JP2013222110A - Image forming apparatus - Google Patents

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Takuya Okada
拓也 岡田
Takayuki Takai
隆幸 高井
Eiji Tabata
英二 田畑
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a reduction in the rate of reverse transfer of residual toner from an intermediate transfer body to a photoreceptor, in an image forming apparatus that removes a toner that is not secondary-transferred to a sheet and remains on an intermediate transfer belt from the surface of the intermediate transfer belt by reverse transfer of the residual toner from the intermediate transfer belt to a photoreceptor.SOLUTION: When a presence range of residual toner on an intermediate transfer belt 33 and a primary transfer planned range of a toner image to be transferred from a photoreceptor 20 to the intermediate transfer belt 33 overlap with each other, a time period of forming an electrostatic latent image on the photoreceptor 20 is delayed so that reverse transfer of the residual toner from the intermediate transfer belt 33 to the photoreceptor 20 by a primary transfer roller 24 and primary transfer of the toner image from the photoreceptor 20 to the intermediate transfer belt 33 do not occur at the same time.

Description

本発明は画像形成装置に関し、より詳細には、色の異なるトナー像を中間転写体上に1次転写して重ね合わせた後、被転写材に一括して2次転写する画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus that primarily transfers and superimposes toner images of different colors onto an intermediate transfer body, and then secondary-transfers them collectively onto a transfer material. It is.

いわゆるフルカラー画像形成装置として、像担持体としての感光体に色の異なるトナー像を形成し、これらのトナー像を中間転写体に1次転写して順次重ね合わせフルカラーのトナー像とした後、用紙などの被転写部材に2次転写する装置が知られている。   As a so-called full-color image forming apparatus, toner images of different colors are formed on a photoconductor as an image carrier, and these toner images are primarily transferred to an intermediate transfer body to be sequentially superposed to form a full-color toner image. There is known an apparatus for secondary transfer to a member to be transferred such as.

このようなフルカラー画像形成装置において、2次転写せずに中間転写体上の残留した残トナーを中間転写体上から除去する方法として、耐久性等の観点から電界クリーニング方式が用いられつつある。   In such a full-color image forming apparatus, an electric field cleaning method is being used from the viewpoint of durability and the like as a method for removing residual toner remaining on the intermediate transfer member from the intermediate transfer member without performing secondary transfer.

そして、電界クリーニング方式の一つとして、1次転写手段に印加される電極と同極性の電圧をクリーニング部材に印加して残トナーを逆帯電させて、1次転写時に残トナーを中間転写体から感光体に逆転写し、感光体のクリーニング部材で回収する方式(以下、「逆帯電方式」と記すことがある)が提案されている(例えば、特許文献1〜3を参照)。   As one of the electric field cleaning methods, a voltage having the same polarity as that of the electrode applied to the primary transfer unit is applied to the cleaning member to reversely charge the residual toner, and the residual toner is removed from the intermediate transfer member during the primary transfer. There has been proposed a method (hereinafter, referred to as “reverse charging method”) in which the toner is reversely transferred to the photoreceptor and collected by a cleaning member for the photoreceptor (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

特開平9-44007号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-44007 特開平9-50198号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-50198 特開2005-250412号公報JP 2005-250412 A

上記提案の逆帯電方式について本発明者等が種々検討を重ねたところ、図9(a)に示すように、1次転写領域において残トナーが逆転写される際に、感光体20上にトナー像が形成されていない場合には、残トナーは中間転写体33から感光体20に円滑に逆転写される一方、図9(b)に示すように、感光体20上にトナー像が形成されている場合には、残トナーが感光体20に逆転写される割合が極端に低くなり、感光体側に回収できなかった残トナーが、次のトナー像に入り込んだ。トナー像中に入り込んだ残トナー(黒色)の割合(黒化面積率(%))を測定したところ、図10に示すように、感光体20上にトナー像が形成されていなかった場合の黒化面積率は0.2%であったのに対し、感光体上にトナー像(ベタ画像)が形成されていた場合の黒化面積率は1.0%と格段に高い値であった。   As a result of various studies by the present inventors on the proposed reverse charging method, as shown in FIG. 9A, when the remaining toner is reversely transferred in the primary transfer region, the toner is transferred onto the photoreceptor 20. When no image is formed, the residual toner is smoothly reversely transferred from the intermediate transfer member 33 to the photoconductor 20, while a toner image is formed on the photoconductor 20 as shown in FIG. 9B. In this case, the rate at which the residual toner is reversely transferred to the photoconductor 20 becomes extremely low, and the residual toner that could not be collected on the photoconductor side entered the next toner image. When the ratio of the residual toner (black) that entered the toner image (blackened area ratio (%)) was measured, as shown in FIG. 10, the black when no toner image was formed on the photoreceptor 20. The blackened area ratio was 0.2%, whereas the blackened area ratio when the toner image (solid image) was formed on the photoconductor was a significantly high value of 1.0%.

本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、逆帯電方式を用いた画像形成装置において、中間転写体から感光体に残トナーが逆転写する割合を低下させないことにある。   The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to not reduce the rate of reverse transfer of residual toner from an intermediate transfer member to a photosensitive member in an image forming apparatus using a reverse charging method. There is.

前記目的を達成する本発明に係る画像形成装置は、回転自在の像担持体と、回転自在の中間転写体と、前記像担持体上に形成された静電潜像を色の異なるトナーで現像する複数の現像手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を、トナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することによって前記中間転写体に1次転写させる1次転写手段と、前記中間転写体上に1次転写されたトナー像を、トナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することによって被転写部材に2次転写させる2次転写手段と、2次転写手段よりも前記中間転写体の回転方向下流側に設けられた、2次転写されずに前記中間転写体上に残留した残トナーを、1次転写手段に印加される電圧と同極性に帯電させる帯電手段と、前記像担持体への静電潜像の形成を制御する制御手段とを備え、前記中間転写体上に残留した残トナーを、前記帯電手段によって、1次転写手段に印加される電圧と同極性に帯電させ、1次転写手段によって前記中間転写体から前記像担持体に残トナーを逆転写して前記中間転写体上から除去する画像形成装置において、前記中間転写体上の残トナーの存在範囲と、前記像担持体から前記中間転写体に転写されるトナー像の1次転写予定範囲とが重なる場合に、前記制御手段は、1次転写手段による、前記中間転写体から前記像担持体への残トナーの逆転写と、前記像担持体から前記中間転写体へのトナー像の1次転写とが同時に生じないように、前記像担持体に静電潜像を形成する時期を遅らせることを特徴とする。   An image forming apparatus according to the present invention that achieves the above object includes a rotatable image carrier, a rotatable intermediate transfer member, and an electrostatic latent image formed on the image carrier developed with different color toners. A plurality of developing means, a primary transfer means for primary transfer of the toner image formed on the image carrier to the intermediate transfer body by applying a voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner; A secondary transfer unit that secondary-transfers the toner image that has been primarily transferred onto the intermediate transfer member to a member to be transferred by applying a voltage having a polarity opposite to the charged polarity of the toner; A charging unit provided on the downstream side in the rotation direction of the transfer body and charging the residual toner remaining on the intermediate transfer body without secondary transfer to the same polarity as the voltage applied to the primary transfer unit; Control for controlling formation of electrostatic latent image on image carrier The residual toner remaining on the intermediate transfer body is charged to the same polarity as the voltage applied to the primary transfer means by the charging means, and the image is transferred from the intermediate transfer body by the primary transfer means. In an image forming apparatus that reversely transfers residual toner to a carrier and removes it from the intermediate transfer member, a residual toner existing range on the intermediate transfer member and a toner image transferred from the image carrier to the intermediate transfer member When the scheduled primary transfer area overlaps, the control means performs reverse transfer of residual toner from the intermediate transfer body to the image carrier by the primary transfer means, and from the image carrier to the intermediate transfer body. The timing of forming the electrostatic latent image on the image carrier is delayed so that the primary transfer of the toner image to the toner does not occur at the same time.

ここで、前記複数の現像手段に対応して複数の像担持体と複数の1次転写手段とを設けて、前記中間転写体の回転方向最上流に位置する像担持体と1次転写手段とによって、前記中間転写体に残留した残トナーを前記中間転写体から除去するようにしてもよい。   Here, a plurality of image carriers and a plurality of primary transfer units are provided corresponding to the plurality of developing units, and the image carrier and the primary transfer unit positioned at the most upstream in the rotation direction of the intermediate transfer member, Thus, residual toner remaining on the intermediate transfer member may be removed from the intermediate transfer member.

