JP2016161850A - Transfer device, image forming apparatus, and transfer control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、転写装置、画像形成装置及び転写制御方法に関する。 The present invention relates to a transfer device, an image forming apparatus, and a transfer control method.
電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置(プリンター、複写機、ファクシミリ等)において、近年、ベルト転写方式の画像形成装置が知られている。ベルト転写方式では、感光体ドラムと接触するように転写ベルトを走行させ、また感光体ドラム上に形成したトナー像と同期して用紙を搬送する。転写ベルトに、トナーの帯電極性とは逆極性(転写極性)の転写電圧を印加し、静電引力により感光体ドラム上のトナー像を用紙に転写させる。 Among image forming apparatuses (printers, copiers, facsimiles, etc.) using electrophotographic process technology, belt transfer type image forming apparatuses are known in recent years. In the belt transfer system, the transfer belt is run so as to come into contact with the photosensitive drum, and the paper is conveyed in synchronization with the toner image formed on the photosensitive drum. A transfer voltage having a polarity (transfer polarity) opposite to the charging polarity of the toner is applied to the transfer belt, and the toner image on the photosensitive drum is transferred to a sheet by electrostatic attraction.
トナー像を転写させる用紙としては、様々な種類の用紙の使用が可能であるが、特に、表面に凹凸あるいはテクスチャーをもつ用紙(以下「ラフ紙」という)に対して転写を行う場合は、低い直流成分に高い交流成分を重畳した波形をもつ電圧を印加すると(以下「AC重畳転写」という)、用紙の凹部への転写性を向上できることが、従来知られている。このような転写性向上には、交流成分によって形成される交流電界内のトナーが転写ベルトと用紙との間で往復運動することが関係している。例えば特許文献1に記載された画像形成装置では、AC重畳転写の技術を利用して、用紙の凹部においていわゆる「白抜け」の発生を抑制することが、記載されている。
Various types of paper can be used as the paper on which the toner image is transferred, but this is particularly low when transferring onto paper having irregularities or textures on the surface (hereinafter referred to as “rough paper”). It is conventionally known that when a voltage having a waveform in which a high alternating current component is superimposed on a direct current component (hereinafter referred to as “AC superimposed transfer”), transferability to a concave portion of a sheet can be improved. Such improvement in transfer performance is related to the fact that toner in an AC electric field formed by AC components reciprocates between the transfer belt and the paper. For example, in the image forming apparatus described in
しかしながら、特許文献1記載の技術においては、用紙の凹部全体が白抜けとなることを抑制することはできるものの、用紙の凹部において局所的に白抜けが発生する虞があった。すなわち、用紙の凹部への転写性の向上において、特許文献1記載の技術では一定の限界があった。
However, in the technique described in
本発明は、用紙の凹部への高い転写性を実現することができる転写装置、画像形成装置及び転写制御方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a transfer device, an image forming apparatus, and a transfer control method capable of realizing high transferability to a concave portion of a sheet.
本発明に係る転写装置は、
トナー像を担持する第1転写部材と、
前記第1転写部材との間で転写ニップを形成する第2転写部材と、
転写電圧に対応する位相と戻し電圧に対応する位相とを交互に繰り返す交流成分を含む電圧波形を有する転写バイアスを、前記第2転写部材に印加する電圧印加部と、
を備え、
前記電圧波形は、いずれの位相においても電圧値が複数段階で変化すると共に1段階目の電圧の絶対値が2段階目以降の電圧の絶対値よりも大きくかつ1段階目の電圧印加時間が2段階目以降の電圧印加時間の総和よりも短い。
The transfer device according to the present invention is:
A first transfer member carrying a toner image;
A second transfer member that forms a transfer nip with the first transfer member;
A voltage applying unit that applies a transfer bias having a voltage waveform including an AC component that alternately repeats a phase corresponding to the transfer voltage and a phase corresponding to the return voltage to the second transfer member;
With
The voltage waveform has a voltage value that changes in a plurality of stages in any phase, the absolute value of the voltage of the first stage is larger than the absolute value of the voltage after the second stage, and the voltage application time of the first stage is 2 It is shorter than the total voltage application time after the stage.
