JP2019066606A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シート等の記録材上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、プリンタなど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, for example, a copying machine or a printer, which has a function of forming an image on a recording material such as a sheet.
近年、プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置におけるカラー化が進み、カラー画像を形成する装置として、中間転写方式の画像形成装置が知られている。中間転写方式の画像形成装置では、中間転写体から記録材に現像剤(トナー)像を転写した後に、中間転写体上に転写残トナー(2次転写残トナー)が残留する場合がある。この中間転写体上の転写残トナーは、中間転写体のクリーニング手段により中間転写体上から除去され回収される。
特許文献1には、中間転写体のクリーニング手段として、中間転写体上の2次転写残トナーをトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電させる帯電部材を設けることが提案されている。この場合、2次転写残トナーは、トナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電されることで、その後の画像形成部の1次転写部において、中間転写体から像担持体(感光ドラム)に移動し、最終的に感光ドラム上のクリーニングブレードによって回収される。
また、インライン方式の画像形成装置における中間転写体(中間転写ベルト)のクリーニング手段として特許文献2に記載されているような手法も提案されている。特許文献2では、紙詰まり(ジャム)後における中間転写ベルト上に残留したトナーの回収手段として、帯電部材に印加する電圧(帯電バイアス)、及び1次転写部に印加する電圧(1次転写バイアス)をトナーの正規の帯電極性と同極性にしている。
ジャム時に中間転写ベルト上に残留したトナーは、2次転写されずに残留したトナーであり、トナーの正規の帯電極性を有しており、画像形成時の2次転写残トナーに比べ量も多い。そのため、トナーの正規の帯電極性と逆極性のバイアスを帯電部材に印加してクリーニングしようとすると、逆極性、かつ量の多いトナー全てを帯電部材で適正に帯電することは難しく、クリーニング不良が発生する恐れがある。これに対して特許文献2では、ジャム後のクリーニング手段として、帯電部材にトナーの正規の帯電極性と同極性のバイアスを印加することとしている。このことで、中間転写ベルト上のトナーが、極性を維持したまま帯電部材を通過し、その後の1次転写部において感光ドラムから静電的に移動することで、中間転写ベルト上から除去される。
In recent years, colorization has progressed in image forming apparatuses such as printers, copiers and facsimiles, and an image forming apparatus of an intermediate transfer type is known as an apparatus for forming a color image. In an intermediate transfer type image forming apparatus, after transfer of a developer (toner) image from an intermediate transfer member to a recording material, transfer residual toner (secondary transfer residual toner) may remain on the intermediate transfer member. The transfer residual toner on the intermediate transfer member is removed and collected from the intermediate transfer member by the cleaning unit for the intermediate transfer member.
Further, as a cleaning means of an intermediate transfer member (intermediate transfer belt) in an in-line type image forming apparatus, a method as described in
The toner remaining on the intermediate transfer belt at the time of jamming is the toner remaining without being secondarily transferred, has a regular charging polarity of the toner, and has a larger amount than the secondary transfer residual toner at the time of image formation. . Therefore, when applying a bias of reverse polarity to the normal charging polarity of the toner to the charging member for cleaning, it is difficult to properly charge all the toner of reverse polarity and a large amount by the charging member, and a cleaning failure occurs. There is a risk of In contrast, in
なお、上述したクリーニング手段はジャム後だけでなく、以下で説明する濃度調整モードの後に実行するクリーニング手段としても有用な手段である。濃度調整モードは中間転写体上にテストパッチを形成し、テストパッチの濃度や色度を光学センサによって測定することで、画像形成条件を最適化するモードである。テストパッチは2次転写されずに中間転写ベルト上に残留する。この為、ジャム後のクリーニングと同様に、帯電部材に印加するバイアス、及び1次転写部に印加するバイアスをトナーの正規の帯電極性と同極性にすることで、中間転写ベルト上から適正に除去することが可能となる。 The cleaning means described above is a useful means not only after jamming but also as cleaning means to be executed after the density adjustment mode described below. The density adjustment mode is a mode in which a test patch is formed on the intermediate transfer member, and the density and chromaticity of the test patch are measured by an optical sensor to optimize the image forming conditions. The test patch remains on the intermediate transfer belt without being secondarily transferred. Therefore, as in the case of cleaning after jamming, the bias applied to the charging member and the bias applied to the primary transfer portion are properly removed from the intermediate transfer belt by setting the same polarity as the regular charging polarity of the toner. It is possible to
ジャム後や濃度調整モード後などの非画像形成時の中間転写ベルト上に残留したトナー
をクリーニングするため、帯電部材に印加する電圧及び1次転写部に印加する電圧をトナーの正規の帯電極性と同極性にする場合、次のような課題が存在することがわかった。
中間転写ベルト上のトナーをクリーニングする際に、現像部を有する画像形成部から、微量の「かぶり現像剤(かぶりトナー)」が中間転写体上に転移してしまうことがある。ここでいう「かぶりトナー」とは、感光ドラム上の静電潜像を形成していない領域に転移してしまうトナーであり、劣化等により、適正な帯電量を有していないという傾向があるトナーでもある。そのため、非画像形成時であり静電潜像を形成していないジャム・濃度調整モード後のクリーニング中においても、感光ドラム、さらに中間転写ベルトへと「かぶりトナー」は転移してしまう場合がある。ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時に「かぶりトナー」を感光ドラムへ転移させない手段として、クリーニング時に現像部を感光ドラムから機械的に離間させる方法が挙げられる。しかしながら、コストダウンを目的として現像部の離間機構を設けない画像形成装置や、その他の制約によりクリーニング時に現像離間できない画像形成装置では、「かぶりトナー」が、感光ドラム、そして中間転写ベルトへと転移してしまう場合がある。
このように、中間転写ベルトに「かぶりトナー」が転移した場合、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時では、後述する理由により、帯電部材によって「かぶりトナー」を帯電することができない。この為、クリーニング終了後も中間転写ベルト上に「かぶりトナー」が残留してしまう。すなわち、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時において「かぶりトナー」を帯電することができないのは、帯電部材に対してトナーを帯電させるほど高いバイアスを印加できないからである。
In order to clean the toner remaining on the intermediate transfer belt during non-image formation such as after jamming or after the density adjustment mode, the voltage applied to the charging member and the voltage applied to the primary transfer portion are It was found that the following problems existed when making the same polarity.
