JP2013213995A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic system.
電子写真方式の画像形成装置では、多様な記録材に対応するために、感光体からトナー像を中間転写体に転写（一次転写）して、中間転写体から記録材に転写（二次転写）することで画像を形成する中間転写方式が知られている。 In an electrophotographic image forming apparatus, in order to support various recording materials, a toner image is transferred from a photosensitive member to an intermediate transfer member (primary transfer), and then transferred from the intermediate transfer member to a recording material (secondary transfer). Thus, an intermediate transfer method for forming an image is known.
特許文献１には中間転写方式の従来構成が記載されている。すなわち特許文献１は、感光体からトナー像を中間転写体へ一次転写するために、一次転写ローラを設けた上で、一次転写ローラに一次転写専用の電源が接続された構成である。さらに特許文献１は、中間転写体からトナー像を記録材に二次転写するために、二次転写ローラを設けた上で、二次転写専用の電源が二次転写ローラに接続された構成である。 Patent Document 1 describes a conventional configuration of an intermediate transfer system. That is, Patent Document 1 has a configuration in which a primary transfer roller is provided for primary transfer of a toner image from a photosensitive member to an intermediate transfer member, and a power source dedicated to primary transfer is connected to the primary transfer roller. Further, Patent Document 1 has a configuration in which a secondary transfer roller is provided for secondary transfer of a toner image from an intermediate transfer member to a recording material, and a power supply dedicated to secondary transfer is connected to the secondary transfer roller. is there.
特許文献２には、二次転写内ローラに小さな電源が接続されるとともに、二次転写外ローラには別の大きな電源が接続された構成がある。特許文献２には、感光体からトナー像を中間転写体へ転写する一次転写を、小さな電源が二次転写内ローラに電圧を印加することによって行う旨が記載されている。 Patent Document 2 has a configuration in which a small power source is connected to the secondary transfer inner roller, and another large power source is connected to the secondary transfer outer roller. Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-260260 describes that primary transfer for transferring a toner image from a photosensitive member to an intermediate transfer member is performed by applying a voltage to a secondary transfer inner roller with a small power source.
しかし一次転写専用の電源を配置すると、コストアップにつながるおそれがある。一次転写専用の電源を省いて、コストダウンを抑制する方法が望まれている。 However, if a power supply dedicated for primary transfer is arranged, there is a risk of increasing costs. There is a demand for a method of suppressing the cost reduction by omitting a power supply dedicated to primary transfer.
上記課題を解決するための本発明は、感光体と、前記感光体にトナー像を形成するため静電像を形成する静電像形成手段と、前記感光体に形成されたトナー像が一次転写される中間転写体と、記録材を前記中間転写体とともに挟持して前記中間転写体からトナー像を記録材に二次転写する転写部材と、前記中間転写体からトナー像を記録材に二次転写する二次転写電界と、前記感光体からトナー像を前記中間転写体に一次転写する一次転写電界とを形成するために、前記転写部材に電圧を印加する電源と、前記中間転写体とアースとの間に接続されるツェナーダイオードと、雰囲気環境に応じて、前記感光体上のトナー像が形成される画像部の電位を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a photosensitive member, an electrostatic image forming unit for forming an electrostatic image to form a toner image on the photosensitive member, and a toner image formed on the photosensitive member by primary transfer. An intermediate transfer member, a transfer member that sandwiches the recording material together with the intermediate transfer member and secondarily transfers the toner image from the intermediate transfer member to the recording material, and a secondary toner image from the intermediate transfer member to the recording material. In order to form a secondary transfer electric field to be transferred and a primary transfer electric field for primary transfer of a toner image from the photosensitive member to the intermediate transfer member, a power source for applying a voltage to the transfer member, the intermediate transfer member and the ground And a control means for controlling the potential of the image portion on which the toner image on the photoconductor is formed according to the ambient environment.
本発明によって、コストダウンのために一次転写専用の電源を省く構成において、二次転写を適切に行うために二次転写用の電源が印加する電圧を変更しても、一次転写不良が生じるのを抑制することができる。 According to the present invention, in a configuration in which a power supply dedicated to primary transfer is omitted for cost reduction, even if the voltage applied by the power supply for secondary transfer is changed in order to appropriately perform secondary transfer, a primary transfer failure occurs. Can be suppressed.
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, what attached | subjected the same code | symbol in each drawing has the same structure or effect | action, The duplication description about these was abbreviate | omitted suitably.
（実施形態１）
［画像形成装置］
図１は本実施の形態における画像形成装置を示す。画像形成装置は、各色の画像形成ユニットを独立かつタンデムに配置するタンデム方式を採用している。さらに画像形成装置、各色の画像形成ユニットからトナー像を中間転写体に転写してから、中間転写体からトナー像を記録材に転写する中間転写方式を採用している。
(Embodiment 1)
[Image forming apparatus]
FIG. 1 shows an image forming apparatus according to the present embodiment. The image forming apparatus employs a tandem system in which the image forming units of the respective colors are arranged independently and in tandem. Further, an intermediate transfer system is employed in which a toner image is transferred from an image forming unit of each color to an intermediate transfer member and then transferred from the intermediate transfer member to a recording material.
画像形成ユニット１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）色のトナー像を形成する画像形成手段である。これらの画像形成ユニットは、中間転写ベルト５６の移動方向において上流側から、画像形成ユニット１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄの順、すなわちイエロー、マゼンタ、シアン、黒の順に配置されている。 The image forming units 101a, 101b, 101c, and 101d are image forming units that form yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images, respectively. These image forming units are arranged in the order of the image forming units 101a, 101b, 101c, and 101d from the upstream side in the moving direction of the intermediate transfer belt 56, that is, the order of yellow, magenta, cyan, and black.
各画像形成ユニット１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄはそれぞれ、トナー像が形成される感光体（像担持体）としての感光体ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄを備える。一次帯電器５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄは、各感光体ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄの表面を帯電する帯電手段である。露光装置５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄはレーザスキャナーを備えて、一次帯電器によって帯電された感光体ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄを露光する。レーザスキャナーの出力が画像情報に基づいてオンオフされることによって、画像に対応した静電像が各感光体ドラム上に形成される。すなわち、一次帯電器と露光手段とが、静電像を感光体ドラムに形成する静電像形成手段として機能する。現像装置５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナーを収容する収容器を備えて、感光体ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ上の静電像をトナーを用いて現像する現像手段である。 Each of the image forming units 101a, 101b, 101c, and 101d includes photoreceptor drums 50a, 50b, 50c, and 50d as photoreceptors (image carriers) on which toner images are formed. The primary chargers 51a, 51b, 51c, and 51d are charging units that charge the surfaces of the photosensitive drums 50a, 50b, 50c, and 50d. The exposure devices 52a, 52b, 52c, and 52d include a laser scanner, and expose the photosensitive drums 50a, 50b, 50c, and 50d charged by the primary charger. As the output of the laser scanner is turned on / off based on the image information, an electrostatic image corresponding to the image is formed on each photosensitive drum. That is, the primary charger and the exposure unit function as an electrostatic image forming unit that forms an electrostatic image on the photosensitive drum. Each of the developing devices 53a, 53b, 53c, and 53d includes a container that stores toner of each color of yellow, magenta, cyan, and black, and the electrostatic images on the photosensitive drums 50a, 50b, 50c, and 50d are converted into toner. It is a developing means that uses and develops.
感光体ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄに形成されたトナー像は、中間転写ベルト５６へ一次転写部Ｎ１ａ、Ｎ１ｂ，Ｎ１ｃ，Ｎ１ｄで一次転写される。こうして中間転写ベルト５６上に４色のトナー像が重ねて転写される。一次転写については、後で詳しく説明する。 The toner images formed on the photosensitive drums 50a, 50b, 50c, and 50d are primarily transferred to the intermediate transfer belt 56 by primary transfer portions N1a, N1b, N1c, and N1d. In this way, the four color toner images are transferred onto the intermediate transfer belt 56 in an overlapping manner. The primary transfer will be described in detail later.