本発明に係る画像形成装置は、
上記転写装置を有する。
An image forming apparatus according to the present invention includes:
The transfer apparatus is included.
本発明に係る転写制御方法は、
転写バイアス印加により転写ニップにおいてトナー像を用紙に転写させる転写制御方法であって、
前記転写バイアス印加を行う電圧印加部を制御する制御ステップを有し、
前記制御ステップは、転写電圧に対応する位相と戻し電圧に対応する位相とを交互に繰り返す交流成分を含む電圧波形であって、いずれの位相においても電圧値が複数段階で変化すると共に1段階目の電圧の絶対値が2段階目以降の電圧の絶対値よりも大きくかつ1段階目の電圧印加時間が2段階目以降の電圧印加時間の総和よりも短い電圧波形を有する、転写バイアスを生成させるように、前記電圧印加部を制御する。
The transfer control method according to the present invention includes:
A transfer control method for transferring a toner image to a sheet at a transfer nip by applying a transfer bias,
A control step of controlling a voltage application unit for applying the transfer bias,
The control step is a voltage waveform including an AC component that alternately repeats a phase corresponding to the transfer voltage and a phase corresponding to the return voltage, and the voltage value changes in a plurality of steps in any phase and the first step. A transfer bias having a voltage waveform in which the absolute value of the voltage is larger than the absolute value of the voltage after the second stage and the voltage application time at the first stage is shorter than the sum of the voltage application times after the second stage. Thus, the voltage application unit is controlled.
本発明によれば、用紙の凹部への高い転写性を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize high transferability to a concave portion of a sheet.
以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置1の全体構成を概略的に示す図である。図2は、本実施の形態に係る画像形成装置1の制御系の主要部を示すブロック図である。図1、2に示す画像形成装置1は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置1は、感光体ドラム413上に形成されたY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の各色トナー像を中間転写ベルト(第1転写部材)421に転写(一次転写)し、中間転写ベルト421上で4色のトナー像を重ね合わせた後、用紙Sに転写(二次転写)することにより、画像を形成する。
Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall configuration of an
また、画像形成装置1には、YMCKの4色に対応する感光体ドラム413を中間転写ベルト421の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト421に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。
Further, in the
図2に示すように、画像形成装置1は、画像読取部10、操作表示部20、画像処理部30、画像形成部40、用紙搬送部50、定着部60、記憶部70、通信部80、二次転写ローラー424に二次転写バイアスを印加する電圧印加部90、及び制御部100を備える。
As shown in FIG. 2, the
制御部100は、CPU(Central Processing Unit)101、ROM(Read Only Memory)102、RAM(Random Access Memory)103等を備える。CPU101は、ROM102から処理内容に応じたプログラムを読み出してRAM103に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置1の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部70に格納されている各種データが参照される。記憶部70は、例えば不揮発性の半導体メモリ(いわゆるフラッシュメモリ)やハードディスクドライブで構成される。
The
制御部100は、通信部80を介して、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)等の通信ネットワークに接続された外部の装置(例えばパーソナルコンピューター)との間で各種データの送受信を行う。制御部100は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ(入力画像データ)に基づいて用紙Sに画像を形成させる。通信部80は、例えばLANカード等の通信制御カードで構成される。
The
画像読取部10は、図1に示すように、ADF(Auto Document Feeder)と称される自動原稿給紙装置11及び原稿画像走査装置12(スキャナー)等を備えて構成される。自動原稿給紙装置11は、原稿トレイに載置された原稿Dを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置12へ送り出す。自動原稿給紙装置11は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Dの画像(両面を含む)を連続して一挙に読み取ることができる。