前記中間転写体上の残トナーの存在範囲は、中間転写体に直近に1次転写されたトナー像の存在範囲とするのが好ましい。   It is preferable that the residual toner existing range on the intermediate transfer member is the existing toner image primary transfer range closest to the intermediate transfer member.

また、前記トナー像の存在範囲を格子状に区分けし、それぞれの区分ごとに残トナーが存在するかどうか判断するのが好ましい。   Further, it is preferable to divide the existence range of the toner image into a grid and determine whether or not there is residual toner for each division.

そしてまた、前記中間転写体上の残トナー率を、環境条件、被転写部材の種類、中間転写体に1次転写されたトナー像の色の少なくとも1つに基づいて算出し、算出された残トナー率が所定値以上の場合に前記中間転写体上に残トナーが存在すると判断するようにしてもよい。   Further, the residual toner ratio on the intermediate transfer member is calculated based on at least one of the environmental conditions, the type of member to be transferred, and the color of the toner image primarily transferred to the intermediate transfer member. When the toner ratio is a predetermined value or more, it may be determined that there is residual toner on the intermediate transfer member.

本発明の画像形成装置では、中間転写体上の残トナーの存在範囲と、感光体から中間転写体に転写されるトナー像の1次転写予定範囲とが重なる場合には、像担持体に静電潜像を形成する時期を遅らせて、中間転写体から像担持体への残トナーの逆転写と、像担持体から中間転写体へのトナー像の1次転写とが同時に生じないようにするので、中間転写体から感光体に残トナーが逆転写する割合を低下させることがない。これにより、残トナーが多くなる特殊な条件下でもノイズのない高画質な画像が得られる。   In the image forming apparatus of the present invention, when the remaining toner existing range on the intermediate transfer member and the scheduled primary transfer range of the toner image transferred from the photosensitive member to the intermediate transfer member overlap, The timing of forming the electrostatic latent image is delayed so that the reverse transfer of the residual toner from the intermediate transfer member to the image carrier and the primary transfer of the toner image from the image carrier to the intermediate transfer member do not occur simultaneously. Therefore, the rate at which the residual toner is reversely transferred from the intermediate transfer member to the photosensitive member is not reduced. As a result, a high-quality image free from noise can be obtained even under special conditions where the amount of residual toner increases.

本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概説図である。1 is a schematic diagram illustrating an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. 図1の画像形成装置の中間転写ベルト33及びその周辺の概説図である。FIG. 2 is a schematic view of an intermediate transfer belt 33 and its surroundings in the image forming apparatus of FIG. 1. 本発明に係る画像形成装置の他の実施形態を示す要部概説図である。It is a principal part schematic diagram which shows other embodiment of the image forming apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る画像形成装置のさらに他の実施形態を示す要部概説図である。It is a principal part schematic diagram which shows other embodiment of the image forming apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る画像形成装置のさらに他の実施形態を示す要部概説図である。It is a principal part schematic diagram which shows other embodiment of the image forming apparatus which concerns on this invention. 温度と湿度によって残トナーの発生しやすい領域を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a region where residual toner is likely to be generated depending on temperature and humidity. トナー像の存在範囲を格子状に区分けする際の区分の大きさを例示した図である。FIG. 6 is a diagram exemplifying the size of a division when dividing the existence range of a toner image into a lattice shape. 実施例及び比較例において実施した制御のフローチャートである。It is a flowchart of the control implemented in the Example and the comparative example. 中間転写体から感光体へ残トナーが逆転写されるときの状態図である。FIG. 6 is a state diagram when the residual toner is reversely transferred from the intermediate transfer member to the photosensitive member. 残トナーが逆転写される際に感光体にトナー像があるかどうかによって、黒化面積率が違うことを示すグラフである。6 is a graph showing that the black area ratio varies depending on whether or not a toner image is present on the photoreceptor when the remaining toner is reversely transferred.

以下、本発明に係る画像形成装置について図に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。   The image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments.

図1に、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概説図を示す。図1の画像形成装置は所謂タンデム方式のカラープリンターDである。もちろん、プリンターのほか、さらにスキャナを有する複写機、ファクシミリ又はそれらの機能を複合的に備えた複合機等にも本発明を適用することができる。また、画像形成方式としてはタンデム方式に限定されるものではなく、他の方式、例えば、回転軸の周囲に4つの現像装置を配置し、これらを順次静電潜像担持体に対向させてフルカラー画像を作成する所謂4サイクル方式であっても構わない。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus shown in FIG. 1 is a so-called tandem color printer D. Of course, in addition to a printer, the present invention can also be applied to a copying machine having a scanner, a facsimile, or a multi-function machine having these functions combined. Further, the image forming method is not limited to the tandem method, and other methods, for example, four developing devices are arranged around the rotation shaft, and these are sequentially opposed to the electrostatic latent image carrier to be full color. A so-called four-cycle method for creating an image may be used.

画像形成装置Dは、導電性を有する無端状の中間転写ベルト(中間転写体)33を有する。中間転写ベルト33は、図の左右両側にそれぞれ配置された一対のローラ31,32に掛架されている。ローラ32は不図示のモータに連結されており、モータの駆動によってローラ32は反時計回りに回転し、これによって中間転写ベルト33とこれに接するローラ31は従動回転する。ローラ32に支持されているベルト部分の外側には、2次転写ローラ(2次転写手段)34が不図示の付勢手段によって常時圧接している。2次転写ローラ34には電圧印加装置35が接続されている。この2次転写ローラ34と中間転写ベルト33とのニップ部(2次転写領域)において中間転写ベルト33上に形成されたトナー像が、搬送されてきた用紙(被転写部材)Pに転写される。   The image forming apparatus D includes an endless intermediate transfer belt (intermediate transfer member) 33 having conductivity. The intermediate transfer belt 33 is hung on a pair of rollers 31 and 32 disposed on both the left and right sides in the drawing. The roller 32 is connected to a motor (not shown), and the roller 32 rotates counterclockwise by driving the motor, whereby the intermediate transfer belt 33 and the roller 31 in contact therewith are driven to rotate. A secondary transfer roller (secondary transfer unit) 34 is always pressed against the outside of the belt portion supported by the roller 32 by a biasing unit (not shown). A voltage applying device 35 is connected to the secondary transfer roller 34. The toner image formed on the intermediate transfer belt 33 at the nip portion (secondary transfer region) between the secondary transfer roller 34 and the intermediate transfer belt 33 is transferred to the conveyed paper (transfer target member) P. .

ローラ31とローラ32とに掛架された中間転写ベルト33の下側には、中間転写ベルト33の回転方向上流側から順に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4つの作像ユニット2Y,2M,2C,2K(以下、「作像ユニット2」と総称することがある)が、装置本体に対して着脱自在に配置されている。これらの作像ユニット2では、各色の現像剤をそれぞれ用いて対応する色のトナー像が作成される。   Below the intermediate transfer belt 33 suspended between the rollers 31 and 32, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), black ( K) four image forming units 2Y, 2M, 2C, and 2K (hereinafter may be collectively referred to as “image forming unit 2”) are detachably disposed on the apparatus main body. In these image forming units 2, a toner image of a corresponding color is created using each color developer.

作像ユニット2は、静電潜像担持体として回転自在の円筒状の感光体20を有する。そして、感光体20の周囲には、その回転方向(時計回り方向)に沿って順に、感光体帯電装置21、現像装置(現像手段)23、1次転写ローラ(1次転写手段)24、および感光体クリーニング装置6が配置されている。感光体クリーニング装置6はクリーニングブレードを備え、その一端側を感光体20の外周面に当接させて、感光体20の表面に残留するトナーを除去・回収している。1次転写ローラ24は中間転写ベルト33を挟んで感光体20に圧接し、ニップ部(1次転写領域)を形成している。また、作像ユニット2の下方には露光装置22が配置されている。   The image forming unit 2 has a rotatable cylindrical photoconductor 20 as an electrostatic latent image carrier. Around the photoconductor 20, a photoconductor charging device 21, a development device (development device) 23, a primary transfer roller (primary transfer device) 24, and the rotation direction (clockwise direction) in that order, and A photoreceptor cleaning device 6 is arranged. The photoconductor cleaning device 6 includes a cleaning blade, and one end of the photoconductor cleaning device 6 is brought into contact with the outer peripheral surface of the photoconductor 20 to remove and collect toner remaining on the surface of the photoconductor 20. The primary transfer roller 24 is in pressure contact with the photoreceptor 20 with the intermediate transfer belt 33 interposed therebetween to form a nip portion (primary transfer region). An exposure device 22 is disposed below the image forming unit 2.