感光体ドラムクリーニング装置５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄは、一次転写部Ｎ１ａ、Ｎ１ｂ，Ｎ１ｃ，Ｎ１ｄで転写せず感光体ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄに残留した残留トナーを除去する。 The photosensitive drum cleaning devices 55a, 55b, 55c, and 55d remove residual toner remaining on the photosensitive drums 50a, 50b, 50c, and 50d without being transferred by the primary transfer portions N1a, N1b, N1c, and N1d.
中間転写ベルト５６は、感光体ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄからトナー像が転写される、移動可能な中間転写体である。本実施形態では中間転写ベルト５６は、基層と表層との２層構成である。基層は内面側（張架部材側）であり、張架部材に接触する。表層は外面側（像担持体側）であり、感光ドラムに接触する。基層はポリイミドあるいはポリアミド、ＰＥＮ、ＰＥＥＫ等の樹脂または各種ゴム等にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたものが用いられる。中間転写ベルト５６の基層は、基層の体積抵抗率が１０６〜１０８Ω・ｃｍとなるように形成される。本実施形態における基層としては、ポリイミドで、中心厚みが４５〜１５０ｕｍ程度のフィルム状の無端ベルトが用いられる。さらに表層として、体積抵抗率１０１３〜１０１６Ω・ｃｍのアクリルコートが施される。すなわち表層の抵抗よりも、基層の抵抗の方が低い。表層の厚みは１〜１０ｕｍである。もちろんこれらの数値に限定する意図ではない。 The intermediate transfer belt 56 is a movable intermediate transfer body to which a toner image is transferred from the photosensitive drums 50a, 50b, 50c, and 50d. In this embodiment, the intermediate transfer belt 56 has a two-layer configuration of a base layer and a surface layer. The base layer is on the inner surface side (stretching member side) and is in contact with the stretching member. The surface layer is the outer surface side (image carrier side) and is in contact with the photosensitive drum. The base layer is made of a resin such as polyimide or polyamide, PEN or PEEK, or various rubbers containing an appropriate amount of an antistatic agent such as carbon black. The base layer of the intermediate transfer belt 56 is formed so that the volume resistivity of the base layer is 10 6 to 10 8 Ω · cm. As the base layer in the present embodiment, a film-like endless belt made of polyimide and having a center thickness of about 45 to 150 μm is used. Further, an acrylic coating having a volume resistivity of 10 13 to 10 16 Ω · cm is applied as a surface layer. That is, the resistance of the base layer is lower than the resistance of the surface layer. The thickness of the surface layer is 1 to 10 um. Of course, it is not intended to limit to these numerical values.
中間転写ベルト５６の内周面は、張架部材としての各種ローラ６０，６１，６２，６３によって張架されている。アイドラローラ６０、６１は、各感光体ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄの配列方向に沿って延びる中間転写ベルト５６を張架する。テンションローラ６３は、中間転写ベルト５６に対して一定の張力を与えるテンションローラである。さらにテンションローラ６３は、中間転写ベルト５６の蛇行を防止する補正ローラとしても機能する。なお、テンションローラ６３に対するベルトテンションは５〜１２ｋｇｆ程度になるように構成される。このベルトテンションがかけられることで、一次転写部Ｎ１ａ、Ｎ１ｂ，Ｎ１ｃ，Ｎ１ｄとして、中間転写ベルト５６と感光体ドラム５０ａ〜ｄとの間にニップが形成される。二次転写内ローラ６２は、定速性に優れたモーターにより駆動されて中間転写ベルト５６を循環駆動させる駆動ローラとして機能する。 The inner peripheral surface of the intermediate transfer belt 56 is stretched by various rollers 60, 61, 62, and 63 as stretch members. The idler rollers 60 and 61 stretch an intermediate transfer belt 56 that extends along the arrangement direction of the photosensitive drums 50a, 50b, 50c, and 50d. The tension roller 63 is a tension roller that applies a constant tension to the intermediate transfer belt 56. Further, the tension roller 63 also functions as a correction roller that prevents the intermediate transfer belt 56 from meandering. The belt tension with respect to the tension roller 63 is configured to be about 5 to 12 kgf. By applying this belt tension, a nip is formed between the intermediate transfer belt 56 and the photosensitive drums 50a to 50d as primary transfer portions N1a, N1b, N1c, and N1d. The secondary transfer inner roller 62 functions as a driving roller that is driven by a motor excellent in constant speed and circulates and drives the intermediate transfer belt 56.
記録材は、記録材Ｐを収容する用紙トレイに収容されている。記録材Ｐは、この用紙トレイから所定のタイミングでピックアップローラによって取り出されて、レジストレーションローラ６６へ導かれる。記録材Ｐは、中間転写ベルト上のトナー像が搬送されるのと同期して、中間転写ベルトからトナー像を記録材に転写する二次転写部Ｎ２へレジストレーションローラ６６によって送り出される。 The recording material is stored in a paper tray that stores the recording material P. The recording material P is taken out from the paper tray by a pickup roller at a predetermined timing and guided to the registration roller 66. The recording material P is sent out by the registration roller 66 to the secondary transfer portion N2 for transferring the toner image from the intermediate transfer belt to the recording material in synchronization with the conveyance of the toner image on the intermediate transfer belt.
二次転写外ローラ６４は、中間転写ベルト５６を介して二次転写内ローラを押圧して、二次転写内ローラ６２と共に二次転写部Ｎ２を形成する二次転写部材である。二次転写外ローラは、中間転写ベルトとともに記録材を二次転写部で挟持するように配置される。二次転写用電源２１０は、二次転写外ローラ６４に接続されており、二次転写外ローラ６４に電圧を印加する電圧印加手段としての電源である。 The secondary transfer outer roller 64 is a secondary transfer member that presses the secondary transfer inner roller via the intermediate transfer belt 56 to form the secondary transfer portion N2 together with the secondary transfer inner roller 62. The secondary transfer outer roller is arranged so as to sandwich the recording material together with the intermediate transfer belt at the secondary transfer portion. The secondary transfer power supply 210 is connected to the secondary transfer outer roller 64 and is a power supply as a voltage application unit that applies a voltage to the secondary transfer outer roller 64.
記録材Ｐが二次転写部Ｎ２へ搬送されると、二次転写外ローラにトナーと逆極性の二次転写電圧が印加されることによって、中間転写ベルト５６からトナー像が記録材に転写する。
なお二次転写内ローラ６２はＥＰＤＭゴムからなる。二次転写内ローラの直径は２０ｍｍ、ゴム厚は０．５ｍｍ、硬度は７０°（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）に設定される。二次転写外ローラ６４はＮＢＲゴムやＥＰＤＭゴム等からなる弾性層と芯金からなる。二次転写外ローラの直径は、２４ｍｍになるように形成される。
When the recording material P is conveyed to the secondary transfer portion N2, a toner image is transferred from the intermediate transfer belt 56 to the recording material by applying a secondary transfer voltage having a reverse polarity to the toner to the secondary transfer outer roller. .
The secondary transfer inner roller 62 is made of EPDM rubber. The diameter of the secondary transfer inner roller is set to 20 mm, the rubber thickness is set to 0.5 mm, and the hardness is set to 70 ° (Asker-C). The secondary transfer outer roller 64 is made of an elastic layer made of NBR rubber, EPDM rubber or the like and a cored bar. The diameter of the secondary transfer outer roller is formed to be 24 mm.
中間転写ベルト５６が移動する方向において二次転写部Ｎ２よりも下流側には、記録材に二次転写部Ｎ２で転写せず中間転写ベルト５６に残留した残留トナーや紙粉を除去するための中間転写ベルトクリーニング装置６５が設けられている。 In order to remove residual toner and paper dust remaining on the intermediate transfer belt 56 without being transferred to the recording material by the secondary transfer portion N2 on the downstream side of the secondary transfer portion N2 in the moving direction of the intermediate transfer belt 56. An intermediate transfer belt cleaning device 65 is provided.