As shown in FIG. 1, the
原稿画像走査装置12は、自動原稿給紙装置11からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をCCD(Charge Coupled Device)センサー12aの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部10は、原稿画像走査装置12による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部30において所定の画像処理が施される。
The document
操作表示部20は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)で構成され、表示部21及び操作部22として機能する。表示部21は、制御部100から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部22は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部100に出力する。
The
画像処理部30は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部30は、制御部100の制御下で、階調補正データ(階調補正テーブル)に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部30は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部40が制御される。
The
画像形成部40は、入力画像データに基づいて、Y成分、M成分、C成分、K成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット41Y、41M、41C、41K、中間転写ユニット42等を備える。Y成分、M成分、C成分、K成分用の画像形成ユニット41Y、41M、41C、41Kは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にY、M、C、又はKを添えて示すこととする。図1では、Y成分用の画像形成ユニット41Yの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット41M、41C、41Kの構成要素については符号が省略されている。
The
画像形成ユニット41は、露光装置411、現像装置412、感光体ドラム413、帯電装置414、及びドラムクリーニング装置415等を備える。感光体ドラム413は、例えばドラム径が80[mm]のアルミニウム製の導電性円筒体(アルミ素管)の周面に、アンダーコート層(UCL:Under Coat Layer)、電荷発生層(CGL:Charge Generation Layer)、電荷輸送層(CTL:Charge Transport Layer)を順次積層した負帯電型の有機感光体(OPC:Organic Photo-conductor)である。電荷発生層は、電荷発生材料(例えばフタロシアニン顔料)を樹脂バインダー(例えばポリカーボネイト)に分散させた有機半導体からなり、露光装置411による露光により一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料(電子供与性含窒素化合物)を樹脂バインダー(例えばポリカーボネイト樹脂)に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。
The
制御部100が感光体ドラム413を回転させる駆動モーター(図示略)に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム413は一定の周速度で回転する。
The
帯電装置414は、光導電性を有する感光体ドラム413の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置411は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム413に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム413の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム413の表面電荷(負電荷)が中和される。感光体ドラム413の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成されることとなる。
The charging device 414 uniformly charges the surface of the
現像装置412は、例えば二成分現像方式の現像装置であり、感光体ドラム413の表面に各色成分のトナー(ワックスをトナー粒子内に含むオイルレストナー)を付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。ドラムクリーニング装置415は、感光体ドラム413の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光体ドラム413の表面に残存する転写残トナーを除去する。
The developing
中間転写ユニット42は、中間転写ベルト421、一次転写ローラー422、複数の支持ローラー423、二次転写ローラー(第2転写部材)424、及びベルトクリーニング装置426等を備える。中間転写ベルト421は、無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー423にループ状に張架される。複数の支持ローラー423のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、K成分用の一次転写ローラー422よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー423Aが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー423Aが回転することにより、中間転写ベルト421は矢印A方向に一定速度で走行する。
The
一次転写ローラー422は、各色成分の感光体ドラム413に対向して、中間転写ベルト421の内周面側に配置される。中間転写ベルト421を挟んで、一次転写ローラー422が感光体ドラム413に圧接されることにより、感光体ドラム413から中間転写ベルト421へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。