この図に示す実施形態では、1次転写手段および2次転写手段としてローラ方式のものを用いているが、転写手段の種類は特に限定されるものでなく、ベルト方式のものを用いてももちろん構わない。   In the embodiment shown in this figure, roller-type ones are used as the primary transfer means and secondary transfer means, but the type of transfer means is not particularly limited, and of course, belt-type ones may be used. I do not care.

中間転写ベルト33の上方には、各色の現像装置23に補給するトナーを収容したホッパー4Y,4M,4C,4K(以下、「ホッパー4」と総称することがある)がそれぞれ配置されている。また、露光装置22の下部には、給紙装置として給紙カセット50が着脱可能に配置されている。給紙カセット50内に積載収容された用紙Pは、給紙カセット50の近傍に配置された給紙ローラ51の回転によって最上紙から順に1枚ずつ搬送路に送り出される。給紙カセット50から送り出された用紙Pは、レジストローラ対52に搬送され、ここで所定のタイミングで2次転写領域に送り出される。   Above the intermediate transfer belt 33, hoppers 4Y, 4M, 4C, and 4K (hereinafter sometimes collectively referred to as “hopper 4”) containing toner to be supplied to the developing devices 23 of the respective colors are arranged. A paper feed cassette 50 is detachably disposed as a paper feed device below the exposure device 22. The sheets P stacked and accommodated in the sheet cassette 50 are sent out one by one to the conveyance path in order from the uppermost sheet by the rotation of the sheet feed roller 51 disposed in the vicinity of the sheet cassette 50. The paper P sent out from the paper feed cassette 50 is conveyed to the registration roller pair 52 and is sent out to the secondary transfer area at a predetermined timing.

画像形成装置Dは、1色のトナー(例えばブラック)を用いてモノクロ画像を形成するモノクロモードと、4色のトナーを用いてカラー画像を形成するカラーモードとに切り替え可能となっている。   The image forming apparatus D can be switched between a monochrome mode in which a monochrome image is formed using one color toner (for example, black) and a color mode in which a color image is formed using four color toners.

カラーモードにおける画像形成動作例について簡単に説明すると、まず、各作像ユニット2において、所定の周速度で回転駆動される感光体20の外周面が、感光体帯電装置21により帯電される。次に、帯電された感光体20の表面に、画像情報に応じた光が露光装置22から投射されて静電潜像が形成される。続いて、この静電潜像は、現像装置23から供給される帯電したトナーにより顕在化される。そして、感光体20の表面に形成された各色のトナー像が、感光体20の回転によって1次転写領域に達すると、1次転写ローラ24にトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加され、トナー像は、感光体20から中間転写ベルト33上に1次転写される。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、感光体20から中間転写ベルト33上へトナー像が1次転写されて重ねられカラートナー像となる。   An image forming operation example in the color mode will be briefly described. First, in each image forming unit 2, the outer peripheral surface of the photoconductor 20 that is rotationally driven at a predetermined peripheral speed is charged by the photoconductor charging device 21. Next, light corresponding to image information is projected from the exposure device 22 on the surface of the charged photoconductor 20 to form an electrostatic latent image. Subsequently, the electrostatic latent image is made visible by the charged toner supplied from the developing device 23. When the toner images of the respective colors formed on the surface of the photoconductor 20 reach the primary transfer region by the rotation of the photoconductor 20, a voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied to the primary transfer roller 24, The toner image is primarily transferred from the photoreceptor 20 onto the intermediate transfer belt 33. The toner images are primarily transferred from the photoconductor 20 onto the intermediate transfer belt 33 in the order of yellow, magenta, cyan, and black, and overlapped to form a color toner image.

一方、中間転写ベルト33に転写されることなく感光体20上に残った残留トナーは、感光体クリーニング装置6で掻き取られ、感光体20の外周面から除去される。   On the other hand, residual toner remaining on the photoconductor 20 without being transferred to the intermediate transfer belt 33 is scraped off by the photoconductor cleaning device 6 and removed from the outer peripheral surface of the photoconductor 20.

重ね合わされた4色のトナー像は、中間転写ベルト33によって2次転写領域に搬送される。一方、そのタイミングに合わせて、レジストローラ対52から2次転写領域に用紙Pが搬送される。そして、2次転写ローラ34に電圧印加装置35から、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加され、4色のトナー像が、2次転写領域において中間転写ベルト33から用紙Pに転写(2次転写)される。4色のトナー像が転写された用紙Pは、定着装置1へ搬送される。定着装置1において用紙Pは、定着ローラ11と加圧ローラ12とのニップ部を通過する。この間に用紙Pは加熱・加圧され、用紙P上のトナー像は用紙Pに溶融定着する。トナー像が定着した用紙Pは排出ローラ対53によって排紙トレイ54に排出される。   The superimposed four color toner images are conveyed to the secondary transfer region by the intermediate transfer belt 33. On the other hand, the paper P is conveyed from the registration roller pair 52 to the secondary transfer region in accordance with the timing. Then, a voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied from the voltage application device 35 to the secondary transfer roller 34, and the four color toner images are transferred from the intermediate transfer belt 33 to the paper P in the secondary transfer region (2 Next transfer). The paper P on which the four color toner images are transferred is conveyed to the fixing device 1. In the fixing device 1, the paper P passes through the nip portion between the fixing roller 11 and the pressure roller 12. During this time, the paper P is heated and pressurized, and the toner image on the paper P is melted and fixed on the paper P. The paper P on which the toner image is fixed is discharged to a paper discharge tray 54 by a discharge roller pair 53.

一方、用紙Pに転写することなく中間転写ベルト33上に残留した残トナーは、2次転写ローラ34と中間転写ベルト33とのニップ部よりも、中間転写ベルト33の回転方向下流側に設けられた帯電装置9aによって、1次転写ローラ24に印加される電圧と同極性に帯電される。そして、作像ユニット2Yの1次転写領域において中間転写ベルト33から感光体20に逆転写され、感光体クリーニング装置6によって回収される。なお、露光装置22の制御を含む画像形成動作の制御および転写動作の制御は、制御装置(制御手段)10によって行われる。   On the other hand, the residual toner remaining on the intermediate transfer belt 33 without being transferred onto the paper P is provided downstream of the nip portion between the secondary transfer roller 34 and the intermediate transfer belt 33 in the rotation direction of the intermediate transfer belt 33. The charging device 9 a is charged with the same polarity as the voltage applied to the primary transfer roller 24. Then, it is reversely transferred from the intermediate transfer belt 33 to the photoconductor 20 in the primary transfer region of the image forming unit 2Y and collected by the photoconductor cleaning device 6. The control of the image forming operation including the control of the exposure device 22 and the control of the transfer operation are performed by the control device (control means) 10.

図2に、中間転写ベルト33及びその周辺の概説図を示す。帯電装置9aは、反時計回りに回転し、中間転写ベルト33に接触する帯電ブラシ91と、反時計回りに回転し、帯電ブラシ91と接触する回収ローラ92と、回収ローラ92に圧接するクリーニングブレード93と、帯電ブラシ91と中間転写ベルト33を挟んで対向する位置に設けられた対向ローラ94とを有する。帯電ブラシ91には、回収ローラ92を介してプラス極性の電圧が印加され、対向ローラ94は接地されている。なお、対向ローラ94は、ローラ形状の他、例えば板状などであっても構わない。   FIG. 2 shows a schematic diagram of the intermediate transfer belt 33 and its surroundings. The charging device 9 a rotates counterclockwise and contacts with the intermediate transfer belt 33. The charging brush 91 contacts the intermediate transfer belt 33. The collection roller 92 rotates counterclockwise and contacts the charging brush 91. 93, and a counter roller 94 provided at a position facing the charging brush 91 and the intermediate transfer belt 33. A positive polarity voltage is applied to the charging brush 91 via the recovery roller 92, and the opposing roller 94 is grounded. The opposing roller 94 may be, for example, a plate shape in addition to the roller shape.