When the toner on the intermediate transfer belt is cleaned, a small amount of “fogging developer (fogging toner)” may be transferred onto the intermediate transfer member from an image forming unit having a developing unit. The "fog toner" referred to here is a toner which is transferred to an area on the photosensitive drum where the electrostatic latent image is not formed, and has a tendency that it does not have an appropriate charge amount due to deterioration or the like. It is also a toner. Therefore, the "fog toner" may be transferred to the photosensitive drum and the intermediate transfer belt even during non-image formation and cleaning after the jam and density adjustment mode in which the electrostatic latent image is not formed. . As a means for preventing transfer of "fog toner" to the photosensitive drum at the time of cleaning after jamming or after the density adjustment mode, there is a method of mechanically separating the developing portion from the photosensitive drum at the time of cleaning. However, in an image forming apparatus that does not have a developing unit separation mechanism for the purpose of cost reduction, or in an image forming apparatus that can not perform development separation during cleaning due to other restrictions, "fog toner" transfers to the photosensitive drum and the intermediate transfer belt. You may
As described above, when the "fogging toner" is transferred to the intermediate transfer belt, the "fogging toner" can not be charged by the charging member at the time of cleaning after the jamming or after the density adjustment mode, for the reason described later. For this reason, the "fog toner" remains on the intermediate transfer belt even after the cleaning is completed. That is, the reason why the "fog toner" can not be charged after the jam or at the time of cleaning after the density adjustment mode is because a bias as high as charging the toner can not be applied to the charging member.
具体的には、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時の帯電部材には、正規の極性を有する残留トナー(2次転写されなかったトナー)と同一極性のバイアスを印加し、静電反発力によって残留トナーが帯電部材に付着することを防止する。このとき、帯電部材に印加するバイアスは残留トナーを通過させるためのバイアスであり、トナーを帯電させるほど高いバイアスを印加する必要はない。逆に、印加バイアスを高くし過ぎると、残留トナーを過剰に帯電させてしまい、中間転写ベルトに対する残留トナーの鏡映力が強くなることで、ベルトへの静電付着力が強くなり、1次転写部での感光ドラムへの残留トナーの移動を阻害するおそれが生じる。そのため、クリーニング時に帯電部材に印加するバイアスの絶対値は、画像形成時に印加するバイアスの絶対値よりも低い値に設定される。その結果、中間転写ベルト上に転移した「かぶりトナー」は、帯電部材で適正に帯電されることなく、中間転写ベルト上に残留してしまう。 Specifically, a bias of the same polarity as the residual toner (normally not transferred secondarily) is applied to the charging member at the time of cleaning after jamming or after the density adjustment mode, and electrostatic repulsive force is applied. Prevents the residual toner from adhering to the charging member. At this time, the bias applied to the charging member is a bias for passing the residual toner, and it is not necessary to apply a bias high enough to charge the toner. On the contrary, if the applied bias is too high, the residual toner is excessively charged, and the mirror force of the residual toner to the intermediate transfer belt becomes strong, the electrostatic adhesion to the belt becomes strong, and the first order There is a possibility that the movement of the residual toner to the photosensitive drum at the transfer portion may be hindered. Therefore, the absolute value of the bias applied to the charging member at the time of cleaning is set to a value lower than the absolute value of the bias applied at the time of image formation. As a result, the "fogging toner" transferred onto the intermediate transfer belt is not properly charged by the charging member and remains on the intermediate transfer belt.
しかし、中間転写ベルト上に残留した「かぶりトナー」の量が多いと、その後の画像形成時に、「かぶりトナー」を帯電部材でトナーの正規の帯電極性とは逆極性に帯電し、1次転写部で回収しようとしても全てを回収することはできない場合がある。このような場合には、出力画像上に「かぶりトナー」起因の汚れ(クリーニング不良)が発生してしまう。そもそも「かぶりトナー」は、現像部で適正に帯電されなかった帯電性の低いトナーであり、中間転写ベルトに設けられた帯電部材でも、適正に帯電することが難しいトナーである。
また「かぶりトナー」の量は、トナーの劣化に伴い増える傾向にあり、特に画像形成部の寿命末期において、「かぶりトナー」起因のクリーニング不良が発生しやすい傾向にある。
However, when the amount of "fogging toner" remaining on the intermediate transfer belt is large, the "fogging toner" is charged by the charging member to the opposite polarity to the regular charging polarity of the toner at the time of image formation thereafter, and the primary transfer is performed. It may not be possible to recover everything even if it is attempted to recover in a department. In such a case, contamination (cleaning failure) caused by "fog toner" occurs on the output image. The "fog toner" is a toner with low chargeability that has not been properly charged in the developing section, and is a toner that is difficult to properly charge even with a charging member provided on the intermediate transfer belt.
In addition, the amount of “fog toner” tends to increase with the deterioration of the toner, and particularly at the end of the life of the image forming portion, the cleaning defect caused by the “fog toner” tends to occur easily.