The
二次転写ローラー424は、駆動ローラー423Aのベルト走行方向下流側に配置されるローラー423B(以下「バックアップローラー423B」と称する)に対向して、中間転写ベルト421の外周面側に配置される。中間転写ベルト421を挟んで、二次転写ローラー424がバックアップローラー423Bに圧接されることにより、中間転写ベルト421から用紙Sへトナー像を転写するための二次転写ニップ(転写ニップ)が形成される。
The
一次転写ニップを中間転写ベルト421が通過する際、感光体ドラム413上のトナー像が中間転写ベルト421に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー422に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト421の裏面側(一次転写ローラー422と当接する側)にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト421に静電的に転写される。
When the
その後、用紙Sが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト421上のトナー像が用紙Sに二次転写される。具体的には、矩形波の交流電圧とした二次転写バイアスを二次転写ローラー424に印加し、用紙Sの裏面側(二次転写ローラー424と当接する側)にトナーと逆極性と同極性の電荷を交互に付与することにより、トナー像が用紙Sに静電的に転写される。なお、二次転写バイアスは、制御部100の制御の下で電圧印加部90により生成され、電圧印加部90から二次転写ローラー424に印加される。なお、二次転写バイアスの電圧波形については後述する。トナー像が転写された用紙Sは定着部60に向けて搬送される。
Thereafter, when the sheet S passes through the secondary transfer nip, the toner image on the
ベルトクリーニング部426は、中間転写ベルト421の表面に摺接するベルトクリーニングブレード等を有し、二次転写後に中間転写ベルト421の表面に残留する転写残トナーを除去する。なお、二次転写ローラー424に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、無端ベルトがループ状に張架された構成(いわゆるベルト式の二次転写ユニット)を採用しても良い。
The
定着部60は、用紙Sの定着面(トナー像が形成されている面)側に配置される定着面側部材を有する上側定着部60A、用紙Sの裏面(定着面の反対の面)側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部60B、及び加熱源60C等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙Sを狭持して搬送する定着ニップが形成される。
The fixing
定着部60は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Sを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Sにトナー像を定着させる。定着部60は、定着器F内にユニットとして配置される。また、定着器Fには、エアを吹き付けることにより、定着面側部材又は裏面側支持部材から用紙Sを分離させるエア分離ユニットが配置されていても良い。
The fixing
用紙搬送部50は、給紙部51、排紙部52、及び搬送経路部53等を備える。給紙部51を構成する3つの給紙トレイユニット51a〜51cには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙S(規格用紙、特殊用紙)が予め設定された種類ごとに収容される。搬送経路部53は、レジストローラー対53a等の複数の搬送ローラー対を有する。
The
給紙トレイユニット51a〜51cに収容されている用紙Sは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部53により画像形成部40に搬送される。このとき、レジストローラー対53aが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Sの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部40において、中間転写ベルト421のトナー像が用紙Sの一方の面に一括して二次転写され、定着部60において定着工程が施される。画像形成された用紙Sは、排紙ローラー52aを備えた排紙部52により機外に排紙される。
The sheets S stored in the sheet
以上、画像形成装置1の全体構成について説明した。
The overall configuration of the
ところで、用紙Sがラフ紙である場合に、従来技術では、用紙Sの凹部において局所的に白抜けが発生する虞があった。具体的には図3に示すように、ラフ紙である用紙Sと中間転写ベルト421との間に、二次転写バイアスの印加によって交流電界を形成すると、トナー粒子500は交流電界に従って用紙Sと中間転写ベルト421との間を往復運動する。その際、トナー粒子500は、往復の度に徐々に凹部の最深部に向かう挙動をとる。そして、最終的に、トナー粒子500は凹部の最深部R1にて凝集し(定着画像において色の濃度が必要以上に濃くなる)、凹部内でのその周辺部R2ではトナー粒子500がなくなる(定着画像において白抜けとなる)。
By the way, when the paper S is rough paper, in the related art, there is a possibility that white spots are locally generated in the concave portion of the paper S. Specifically, as shown in FIG. 3, when an AC electric field is formed by applying a secondary transfer bias between the paper S, which is rough paper, and the