［１転高圧レスシステムにおける一次転写電界形成］
本実施形態は、コストダウンのために、一次転写専用の電源を省いた構成である。そこで本実施形態では、感光体ドラムからトナー像を中間転写ベルト５６へ静電的に一次転写するために、二次転写用電源２１０を用いる。（以下、本構成を一転高圧レスシステムと記載する。）
[Formation of primary transfer electric field in a single high pressureless system]
In the present embodiment, a power supply dedicated to primary transfer is omitted for cost reduction. Therefore, in this embodiment, the secondary transfer power source 210 is used to electrostatically transfer the toner image from the photosensitive drum to the intermediate transfer belt 56. (Hereinafter, this configuration is referred to as a high-pressure-less system.)
しかし中間転写ベルトを張架するローラが直接的にアースに接続される構成では、二次転写用電源２１０が電圧を二次転写外ローラ６４に印加しても、張架ローラ側へほとんど電流が流れ、感光ドラム側へ電流が流れないおそれがある。すなわち、二次転写用電源２１０が電圧を印加しても中間転写ベルト５６を介して感光体ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄへ電流が流れず、感光体ドラムと中間転写ベルトとの間に、トナー像を転写するための一次転写電界が働かない。 However, in the configuration in which the roller that stretches the intermediate transfer belt is directly connected to the ground, even when the secondary transfer power supply 210 applies a voltage to the secondary transfer outer roller 64, almost no current flows to the stretch roller side. Current may not flow to the photosensitive drum side. In other words, even when the secondary transfer power supply 210 applies a voltage, no current flows to the photosensitive drums 50a, 50b, 50c, and 50d via the intermediate transfer belt 56, and between the photosensitive drum and the intermediate transfer belt, The primary transfer electric field for transferring the toner image does not work.
そこで一転高圧レスシステムにおいて一次転写電界作用を働かせるためには、張架ローラ６０、６１、６２、６３のすべてとアースとの間に受動素子を配置して、感光体側へ電流が流れるようにするのが望ましい。 Therefore, in order to make the primary transfer electric field action work in the reversing high pressureless system, a passive element is arranged between all of the stretching rollers 60, 61, 62, 63 and the ground so that a current flows to the photosensitive member side. Is desirable.
その結果、中間転写ベルトの電位が高くなり、感光体ドラムと中間転写ベルトとの間に一次転写電界が働くようになる。 As a result, the potential of the intermediate transfer belt becomes high, and a primary transfer electric field works between the photosensitive drum and the intermediate transfer belt.
なお、１転高圧レスシステムで一次転写電界を形成するためには、二次転写用電源２１０が電圧を印加することで、電流が中間転写ベルトの周方向に沿って流すことが必要である。しかし中間転写ベルト自体の抵抗が高ければ、中間転写ベルトが移動する移動方向（周方向）における中間転写ベルトにおける電圧降下が大きくなる。その結果、中間転写ベルトを周方向に伝って感光体ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄへ電流が流れにくくなるおそれもある。そのため、中間転写ベルトが低抵抗の層を持つのが望ましい。本実施形態では中間転写ベルトにおける電圧降下を抑制するために、中間転写ベルトの基層の表面抵抗率が１０２Ω／□以上で１０８Ω／□以下となるように形成される。また本実施形態では中間転写ベルトは２層構成である。これは、表層に高抵抗の層を配置することで、非画像部に流れる電流を抑制して転写性をさらに高めやすいからである。もちろんこの構成に限定する意図ではない。単層の構成にすることもできるし、３層以上の構成にすることもできる。 In order to form a primary transfer electric field in a system without a high-voltage transfer, it is necessary for the current to flow along the circumferential direction of the intermediate transfer belt by applying a voltage from the secondary transfer power supply 210. However, if the resistance of the intermediate transfer belt itself is high, the voltage drop in the intermediate transfer belt in the moving direction (circumferential direction) in which the intermediate transfer belt moves increases. As a result, current may not easily flow to the photosensitive drums 50a, 50b, 50c, and 50d along the circumferential direction of the intermediate transfer belt. Therefore, it is desirable that the intermediate transfer belt has a low resistance layer. In this embodiment, in order to suppress a voltage drop in the intermediate transfer belt, the surface resistivity of the base layer of the intermediate transfer belt is formed to be 10 2 Ω / □ or more and 10 8 Ω / □ or less. In this embodiment, the intermediate transfer belt has a two-layer structure. This is because disposing a high resistance layer on the surface layer makes it easier to suppress the current flowing in the non-image area and further enhance transferability. Of course, the intention is not limited to this configuration. A single-layer structure can be used, and a three-layer structure or more can also be used.
次に図２（ａ）を用いて、感光体ドラムの電位と中間転写ベルトの電位の差である一次転写コントラストについて説明する。 Next, the primary transfer contrast, which is the difference between the potential of the photosensitive drum and the potential of the intermediate transfer belt, will be described with reference to FIG.
図２（ａ）は、感光体ドラム１表面が帯電手段２によって帯電されて、感光体ドラム表面の電位Ｖｄ（ここでは−４５０Ｖとする）となる場合である。その上で図２（ａ）は、帯電された感光体ドラムの表面が露光手段３によって露光されて、感光体ドラムの表面がＶｌ（ここでは−１５０Ｖとする）となる場合である。電位Ｖｄは、トナーが付着されない非画像部の電位であり、電位Ｖｌは、感光体ドラム上のトナーが付着される画像部の電位である。Ｖｉｔｂは中間転写ベルトの電位を示す。 FIG. 2A shows a case where the surface of the photosensitive drum 1 is charged by the charging unit 2 and becomes a potential Vd (here, −450 V) of the surface of the photosensitive drum. 2A shows a case where the surface of the charged photosensitive drum is exposed by the exposure unit 3 and the surface of the photosensitive drum becomes Vl (here, −150 V). The potential Vd is a potential of a non-image portion where no toner is adhered, and the potential Vl is a potential of an image portion where the toner on the photosensitive drum is adhered. Vitb indicates the potential of the intermediate transfer belt.
ドラムの表面電位は帯電、露光手段の下流側、且つ現像手段の上流で感光体ドラムに近接配置された電位センサー２０６の検知結果に基づいて制御される。 The surface potential of the drum is controlled based on the detection result of the potential sensor 206 disposed in the vicinity of the photosensitive drum on the charging and downstream side of the exposure unit and upstream of the developing unit.
電位センサーは感光体ドラム表面の非画像部電位と画像部電位を検知し、非画像部電位に基づいて帯電手段の帯電電位を制御して、画像部電位に基づいて露光手段の露光光量を制御する。 The potential sensor detects the non-image part potential and the image part potential on the surface of the photosensitive drum, controls the charging potential of the charging unit based on the non-image part potential, and controls the exposure light amount of the exposure unit based on the image part potential To do.
この制御により感光体ドラムの表面電位は画像部電位、非画像部電位の両電位とも適正な値にすることができる。 By this control, the surface potential of the photosensitive drum can be set to an appropriate value for both the image portion potential and the non-image portion potential.
この感光体ドラム上の帯電電位に対して、現像装置４によって現像バイアスＶｄｃ（ここではＤＣ成分は−２５０Ｖ）が印加されて、ネガ帯電したトナーが感光体ドラム側に現像される。 A developing bias Vdc (in this case, the DC component is −250 V) is applied to the charged potential on the photosensitive drum by the developing device 4, and the negatively charged toner is developed on the photosensitive drum side.
感光体ドラムのＶｌと現像バイアスＶｄｃとの電位差である現像コントラストＶｃａは、
−１５０（Ｖ）−（−２５０（Ｖ））＝１００（Ｖ）
となる。画像部電位Ｖｌと非画像部電位Ｖｄとの電位差である静電像コントラストＶｃｂは、
−１５０（Ｖ）−（−４５０（Ｖ））＝３００（Ｖ）
となる。感光ドラムの画像部電位Ｖｌと中間転写ベルトの電位Ｖｉｔｂ（ここでは３００Ｖとする）との電位差である一次転写コントラストＶｔｒは、
３００（Ｖ）−（−１５０（Ｖ））＝４５０（Ｖ）
となる。
The development contrast Vca, which is the potential difference between the photosensitive drum Vl and the development bias Vdc, is:
−150 (V) − (− 250 (V)) = 100 (V)
It becomes. The electrostatic image contrast Vcb, which is the potential difference between the image portion potential Vl and the non-image portion potential Vd, is
−150 (V) − (− 450 (V)) = 300 (V)
It becomes. The primary transfer contrast Vtr, which is the potential difference between the image portion potential Vl of the photosensitive drum and the potential Vitb (here, 300 V) of the intermediate transfer belt,
300 (V)-(-150 (V)) = 450 (V)
It becomes.