そこで、中間転写ベルト上に残留した「かぶりトナー」によるクリーニング不良を防止する為に、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニングが終了した後に、次のような方法を行うことで「かぶりトナー」を回収することが考えられる。それは、帯電部材にトナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスを印加した状態でベルトを何周も回転させ、「かぶりトナー」を少しずつ帯電し、1次転写部で「かぶりトナー」を回収する方法である。
しかしながら、上述の方法では、ジャム処理後から次のプリントがスタートされるまで
の時間や、濃度調整モード実行後から次のプリントがスタートされるまでの時間が長くなることが懸念される。
以上のように、ダウンタイム低減が求められる近年において、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時における「かぶりトナー」起因のクリーニング不良が大きな課題となっている。
Therefore, in order to prevent defective cleaning due to "fogging toner" remaining on the intermediate transfer belt, "fogging toner" is performed by performing the following method after cleaning after the jamming or after the density adjustment mode is completed. It is possible to recover. It rotates the belt several times while applying a bias of reverse polarity to the regular charging polarity of the toner to the charging member, charging the "fog toner" little by little, and "fog toner" at the primary transfer portion. It is a method of recovery.
However, in the above-described method, there is a concern that the time from the jam processing to the start of the next print and the time from the execution of the density adjustment mode to the start of the next print may be long.
As described above, in recent years where reduction of downtime is required, cleaning defects caused by “fog toner” at the time of cleaning after jamming and after the density adjustment mode have become major issues.
本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、非画像形成時の中間転写体のクリーニングにおいて、クリーニングに要するダウンタイムを増加させることなく、中間転写体へ転移するかぶりトナーを低減させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and reduces the fog toner transferred to the intermediate transfer member without increasing the downtime required for cleaning the intermediate transfer member during non-image formation. The purpose is to
上記目的を達成するために本発明にあっては、
静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体に形成された前記静電潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体上の前記現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
転写部を備え、前記転写部と前記像担持体が接触することによって前記像担持体上に現像された現像剤像が前記転写部へ1次転写され、そして前記転写部と記録材が接触することによって前記転写部から前記記録材へ前記現像剤像がさらに2次転写される中間転写体と、
前記中間転写体上の現像剤を帯電する帯電部材と、
前記中間転写体から前記記録材に2次転写された後の前記中間転写体上に残留した現像剤を前記帯電部材により帯電して前記中間転写体から除去するクリーニングモードを実行可能なクリーニング手段と、
を有する画像形成装置において、
前記クリーニング手段は、画像を形成しない非画像形成時に前記クリーニングモードを実行する場合、画像を形成する画像形成時に前記クリーニングモードを実行する場合に対して、前記帯電部材に印加される電圧の絶対値を小さくし、かつ、前記現像剤担持体に印加される電圧に対する前記現像剤規制部材に印加される電圧の電位差ΔVbを、前記現像剤の正規の帯電極性と同じ極性側の値に設定する
ことを特徴とする。
In the present invention to achieve the above object,
An image carrier on which an electrostatic latent image is formed;
A developer carrier for carrying a developer for developing the electrostatic latent image formed on the image carrier;
A developer regulating member that regulates the amount of the developer on the developer carrier;
A transfer unit is provided, and the developer image developed on the image carrier is primarily transferred to the transfer unit by bringing the transfer unit and the image carrier into contact with each other, and the transfer unit and the recording material are in contact with each other. An intermediate transfer member on which the developer image is further secondarily transferred from the transfer portion to the recording material;
A charging member for charging the developer on the intermediate transfer member;
A cleaning unit capable of executing a cleaning mode in which the developer remaining on the intermediate transfer member after being secondarily transferred from the intermediate transfer member to the recording material is charged by the charging member and removed from the intermediate transfer member; ,
In an image forming apparatus having