発明者は、用紙Sの凹部内の形状が上記現象の一因となり得ることに着目した。すなわち、図3に示した凹部において、最深部R1は、転写の際に中間転写ベルト421の面と平行となる平坦面であるが、周辺部R2は、転写の際に中間転写ベルト421の面と平行とならない傾斜面である。平坦面では、紙厚が均一であるため二次転写バイアスに対する用紙抵抗が均一となり、その結果、最深部R1から延びる電気力線は、図4に示すとおり二次転写バイアス印加方向に沿って直線状となる。このような上下方向に直線的な電気力線上に位置するトナー粒子は、電気力線の延在方向に沿って上下に直線往復運動することができる。一方、傾斜面では、紙厚が不均一であるため用紙抵抗が不均一となる。その結果、図4において破線で囲んで示したように、周辺部R2から延びる電気力線は、用紙抵抗が低い方(言い換えれば、凹部の深い方、あるいは用紙Sの薄い方)に膨らんだ円弧状となる。例えば図5に示すように、電界内でこのような円弧状の電気力線をもつ領域に位置するトナー粒子500は、中間転写ベルト421から離れる際、電気力線の延在方向に沿った方向に動き出すが、トナー粒子500にはその質量に応じた慣性力(遠心力)が作用するため、トナー粒子500は、円弧状の電気力線(図5中の破線の矢印)を辿って移動し続けることができない。トナー粒子500は、円弧状の電気力線の接線方向(図5中の実線の矢印)に移動することとなり、用紙S上のその到達点は、電気力線の終点の位置よりも深い(薄い)位置となる(以下、このような挙動を「遠心力の影響を受ける飛散」という意味で「遠心飛散」という)。トナー粒子500は、交流電界に従って往復運動する際、往復の度に遠心飛散によって徐々に深い(薄い)場所に寄せられていく。その結果、前述のように、トナー粒子500は凹部の最深部R1にて凝集し、周辺部R2には白抜けが発生することとなる。以上説明した現象に対し、本実施の形態では、以下詳細に説明するような二次転写バイアスの電圧波形調整によって、遠心飛散を抑制し、ひいては用紙Sの凹部における局所的な白抜けの抑制を図る。
The inventor has paid attention to the fact that the shape of the concave portion of the paper S can contribute to the above phenomenon. That is, in the recess shown in FIG. 3, the deepest portion R1 is a flat surface parallel to the surface of the
図6は、電圧印加部90から出力される二次転写バイアスを示す図である。図6に示す二次転写バイアスは、マイナス側とプラス側のそれぞれにおいて電圧値が2段階で変化する矩形波の交流電圧である。ここで、マイナスの二次転写バイアスは転写電圧であるため、マイナス側を転写電圧側と言う。プラスの二次転写バイアスは戻し電圧であるため、プラス側を戻し電圧側と言う。なお、二次転写バイアスは二次転写ローラー424に印加されるが、二次転写ローラー424は、転写電圧印加により負極性に帯電し、戻し電圧印加により正極性に帯電する。二次転写ローラー424が負極性に帯電すると、中間転写ベルト421上で正極性に帯電しているトナーには、用紙S側に向かう力が作用する。二次転写ローラー424が正極性に帯電すると、用紙S上で正極性に帯電しているトナーには、中間転写ベルト421側に向かう力が作用する。
FIG. 6 is a diagram illustrating the secondary transfer bias output from the
転写電圧側の位相の電圧波形及び戻し電圧側の位相の電圧波形はいずれも、1段階目の電圧値が2段階目の電圧値より高く(つまり絶対値が大きい)、かつ1段階目の電圧印加時間が2段階目の電圧印加時間より短くなっている。具体的には、転写電圧側の位相では、1段階目の電圧Vn1が2段階目の電圧Vn2より高く(つまり|Vn1|>|Vn2|)、かつ1段階目の電圧印加時間Tn1が2段階目の電圧印加時間Tn2より短くなっている(つまりTn1<Tn2)。戻し電圧側の位相でも同様に、1段階目の電圧Vp1が2段階目の電圧Vp2より高く(つまり|Vp1|>|Vp2|)、かつ1段階目の電圧印加時間Tp1が2段階目の電圧印加時間Tp2より短くなっている(つまりTp1<Tp2)。また、転写電圧側の総電圧印加時間Tn(つまりTn1+Tn2)と戻し電圧側の総電圧印加時間Tp(つまりTp1+Tp2)は同一である。 In both the voltage waveform of the phase on the transfer voltage side and the voltage waveform of the phase on the return voltage side, the voltage value of the first stage is higher than the voltage value of the second stage (that is, the absolute value is large), and the voltage of the first stage The application time is shorter than the voltage application time in the second stage. Specifically, in the phase on the transfer voltage side, the first-stage voltage Vn1 is higher than the second-stage voltage Vn2 (that is, | Vn1 |> | Vn2 |), and the first-stage voltage application time Tn1 is two-stage. It is shorter than the voltage application time Tn2 of the eye (that is, Tn1 <Tn2). Similarly, in the phase on the return voltage side, the first-stage voltage Vp1 is higher than the second-stage voltage Vp2 (that is, | Vp1 |> | Vp2 |), and the first-stage voltage application time Tp1 is the second-stage voltage. It is shorter than the application time Tp2 (that is, Tp1 <Tp2). Further, the total voltage application time Tn on the transfer voltage side (that is, Tn1 + Tn2) and the total voltage application time Tp on the return voltage side (that is, Tp1 + Tp2) are the same.