帯電ブラシ91は、芯金と、芯金の外周に設けられたブラシ繊維とを有する。例えば、全体が導電性の基布又は裏面に導電剤をコーティング等した導電性の基布に、導電性のブラシ繊維が織り込まれ、かかる基布が芯金に巻き付けられ導電性接着剤等で接着されたものが挙げられる。ブラシ繊維としては、ナイロン系、ポリエステル系、アクリル系、レーヨン系などが使用でき、カーボンブラックなどの導電材を繊維中に添加することにより抵抗を調整できる。ブラシ繊維の抵抗としては、10Ω・cm〜1013の範囲が好ましい。繊維の太さは1デニール〜10デニールの範囲が好ましく、植毛密度は50kf/inch〜300kf/inchの範囲が好ましい。繊維の太さが1デニールより小さい場合や植毛密度が50kf/inchよりも少ない場合には、十分な掻き取り力が得られないおそれがある。反対に、繊維の太さが10デニールより大きい場合や植毛密度が300kf/inchよりも多い場合には、中間転写ベルト33への負荷が大きくなり、中間転写ベルト33を損傷させるおそれがある。加えて、植毛密度が高くなると、掻き取り力は強くなるものの、掻き取った残トナーの吐き出し性が悪くなり、長期にわたって性能を維持することが図れない。 The charging brush 91 includes a cored bar and brush fibers provided on the outer periphery of the cored bar. For example, conductive brush fibers are woven into a conductive base fabric that is entirely conductive or a conductive base fabric coated with a conductive agent on the back surface, and the base fabric is wound around a core metal and bonded with a conductive adhesive or the like. The thing which was done is mentioned. As the brush fiber, nylon, polyester, acrylic, rayon and the like can be used, and the resistance can be adjusted by adding a conductive material such as carbon black into the fiber. The resistance of the brush fiber is preferably in the range of 10 5 Ω · cm to 10 13 . The fiber thickness is preferably in the range of 1 denier to 10 denier, and the flocking density is preferably in the range of 50 kf / inch 2 to 300 kf / inch 2 . When the fiber thickness is less than 1 denier or when the flocking density is less than 50 kf / inch 2 , there is a possibility that a sufficient scraping force cannot be obtained. On the contrary, when the fiber thickness is larger than 10 denier or when the flocking density is higher than 300 kf / inch 2 , the load on the intermediate transfer belt 33 is increased, and the intermediate transfer belt 33 may be damaged. In addition, when the flocking density is increased, the scraping power is increased, but the discharging performance of the residual toner that is scraped is deteriorated, and the performance cannot be maintained for a long time.

帯電ブラシ91の周速は、中間転写ベルト33の周速に対応して適宜決定すればよい。具体的には、帯電ブラシ91の周速は、中間転写ベルト33の周速に対して0.3倍〜2倍の範囲が好ましい。帯電ブラシ91の周速が中間転写ベルト33の周速の0.3倍よりも遅いと、中間転写ベルト33上の残トナーの掻き取り力を十分には確保できないことがある。一方、中間転写ベルト33の周速の2倍より速いと、帯電ブラシ91や中間転写ベルト33に過剰な負荷がかかる。   The peripheral speed of the charging brush 91 may be appropriately determined according to the peripheral speed of the intermediate transfer belt 33. Specifically, the peripheral speed of the charging brush 91 is preferably in the range of 0.3 to 2 times the peripheral speed of the intermediate transfer belt 33. If the circumferential speed of the charging brush 91 is slower than 0.3 times the circumferential speed of the intermediate transfer belt 33, the scraping force of the residual toner on the intermediate transfer belt 33 may not be sufficiently secured. On the other hand, if it is faster than twice the peripheral speed of the intermediate transfer belt 33, an excessive load is applied to the charging brush 91 and the intermediate transfer belt 33.

帯電ブラシ91の、中間転写ベルト33への食い込み量については特に限定はないが、一般に、ブラシのパイル長の厚みの10%〜40%の範囲が好ましい。帯電ブラシ91の食い込み量がブラシのパイル長の厚みの10%未満であると、中間転写ベルト33上の残トナーの掻き取り力を十分には確保できないことがある。一方、帯電ブラシ91の食い込み量がブラシのパイル長の厚みの40%未満であと、帯電ブラシ91や中間転写ベルト33に過剰な負荷がかかる。   The amount of biting of the charging brush 91 into the intermediate transfer belt 33 is not particularly limited, but generally it is preferably in the range of 10% to 40% of the thickness of the pile length of the brush. If the amount of biting of the charging brush 91 is less than 10% of the thickness of the pile length of the brush, the scraping power of the residual toner on the intermediate transfer belt 33 may not be sufficiently secured. On the other hand, if the amount of biting of the charging brush 91 is less than 40% of the thickness of the pile length of the brush, an excessive load is applied to the charging brush 91 and the intermediate transfer belt 33.

回収ローラ92としては、例えば、金属ローラや、金属ローラの表面を樹脂で被覆したものなどが好適に使用される。また、クリーニングブレード93としては、例えば、金属ブレードやゴムブレードなどが好適に使用される。対向ローラ94としては、例えば、金属ローラや発泡ローラなどが好適に使用される。   As the collection roller 92, for example, a metal roller or a metal roller whose surface is covered with a resin is preferably used. As the cleaning blade 93, for example, a metal blade or a rubber blade is preferably used. As the facing roller 94, for example, a metal roller or a foaming roller is preferably used.

用紙Pに転写せずに中間転写ベルト33上に残留した残トナーの多くは、2次転写ローラ34の印加電圧と同極性(ここではプラス極性)であるが、一部マイナス極性の残トナーも存在する。マイナス極性の残トナーは帯電ブラシ91に付着する。帯電ブラシ91に付着した残トナーは、帯電ブラシ91と回収ローラ92と接触部において回収ローラ92に移動し、回収ローラ92に圧接するクリーニングブレード93によって回収される。一方、プラス極性の残トナーは、帯電ブラシ91によって帯電調整されて、中間転写ベルト33の回転によって作像ユニット2Yの1次転写領域に搬送される。   Most of the residual toner remaining on the intermediate transfer belt 33 without being transferred onto the paper P has the same polarity as the voltage applied to the secondary transfer roller 34 (in this case, positive polarity). Exists. The negative polarity residual toner adheres to the charging brush 91. Residual toner adhering to the charging brush 91 moves to the collecting roller 92 at the contact portion between the charging brush 91 and the collecting roller 92 and is collected by the cleaning blade 93 that presses against the collecting roller 92. On the other hand, the positive polarity residual toner is charged by the charging brush 91 and conveyed to the primary transfer area of the image forming unit 2Y by the rotation of the intermediate transfer belt 33.

作像ユニット2Yの1次転写領域において、1次転写ローラ24にプラス極性の電圧が印加されることによって、中間転写ベルト33から感光体20に残トナーは逆転写される。逆転写された残トナーは、感光体20の回転によって感光体クリーニング装置6へ搬送され回収される。   In the primary transfer region of the image forming unit 2Y, a positive polarity voltage is applied to the primary transfer roller 24, whereby the residual toner is reversely transferred from the intermediate transfer belt 33 to the photoconductor 20. The reversely transferred residual toner is conveyed to the photoconductor cleaning device 6 and collected by the rotation of the photoconductor 20.

ここで重要なことは、残トナーが中間転写ベルト33から感光体20へ逆転写される際に、感光体20の1次転写領域にトナー像が形成されていないことである。すなわち、中間転写ベルト33上の残トナーの存在範囲と、感光体20から中間転写ベルト33に転写されるトナー像の、中間転写ベルト33上の1次転写予定範囲とが重なる場合には、感光体20に静電潜像を形成する時期を遅らせて、中間転写ベルト33から感光体20への残トナーの逆転写と、感光体20から中間転写ベルト33へのトナー像の1次転写が同時に起こらないようにすることである。これにより、残トナーが中間転写ベルト33から感光体20へ円滑に逆転写される。   What is important here is that no toner image is formed in the primary transfer region of the photoconductor 20 when the residual toner is reversely transferred from the intermediate transfer belt 33 to the photoconductor 20. In other words, if the remaining toner existing range on the intermediate transfer belt 33 and the scheduled primary transfer range on the intermediate transfer belt 33 of the toner image transferred from the photosensitive member 20 to the intermediate transfer belt 33 overlap, The timing of forming the electrostatic latent image on the body 20 is delayed, and the reverse transfer of the residual toner from the intermediate transfer belt 33 to the photoconductor 20 and the primary transfer of the toner image from the photoconductor 20 to the intermediate transfer belt 33 are performed simultaneously. It is to prevent it from happening. As a result, the remaining toner is smoothly reversely transferred from the intermediate transfer belt 33 to the photoreceptor 20.