When the cleaning unit executes the cleaning mode when forming an image without forming an image, the absolute value of the voltage applied to the charging member is different from when performing the cleaning mode when forming an image forming an image. And setting the potential difference .DELTA.Vb of the voltage applied to the developer regulating member to the voltage applied to the developer carrier to a value on the same polarity side as the regular charging polarity of the developer. It is characterized by
また、静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体に形成された前記静電潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体へ前記現像剤を供給する現像剤供給部材と、
転写部を備え、前記転写部と前記像担持体が接触することによって前記像担持体上に現像された現像剤像が前記転写部へ1次転写され、そして前記転写部と記録材が接触することによって前記転写部から前記記録材へ前記現像剤像がさらに2次転写される中間転写体と、
前記中間転写体上の現像剤を帯電する帯電部材と、
前記中間転写体から前記記録材に2次転写された後の前記中間転写体上に残留した現像剤を前記帯電部材により帯電して前記中間転写体から除去するクリーニングモードを実行可能なクリーニング手段と、
を有する画像形成装置において、
前記クリーニング手段は、画像を形成しない非画像形成時に前記クリーニングモードを実行する場合、画像を形成する画像形成時に前記クリーニングモードを実行する場合に対して、前記帯電部材に印加される電圧の絶対値を小さくし、かつ、前記現像剤担持体に印加される電圧に対する前記現像剤供給部材に印加される電圧の電位差ΔVsを、前記現像剤の正規の帯電極性とは逆の極性側の値に設定する
ことを特徴とする。
An image carrier on which an electrostatic latent image is formed;
A developer carrier for carrying a developer for developing the electrostatic latent image formed on the image carrier;
A developer supply member for supplying the developer to the developer carrier;
A transfer unit is provided, and the developer image developed on the image carrier is primarily transferred to the transfer unit by bringing the transfer unit and the image carrier into contact with each other, and the transfer unit and the recording material are in contact with each other. An intermediate transfer member on which the developer image is further secondarily transferred from the transfer portion to the recording material;
A charging member for charging the developer on the intermediate transfer member;
A cleaning unit capable of executing a cleaning mode in which the developer remaining on the intermediate transfer member after being secondarily transferred from the intermediate transfer member to the recording material is charged by the charging member and removed from the intermediate transfer member; ,
In an image forming apparatus having
When the cleaning unit executes the cleaning mode when forming an image without forming an image, the absolute value of the voltage applied to the charging member is different from when performing the cleaning mode when forming an image forming an image. And the potential difference .DELTA.Vs of the voltage applied to the developer supply member to the voltage applied to the developer carrier is set to a value opposite to the regular charge polarity of the developer It is characterized by
また、表面が帯電された後に静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体に形成された前記静電潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体と、
転写部を備え、前記転写部と前記像担持体が接触することによって前記像担持体上に現像された現像剤像が前記転写部へ1次転写され、そして前記転写部と記録材が接触することによって前記転写部から前記記録材へ前記現像剤像がさらに2次転写される中間転写体と、
前記像担持体から前記中間転写体へ前記現像剤像を1次転写させるための転写部材と、
前記中間転写体上の現像剤を帯電する帯電部材と、
前記中間転写体から前記記録材に2次転写された後の前記中間転写体上に残留した現像剤を前記帯電部材により帯電して前記中間転写体から除去するクリーニングモードを実行可能なクリーニング手段と、
を有する画像形成装置において、
前記クリーニング手段は、画像を形成しない非画像形成時に前記クリーニングモードを実行する場合、画像を形成する画像形成時に前記クリーニングモードを実行する場合に対して、前記帯電部材に印加される電圧の絶対値を小さくし、かつ、前記現像剤担持体に印加される電圧と、帯電された前記像担持体における静電潜像が形成される前の表面電圧との電位差Vbackの絶対値を異ならせる
ことを特徴とする。
An image bearing member on which an electrostatic latent image is formed after the surface is charged;
A developer carrier for carrying a developer for developing the electrostatic latent image formed on the image carrier;
A transfer unit is provided, and the developer image developed on the image carrier is primarily transferred to the transfer unit by bringing the transfer unit and the image carrier into contact with each other, and the transfer unit and the recording material are in contact with each other. An intermediate transfer member on which the developer image is further secondarily transferred from the transfer portion to the recording material;