2段階目の電圧Vn2,Vp2は、1段階目の電圧Vn1,Vp1の10%以上50%未満とするのが望ましい。また、2段階目の電圧Vn2,Vp2の電圧印加時間に対して、1段階目の電圧印加時間を10%以上30%未満とするのが望ましい。なお、二次転写バイアスを、転写電圧側と戻し電圧側のそれぞれにおいて電圧値が3段階以上で変化する矩形波の交流電圧とした場合、2段階目以降の電圧印加時間の総和に対して1段階目の電圧印加時間を10%以上30%未満とすること、また、2段階目以降の電圧値がいずれも1段階目の電圧値の10%以上50%未満とするのが望ましい。 The second-stage voltages Vn2 and Vp2 are preferably 10% or more and less than 50% of the first-stage voltages Vn1 and Vp1. In addition, it is desirable that the voltage application time of the first stage is 10% or more and less than 30% with respect to the voltage application time of the voltages Vn2 and Vp2 of the second stage. When the secondary transfer bias is a rectangular-wave AC voltage whose voltage value changes in three steps or more on each of the transfer voltage side and the return voltage side, the secondary transfer bias is 1 for the total voltage application time in the second and subsequent steps. It is desirable that the voltage application time of the stage is 10% or more and less than 30%, and that the voltage values after the second stage are all 10% or more and less than 50% of the voltage value of the first stage.
図6は、二次転写バイアスの1周期分を示しているが、転写の際は交流電界を発生させるために電圧印加部90から図中の二次転写バイアスが繰り返し出力される。
FIG. 6 shows one cycle of the secondary transfer bias. During transfer, the secondary transfer bias in the drawing is repeatedly output from the
図6に示す二次転写バイアスの設定値の一例を挙げる。
Vn1=−8kV,Vn2=−2kV
Vp1=8kV,Vp2=2kV
Tn1:Tn2=2:8
Tn1=Tp1,Tn2=Tp2,Tn=Tp
Voff(オフセット電圧)=0kV
An example of the set value of the secondary transfer bias shown in FIG. 6 will be given.
Vn1 = -8kV, Vn2 = -2kV
Vp1 = 8kV, Vp2 = 2kV
Tn1: Tn2 = 2: 8
Tn1 = Tp1, Tn2 = Tp2, Tn = Tp
Voff (offset voltage) = 0 kV
次に、二次転写バイアスの変形例について説明する。 Next, a modified example of the secondary transfer bias will be described.
[変形例1]
図7は、二次転写バイアスの電圧波形の変形例1を示す図である。同図に示すように、変形例1の二次転写バイアスは、転写電圧側(マイナス側)と戻し電圧側(プラス側)の波形が非対象となったものである。この例では、転写電圧側が3段階で、戻し電圧側が2段階となっている。
[Modification 1]
FIG. 7 is a diagram illustrating a first modification of the voltage waveform of the secondary transfer bias. As shown in the figure, the secondary transfer bias of
図7に示す二次転写バイアスの設定値の一例を挙げる。
Vn1=−8kV,Vn2=−2kV,Vn3=−2kV
Vp1=7kV,Vp2=1.5kV
Tn1:(Tn2+Tn3)=1.5:8.5
Tp1:Tp2=2:8
Tn:Tp=6:4(Tn>Tpの関係)
Voff(オフセット)=0kV
An example of the set value of the secondary transfer bias shown in FIG. 7 will be given.