なお本実施形態では、感光ドラムの電位を検知する正確性を重視して電位センサーが配置される構成であるが、この構成に限定する意図ではない。コストダウンを重視して、電位センサを配置せず、静電潜像形成条件と感光体ドラムの電位との関係性を予めＲＯＭに記憶させた上で、ＲＯＭに記憶された関係性に基づいて感光体ドラムの電位を制御する構成にすることもできる。 In the present embodiment, the potential sensor is arranged with an emphasis on the accuracy of detecting the potential of the photosensitive drum. However, the present invention is not intended to be limited to this configuration. Emphasizing cost reduction, the potential sensor is not disposed, and the relationship between the electrostatic latent image forming condition and the potential of the photosensitive drum is stored in the ROM in advance, and then based on the relationship stored in the ROM. It can also be configured to control the potential of the photosensitive drum.
［ツェナーダイオード］
一転高圧レスシステムでは、一次転写は、中間転写ベルトの電位と感光体ドラムの電位との電位差である一次転写コントラストによって決まる。そのため一次転写コントラストを安定的に形成するためには中間転写ベルトの電位を一定に維持するのが望ましい。
[Zener diode]
In the transfer high pressureless system, the primary transfer is determined by the primary transfer contrast which is a potential difference between the potential of the intermediate transfer belt and the potential of the photosensitive drum. Therefore, in order to stably form the primary transfer contrast, it is desirable to keep the potential of the intermediate transfer belt constant.
そこで本実施形態では、張架ローラとアースとの間に配置される受動素子として、ツェナーダイオードが用いられる。 Therefore, in the present embodiment, a Zener diode is used as a passive element disposed between the stretching roller and the ground.
図３は、ツェナーダイオードの電流電圧特性を示す。ツェナーダイオードは、ツェナー降伏電圧Ｖｂｒ以上の電圧が印加されるまでほとんど電流を流さないが、ツェナー降伏電圧以上の電圧が印加されると急激に電流が流れるような特性を持つ。すなわち、ツェナーダイオード１１にかかる電圧がツェナー降伏電圧以上の範囲では、ツェナーダイオード１１の電圧降下はツェナー電圧を維持するように電流を流す。 FIG. 3 shows the current-voltage characteristics of the Zener diode. A Zener diode has a characteristic that current hardly flows until a voltage equal to or higher than the Zener breakdown voltage Vbr is applied, but current rapidly flows when a voltage equal to or higher than the Zener breakdown voltage is applied. That is, in the range where the voltage applied to the Zener diode 11 is equal to or higher than the Zener breakdown voltage, the current flows so that the voltage drop of the Zener diode 11 maintains the Zener voltage.
このようなツェナーダイオードの電流電圧特性を利用して、中間転写ベルト５６の電位を一定に維持する。 Utilizing such a current-voltage characteristic of the Zener diode, the potential of the intermediate transfer belt 56 is kept constant.
すなわち本実施形態では、アイドラローラ６０、６１、二次転写内ローラ６２、テンションローラ６３等、張架ローラとアースとの間に、受動素子として、ツェナーダイオード１１が配置される。 That is, in the present embodiment, the Zener diode 11 is disposed as a passive element between the tension roller and the ground, such as the idler rollers 60 and 61, the secondary transfer inner roller 62, and the tension roller 63.
その上で、一次転写中は、ツェナーダイオード１１にかかる電圧がツェナー降伏電圧を維持するように、二次転写電源２１０が所定電圧以上の電圧を印加する。その結果、一次転写中に、中間転写ベルト５６のベルト電位を一定に維持することができる。 In addition, during the primary transfer, the secondary transfer power supply 210 applies a voltage equal to or higher than a predetermined voltage so that the voltage applied to the Zener diode 11 maintains the Zener breakdown voltage. As a result, the belt potential of the intermediate transfer belt 56 can be kept constant during the primary transfer.
本実施形態では、張架ローラとアースとの間に、ツェナー降伏電圧Ｖｂｒの規格値が２５Ｖとなるツェナーダイオード１１が１２個直列に接続された状態で配置される。すなわち、ツェナーダイオードにかかる電圧がツェナー降伏電圧を維持する範囲では、中間転写ベルトの電位は、各ツェナーダイオードのツェナー降伏電圧の規格値の合計、すなわち２５×１２＝３００Ｖで一定に維持される。 In the present embodiment, 12 Zener diodes 11 having a standard value of the Zener breakdown voltage Vbr of 25V are arranged in series between the stretching roller and the ground. That is, in the range where the voltage applied to the Zener diode maintains the Zener breakdown voltage, the potential of the intermediate transfer belt is kept constant at the sum of the standard values of the Zener breakdown voltage of each Zener diode, that is, 25 × 12 = 300V.
もちろんツェナーダイオードを複数用いる構成に限定する意図ではない。ツェナーダイオードを１つだけ用いる構成にすることもできる。 Of course, the present invention is not intended to be limited to a configuration using a plurality of Zener diodes. A configuration in which only one Zener diode is used may be employed.
もちろん中間転写ベルトの表面電位は３００Ｖになる構成に限定する意図ではない。使用するトナーの種類や感光体ドラムの特性に応じて適宜設定するのが望ましい。 Of course, the surface potential of the intermediate transfer belt is not intended to be limited to 300V. It is desirable to set appropriately according to the type of toner used and the characteristics of the photosensitive drum.
このように、二次転写用電源２１０によって電圧が印加されると、ツェナーダイオードの電位が所定電位に維持され、感光体ドラムと中間転写ベルトとの間に一次転写電界が形成される。さらに従来の構成と同様に、２次転写高圧電源によって電圧が印加されると、中間転写ベルトと二次転写外ローラとの間に、二次転写電界が形成される。 Thus, when a voltage is applied by the secondary transfer power source 210, the potential of the Zener diode is maintained at a predetermined potential, and a primary transfer electric field is formed between the photosensitive drum and the intermediate transfer belt. Further, similarly to the conventional configuration, when a voltage is applied by the secondary transfer high-voltage power source, a secondary transfer electric field is formed between the intermediate transfer belt and the secondary transfer outer roller.
［ツェナー降伏電圧検知］
本実施形態では、ツェナーダイオード１１にかかる電圧がツェナー降伏電圧を維持する範囲内か範囲外かどうかを判断するために、張架ローラ流入電流検出回路２０５が設けられている。張架ローラ流入電流検出回路２０５は、ツェナーダイオード１１を介してアースに流れ込む電流を検知する電流検知手段である。張架ローラ流入電流検出回路２０５が電流を検知しない間、ツェナーダイオード１１にかかる電圧がツェナー降伏電圧を維持する範囲外と判断される。一方で張架ローラ流入電流検出回路２０５が電流を検知すると、ツェナーダイオード１１にかかる電圧がツェナー降伏電圧を維持する範囲内であると判断される。
[Zener breakdown voltage detection]
In the present embodiment, a tension roller inflow current detection circuit 205 is provided to determine whether the voltage applied to the Zener diode 11 is within or outside the range in which the Zener breakdown voltage is maintained. The tension roller inflow current detection circuit 205 is a current detection unit that detects a current flowing into the ground via the Zener diode 11. While the tension roller inflow current detection circuit 205 does not detect the current, it is determined that the voltage applied to the Zener diode 11 is outside the range in which the Zener breakdown voltage is maintained. On the other hand, when the tension roller inflow current detection circuit 205 detects the current, it is determined that the voltage applied to the Zener diode 11 is within the range in which the Zener breakdown voltage is maintained.