A transfer member for primarily transferring the developer image from the image carrier to the intermediate transfer member;
A charging member for charging the developer on the intermediate transfer member;
A cleaning unit capable of executing a cleaning mode in which the developer remaining on the intermediate transfer member after being secondarily transferred from the intermediate transfer member to the recording material is charged by the charging member and removed from the intermediate transfer member; ,
In an image forming apparatus having
When the cleaning unit executes the cleaning mode when forming an image without forming an image, the absolute value of the voltage applied to the charging member is different from when performing the cleaning mode when forming an image forming an image. Changing the absolute value of the potential difference Vback between the voltage applied to the developer carrier and the surface voltage before the electrostatic latent image is formed on the charged image carrier. It features.
本発明によれば、非画像形成時の中間転写体のクリーニングにおいて、クリーニングに要するダウンタイムを増加させることなく、中間転写体へ転移するかぶりトナーを低減させることが可能となる。 According to the present invention, in cleaning of the intermediate transfer member at the time of non-image formation, it is possible to reduce the fog toner transferred to the intermediate transfer member without increasing the down time required for the cleaning.
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。 DETAILED DESCRIPTION Exemplary embodiments of the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, etc. of the components described in this embodiment should be changed as appropriate depending on the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions, and The scope of the present invention is not intended to be limited to the following embodiments.
(実施例1)
以下に、実施例1について説明する。
(1)画像形成装置
まず、図2を用いて本実施例に係る画像形成装置の全体構成について説明する。
図2は、本実施例に係る画像形成装置10の概略断面図である。本実施例の画像形成装置10は、電子写真方式を利用したインライン方式、中間転写方式のフルカラープリンタ
である。
Example 1
The first embodiment will be described below.
(1) Image Forming Apparatus First, the overall configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the
本実施例の画像形成装置10は、複数の画像形成手段として、第1,第2,第3,第4の画像形成部(画像形成ステーション)1a,1b,1c,1dを有する。第1,第2,第3,第4の画像形成部1a,1b,1c,1dはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を形成するためのものである。これらの画像形成部1a,1b,1c,1dは、一定の間隔をおいて1列に配置されている。
なお、本実施例では、第1〜第4の画像形成部1a〜1dの構成は、使用するトナー(現像剤)の色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを示すために図中符号に与えた添え字a、b、c、dは省略して、総括的に説明する。
The
In the present embodiment, the configurations of the first to fourth
画像形成部1には、電子写真プロセス手段によりトナー像(現像剤像)が形成される像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(以下、感光ドラム)2が設置されている。感光ドラム2の周囲には、電子写真プロセス手段を構成する為の部材として、ドラム帯電ローラ3、現像装置4、1次転写ローラ5、及びドラムクリーニング装置6が設置されている。また、図2に示すように、ドラム帯電ローラ3と現像装置4との間の下方には、露光装置(レーザースキャナ装置)7が設置されている。ここで、現像装置4は、現像手段に相当する。また、1次転写ローラ5は、転写部材に相当する。また、画像形成装置10は、画像形成装置全体の動作を制御するための制御部11を有する。
In the
また、各画像形成部1a〜1dの感光ドラム2a〜2dの全てに対向するように、無端ベルト状の中間転写体としての中間転写ベルト20が配置されている。中間転写ベルト20は、複数の支持部材としての駆動ローラ21、クリーニング対向ローラ22、2次転写対向ローラ23に掛け回されて、図2の矢印R3方向に回転している。中間転写ベルト20の内周面側においては、各画像形成部1の各感光ドラム2に対応して各1次転写ローラ5が配置されている。また、中間転写ベルト20の外周面側においては、2次転写対向ローラ23に対向する位置に、2次転写手段としての2次転写ローラ24が配置されている。
本実施例における感光ドラム2は、負帯電性のOPC(有機光導電体)感光体であり、アルミニウムのドラム基体上に感光層を有している。感光ドラム2は、駆動装置(図示せず)によって図2の矢印R1方向(図2で時計回り)に所定の周速度(表面移動速度)で回転駆動される。本実施例では、この感光ドラム2の周速度が、画像形成装置10のプロセススピードに相当する。
Further, an
The
ドラム帯電ローラ3は、感光ドラム2の表面(周面)に所定の圧接力で接触しており、電圧を印加する電源(電圧印加手段、図示せず)から所定のドラム帯電電圧(ドラム帯電バイアス)が印加され、感光ドラム2の表面を所定の電位に均一に帯電させる。本実施例では、感光ドラム2は、ドラム帯電ローラ3により負極性に帯電させられる。
露光装置7は、感光ドラム2の表面を露光することにより、ドラム帯電ローラ3で帯電された感光ドラム2の表面に画像情報に応じた静電潜像(静電像)を形成する。即ち、露光装置7において、ホストコンピュータ(図示せず)から入力される画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザ光がレーザ出力部から出力され、このレーザ光が反射ミラーを介して感光ドラム2の表面に照射される。
The