Vn1 = -8 kV, Vn2 = -2 kV, Vn3 = -2 kV
Vp1 = 7kV, Vp2 = 1.5kV
Tn1: (Tn2 + Tn3) = 1.5: 8.5
Tp1: Tp2 = 2: 8
Tn: Tp = 6: 4 (relationship of Tn> Tp)
Voff (offset) = 0 kV
変形例1では、二次転写バイアスの転写電圧側の積分値(図中、1点鎖線の斜線ハッチング部分)が戻し電圧側の積分値(図中、実線の斜線ハッチング部分)よりも大きくなっている。転写性は積分値に対応する総電圧(つまり総エネルギー)で決まるため、この変形例1のように、戻し電圧側の積分値に対する転写電圧側の積分値を調整することで、転写性の調整を図ることができる。
In the first modification, the integration value on the transfer voltage side of the secondary transfer bias (in the figure, the hatched portion indicated by the one-dot chain line) is larger than the integral value on the return voltage side (the hatched portion indicated by the solid line in the drawing). Yes. Since the transferability is determined by the total voltage (that is, total energy) corresponding to the integral value, the transferability adjustment is performed by adjusting the integral value on the transfer voltage side with respect to the return voltage side integral value as in
[変形例2]
図8は、二次転写バイアスの変形例2を示す図である。同図に示すように、変形例2の二次転写バイアスは、転写電圧側(マイナス側)と戻し電圧側(プラス側)の波形を非対象とし、かつ負のオフセット電圧を直流成分として有するものである。この例では、転写電圧側が2段階で、戻し電圧側が3段階となっており、オフセット電圧は−1Vとなっている。なお、マイナスのオフセットを与えたことで、戻し電圧側の一部でも0V以下にならないようにする必要がある。すなわち、オフセット電圧の絶対値は、オフセット電圧とは逆極性をもつ位相の、交流成分の最小電圧の絶対値よりも小さくする(つまり|Vp2|>|Voff|)。
[Modification 2]
FIG. 8 is a diagram illustrating a second modification of the secondary transfer bias. As shown in the figure, the secondary transfer bias of Modification 2 has a non-target waveform on the transfer voltage side (minus side) and return voltage side (plus side), and has a negative offset voltage as a DC component. It is. In this example, the transfer voltage side has two steps, the return voltage side has three steps, and the offset voltage is −1V. It should be noted that it is necessary to prevent the return voltage side from becoming 0 V or less by giving a negative offset. That is, the absolute value of the offset voltage is made smaller than the absolute value of the minimum voltage of the AC component having a phase opposite to that of the offset voltage (that is, | Vp2 |> | Voff |).
図8に示す二次転写バイアスの設定値の一例を挙げる。
Vn1=−6kV,Vn2=−2kV
Vp1=8kV,Vp2=1.5kV,Vp3=2.5kV
Tn1:Tn2=3:7
Tp1:(Tp2+Tp3)=2.5:7.5
Tn:Tp=5:5
Voff(オフセット)=−1kV
An example of the set value of the secondary transfer bias shown in FIG. 8 will be given.
Vn1 = -6kV, Vn2 = -2kV
Vp1 = 8 kV, Vp2 = 1.5 kV, Vp3 = 2.5 kV
Tn1: Tn2 = 3: 7
Tp1: (Tp2 + Tp3) = 2.5: 7.5
Tn: Tp = 5: 5
Voff (offset) = -1 kV
[変形例3]
図9は、二次転写バイアスの変形例3を示す図である。同図に示すように、変形例3の二次転写バイアスは、図9に示す実施の形態の二次転写バイアスのプラスマイナス両極側の1段階目の波形を、矩形波ではなく台形波としたものである。このように、波形は矩形波に限らずどのような波形であっても良く、例えばサイン波や三角波等を合成した波形であっても良い。このような合成波形を用いる場合、1段階目の終点の定義は、電圧値がピーク電圧値の60%まで低下した時点とする。
[Modification 3]
FIG. 9 is a diagram illustrating a third modification of the secondary transfer bias. As shown in the figure, in the secondary transfer bias of Modification 3, the first-stage waveform on the plus / minus bipolar side of the secondary transfer bias of the embodiment shown in FIG. 9 is a trapezoidal wave instead of a rectangular wave. Is. Thus, the waveform is not limited to a rectangular wave, and may be any waveform, for example, a waveform obtained by synthesizing a sine wave, a triangular wave, or the like. When such a composite waveform is used, the end point of the first stage is defined as the time when the voltage value drops to 60% of the peak voltage value.
