在させ、2次転写部70で用紙Sに転写させる前の中間転写ベルト50上に形成されたトナー像に対して水分を供給させてもよい。   Further, the duct 62 is further branched to extend the discharge port 62a on the upstream side of the secondary transfer unit 70 in the intermediate transfer belt 50, and on the intermediate transfer belt 50 before being transferred to the paper S by the secondary transfer unit 70. Water may be supplied to the formed toner image.

1…画像形成装置、 10…原稿搬送部、 11…原稿給紙台、 12…ローラ、 13…原稿台、 20…用紙収納部、 21…給紙部、 23…搬送部、 30…画像読取部、 40…画像形成部、 40Y,40M,40C,40K…画像形成ユニット、 41…感光体、 42…帯電部、 43…露光部、 44…現像部、 45…クリーニング部、 50…中間転写ベルト(転写材)、 51…1次転写部、 60…水分供給部、 61…水蒸気発生手段、 62…ダクト、 62a…排出口、 63…送風手段、 65…タンク、 66…超音波振動子、 67…駆動回路、 70…2次転写部、 80…定着部、 101…CPU(制御部)、 108…温度計(検知手段)、 109…湿度計(検知手段)、 120…PC(外部装置)、 G…原稿、 S…用紙、 W…水 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 10 ... Document conveyance part, 11 ... Document feeding stand, 12 ... Roller, 13 ... Document stand, 20 ... Paper storage part, 21 ... Paper feeding part, 23 ... Conveyance part, 30 ... Image reading part 40 ... Image forming unit, 40Y, 40M, 40C, 40K ... Image forming unit, 41 ... Photoconductor, 42 ... Charging unit, 43 ... Exposure unit, 44 ... Developing unit, 45 ... Cleaning unit, 50 ... Intermediate transfer belt ( (Transfer material), 51 ... primary transfer unit, 60 ... moisture supply unit, 61 ... water vapor generating means, 62 ... duct, 62a ... discharge port, 63 ... air blowing means, 65 ... tank, 66 ... ultrasonic transducer, 67 ... Drive circuit 70 secondary transfer unit 80 fixing unit 101 CPU (control unit) 108 thermometer (detection unit) 109 hygrometer (detection unit) 120 PC (external device) G …original Paper, S ... paper, W ... water

Claims (11)