なお本実施形態は、ツェナーダイオード１１にかかる電圧がツェナー降伏電圧を維持する範囲にするために必要となる電圧値を判断する正確性を高めることを重視して、張架ローラ流入電流検出回路が電流を検知する構成である。もちろんこの構成に限定する意図ではない。ダウンタイムが長くなるのを抑制することを重視して、張架ローラ流入電流検出回路が電流を検知する判断機能を実行する構成ではなくて、予めツェナーダイオード１１にかかる電圧がツェナー降伏電圧を維持する範囲にするための電圧値を予めＲＯＭに記憶した構成にすることもできる。 In the present embodiment, the tension roller inflow current detection circuit is designed with an emphasis on improving the accuracy of determining the voltage value required for the voltage applied to the Zener diode 11 to be within a range in which the Zener breakdown voltage is maintained. It is the structure which detects an electric current. Of course, the intention is not limited to this configuration. The tension applied to the zener diode 11 in advance maintains the zener breakdown voltage, rather than a configuration in which the tension roller inflow current detection circuit executes a determination function for detecting the current with emphasis on suppressing an increase in downtime. It is also possible to adopt a configuration in which voltage values for making the range to be stored are stored in the ROM in advance.
［コントローラ］
本画像形成装置全体の制御を行うコントローラの構成について図４を参照して説明する。コントローラは、図４に示すように、ＣＰＵ回路部１５０を有する。ＣＰＵ回路部１５０は、ＣＰＵ（図示せず）、ＲＯＭ１５１およびＲＡＭ１５２を内蔵する。二次転写部電流検出回路２０４は二次外ローラを流れる電流を検出するための回路（二次転写電流検出手段）であり，張架ローラ流入電流検出回路２０５（ツェナーダイオード電流検出手段）は張架ローラに流入する電流を検出するための回路であり，電位センサー２０６は感光体ドラム表面の電位を検出するセンサーであり、温湿度センサー２０７は温湿度を検出するためのセンサーである。
[controller]
The configuration of a controller that controls the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the controller has a CPU circuit unit 150. The CPU circuit unit 150 includes a CPU (not shown), a ROM 151, and a RAM 152. The secondary transfer portion current detection circuit 204 is a circuit (secondary transfer current detection means) for detecting the current flowing through the secondary outer roller, and the stretching roller inflow current detection circuit 205 (zener diode current detection means). This is a circuit for detecting the current flowing into the pedestal roller, the potential sensor 206 is a sensor for detecting the potential of the surface of the photosensitive drum, and the temperature / humidity sensor 207 is a sensor for detecting temperature / humidity.
ＣＰＵ回路部１５０には、二次転写部電流検出回路２０４、張架ローラ流入電流検出回路２０５、電位センサー２０６、温湿度センサー２０７からの情報が入力される。そしてＣＰＵ回路部１５０は、ＲＯＭ１５１に格納されている制御プログラムに応じて、二次転写用電源２１０，現像高圧電源２０１，露光手段高圧電源２０２，帯電手段高圧電源２０３を統括的に制御する。後述する環境テーブルや紙厚さ対応テーブルはＲＯＭ１５１に格納されておりＣＰＵが呼び出して反映される。ＲＡＭ１５２は、制御データを一時的に保持し、また制御に伴う演算処理の作業領域として用いられる。 Information from the secondary transfer portion current detection circuit 204, the stretching roller inflow current detection circuit 205, the potential sensor 206, and the temperature / humidity sensor 207 is input to the CPU circuit portion 150. The CPU circuit unit 150 controls the secondary transfer power source 210, the development high voltage power source 201, the exposure unit high voltage power source 202, and the charging unit high voltage power source 203 in accordance with a control program stored in the ROM 151. An environment table and a paper thickness correspondence table, which will be described later, are stored in the ROM 151 and reflected by being called by the CPU. The RAM 152 temporarily stores control data and is used as a work area for arithmetic processing associated with control.
［二次転写電界適正化のための二次転写用電源の制御］
中間転写ベルトからトナー像を記録材に転写する二次転写電界を適正化するために、二次転写用電源２１０がＣＰＵ回路部１５０によって制御される。
[Control of secondary transfer power supply for optimizing secondary transfer electric field]
In order to optimize the secondary transfer electric field for transferring the toner image from the intermediate transfer belt to the recording material, the secondary transfer power supply 210 is controlled by the CPU circuit unit 150.
適正な二次転写電界は、雰囲気環境や記録材の種類によって変化する。そこで本実施形態では、トナー像を記録材に転写する二次転写電界を適正化するために、調整電圧を印加するＡＴＶＣ（Ａｃｔｉｖｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）とよばれる調整工程を実行。二次転写のための調整工程は、ＣＰＵ回路部１５０によってトナー像を記録材に転写する二次転写工程前の非二次転写時に実行される。すなわちＣＰＵ回路部１５０は、二次転写のための調整工程を実行する実行部（調整部）として機能する。 The appropriate secondary transfer electric field varies depending on the atmospheric environment and the type of recording material. Therefore, in this embodiment, in order to optimize the secondary transfer electric field for transferring the toner image to the recording material, an adjustment process called ATVC (Active Transfer Voltage Control) for applying the adjustment voltage is executed. The adjustment process for secondary transfer is executed at the time of non-secondary transfer before the secondary transfer process in which the CPU circuit unit 150 transfers the toner image to the recording material. That is, the CPU circuit unit 150 functions as an execution unit (adjustment unit) that executes an adjustment process for secondary transfer.
調整工程としてのＡＴＶＣは、二次転写用電源２１０が定電圧制御された複数の調整電圧を印加した上で、調整電圧が印加された時に電流検知手段２２０によって二次転写部を流れる電流が測定されることにより行われる。ＡＴＶＣによって電圧と電流の相関関係を算出することができる。 In the ATVC as the adjustment step, the secondary transfer power supply 210 applies a plurality of adjustment voltages under constant voltage control, and the current flowing through the secondary transfer unit is measured by the current detection means 220 when the adjustment voltage is applied. Is done. The correlation between voltage and current can be calculated by ATVC.
さらに、算出された電流と電圧との相関関係に基づいて、二次転写に必要となる二次転写目標電流Ｉｔを流すための電圧Ｖ１が算出される。二次転写目標電流Ｉｔは、表１で示されるマトリクスに基づいて設定される。 Further, based on the correlation between the calculated current and voltage, a voltage V1 for flowing the secondary transfer target current It necessary for the secondary transfer is calculated. The secondary transfer target current It is set based on the matrix shown in Table 1.
表１は、ＣＰＵ回路部１５０内に設けられた記憶部に記憶されたテーブルである。このテーブルは、雰囲気中の絶対水分量（ｇ／ｋｇ）に応じて、二次転写目標電流Ｉｔを設定し分けるものである。この理由について説明する。水分量が高くなるとトナーの帯電量が小さくなる。そこで、水分量が高くなると、二次転写ターゲット電流は小さくなるように設定される。 Table 1 is a table stored in a storage unit provided in the CPU circuit unit 150. This table sets the secondary transfer target current It according to the absolute water content (g / kg) in the atmosphere. The reason for this will be described. As the amount of water increases, the charge amount of the toner decreases. Therefore, the secondary transfer target current is set so as to decrease as the moisture amount increases.
すなわち水分量が増大すると、二次転写目標電流Ｉｔが減少する。なお絶対水分量は、温湿度センサ２０７によって検出された温度と相対湿度とから、ＣＰＵ回路部１５０によって算出される。なお本実施形態では絶対水分量を用いたがこれに限定する意図ではない。絶対水分量の代わりに相対湿度を用いることもできる。 That is, as the moisture amount increases, the secondary transfer target current It decreases. The absolute moisture amount is calculated by the CPU circuit unit 150 from the temperature detected by the temperature / humidity sensor 207 and the relative humidity. In this embodiment, the absolute moisture amount is used, but it is not intended to be limited to this. Relative humidity can also be used instead of absolute moisture.