感光体20から中間転写ベルト33に転写されるトナー像の、中間転写ベルト33上の1次転写予定範囲は、プリンターDに送信されたデジタル画像データから特定できる。   The primary transfer scheduled range on the intermediate transfer belt 33 of the toner image transferred from the photoreceptor 20 to the intermediate transfer belt 33 can be specified from the digital image data transmitted to the printer D.

一方、中間転写ベルト33の残トナーの存在範囲は、中間転写ベルト33上に直近に一次転写されたトナー像の存在範囲とすればよい。なお、中間転写ベルト33上に直近に一次転写されたトナー像の存在範囲は、プリンターDに送信されたデジタル画像データから特定することができる。より好ましくは、特定されたトナー像の存在範囲を格子状に区分けし、それぞれの区分ごとに残トナーが存在するかどうかを判断するのがよい(図7を参照)。   On the other hand, the remaining toner existing range on the intermediate transfer belt 33 may be set to the existing image range of the toner image that has been most recently primarily transferred onto the intermediate transfer belt 33. It should be noted that the existence range of the toner image that is most recently primarily transferred onto the intermediate transfer belt 33 can be specified from the digital image data transmitted to the printer D. More preferably, the existence range of the specified toner image is divided into a lattice shape, and it is determined whether there is residual toner for each division (see FIG. 7).

中間転写ベルト33上に残トナーが存在するかどうかは、環境条件や被転写部材の種類などによって判断することができる。中間転写ベルト33上の残トナーの有無の判断例について以下説明する。   Whether there is residual toner on the intermediate transfer belt 33 can be determined based on environmental conditions, the type of a member to be transferred, and the like. An example of determining whether there is residual toner on the intermediate transfer belt 33 will be described below.

まず環境条件について、図6に示すように、温度と湿度とによって「A」、「B」、「C」の3つの領域に分ける。また、用紙の種類を、転写性の悪いものから順に紙種ア、紙種イ、紙種ウ、紙種エに分類する。そして、環境条件と使用する用紙の種類とから、中間転写ベルト33上の残トナー率を算出する。具体的には、環境条件と用紙の種類とから、中間転写ベルト33上のトナー像の印字率に掛ける係数を定め、印字率に当該係数を掛けた結果を残トナー率とする。トナー像の存在範囲を格子状に区分けした場合、各区分ごとの印字率は、プリンターDに送信されたデジタル画像データから特定できる。そして、算出した残トナー率が所定値以上(例えば0.8以上)ある場合には、当該区分に残トナーが存在すると判断する。一般に、環境条件が高温・高湿であるほど中間転写ベルト33上の残トナー率は多くなる。また、トナー像がカラー像である場合であるよりも黒色像である場合の方が残トナー率は多くなる。表1及び表2に、印字率に掛ける係数の一例を示す。表1はトナー像が黒色の場合であり、表2はトナー像がその他の色の場合である。   First, as shown in FIG. 6, environmental conditions are divided into three regions “A”, “B”, and “C” according to temperature and humidity. Further, the paper types are classified into paper type A, paper type A, paper type C, and paper type D in order from the one having the poor transferability. Then, the residual toner ratio on the intermediate transfer belt 33 is calculated from the environmental conditions and the type of paper to be used. Specifically, a coefficient to be applied to the printing rate of the toner image on the intermediate transfer belt 33 is determined from the environmental conditions and the type of paper, and the result obtained by multiplying the printing rate by the coefficient is set as the remaining toner rate. When the toner image existence range is divided into a grid, the printing rate for each division can be specified from the digital image data transmitted to the printer D. When the calculated remaining toner rate is equal to or greater than a predetermined value (for example, 0.8 or more), it is determined that there is remaining toner in the category. In general, the higher the environmental conditions are, the higher the residual toner rate on the intermediate transfer belt 33 is. Further, the residual toner ratio is higher when the toner image is a black image than when the toner image is a color image. Tables 1 and 2 show examples of coefficients that are multiplied by the printing rate. Table 1 shows the case where the toner image is black, and Table 2 shows the case where the toner image has other colors.

例えば、環境条件が「A」、紙種が「ア」であった場合、表1および表2から係数はいずれも0.1となるから、トナー像の印字率に係数(0.1)を掛けた残トナー率が、残トナーの有無の判断基準(0.8)を超えることはなく、中間転写ベルト33上に残トナーはないと判断される。一方、環境条件が「C」、紙種が「イ」であった場合、表1および表2から黒色トナー像の係数は1.0、黒色以外のトナー像の係数は0.2となるから、黒色トナー像の印字率が0.6、マゼンタ色トナー像の印字率が0.8、シアン色トナー像の印字率が0.6である区分では、
残トナー率=(0.6×1.0+0.8×0.2+0.6×0.2)
=0.88
となって、残トナーの有無の判断基準(0.8)を超え、当該区分には残トナーがあると判断される。
For example, when the environmental condition is “A” and the paper type is “A”, the coefficients are both 0.1 from Table 1 and Table 2, so the coefficient (0.1) is set as the toner image printing rate. The applied residual toner ratio does not exceed the determination criterion (0.8) for the presence or absence of residual toner, and it is determined that there is no residual toner on the intermediate transfer belt 33. On the other hand, when the environmental condition is “C” and the paper type is “A”, the coefficient of the black toner image is 1.0 and the coefficient of the toner image other than black is 0.2 from Tables 1 and 2. In a section where the black toner image print rate is 0.6, the magenta toner image print rate is 0.8, and the cyan toner image print rate is 0.6,
Residual toner ratio = (0.6 × 1.0 + 0.8 × 0.2 + 0.6 × 0.2)
= 0.88
Thus, the determination criterion (0.8) for the presence or absence of residual toner is exceeded, and it is determined that there is residual toner in this category.

図3に、本発明に係る画像形成装置の他の実施形態を示す要部概説図を示す。図3に示す画像形成装置が、図2で示した画像形成装置と異なる点は、帯電装置9aの上流側に、クリーニング装置7を設けた点である。クリーニング装置7は、帯電装置9aと同様の構成を有し、反時計回りに回転し、中間転写ベルト33に接触するクリーニングブラシ71と、反時計回りに回転し、クリーニングブラシ71と接触する回収ローラ72と、回収ローラ72に圧接するクリーニングブレード73と、クリーニングブラシ71と中間転写ベルト33を挟んで対向する位置に設けられた対向ローラ74とを有する。クリーニングブラシ71には、回収ローラ72を介してマイナス極性の電圧が印加され、対向ローラ74は接地されている。   FIG. 3 is a schematic view of a main part showing another embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus shown in FIG. 3 is different from the image forming apparatus shown in FIG. 2 in that a cleaning device 7 is provided on the upstream side of the charging device 9a. The cleaning device 7 has the same configuration as that of the charging device 9 a, rotates counterclockwise and contacts with the intermediate transfer belt 33, and cleaning roller 71 rotates counterclockwise and contacts the cleaning brush 71. 72, a cleaning blade 73 in pressure contact with the recovery roller 72, and a counter roller 74 provided at a position facing the cleaning brush 71 with the intermediate transfer belt 33 interposed therebetween. A negative polarity voltage is applied to the cleaning brush 71 via the collection roller 72, and the opposing roller 74 is grounded.

前述のように、用紙Pに転写することなく中間転写ベルト33上に残留した残トナーの多くは、2次転写ローラ34の印加電圧と同極性(プラス極性)であるので、クリーニング装置7を設けることによって残トナーの多くをここで回収できるようになる。加えて、マイナス極性に帯電している残トナーは、帯電装置9aで回収されるので、クリーニング装置7および帯電装置9aを通過して、作像ユニット2Yの1次転写領域に搬送される残トナーは格段に少なくなる。   As described above, since most of the residual toner remaining on the intermediate transfer belt 33 without being transferred to the paper P has the same polarity (plus polarity) as the voltage applied to the secondary transfer roller 34, the cleaning device 7 is provided. As a result, much of the remaining toner can be collected here. In addition, since the residual toner that is negatively charged is collected by the charging device 9a, the residual toner that passes through the cleaning device 7 and the charging device 9a and is conveyed to the primary transfer region of the image forming unit 2Y. Is much less.