静電潜像が形成される感光体と、
前記感光体の前記静電潜像にトナーを付着させる現像部と、
前記感光体に付着させた前記トナーを転写材に転写する転写部と、
前記現像部によって前記感光体に付着させた前記トナーに対して、前記転写材に転写する前に水分を供給する水分供給部と、
を備える画像形成装置。
A photoreceptor on which an electrostatic latent image is formed;
A developing unit for attaching toner to the electrostatic latent image of the photoreceptor;
A transfer portion for transferring the toner adhered to the photosensitive member to a transfer material;
A moisture supply unit that supplies moisture to the toner adhered to the photoconductor by the developing unit before being transferred to the transfer material;
An image forming apparatus comprising:
前記水分供給部は、
水蒸気を発生させる水蒸気発生手段と、
前記水蒸気が通過するダクトと、
前記ダクトに前記水蒸気と風を送り込む送風手段と、を備え、
前記ダクトにおける前記水蒸気を排出する排出口は、前記現像部と前記転写部の間であって、前記感光体の外周面に対向して設けられる
請求項1に記載の画像形成装置。
The moisture supply unit
Water vapor generating means for generating water vapor;
A duct through which the water vapor passes;
A blowing means for sending the steam and wind into the duct,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein a discharge port for discharging the water vapor in the duct is provided between the developing unit and the transfer unit and facing the outer peripheral surface of the photoconductor.
画像を形成するプロセス速度に応じて前記水蒸気発生手段の出力を制御する制御部を設けた
請求項2に記載の画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 2, further comprising a control unit configured to control an output of the water vapor generating unit according to a process speed for forming an image.
前記ダクト内及び/又は前記水蒸気が供給される前記感光体の状態を検知する検知手段を設け、
前記制御部は、前記プロセス速度と、前記検知手段が検知した検知結果に基づいて前記送風手段の出力を制御する
請求項3に記載の画像形成装置。
A detecting means for detecting the state of the photoreceptor in the duct and / or the water vapor is provided;
The image forming apparatus according to claim 3, wherein the control unit controls an output of the blowing unit based on the process speed and a detection result detected by the detection unit.
前記制御部は、前記プロセス速度と、前記検知手段が検知した前記感光体の状態と、画像が形成される用紙のサイズに基づいて前記水蒸気発生手段の出力を制御する
請求項4に記載の画像形成装置。
5. The image according to claim 4, wherein the control unit controls the output of the water vapor generation unit based on the process speed, the state of the photoconductor detected by the detection unit, and the size of a sheet on which an image is formed. Forming equipment.
前記検知手段は、温度計及び湿度計である
請求項4又は5に記載の画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 4, wherein the detection unit is a thermometer and a hygrometer.
前記制御部は、前記検知結果から前記ダクト内及び前記水蒸気が供給される前記感光体の飽和水蒸気量を推定し、前記送風手段の出力を制御する
請求項4〜5のいずれかに記載の画像形成装置。
The image according to any one of claims 4 to 5, wherein the control unit estimates a saturated water vapor amount in the duct and the photoconductor to which the water vapor is supplied from the detection result, and controls an output of the air blowing unit. Forming equipment.
前記水蒸気発生手段は、
水を貯蔵するタンクと、
超音波振動する前記タンク内に設けられた超音波振動子と、からなる
請求項2〜7のいずれかに記載の画像形成装置。
The water vapor generating means includes
A tank for storing water;
The image forming apparatus according to claim 2, further comprising an ultrasonic vibrator provided in the tank that vibrates ultrasonically.
感光体に静電潜像を形成するステップと、
前記感光体に形成した前記静電潜像にトナーを付着させるステップと、
前記感光体に付着させた前記トナーに対して、転写材に前記トナーを転写させるステップの前に水分供給部から水分を供給するステップと、
を含む画像形成方法。
Forming an electrostatic latent image on the photoreceptor;
Attaching toner to the electrostatic latent image formed on the photoreceptor;
Supplying water from a water supply unit to the toner attached to the photoconductor before transferring the toner to a transfer material;
An image forming method comprising:
前記水分を供給するステップは、
画像形成装置の操作表示部または外部装置からプロセス速度データを取り込むステップと、
前記感光体の表面に水分が供給される箇所に設けられた温度計及び湿度計から、温度データ及び湿度データを取り込むステップと、
前記プロセス速度、前記温度データ、前記湿度データ及び画像が形成される用紙のサイズに基づいて、前記水分供給部の出力を制御するステップと、
前記水分供給部の出力に基づいて、前記感光体に水分を送り転写材に転写される前のトナーに対して水分を供給するステップと、
を含む請求項9に記載の画像形成方法。
The step of supplying moisture includes
Capturing process speed data from an operation display unit of the image forming apparatus or an external device;
Capturing temperature data and humidity data from a thermometer and a hygrometer provided at a location where moisture is supplied to the surface of the photoreceptor;
Controlling the output of the moisture supply unit based on the process speed, the temperature data, the humidity data and the size of the paper on which the image is formed;
Supplying moisture to the toner before it is transferred to the transfer material by sending moisture to the photoconductor based on the output of the moisture supply unit;
The image forming method according to claim 9.
前記水分供給の出力を制御するステップは、
前記プロセス速度データと前記用紙のサイズに基づいて前記感光体に供給する1秒間に必要な水分量を算出するステップと、
前記算出した1秒間に必要な水分量に基づき前記水分供給部における水蒸気発生手段の超音波振動子の出力を変更するステップと、
前記算出した1秒間に必要な水分量と前記温度データ及び前記湿度データに基づいて前記感光体が結露しない風量を算出するステップと、
前記算出した風量に基づき前記水分供給部における送風手段の回転数を設定するステップと、
を含む請求項10に記載の画像形成方法。
The step of controlling the output of the moisture supply comprises
Calculating the amount of water required for one second to be supplied to the photoconductor based on the process speed data and the size of the paper;
Changing the output of the ultrasonic vibrator of the water vapor generating means in the water supply unit based on the calculated amount of water required for 1 second;
Calculating the amount of water required for the calculated one second, the amount of air that the photoconductor does not condense based on the temperature data and the humidity data;
Setting the rotational speed of the blowing means in the moisture supply unit based on the calculated air volume;
The image forming method according to claim 10.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013117588A (en) * 2011-12-01 2013-06-13 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus
JP2014085436A (en) * 2012-10-22 2014-05-12 Ricoh Co Ltd Air conditioner and image forming apparatus

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