ここで、Ｉｔを流すための電圧Ｖ１は、記録材が二次転写部に存在しない場合にＩｔを流すための電圧である。しかし二次転写は、記録材が二次転写部に存在する時に行われる。そこで記録材分の抵抗を考慮するのが望ましい。そこで記録材が分担する記録材分担電圧Ｖ２が電圧Ｖ１に加算される。記録材分担電圧Ｖ２は、表２で示されるマトリクスに基づいて設定される。 Here, the voltage V1 for flowing It is a voltage for flowing It when there is no recording material in the secondary transfer portion. However, the secondary transfer is performed when the recording material exists in the secondary transfer portion. Therefore, it is desirable to consider the resistance of the recording material. Therefore, the recording material sharing voltage V2 shared by the recording material is added to the voltage V1. The recording material sharing voltage V2 is set based on the matrix shown in Table 2.
表２は、ＣＰＵ回路部１５０内に設けられた記憶部に記憶されたテーブルである。このテーブルは、雰囲気中の絶対水分量（ｇ／ｋｇ）と記録材の坪量（ｇ／ｍ２）とに応じて、記録材分担電圧Ｖ２を設定し分けるものである。坪量が増えると、記録材分担電圧Ｖ２は増える。これは、坪量が増えると記録材が厚くなるので、記録材の電気的抵抗が増えるからである。また、絶対水分量が増えると、記録材分担電圧Ｖ２は減る。これは、絶対水分量が増えると、記録材が含有する水分量が増えるので、記録材の電気的抵抗が増えるからである。また、片面印刷時よりも自動両面印刷時や手差両面印刷時の方が、記録材分担電圧Ｖ２は大きい。なお坪量とは、単位面積辺りの重さ（ｇ／ｍ２）を示す単位で、記録材の厚みを示す値として一般的に用いられる。坪量は、操作部でユーザーが入力する場合や、記録材を収容する収容部に記録材の坪量を入力する場合がある。これらの情報に基づいてＣＰＵ回路部１５０は坪量を判断する。 Table 2 is a table stored in a storage unit provided in the CPU circuit unit 150. This table sets the recording material sharing voltage V2 according to the absolute moisture content (g / kg) in the atmosphere and the basis weight (g / m 2 ) of the recording material. As the basis weight increases, the recording material sharing voltage V2 increases. This is because as the basis weight increases, the recording material becomes thicker, and thus the electrical resistance of the recording material increases. Further, when the absolute water content increases, the recording material sharing voltage V2 decreases. This is because when the absolute moisture content increases, the moisture content of the recording material increases, so that the electrical resistance of the recording material increases. Further, the recording material sharing voltage V2 is larger during automatic duplex printing or manual duplex printing than during simplex printing. The basis weight is a unit indicating the weight per unit area (g / m 2 ) and is generally used as a value indicating the thickness of the recording material. The basis weight may be input by the user at the operation unit, or the basis weight of the recording material may be input to the storage unit that stores the recording material. Based on these pieces of information, the CPU circuit unit 150 determines the basis weight.
二次転写目標電流Ｉｔを流すためのＶ１に記録材分担電圧Ｖ２が加算された電圧（Ｖ１＋Ｖ２）が、調整工程に続く二次転写工程中、定電圧制御された二次転写電圧の二次転写目標電圧ＶｔとしてＣＰＵ回路部１５０によって設定される。すなわちＣＰＵ回路部１５０は、二次転写電圧を設定する設定手段として機能する。その結果、雰囲気環境と紙厚さに応じて、適正な電圧値が設定される。また二次転写中は二次転写電圧が定電圧制御された状態で印加されるので、記録材の幅が変わっても二次転写が安定した状態で行われる。 The voltage (V1 + V2) obtained by adding the recording material sharing voltage V2 to V1 for flowing the secondary transfer target current It is the secondary transfer of the secondary transfer voltage controlled at a constant voltage during the secondary transfer process following the adjustment process. The target voltage Vt is set by the CPU circuit unit 150. That is, the CPU circuit unit 150 functions as a setting unit that sets the secondary transfer voltage. As a result, an appropriate voltage value is set according to the atmospheric environment and the paper thickness. Further, during the secondary transfer, the secondary transfer voltage is applied in a state in which the constant voltage is controlled. Therefore, even if the width of the recording material is changed, the secondary transfer is performed in a stable state.
［一次転写適正化のための静電像形成手段の制御］
本実施形態では、適正な二次転写コントラストを形成するために、二次転写用電源２１０が印加する電圧を変更する。
[Control of electrostatic image forming means for proper primary transfer]
In the present embodiment, the voltage applied by the secondary transfer power supply 210 is changed in order to form an appropriate secondary transfer contrast.
例えば、絶対水分量が９（ｇ／ｋｇ）の場合に、坪量が６４（ｇ／ｍ２）の記録材を片面印刷してから、坪量が１５０（ｇ／ｍ２）の記録材を片面印刷する場合には、記録材の分担電圧Ｖ２を８００Ｖから９５０Ｖへ変更する。或いは、絶対水分量が９（ｇ／ｋｇ）の場合に、坪量が６４（ｇ／ｍ２）の記録材を片面印刷するという条件は同じであっても、二次転写外ローラの抵抗が経時変化すれば、二次転写目標電流Ｉｔ（２５μＡ）を流すためのＶ１を変更する。或いは、坪量が６４（ｇ／ｍ２）の記録材を片面印刷するという条件は同じであっても、絶対水分量が９（ｇ／ｋｇ）の場合と、絶対水分量が０．８（ｇ／ｋｇ）の場合とでは、二次転写目標電流Ｉｔも、記録材分担電圧も変更する。 For example, when the absolute moisture content is 9 (g / kg), a recording material having a basis weight of 64 (g / m 2 ) is printed on one side, and then a recording material having a basis weight of 150 (g / m 2 ) is printed. In the case of single-sided printing, the shared voltage V2 of the recording material is changed from 800V to 950V. Alternatively, even when the absolute water content is 9 (g / kg), the resistance of the secondary transfer outer roller is the same even if the recording medium having a basis weight of 64 (g / m 2 ) is printed on the same surface. If it changes with time, V1 for flowing the secondary transfer target current It (25 μA) is changed. Alternatively, even if the recording medium having a basis weight of 64 (g / m 2 ) is printed on the same surface, the absolute moisture content is 0.8 (0.8 g / kg) and the absolute moisture content is 0.8 (g / kg). g / kg), the secondary transfer target current It and the recording material sharing voltage are also changed.
しかし一次転写専用の電源を省いた構成一転高圧レスシステムでは、一次転写コントラストも、二次転写用電源２１０を用いて形成される。そのため二次転写電界を適正化するために二次転写用電源２１０が印加する電圧を変更すると、二次転写と同時に一次転写を行う場合、中間転写ベルトの電位が変われば、一次転写不良を引き起こすおそれがある。 However, in a configuration where the power supply dedicated for primary transfer is omitted, the primary transfer contrast is also formed using the power supply 210 for secondary transfer. Therefore, if the voltage applied by the secondary transfer power supply 210 is changed in order to optimize the secondary transfer electric field, primary transfer is performed simultaneously with the secondary transfer. If the potential of the intermediate transfer belt changes, a primary transfer failure is caused. There is a fear.
そこで本実施形態では、二次転写適正化のために二次転写用電源２１０が印加する電圧を変更する場合には、ツェナーダイオードの電圧降下はツェナー降伏電圧にする。そのため、二次転写適正化のために二次転写用電源２１０が印加する電圧を変更する場合であっても、中間転写ベルトの電位が変わらない。その上で、必要な場合には感光体ドラム上の画像部電位を変更して、必要でない場合には感光体ドラムの画像部電位を変更しない。 Therefore, in this embodiment, when the voltage applied by the secondary transfer power supply 210 is changed for proper secondary transfer, the Zener diode voltage drop is set to the Zener breakdown voltage. Therefore, even when the voltage applied by the secondary transfer power supply 210 is changed for proper secondary transfer, the potential of the intermediate transfer belt does not change. In addition, the image portion potential on the photosensitive drum is changed when necessary, and the image portion potential of the photosensitive drum is not changed when not necessary.