図4に、本発明に係る画像形成装置の他の実施形態を示す要部概説図を示す。図4に示す画像形成装置が、図2で示した画像形成装置と異なる点は、帯電装置としてソリッドローラ方式のものを用いた点にある。帯電装置9bは、時計回りに回転自在の帯電ローラ95と、帯電ローラ95に圧接するクリーニングブレード93と、帯電ローラ95と中間転写ベルト33を挟んで対向する位置に設けられた対向ローラ94とを有する。帯電ローラ95には、プラス極性の電圧が印加され、対向ローラ94は接地されている。帯電ローラ95は金属材料などからなるソリッドローラであって、中間転写ベルト33の回転によって従動回転する。   FIG. 4 is a schematic view of a main part showing another embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus shown in FIG. 4 is different from the image forming apparatus shown in FIG. 2 in that a solid roller type charging device is used. The charging device 9b includes a charging roller 95 that can be rotated clockwise, a cleaning blade 93 that is in pressure contact with the charging roller 95, and a counter roller 94 that is provided at a position facing the charging roller 95 with the intermediate transfer belt 33 interposed therebetween. Have. A positive polarity voltage is applied to the charging roller 95, and the opposing roller 94 is grounded. The charging roller 95 is a solid roller made of a metal material or the like, and is rotated by the rotation of the intermediate transfer belt 33.

用紙Pに転写することなく中間転写ベルト33上に残留した残トナーのうちマイナス極性の残トナーは、プラス電圧が印加された帯電ローラ95に付着しクリーニングブレード93によって回収される。また、プラス極性の残トナーは、帯電ローラ95によって帯電量が調整され、中間転写ベルト33の回転によって1次転写領域へと搬送される。   Of the residual toner remaining on the intermediate transfer belt 33 without being transferred onto the paper P, the negative polarity residual toner adheres to the charging roller 95 to which a positive voltage is applied and is collected by the cleaning blade 93. The positive polarity residual toner is adjusted in charge amount by the charging roller 95 and is conveyed to the primary transfer region by the rotation of the intermediate transfer belt 33.

帯電ローラ95としては、例えば、円筒状の金属製芯金の表面に樹脂層を形成したものが好適に使用される。樹脂層の抵抗率は10Ω・cm〜1014Ω・cmの範囲が好ましく、樹脂層の厚みは20μm〜5mmの範囲が好ましい。 As the charging roller 95, for example, a cylindrical metal core having a resin layer formed on the surface thereof is preferably used. The resistivity of the resin layer is preferably in the range of 10 5 Ω · cm to 10 14 Ω · cm, and the thickness of the resin layer is preferably in the range of 20 μm to 5 mm.

図5に、本発明に係る画像形成装置のさらに他の実施形態を示す要部概説図を示す。図5に示す画像形成装置が、図2で示した画像形成装置と異なる点は、帯電装置として弾性ローラ方式のものを用いた点にある。帯電装置9cは、反時計回りに回転し、中間転写ベルト33に接触する弾性ローラ96と、反時計回りに回転し、弾性ローラ96と接触する回収ローラ92と、回収ローラ92に圧接するクリーニングブレード93と、弾性ローラ96と中間転写ベルト33を挟んで対向する位置に設けられた対向ローラ94とを有する。弾性ローラ96には、回収ローラ92を介してプラス極性の電圧が印加され、対向ローラ94は接地されている。   FIG. 5 is a schematic diagram showing the main part of still another embodiment of the image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus shown in FIG. 5 is different from the image forming apparatus shown in FIG. 2 in that an elastic roller type charging device is used. The charging device 9c rotates counterclockwise, the elastic roller 96 that contacts the intermediate transfer belt 33, the recovery roller 92 that rotates counterclockwise and contacts the elastic roller 96, and the cleaning blade that presses against the recovery roller 92. 93, and an opposing roller 94 provided at a position facing the elastic roller 96 and the intermediate transfer belt 33 therebetween. A positive polarity voltage is applied to the elastic roller 96 via the collection roller 92, and the opposing roller 94 is grounded.

用紙Pに転写することなく中間転写ベルト33上に残留した残トナーのうちマイナス極性の残トナーは、プラス電圧が印加された弾性ローラ96に付着した後、回収ローラ92へ移動しクリーニングブレード93によって回収される。また、プラス極性の残トナーは、弾性ローラ96によって帯電量が調整され、中間転写ベルト33の回転によって1次転写領域へと搬送される。   Of the residual toner remaining on the intermediate transfer belt 33 without being transferred onto the paper P, the negative polarity residual toner adheres to the elastic roller 96 to which a positive voltage is applied and then moves to the recovery roller 92 and is moved by the cleaning blade 93. To be recovered. The positive polarity residual toner is adjusted in charge amount by the elastic roller 96 and conveyed to the primary transfer region by the rotation of the intermediate transfer belt 33.

弾性ローラ96としては、例えば、芯金の外周にポリウレタンフォーム層が形成されたものが好適に使用される。ポリウレタンフォーム層は、多数のセル(気泡)を有し、1つのセルは隣り合うセルと開口を介して連なっている。セルの壁面全体の面積Sに対する開口面積S1の比率を開口率としたとき、ポリウレタンフォーム層のセル開口率は3%〜50%の範囲であるのが好ましい。ポリウレタンフォーム層のセル開口率をこのような範囲とすることによって、ポリウレタンフォーム層が変形しやすくなり、中間転写ベルト33により密着して残トナーの掻き取り性が向上する。また同時に、回収した残トナーがポリウレタンフォーム層に詰まることがなく長期にわたって性能が維持できる。ポリウレタンフォーム層のセル径に特に限定はないが、通常、50μm〜1000μmの範囲が好ましい。   As the elastic roller 96, for example, one in which a polyurethane foam layer is formed on the outer periphery of a core metal is preferably used. The polyurethane foam layer has a large number of cells (bubbles), and one cell is connected to an adjacent cell through an opening. When the ratio of the opening area S1 to the area S of the entire cell wall surface is defined as the opening ratio, the cell opening ratio of the polyurethane foam layer is preferably in the range of 3% to 50%. By setting the cell opening ratio of the polyurethane foam layer in such a range, the polyurethane foam layer is easily deformed and is closely adhered to the intermediate transfer belt 33 to improve the scraping property of the residual toner. At the same time, the recovered residual toner is not clogged with the polyurethane foam layer, and the performance can be maintained for a long time. The cell diameter of the polyurethane foam layer is not particularly limited, but is usually preferably in the range of 50 μm to 1000 μm.

中間転写ベルト33と弾性ローラ96との間に所定の電界を形成させるために、ポリウレタンフォーム層は導電性とされる。ポリウレタンフォーム層の体積抵抗に特に限定はないが、通常、10Ω・cm〜10Ω・cmの範囲が好ましい。ポリウレタンフォーム層の体積抵抗が10Ω・cmよりも低いと、中間転写ベルト33とポリウレタンフォーム層との接触ギャップが小さくなった部分で電界が強くなってリークが発生し、ポリウレタンフォーム層や中間転写ベルト33が損傷するおそれがある。一方、ポリウレタンフォーム層の体積抵抗が10Ω・cmよりも高いと、電源電圧を高くしなければならず電源装置の大型化・重量化する。 In order to form a predetermined electric field between the intermediate transfer belt 33 and the elastic roller 96, the polyurethane foam layer is made conductive. The volume resistance of the polyurethane foam layer is not particularly limited, but is usually preferably in the range of 10 3 Ω · cm to 10 7 Ω · cm. If the volume resistance of the polyurethane foam layer is lower than 10 3 Ω · cm, the electric field becomes strong at the portion where the contact gap between the intermediate transfer belt 33 and the polyurethane foam layer becomes small, and leakage occurs. The transfer belt 33 may be damaged. On the other hand, if the volume resistance of the polyurethane foam layer is higher than 10 7 Ω · cm, the power supply voltage must be increased, which increases the size and weight of the power supply device.