このように、本実施の形態によれば、二次転写ローラー424に印加する二次転写バイアス(転写バイアス)の電圧波形を、転写電圧に対応する位相と戻し電圧に対応する位相とを交互に繰り返す交流成分を含むようにし、さらに、いずれの波形においても、電圧値が複数段階で変化すると共に1段階目の電圧の絶対値が2段階目以降の電圧の絶対値より大きくかつ1段階目の電圧印加時間が2段階目以降の電圧印加時間よりも短くなるようにした。これにより、比較的強い電界を形成させる電圧の印加時間が短く抑えられるので、トナー粒子の過度の往復運動が抑制されるのに伴ってトナー粒子の遠心飛散が抑制されるので、用紙Sの凹部において、傾斜部での局所的な白抜けや平坦部での局所的な高濃度化を抑制することができる。すなわち、用紙Sの凹部の形状にかかわらず、用紙Sの凹部への高い転写性を実現することができる。
As described above, according to the present embodiment, the voltage waveform of the secondary transfer bias (transfer bias) applied to the
上記実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明の範囲は上記説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 The above-described embodiment is merely an example of the implementation of the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner. That is, the scope of the present invention is shown not by the above description but by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
1 画像形成装置
10 画像読取部
20 操作表示部
21 表示部
22 操作部
30 画像処理部
40 画像形成部
50 用紙搬送部
60 定着部
70 記憶部
80 通信部
90 電圧印加部
100 制御部
101 CPU
102 ROM
103 RAM
421 中間転写ベルト
424 二次転写ローラー
500 トナー粒子
S 用紙
R1 最深部
R2 周辺部
DESCRIPTION OF
102 ROM
103 RAM
421
Claims (7)
前記第1転写部材との間で転写ニップを形成する第2転写部材と、
転写電圧に対応する位相と戻し電圧に対応する位相とを交互に繰り返す交流成分を含む電圧波形を有する転写バイアスを、前記第2転写部材に印加する電圧印加部と、
を備え、
前記電圧波形は、いずれの位相においても電圧値が複数段階で変化すると共に1段階目の電圧の絶対値が2段階目以降の電圧の絶対値よりも大きくかつ1段階目の電圧印加時間が2段階目以降の電圧印加時間の総和よりも短い、
転写装置。 A first transfer member carrying a toner image;
A second transfer member that forms a transfer nip with the first transfer member;
A voltage applying unit that applies a transfer bias having a voltage waveform including an AC component that alternately repeats a phase corresponding to the transfer voltage and a phase corresponding to the return voltage to the second transfer member;
With
The voltage waveform has a voltage value that changes in a plurality of stages in any phase, the absolute value of the voltage of the first stage is larger than the absolute value of the voltage after the second stage, and the voltage application time of the first stage is 2 Shorter than the total voltage application time after the stage,
Transfer device.
請求項1に記載の転写装置。 The voltage application time of the first stage is 10% or more and less than 30% of the total voltage application time after the second stage.
The transfer device according to claim 1.
請求項1又は請求項2に記載の転写装置。 The electric field intensity generated by the voltage application in the second stage and thereafter is 10% or more and less than 50% of the electric field intensity generated by the voltage application in the first stage.
The transfer apparatus according to claim 1 or 2.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の転写装置。 The voltage integral value of the phase corresponding to the transfer voltage is not less than the voltage integral value of the phase corresponding to the return voltage.
The transfer device according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の転写装置。 The transfer bias further includes an offset voltage as a DC component, and the absolute value of the offset voltage is smaller than the absolute value of the minimum voltage of the AC component having a phase opposite to the offset voltage.
The transfer device according to any one of claims 1 to 4.
前記転写バイアス印加を行う電圧印加部を制御する制御ステップを有し、
前記制御ステップは、転写電圧に対応する位相と戻し電圧に対応する位相とを交互に繰り返す交流成分を含む電圧波形であって、いずれの位相においても電圧値が複数段階で変化すると共に1段階目の電圧の絶対値が2段階目以降の電圧の絶対値よりも大きくかつ1段階目の電圧印加時間が2段階目以降の電圧印加時間の総和よりも短い電圧波形を有する、転写バイアスを生成させるように、前記電圧印加部を制御する、
転写制御方法。 A transfer control method for transferring a toner image to a sheet at a transfer nip by applying a transfer bias,
A control step of controlling a voltage application unit for applying the transfer bias,
The control step is a voltage waveform including an AC component that alternately repeats a phase corresponding to the transfer voltage and a phase corresponding to the return voltage, and the voltage value changes in a plurality of steps in any phase and the first step. A transfer bias having a voltage waveform in which the absolute value of the voltage is larger than the absolute value of the voltage after the second stage and the voltage application time at the first stage is shorter than the sum of the voltage application times after the second stage. So as to control the voltage application unit,
Transcription control method.
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