The
本実施例における現像装置4は、現像方式として接触現像方式を用いており、現像剤担持体としての現像ローラ8を有する。現像ローラ8上(現像剤担持体上)に薄層状に担持されたトナーは、駆動手段(図示せず)により現像ローラ8が回転駆動されることで、感光ドラム2との対向部(現像部)に搬送される。そして、現像ローラ8に電源90(図3参照)から現像電圧(現像バイアス)が印加されることにより、感光ドラム2上(像担持
体上)に形成された静電潜像がトナー像として現像される。現像装置4の構成、及び動作の詳細については後述する。本実施例では、静電潜像が反転現像方式で現像される形態について説明する。即ち、感光ドラム2の帯電極性と同極性に帯電したトナーを、一様に帯電させられた感光ドラム2上の、露光により電荷が減衰した部分(露光部)に付着させることによって、感光ドラム2上の静電潜像をトナー像として現像する。本実施例では、トナーの正規の帯電極性は負極性であり、トナー像を形成するトナーは主として負極性の電荷を有している。
各現像装置4a,4b,4c,4dには、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーが収納されている。フルカラーモードでは、4個の現像装置4の全ての現像ローラ8が感光ドラム2に当接する。そして、モノカラー(単色)モードでは、画像を形成する画像形成部以外の現像装置4の現像ローラ8は感光ドラム2から離間するように構成されている。これは、現像ローラ8とトナーの劣化、消耗を防止するためである。
The developing
The developing
本実施例では、トナー像を担持する中間転写ベルト20として、PEN(ポリエチレンナフタレート)樹脂で構成したものを用いた。中間転写ベルト20の表面抵抗率は5.0×1011Ω/□であり、体積抵抗率は8.0×1011Ωcmである。
その他、中間転写ベルト20には、PVDF(弗化ビニリデン樹脂)、ETFE(四弗化エチレン−エチレン共重合樹脂)、ポリイミド、PET(ポリエチレンテレフタレート)、ポリカーボネート等の樹脂を無端ベルト状に構成したものを用いることができる。或いは、中間転写ベルト20として、例えばEPDMなどのゴム基層の上に、例えばウレタンゴムにPTFEなど弗素樹脂を分散したものを被覆して無端ベルト状に構成したものを用いることができる。
駆動ローラ21が図2の矢印R2方向(図2で反時計回り)に回転駆動されることによって、中間転写ベルト20は、図2の矢印R3方向(図2で反時計回り)に、感光ドラム2の周速度と略等速、即ち、所定のプロセススピードにて周回移動(回転)する。
In this embodiment, as the
In addition, in the
When the driving
1次転写ローラ5は、例えばスポンジゴムなどの弾性部材で構成される。本実施例では1次転写ローラとして、直径6mmのニッケルメッキ鋼棒上に、NBRヒドリンゴムを肉厚4mmで被覆したものを用いた。1次転写ローラ5の電気抵抗値は、1次転写ローラ5をアルミシリンダ上に、9.8Nの力で押圧し、50mm/secで回転させた状態で100Vを印加した場合において1.0×105Ωである。
また、1次転写ローラ5は、中間転写ベルト20を介して感光ドラム2に当接し、中間転写ベルト20と感光ドラム2との接触部に1次転写部(1次転写ニップ部、転写部)を形成する。そして、1次転写ローラ5は、中間転写ベルト20の移動に従動して回転する。
1次転写ローラ5には、電源40が接続されており、この電源40から1次転写ローラ5に1次転写電圧(1次転写バイアス)が印加される。電源40は、正負の極性のバイアスを選択し印加することができる。感光ドラム2上に形成されたトナー像は、トナーの正規の帯電極性(負極性)とは逆極性の1次転写バイアスが印加された1次転写ローラ5により、回転している中間転写ベルト20上に転写(1次転写)される。
The primary transfer roller 5 is made of, for example, an elastic member such as sponge rubber. In this embodiment, as the primary transfer roller, a nickel-plated
Further, the primary transfer roller 5 contacts the
A power supply 40 is connected to the primary transfer roller 5, and a primary transfer voltage (primary transfer bias) is applied to the primary transfer roller 5 from the power supply 40. The power supply 40 can select and apply biases of positive and negative polarities. The toner image formed on the
2次転写ローラ24は、例えば、スポンジゴムなどの弾性部材で構成される。本実施例では2次転写ローラとして、直径6mmのニッケルメッキ鋼棒上に、NBRヒドリンゴムを肉厚6mmで被覆したものを用いた。2次転写ローラ24の電気抵抗値は、2次転写ローラ24をアルミシリンダ上に、9.8Nの力で押圧し、50mm/secで回転させた状態で1000Vを印加した場合において3.0×107Ωである。
2次転写ローラ24は、中間転写ベルト20を介して2次転写対向ローラ23と当接して配置され、その接触部には2次転写部(2次転写ニップ部、転写部)が形成されている。そして、2次転写ローラ24は、中間転写ベルト20の移動、または、中間転写ベルト
20及び記録材Pの移動に従動して回転する。2次転写ローラ24には、電源44が接続されており、この電源44から2次転写ローラ24に2次転写電圧(2次転写バイアス)が印加される。電源44は、正負の極性のバイアスを選択し印加することができる。
中間転写ベルト20上に形成されたトナー像は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の2次転写バイアスが印加された2次転写ローラ24により、2次転写部に搬送されてきた記録材P上に転写(2次転写)される。
The
The
The toner image formed on the
中間転写ベルト20の外周側で、中間転写ベルト20の回転方向(図2の矢印R3方向、ベルト表面の移動方向)において2次転写部の下流側には、ベルトクリーニング部30が設置されている。ベルトクリーニング部30の構成、及び動作の詳細については後述する。
2次転写部よりも記録材Pの搬送方向において上流側には、記録材Pを供給する手段を構成するレジストローラ13、搬送ローラ15、及び給送ローラ14が設置されている。
また、2次転写部よりも記録材Pの搬送方向において下流側には、定着装置12が設置されている。定着装置12は、熱源を備えた定着ローラ12Aと、定着ローラ12Aに圧接する加圧ローラ12Bと、を有する。
A
On the upstream side of the secondary transfer portion in the conveyance direction of the recording material P, a registration roller 13, a conveyance roller 15, and a feeding
Further, the fixing
次に、本実施例の画像形成装置10による画像形成動作について、フルカラーモードを例として説明する。
まず、各画像形成部1の感光ドラム2上に、各色のトナー像が電子写真プロセスによってそれぞれ形成される。即ち、画像形成動作の開始信号が発せられると、所定のプロセススピードで回転駆動される各感光ドラム2は、それぞれドラム帯電ローラ3によって一様に帯電される。そして、各露光装置7は、入力される色分解されたカラー画像信号を、レーザ出力部にて光信号にそれぞれ変換する。そして、各露光装置7は、変換された光信号であるレーザ光により、一様に帯電した各感光ドラム2上をそれぞれ走査露光して、各感光ドラム2上に静電潜像を形成する。そして、第1の画像形成部1aでは、現像装置4aからイエロー色のトナーが感光ドラム2aの表面の電位に応じて静電吸着させられることで、イエロー色のトナー像として現像される。
Next, an image forming operation by the
First, toner images of respective colors are formed on the
ここで、図3を用いて、現像装置4の構成について詳細に説明する。