弾性ローラ96の、中間転写ベルト33に対する圧接力については特に限定はないが、一般に、圧接力が小さいと中間転写ベルト33上の残トナーのクリーニング性が確保できないおそれがあり、圧接力が大きいとポリウレタンフォーム層に過剰な負荷がかかり、耐久性に低下するおそれがある。   The pressure contact force of the elastic roller 96 to the intermediate transfer belt 33 is not particularly limited, but generally, if the pressure contact force is small, there is a possibility that the remaining toner on the intermediate transfer belt 33 cannot be cleaned, and the pressure contact force is large. An excessive load is applied to the polyurethane foam layer, which may reduce durability.

以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが本発明はこれらの例に何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these examples at all.

実施例1〜6
画像形成装置として、コニカミノルタ社製「bizhub Pro C6000L」の中間転写ベルトのクリーニング部を、図2,図3,図4の各構造に改造したものを用い、以下に説明する制御パターンで制御を行って残トナーのクリーニング性および画像形成効率を評価した。評価結果を表3にまとめて示す。
Examples 1-6
As the image forming apparatus, the cleaning part of the intermediate transfer belt of “bizhub Pro C6000L” manufactured by Konica Minolta Co., Ltd. is modified to the structure shown in FIGS. The remaining toner was cleaned and the image forming efficiency was evaluated. The evaluation results are summarized in Table 3.

(制御パターン)
図8に制御のフローチャートを示す。環境条件と使用する紙種とから、例えば表1と表2を用いて、印字率に掛ける係数を決定する(ステップS101)。そして、各区分ごとに残トナー率を算出する(ステップS102)。次いで、算出した残トナー率が0.8以上の区分があるかどうかが判断される(ステップS103)。残トナー率が0.8以上の区分がなければ、中間転写ベルト上に残トナーはないと判断され制御は終了される。一方、残トナー率が0.8以上の区分があれば、当該区分には残トナーが存在すると判断され、残トナーの存在する区分と、次のトナー像の一次転写予定範囲とが重なるかどうかが次に判断される(ステップS104)。残トナーの存在する区分と、次のトナー像の一次転写予定範囲とが重ならなければ制御は終了する。一方、残トナーの存在する区分と、次のトナー像の一次転写予定範囲とが重なる場合には、残トナーの存在する区分と、次のトナー像の一次転写予定範囲とが重ならないように、感光体への静電潜像の形成時期が遅らされる(ステップS105)。
(Control pattern)
FIG. 8 shows a control flowchart. From the environmental conditions and the paper type to be used, a coefficient to be applied to the printing rate is determined using, for example, Table 1 and Table 2 (step S101). Then, the remaining toner rate is calculated for each section (step S102). Next, it is determined whether or not there is a category in which the calculated remaining toner rate is 0.8 or more (step S103). If there is no section with a remaining toner ratio of 0.8 or more, it is determined that there is no remaining toner on the intermediate transfer belt, and the control is terminated. On the other hand, if there is a category having a residual toner ratio of 0.8 or more, it is determined that there is residual toner in the category, and whether the category in which residual toner exists and the primary transfer scheduled range of the next toner image overlap. Is then determined (step S104). If the remaining toner area does not overlap with the primary transfer scheduled range of the next toner image, the control ends. On the other hand, when the remaining toner area and the next primary toner image scheduled transfer range overlap, the remaining toner area and the next toner image primary transfer scheduled area do not overlap. The formation time of the electrostatic latent image on the photoconductor is delayed (step S105).

(図2に示す装置で使用する帯電装置の構成)
(帯電ブラシ)
導電性ナイロン
繊維密度:240KF/inch
原糸抵抗:1010Ω・cm
外径:16mm
中間転写ベルトに対する食い込み量:1.2mm
中間転写ベルトに対する周速比:1.0
(回収ローラ)
SUS製金属ローラ
外径:16mm
帯電ブラシに対する食い込み量:1.2m
帯電ブラシに対する周速比:1.0
(印加電圧)
回収ローラに定電流で+40μA印加した。
(Configuration of charging device used in the apparatus shown in FIG. 2)
(Charging brush)
Conductive nylon fiber density: 240 KF / inch 2
Raw yarn resistance: 10 10 Ω · cm
Outer diameter: 16mm
Biting into the intermediate transfer belt: 1.2mm
Peripheral speed ratio to the intermediate transfer belt: 1.0
(Recovery roller)
SUS metal roller outer diameter: 16mm
Biting amount for the charging brush: 1.2m
Peripheral speed ratio with respect to charging brush: 1.0
(Applied voltage)
+40 μA was applied to the collecting roller at a constant current.

(図3に示す装置で使用する帯電装置の構成)
(帯電ブラシ,クリーニングブラシ)
導電性ナイロン
繊維密度:240KF/inch
原糸抵抗:1010Ω・cm
外径:16mm
中間転写ベルトに対する食い込み量:1.2mm
中間転写ベルトに対する周速比:1.0
(回収ローラ)
SUS製金属ローラ
外径:16mm
帯電ブラシに対する食い込み量:1.2m
帯電ブラシに対する周速比:1.0
(印加電圧)
それぞれの回収ローラに定電流で+40μA、−40μAをそれぞれ印加した。
(Configuration of the charging device used in the apparatus shown in FIG. 3)
(Charging brush, cleaning brush)
Conductive nylon fiber density: 240 KF / inch 2
Raw yarn resistance: 10 10 Ω · cm
Outer diameter: 16mm
Biting into the intermediate transfer belt: 1.2mm
Peripheral speed ratio to the intermediate transfer belt: 1.0
(Recovery roller)
SUS metal roller outer diameter: 16mm
Biting amount for the charging brush: 1.2m
Peripheral speed ratio with respect to charging brush: 1.0
(Applied voltage)
+40 μA and −40 μA were applied to each collecting roller at a constant current.

(図4に示す装置で使用する帯電装置の構成)
帯電ローラ:金属ローラ表面を樹脂被覆したもの
抵抗:10Ω
外径:16mm(金属ローラ14mm,樹脂厚み1mm)
中間転写ベルトに対する押し込み量:0.4mm
回転:従動回転
(Configuration of the charging device used in the apparatus shown in FIG. 4)
Charging roller: Metal roller surface with resin coating Resistance: 10 5 Ω
Outer diameter: 16mm (metal roller 14mm, resin thickness 1mm)
Pushing amount against the intermediate transfer belt: 0.4 mm
Rotation: Followed rotation

(区分の大きさ)
トナー像の存在範囲を格子状に区分けする際の区分の大きさを、図7に示すように、2種類として各区分における残トナーの有無を判断した。
区分け「大」:2cm×2cm
区分け「小」:0.5cm×0.5cm
(Size of division)
As shown in FIG. 7, the size of the division when dividing the existence range of the toner image into a lattice shape is determined as two types, and the presence or absence of residual toner in each division is determined.
Classification "Large": 2cm x 2cm
Classification "small": 0.5cm x 0.5cm

(クリーニング性評価)
クリーニング性を下記基準で評価した。
「◎」:すべての環境、紙種において、トナー像に残トナーは入り込んでいなかった。
「○」:一部の環境、紙種において、トナー像に残トナーは入り込んでいたが品質上問題
はなかった。
「×」:一部の環境、紙種において、トナー像に残トナーは入り込み、品質上問題があっ
た。
「××」:一部の環境、紙種において、トナー像に残トナーは入り込み、品質上非常に問 題があった。
(Cleanability evaluation)
The cleaning property was evaluated according to the following criteria.
“◎”: In all environments and paper types, no residual toner entered the toner image.
“◯”: In some environments and paper types, residual toner entered the toner image, but there was no problem in quality.
“X”: In some environments and paper types, the residual toner entered the toner image, and there was a problem in quality.
“XX”: In some environments and paper types, the residual toner entered the toner image, and there was a problem in quality.

(画像形成効率評価)
画像形成効率を下記基準で評価した。
「◎」:画像形成効率がまったく落ちなかった。
「○」:一部の環境、紙種において、画像形成効率は落ちたが影響は小さかった。
(Evaluation of image formation efficiency)
Image formation efficiency was evaluated according to the following criteria.
“◎”: Image formation efficiency was not lowered at all.
“◯”: In some environments and paper types, the image formation efficiency decreased, but the effect was small.