そのため１転高圧レスシステムにおいて、二次転写コントラストを適正化するために二次転写用電源２１０が印加する電圧を変更しても、一次転写電界が変化するのが抑制される。その結果、適正な一次転写コントラストを形成することができる。 For this reason, in the one-transfer high-voltage-less system, even if the voltage applied by the secondary transfer power supply 210 is changed to optimize the secondary transfer contrast, the primary transfer electric field is suppressed from changing. As a result, an appropriate primary transfer contrast can be formed.
一次転写コントラストは、表３のテーブルに基づいて設定される。表３はＣＰＵ回路部１５０内に設けられた記憶部に記憶されたテーブルであって、一次転写コントラストと雰囲気環境との関係を示す。このテーブルは、一次転写コントラストを、色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）と雰囲気環境に応じて、設定し分ける。 The primary transfer contrast is set based on the table in Table 3. Table 3 is a table stored in a storage unit provided in the CPU circuit unit 150, and shows the relationship between the primary transfer contrast and the atmospheric environment. In this table, the primary transfer contrast is separately set according to the color (Y, M, C, Bk) and the atmospheric environment.
例えば、絶対水分量が９（ｇ／ｋｇ）の雰囲気環境において、坪量が６４（ｇ／ｍ２）の記録材について片面印刷をユーザに選択されてから、坪量が１５０（ｇ／ｍ２）の記録材について片面印刷をユーザに選択された場合について説明する。この場合、記録材の分担電圧Ｖ２が８００Ｖから９５０Ｖへ変わるので、二次転写目標電圧Ｖｔが変わる。一方で記録材の厚さは一次転写には関係しないので、適正な一次転写コントラストは変わらない。 For example, in an atmospheric environment with an absolute moisture content of 9 (g / kg), the user selects single-sided printing for a recording material with a basis weight of 64 (g / m 2 ), and then the basis weight is 150 (g / m 2). A case where the user selects single-sided printing for the recording material (1) will be described. In this case, since the shared voltage V2 of the recording material is changed from 800V to 950V, the secondary transfer target voltage Vt is changed. On the other hand, since the thickness of the recording material is not related to the primary transfer, the proper primary transfer contrast does not change.
そこで二次転写コントラスト適正化のために、二次転写用電源２１０が二次転写外ローラに印加する電圧が変更される。しかしツェナーダイオードにかかる電圧がツェナー降伏電圧を維持する範囲で二次転写が行われることで、中間転写ベルトの電位は３００Ｖで一定に保持される。さらに静電像形成手段の静電像形成条件を変更することなく、静電像形成手段の静電像形成条件は維持される。その結果、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ色それぞれについての一次転写コントラストが適正な値４９０Ｖ、４５０Ｖ，４５０Ｖ，４００Ｖで維持される。 Therefore, in order to optimize the secondary transfer contrast, the voltage applied to the secondary transfer outer roller by the secondary transfer power supply 210 is changed. However, secondary transfer is performed in a range where the voltage applied to the Zener diode maintains the Zener breakdown voltage, so that the potential of the intermediate transfer belt is kept constant at 300V. Further, the electrostatic image forming conditions of the electrostatic image forming means are maintained without changing the electrostatic image forming conditions of the electrostatic image forming means. As a result, the primary transfer contrast for each of the Y, M, C, and K colors is maintained at appropriate values 490V, 450V, 450V, and 400V.
次に例えば、坪量が６４（ｇ／ｍ２）の記録材についての片面印刷を、絶対水分量が９（ｇ／ｋｇ）の雰囲気環境で行ってから、絶対水分量が０．８（ｇ／ｋｇ）の雰囲気環境で行う場合について説明する。 Next, for example, single-sided printing of a recording material having a basis weight of 64 (g / m 2 ) is performed in an atmospheric environment with an absolute moisture content of 9 (g / kg), and then the absolute moisture content is 0.8 (g / Kg) will be described.
この場合、表１、表２に示されるように、二次転写目標電流Ｉｔと記録材分担電圧Ｖ２とが共に変更される。より具体的には、水分量の減少に伴ってトナー帯電量が増加するので、二次転写目標電流Ｉｔは３０μＡから３２μＡに変更される。また、記録材が含む水分量減少に伴って記録材の抵抗が増えるので、記録材分担電圧Ｖ２は８００Ｖから９００Ｖへ変更される。そのため二次転写目標電圧Ｖｔが増加する。一方で、水分量の減少に伴ってトナーの帯電量が増加するので、適正な一次転写コントラストも増加する。より具体的には表３に示されるように、適正な一次転写コントラストは、Ｙ色については４９０Ｖから５４０Ｖへ変わり、Ｍ色とＣ色については４５０Ｖから５００Ｖへ変わり、Ｂｋ色については４００Ｖから４５０Ｖへ変わる。 In this case, as shown in Tables 1 and 2, both the secondary transfer target current It and the recording material sharing voltage V2 are changed. More specifically, since the toner charge amount increases as the moisture amount decreases, the secondary transfer target current It is changed from 30 μA to 32 μA. Further, since the resistance of the recording material increases as the moisture content of the recording material decreases, the recording material sharing voltage V2 is changed from 800V to 900V. Therefore, the secondary transfer target voltage Vt increases. On the other hand, since the charge amount of the toner increases as the moisture amount decreases, the appropriate primary transfer contrast also increases. More specifically, as shown in Table 3, the proper primary transfer contrast changes from 490 V to 540 V for Y color, from 450 V to 500 V for M and C colors, and from 400 V to 450 V for Bk color. Change to.
そこで二次転写用電源が印加する電圧が変わっても、二次転写と並行して行われる一次転写についての一次転写コントラストを適正化するために次のような制御を行う。すなわち、二次転写がツェナーダイオードにかかる電圧がツェナー降伏電圧を維持する範囲で行われることで、中間転写ベルトの電位を３００Ｖで一定に維持する。その上で、感光ドラムの画像部電位を変更する。 Therefore, even if the voltage applied by the secondary transfer power supply changes, the following control is performed to optimize the primary transfer contrast for the primary transfer performed in parallel with the secondary transfer. That is, secondary transfer is performed in a range where the voltage applied to the Zener diode maintains the Zener breakdown voltage, so that the potential of the intermediate transfer belt is kept constant at 300V. Then, the image portion potential of the photosensitive drum is changed.
ここでは、Ｍ色について例として図２を用いて説明する。図２（ａ）は、絶対水分量が９（ｇ／ｋｇ）の雰囲気環境の場合を示して、図２（ｂ）は絶対水分量が０．８（ｇ／ｋｇ）の雰囲気環境で行う場合を示す。 Here, the M color will be described with reference to FIG. 2 as an example. 2A shows the case of an atmospheric environment with an absolute moisture content of 9 (g / kg), and FIG. 2B shows the case of performing in an atmospheric environment with an absolute moisture content of 0.8 (g / kg). Indicates.
絶対水分量が９（ｇ／ｋｇ）の場合、Ｍ色の一次転写コントラストＶｔｒを４５０Ｖに設定するために、中間転写ベルトの電位Ｖｉｔｂを３００Ｖすると共に、感光体ドラムの画像部電位Ｖｌ１を
Ｖｌ＝３００（Ｖ）―４５０Ｖ（Ｖ）＝−１５０Ｖと設定される。
When the absolute water content is 9 (g / kg), in order to set the primary transfer contrast Vtr of M color to 450V, the potential Vitb of the intermediate transfer belt is set to 300V, and the image portion potential Vl1 of the photosensitive drum is set to Vl = 300 (V) −450V (V) = − 150V is set.
ここで現像コントラストＶｃａは１００Ｖ、静電像コントラストＶｃｂは３００Ｖとすると、
現像Ｖｄｃ：−１５０（Ｖ）−１００（Ｖ）＝−２５０（Ｖ）
帯電Ｖｄ：−１５０（Ｖ）−３００（Ｖ）＝−４５０（Ｖ）
となる。
Here, assuming that the development contrast Vca is 100V and the electrostatic image contrast Vcb is 300V,
Development Vdc: -150 (V) -100 (V) =-250 (V)
Charging Vd: −150 (V) −300 (V) = − 450 (V)
It becomes.