図3は、感光ドラム2の長手方向(回転軸線方向)から見た本実施例の画像形成部1の概略断面図である。
現像装置4は、現像剤担持体としての現像ローラ8、現像剤規制部材としての現像ブレード81、現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ82、及び現像剤としてのトナーTを収容するトナー収容室85からなる。本実施例では、トナーTとして、粒径が7μmである非磁性球形トナーを用いた。また、トナーTの表面には、トナー外添剤として粒径20nmのシリカ粒子(外添粒子)が添加されている。また上述したように、本実施例のトナーTの正規の帯電極性は、負極性である。
現像ブレード81は、現像ローラ8にカウンタ方向で当接しており、トナー供給ローラ82によって供給されたトナーのコート量規制(現像ローラ8上のトナーの層厚規制)及び電荷付与を行っている。現像ブレード81は薄い板状部材からなり、薄板のバネ弾性を利用して当接圧力を形成し、その表面がトナー及び現像ローラ8に当接される。
Here, the configuration of the developing
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the
The developing
The developing
本実施例では、現像ブレード81として、厚さ0.1mmの板バネ状のSUS(ステンレス鋼)製の薄板に半導電性樹脂をコーティングしたものを用い、現像ブレード81の表面がトナー及び現像ローラ8に当接するように構成した。このとき、薄板のバネ弾性を利用して当接圧が生じる構成とした。なお、現像ブレード81としてはこの限りではなく、SUSの代わりにリン青銅やアルミニウム等の金属薄板を用いても良い。また、半導電性樹脂の代わりに、半導電性ゴムを用いたり、表面にコーティングを施していない金属薄板そのものを用いたりしても良い。
本実施例では、現像ブレード81に電源91から所定電圧を印加している。現像ローラ8上のトナーは、現像ブレード81と現像ローラ8間の放電、及び現像ブレード81と現像ローラ8との摺擦による摩擦帯電によりマイナス電荷が付与されると同時に層厚規制される。
また、画像形成中では現像ローラ8の電位に対する現像ブレード81の電位差ΔVbが−100Vとなるように、電源91から現像ブレード81に対し直流電圧(現像ブレードバイアス)が印加されている。
In this embodiment, as the developing
In this embodiment, a predetermined voltage is applied to the developing
Further, during image formation, a DC voltage (developing blade bias) is applied to the developing
トナー供給ローラ82は、現像ローラ8の周面上に所定のニップ部を形成して配設されており、図3の矢印R5方向(図3で反時計方向)に回転する。トナー供給ローラ82は、導電性芯金の外周に発泡体を形成した弾性スポンジローラである。トナー供給ローラ82と現像ローラ8は、所定の侵入量を持って接触している。この接触部では、トナー供給ローラ82と現像ローラ8は互いに逆方向に移動するよう回転しており、この動作により、トナー供給ローラ82による現像ローラ8へのトナー供給、及び現像残トナーとして残った現像ローラ8上のトナーの剥ぎ取りを行っている。その際、トナー供給ローラ82と現像ローラ8との電位差を調整することにより、現像ローラ8へのトナー供給量を調整することができる。本実施例において、画像形成中では現像ローラ8の電位に対するトナー供給ローラ82の電位差ΔVsが−50Vとなるように、電源92からトナー供給ローラ82に対し直流電圧(トナー供給バイアス)が印加されている。
なお、本実施例において、現像ローラ8、トナー供給ローラ82は、共に外径φ20mmであり、現像ローラ8へのトナー供給ローラ82の侵入量を1.5mmに設定している。また、トナー収容室85内にはトナー撹拌部材83が設けられている。トナー撹拌部材83は、トナー収容室85内に収納されたトナーを攪拌すると共に、トナー供給ローラ82の上部に向けて図3の矢印G方向にトナーを搬送するためのものでもある。
The
In the present embodiment, the developing
現像ローラ8と感光ドラム2とは、互いの接触部において各表面が同一方向(本実施例では図3に矢印R4,R1で示す方向)に移動するようにそれぞれ回転する。
本実施例では、電源90から現像ローラ8に感光ドラム2の帯電極性(本実施例では負極性)と同極性の直流電圧(現像バイアス)が印加される。現像ローラ8が感光ドラム2に接触(摺動接触)する現像部において、マイナスに帯電したトナーが、現像ローラ8と感光ドラム2との電位差から静電潜像部にのみ転移して静電潜像が顕像化される。
The developing
In this embodiment, a DC voltage (developing bias) having the same polarity as the charging polarity (negative polarity in this embodiment) of the
画像形成動作の説明に戻る。続いて、図2に示す通り、感光ドラム2a上に現像されたイエロー色のトナー像は、1次転写部において、1次転写バイアスが印加された1次転写ローラ5aにより、回転している中間転写ベルト20上に1次転写される。このとき、1次転写ローラ5aには、トナーの正規の帯電極性とは逆極性(本実施例では正極性)の1次転写バイアスが印加されている。このようにしてイエローのトナー像が転写された中間転写ベルト20は、第2の画像形成部1b側に移動する。
第2の画像形成部1bにおいても、第1の画像形成部1aと同様にして、感光ドラム2b上にマゼンタ色のトナー像が形成される。そして、このマゼンタ色のトナー像が、1次転写部において中間転写ベルト20上のイエロー色のトナー像の上に重ね合わさるように1次転写される。第3,第4の画像形成部1c,1dにおいても同様にして、中間転写ベルト20上のイエロー、マゼンタの各色のトナー像の上に、1次転写部においてシアン、ブラックの各色のトナー像が順次重ね合わさるように1次転写される。
このようにして、中間転写ベルト20上に、各色のトナー像が各1次転写部において順次重ね合わせて1次転写された複数色のトナー像(多重トナー像)が形成される。
Return to the description of the image forming operation. Subsequently, as shown in FIG. 2, the yellow toner image developed on the
In the second
In this manner, on the
中間転写ベルト20上のトナー像の先端が2次転写部に到達するタイミングに合わせて、給送ローラ14によって繰り出された記録材Pが、搬送ローラ15及びレジストローラ13により2次転写部に搬送される。そして、2次転写部において、トナーの正規の帯電
極性とは逆極性(本実施例では正極性)の2次転写バイアスが印加された2次転写ローラ24により、中間転写ベルト20上のトナー像が記録材Pに一括して2次転写される。
その後、トナー像が転写された記録材Pは、定着装置12に搬送される。トナー像を担持した記録材Pは、定着装置12内に設置された定着ローラ12Aと加圧ローラ12Bとの間の定着ニップ部で加熱及び加圧される。これにより、記録材Pの表面にトナー像が熱定着(溶融定着)され、記録材P上に画像(フルカラー画像)が形成される。その後、記録材Pが画像形成装置10の外部に排出されて、一連の画像形成動作が終了する。
The recording material P fed out by the feeding
Thereafter, the recording material P to which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing
1次転写工程後に感光ドラム2上に残留しているトナー(1次転写残トナー)は、ドラムクリーニング装置6によって感光ドラム2上から除去されて回収される。ドラムクリーニング装置6は、ウレタンゴム等の弾性体で形成された板状部材であるドラムクリーニングブレード61と、ドラムクリーニングブレード61によって感光ドラム2上から掻き取られたトナーを収納する回収トナー容器と、を有する。