(総合評価)
総合評価を下記基準で行った。
「○」:クリーニング性及び画像形成効率の両評価において品質上問題がなかった。
「×」:クリーニング性及び画像形成効率の少なくとも一方の評価において品質上の問題
があった。
(Comprehensive evaluation)
Comprehensive evaluation was performed according to the following criteria.
“◯”: There was no problem in quality in both the evaluation of the cleaning property and the image forming efficiency.
“X”: There was a problem in quality in evaluation of at least one of cleaning property and image formation efficiency.

比較例1〜3
残トナーの存在範囲と次のトナー像の一次転写予定範囲とが重ならないように感光体への静電潜像の形成時期が遅らされる制御を行わなかった以外は、実施例1〜3と同様にして画像形成を行い、残トナーのクリーニング性および画像形成効率を評価した。評価結果を表3にまとめて示す。
Comparative Examples 1-3
Examples 1 to 3 were performed except that the control for delaying the formation time of the electrostatic latent image on the photosensitive member was not performed so that the remaining toner existing range and the primary transfer scheduled range of the next toner image do not overlap. In the same manner as described above, image formation was performed, and the cleaning property and image formation efficiency of the remaining toner were evaluated. The evaluation results are summarized in Table 3.

表3から明らかなように、実施例1〜6の画像形成装置では、クリーニング性及び画像形成効率は良好で総合評価も優れていた。これに対し、比較例1〜3の画像家性装置では、クリーニング性が悪いため総合評価も悪かった。   As is clear from Table 3, the image forming apparatuses of Examples 1 to 6 had good cleaning properties and image forming efficiency, and excellent overall evaluation. On the other hand, the image quality devices of Comparative Examples 1 to 3 also had a poor overall evaluation because of poor cleaning properties.

本発明の画像形成装置では、中間転写体上の残トナーの存在範囲と、感光体から中間転写体に転写されるトナー像の1次転写予定範囲とが重なる場合には、像担持体に静電潜像を形成する時期を遅らせて、中間転写体から像担持体への残トナーの逆転写と、像担持体から中間転写体へのトナー像の1次転写とが同時に生じないようにするので、中間転写体から感光体へ残トナーが逆転写される割合を低下させることがない。これにより、残トナーが多くなる特殊な条件下でもノイズのない高画質な画像が得られ有用である。   In the image forming apparatus of the present invention, when the remaining toner existing range on the intermediate transfer member and the scheduled primary transfer range of the toner image transferred from the photosensitive member to the intermediate transfer member overlap, The timing of forming the electrostatic latent image is delayed so that the reverse transfer of the residual toner from the intermediate transfer member to the image carrier and the primary transfer of the toner image from the image carrier to the intermediate transfer member do not occur simultaneously. Therefore, the rate at which the residual toner is reversely transferred from the intermediate transfer member to the photosensitive member is not reduced. As a result, a high-quality image free from noise can be obtained and useful even under special conditions where the amount of residual toner increases.

9a,9b,9c 帯電装置(帯電手段)
P 用紙(被転写部材)
10 制御手段
20 感光体(像担持体)
23 現像装置(現像手段)
24 1次転写ローラ(1次転写手段)
33 中間転写ベルト(中間転写体)
34 2次転写ローラ(2次転写手段)
9a, 9b, 9c Charging device (charging means)
P paper (transferred member)
10 control means 20 photoconductor (image carrier)
23 Developing device (developing means)
24 Primary transfer roller (primary transfer means)
33 Intermediate transfer belt (intermediate transfer member)
34 Secondary transfer roller (secondary transfer means)

Claims (5)

回転自在の像担持体と、
回転自在の中間転写体と、
前記像担持体上に形成された静電潜像を色の異なるトナーで現像する複数の現像手段と、
前記像担持体上に形成されたトナー像を、トナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することによって前記中間転写体に1次転写させる1次転写手段と、
前記中間転写体上に1次転写されたトナー像を、トナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することによって被転写部材に2次転写させる2次転写手段と、
2次転写手段よりも前記中間転写体の回転方向下流側に設けられた、2次転写されずに前記中間転写体上に残留した残トナーを、1次転写手段に印加される電圧と同極性に帯電させる帯電手段と、前記像担持体への静電潜像の形成を制御する制御手段とを備え、
前記中間転写体上に残留した残トナーを、前記帯電手段によって、1次転写手段に印加される電圧と同極性に帯電させ、1次転写手段によって前記中間転写体から前記像担持体に残トナーを逆転写して前記中間転写体上から除去する画像形成装置において、
前記中間転写体上の残トナーの存在範囲と、前記像担持体から前記中間転写体に転写されるトナー像の1次転写予定範囲とが重なる場合に、前記制御手段は、1次転写手段による、前記中間転写体から前記像担持体への残トナーの逆転写と、前記像担持体から前記中間転写体へのトナー像の1次転写とが同時に生じないように、前記像担持体に静電潜像を形成する時期を遅らせることを特徴とする画像形成装置。
A rotatable image carrier;
A rotatable intermediate transfer member,
A plurality of developing means for developing the electrostatic latent image formed on the image carrier with toners of different colors;
Primary transfer means for primary transfer of the toner image formed on the image bearing member to the intermediate transfer member by applying a voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner;
Secondary transfer means for secondarily transferring the toner image primarily transferred onto the intermediate transfer member to a transfer member by applying a voltage having a polarity opposite to the charged polarity of the toner;
The residual toner, which is provided on the downstream side in the rotation direction of the intermediate transfer body with respect to the secondary transfer means and remains on the intermediate transfer body without being subjected to the secondary transfer, has the same polarity as the voltage applied to the primary transfer means. A charging means for charging the image bearing member and a control means for controlling formation of an electrostatic latent image on the image carrier,
The residual toner remaining on the intermediate transfer member is charged to the same polarity as the voltage applied to the primary transfer unit by the charging unit, and the residual toner is transferred from the intermediate transfer member to the image carrier by the primary transfer unit. In the image forming apparatus for reversely transferring and removing from the intermediate transfer member,
When the residual toner existing range on the intermediate transfer member and the scheduled primary transfer range of the toner image transferred from the image carrier to the intermediate transfer member overlap, the control means is based on the primary transfer means. Then, the reverse transfer of the residual toner from the intermediate transfer member to the image carrier and the primary transfer of the toner image from the image carrier to the intermediate transfer member do not occur at the same time on the image carrier. An image forming apparatus characterized by delaying the timing of forming an electrostatic latent image.
前記複数の現像手段に対応して複数の像担持体と複数の1次転写手段とが設けられ、
前記中間転写体の回転方向最上流に位置する像担持体と1次転写手段とによって、前記中間転写体に残留した残トナーを前記中間転写体から除去する請求項1記載の画像形成装置。
A plurality of image carriers and a plurality of primary transfer units are provided corresponding to the plurality of developing units,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein residual toner remaining on the intermediate transfer member is removed from the intermediate transfer member by an image carrier and a primary transfer unit positioned at the most upstream in the rotation direction of the intermediate transfer member.
前記中間転写体上の残トナーの存在範囲を、中間転写体に直近に1次転写されたトナー像の存在範囲とする請求項1又は2記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the presence range of the residual toner on the intermediate transfer member is set as the presence range of the toner image primarily transferred to the intermediate transfer member most recently. 前記トナー像の存在範囲を格子状に区分けし、それぞれの区分ごとに残トナーが存在するかどうか判断する請求項3記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 3, wherein the existence range of the toner image is divided into a lattice shape, and it is determined whether or not there is residual toner for each division. 前記中間転写体上の残トナー率を、環境条件、被転写部材の種類、中間転写体に1次転写されたトナー像の色の少なくとも1つに基づいて算出し、算出された残トナー率が所定値以上の場合に前記中間転写体上に残トナーが存在すると判断する請求項3又は4記載の画像形成装置。   The residual toner rate on the intermediate transfer member is calculated based on at least one of environmental conditions, the type of a member to be transferred, and the color of the toner image primarily transferred to the intermediate transfer member. The image forming apparatus according to claim 3, wherein it is determined that residual toner is present on the intermediate transfer member when the value is equal to or greater than a predetermined value.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017181991A (en) * 2016-03-31 2017-10-05 キヤノン株式会社 Image forming device

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JP2016050962A (en) * 2014-08-28 2016-04-11 キヤノン株式会社 Image forming apparatus
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