一方で絶対水分量が０．８（ｇ／ｋｇ）の雰囲気環境の場合、一次転写コントラストＶｔｒを５００Ｖに設定するために、中間転写ベルトの電位Ｖｉｔｂを３００Ｖすると共に、感光体ドラムの画像部電位Ｖｌを
Ｖｌ＝３００（Ｖ）―５００Ｖ（Ｖ）＝−２００Ｖと設定される。
On the other hand, in the case of an atmospheric environment with an absolute water content of 0.8 (g / kg), in order to set the primary transfer contrast Vtr to 500 V, the potential Vitb of the intermediate transfer belt is set to 300 V and the image portion potential of the photosensitive drum. Vl is set to Vl = 300 (V) −500 V (V) = − 200 V.
ここで現像コントラストＶｃａは１００Ｖ、静電像コントラストＶｃｂは３００Ｖで変えないようにすると、
現像Ｖｄｃ：−２００（Ｖ）−１００（Ｖ）＝−３００（Ｖ）
帯電Ｖｄ：−２００（Ｖ）−３００（Ｖ）＝−５００（Ｖ）
となる。
Here, the development contrast Vca is 100V, and the electrostatic image contrast Vcb is 300V.
Development Vdc: -200 (V) -100 (V) =-300 (V)
Charging Vd: -200 (V) -300 (V) = -500 (V)
It becomes.
なおＭ色を例として説明したが、Ｙ、Ｃ、Ｂｋ各色についても同様に感光体ドラム電位、現像バイアスを決めることができる。 Although the M color has been described as an example, the photosensitive drum potential and the developing bias can be similarly determined for each of the colors Y, C, and Bk.
なお本実施形態では、感光体ドラムの画像部電位を制御するときに、一次帯電器の出力と現像器の現像バイアスを変更するが、露光装置の出力は変更しない。そのため感光体ドラムの画像部電位を制御するときに、現像コントラストや静電像コントラストが変わらない。その結果、現像コントラストを変更することに起因する画像濃度への影響が抑制される。また、現像バイアスと非画像部電位との電位差が変わらずに静電像コントラストを変更することに起因する非画像域へのトナー付着という問題が発生するのが抑制される。また、本実施形態では、画像部電位を変更するために、現像バイアスを変更する構成である。しかしこの構成に限定する意図ではない。画像部電位を変更するために、露光装置の出力を変更する構成にすることもできる。 In this embodiment, when the image portion potential of the photosensitive drum is controlled, the output of the primary charger and the developing bias of the developing device are changed, but the output of the exposure device is not changed. Therefore, the development contrast and the electrostatic image contrast do not change when the image portion potential of the photosensitive drum is controlled. As a result, the influence on the image density caused by changing the development contrast is suppressed. Further, it is possible to suppress the occurrence of the problem of toner adhesion to the non-image area caused by changing the electrostatic image contrast without changing the potential difference between the developing bias and the non-image portion potential. In this embodiment, the developing bias is changed to change the image portion potential. However, it is not intended to limit to this configuration. In order to change the image portion potential, the output of the exposure apparatus can be changed.
（実施形態２）
実施形態１においては中間転写ベルトのベルト電位に対して感光体ドラムの静電像電位を調整することで一次転写コントラストを稼ぐ方法に関して提案した。しかしながら感光体ドラムの特性上、画像部電位、非画像部電位には帯電限界値がある。つまり帯電手段の帯電により帯電電位が上がらない領域、露光手段による露光により非画像部電位が減衰しない領域が存在する。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, a method for increasing the primary transfer contrast by adjusting the electrostatic image potential of the photosensitive drum with respect to the belt potential of the intermediate transfer belt has been proposed. However, due to the characteristics of the photosensitive drum, there are charge limit values for the image portion potential and the non-image portion potential. That is, there is a region where the charging potential does not increase due to charging of the charging unit, and a region where the non-image portion potential does not attenuate due to exposure by the exposure unit.
よって、実施形態２においては静電像電位の調整が感光体ドラムの帯電限界に来た場合の対応に関する。例えば、感光体ドラムの帯電電位が上がらなくなった場合、露光後電位が下がらなくなった場合である。本実施形態では、静電像電位の調整が感光体ドラムの帯電限界に来た場合、図５に示されるように複数のツェナーダイオードが張架ローラに対して切り替え可能な構成にした上で、ツェナー降伏電圧の異なるツェナーダイオードを用意して切り替える。本実施形態では、中間転写ベルトの電位が３００Ｖ，４００Ｖ，５００Ｖに切り替えることができるように構成される。たとえば、実施形態１の形態でベルト電位を３００Ｖで制御したいたものをツェナー降伏電圧が４００Ｖのツェナーダイオードに切り替えてベルト電位を４００Ｖに上げることができる。 Therefore, the second embodiment relates to a case where the adjustment of the electrostatic image potential reaches the charging limit of the photosensitive drum. For example, when the charged potential of the photosensitive drum does not increase, the potential after exposure does not decrease. In the present embodiment, when the adjustment of the electrostatic image potential reaches the charging limit of the photosensitive drum, a configuration in which a plurality of zener diodes can be switched with respect to the stretching roller as shown in FIG. Prepare and switch Zener diodes with different Zener breakdown voltages. In the present embodiment, the potential of the intermediate transfer belt can be switched to 300V, 400V, and 500V. For example, the belt potential controlled to 300V in the first embodiment can be switched to a Zener diode having a Zener breakdown voltage of 400V to increase the belt potential to 400V.
ツェナーダイオードを切り替える制御のタイミングは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいずれかの感光体ドラムで帯電限界となったタイミングである。 The timing of the control for switching the Zener diode is the timing when the charge limit is reached on any one of Y, M, C, and K photoconductor drums.
なお本実施形態は、電子写真方式で静電像を形成する画像形成装置について説明したが、この構成に限定する意図ではない。電子写真方式でなくて、静電気力方式で静電像を形成する画像形成装置にすることもできる。 In the present embodiment, an image forming apparatus that forms an electrostatic image by an electrophotographic method has been described. An image forming apparatus that forms an electrostatic image by an electrostatic force method instead of the electrophotographic method can be provided.
５０ 感光ドラム
５６ 中間転写ベルト
２１０ 二次転写用電源
６４ 二次転写外ローラ
１５０ ＣＰＵ回路部
50 Photosensitive drum 56 Intermediate transfer belt 210 Power supply for secondary transfer 64 Secondary transfer outer roller 150 CPU circuit section
Claims (4)
前記感光体にトナー像を形成するため静電像を形成する静電像形成手段と、
前記感光体に形成されたトナー像が一次転写される中間転写体と、
記録材を前記中間転写体とともに挟持して前記中間転写体からトナー像を記録材に二次転写する転写部材と、
前記中間転写体からトナー像を記録材に二次転写する二次転写電界と、前記感光体からトナー像を前記中間転写体に一次転写する一次転写電界とを形成するために、前記転写部材に電圧を印加する電源と、
前記中間転写体とアースとの間に接続されるツェナーダイオードと、
雰囲気環境に応じて、前記感光体上のトナー像が形成される画像部の電位を制御する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。 A photoreceptor,
Electrostatic image forming means for forming an electrostatic image to form a toner image on the photoreceptor;
An intermediate transfer member to which a toner image formed on the photosensitive member is primarily transferred;
A transfer member that sandwiches the recording material together with the intermediate transfer member and secondarily transfers a toner image from the intermediate transfer member to the recording material;
In order to form a secondary transfer electric field for secondary transfer of the toner image from the intermediate transfer member to the recording material and a primary transfer electric field for primary transfer of the toner image from the photosensitive member to the intermediate transfer member. A power supply for applying voltage;
A Zener diode connected between the intermediate transfer member and ground;
An image forming apparatus comprising: a control unit that controls a potential of an image portion on which the toner image on the photosensitive member is formed according to an atmospheric environment.
4. The electrostatic image forming unit includes: a charging unit that charges the photoconductor; and an exposure unit that exposes the photoconductor charged by the charging unit. The image forming apparatus described in the item.
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