また、2次転写工程後に中間転写ベルト20上に残ったトナー(2次転写残トナー)は、ベルトクリーニング部30によって一様に正極性に帯電された後、1次転写部で感光ドラム2上に移動することで、中間転写ベルト20上から除去され回収される。この点については、以下に詳しく説明する。ここで、制御部11は、中間転写ベルト20上に残留したトナーを中間転写ベルト20から除去するクリーニングモードを画像形成時または非画像形成時に実行可能である。クリーニングモードを実行可能な制御部11はクリーニング手段に相当する。なお、中間転写ベルト20上に残ったトナーを、中間転写ベルト20から感光ドラム2に移動させることを、以下の説明では、逆転写という場合がある。
The toner (primary transfer residual toner) remaining on the
Further, the toner (secondary transfer residual toner) remaining on the
(2)画像形成時のベルトクリーニング機構
本実施例における画像形成時のベルトクリーニング機構について図1を用いて詳細に説明する。
図1は、本実施例のベルトクリーニング部30の構成を示す概略図である。本実施例のベルトクリーニング部30は、中間転写ベルト20上に残った2次転写残トナーTaなどのトナーを中間転写ベルト20から除去するために、中間転写ベルト20上に残ったトナーを帯電する帯電部材として帯電ローラ32を有する。帯電ローラ32は、中間転写ベルト20の回転方向において、2次転写部よりも下流側、かつ1次転写部よりも上流側に位置する。
本実施例における帯電ローラ32としては、直径6mmのニッケルメッキ鋼棒上に、カーボンが分散されたEPDMゴムからなるソリッド弾性体を肉厚5mmで被覆したものを用いた。帯電ローラ32の電気抵抗値は、帯電ローラをアルミシリンダ上に9.8Nの力で押圧し、50mm/secで回転させながら500Vを印加した場合において、5.0×107Ωである。帯電ローラ32は、中間転写ベルト20に接触しており、クリーニング対向ローラ22に向けて総圧9.8Nの圧力で押圧されている。
(2) Belt Cleaning Mechanism at the Time of Image Formation The belt cleaning mechanism at the time of image formation in this embodiment will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of a
As the charging
図1に示すように、帯電ローラ32は、電流検知手段72を介して、高圧電源52と電気的に接続しており、正極性と負極性のバイアスが選択的に印加できるように構成されている。
ベルトクリーニング動作時は、帯電ローラ32には、高圧電源52から正極性の直流電圧が出力される。直流電圧の出力値は、電流検知手段72が検出した電流値に基づきコントロールされ、電流値が予め設定した目標電流値になるように定電流制御される。目標電流値には2次転写残トナーTaを過剰帯電させることなく、また、帯電不足によるクリーニング不良を生じさせない値が選択されており、本実施例における帯電ローラの目標電流値は30μAである。
2次転写工程前の中間転写ベルト20上のトナーは、感光ドラム2の表面の帯電電荷と同極性の負極性で、且つ、電荷の分布のばらつきが小さい状態で帯電している。一方、2次転写工程後の中間転写ベルト上の2次転写残トナーTaは、電荷の分布がブロードにな
った上に、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性側にピークが移動した分布を形成する。この結果、2次転写残トナーTaは、負極性に帯電したもの、殆ど帯電されていないもの、及び正極性に帯電したもの、が混在した状態となっている。
As shown in FIG. 1, the charging
During the belt cleaning operation, the high-
The toner on the
クリーニング動作時に、帯電ローラ32に正バイアスを印加することで、帯電ローラ32から中間転写ベルト20に向けて正の電界が形成され、帯電ローラ32と2次転写残トナーとの放電により2次転写残トナーTaを正極性側に帯電させる作用がある。
帯電ローラ32によって正極性に帯電させられた2次転写残トナーTaは、第1の画像形成部1aの1次転写部へと進む。そして、第1の画像形成部1aの1次転写ローラ5aに印加される正極性の1次転写バイアスの作用により、中間転写ベルト20から第1の画像形成部1aの感光ドラム2aに逆転写される。この感光ドラム2aに逆転写されたトナーは、その後、ドラムクリーニング装置6aにおいてドラムクリーニングブレード61aにより感光ドラム2a上から除去され回収される。
このように、帯電ローラ32によって2次転写残トナーTaを一様に正極性に帯電し、その後の1次転写部で感光ドラム2に逆転写させることにより、2次転写残トナーTaを中間転写ベルト20上から除去することが可能となる。
During cleaning operation, by applying a positive bias to the charging
The secondary transfer residual toner Ta charged to the positive polarity by the charging
As described above, the secondary transfer residual toner Ta is uniformly positively charged by the charging
なお、帯電ローラ32によって正極性に帯電された2次転写残トナーTaの回収方法としては、感光ドラム2を用いた回収方法に限定されるものではなく、次のような方法であってもよい。それは、中間転写ベルト20に設けられた専用の回収装置、例えば負極性のバイアスが印加された金属ローラやファーブラシ等を用いる方法である。
また、クリーニングを繰り返し行う際に、帯電ローラ32にトナーが付着してトナーの帯電性能が低下することを防止するために、非画像形成時にトナーの正規の帯電極性と同極性(本実施例では負極性)のバイアスを帯電ローラ32に印加している。クリーニング中に帯電ローラ32に付着するトナーの大半は負極性を有しており、帯電ローラ32に負バイアスを印加することで、帯電ローラ32に付着したトナーを静電的に中間転写ベルト20に移動させている。この移動工程(吐き出し工程)を定期的に行うことにより、帯電ローラ32に付着したトナーの除去を行い、良好なクリーニング性能の維持を図っている。
また、中間転写ベルト20上に吐き出されたトナーは、中間転写ベルト20の回転方向において下流側の1次転写部において、感光ドラム2に逆転写されて、ドラムクリーニング装置6によって回収される。具体的には、吐き出し工程中の画像形成部1a〜1dにおいて、少なくとも一つの画像形成部の転写ローラ5に電源40から負バイアスを印加することで、吐き出された負極性トナーを感光ドラム2に逆転写させる。そして最終的には、感光ドラム2上のドラムクリーニングブレード61によって、吐き出された負極性トナーを感光ドラム2上から除去する。
The method of collecting the secondary transfer residual toner Ta charged to the positive polarity by the charging
In addition, in order to prevent the toner from adhering to the charging
Further, the toner discharged onto the
(3)ジャム後や濃度調整モード後のベルトクリーニング機構
次に、本実施例において、非画像形成時としてジャム後や濃度調整モード後に実行するベルトクリーニング機構について図4A,4Bを用いて詳細に説明する。
図4Aは、画像形成中における、帯電ローラ32、1次転写ローラ5、2次転写ローラ24に印加するバイアスの極性を示す模式図である。図4Bは、ジャム後や濃度調整モード後に実行するベルトクリーニング中における、帯電ローラ32、1次転写ローラ5、2次転写ローラ24に印加するバイアスの極性を示す模式図である。
(3) Belt cleaning mechanism after jamming or after density adjustment mode Next, in this embodiment, the belt cleaning mechanism executed after jamming or after density adjustment mode during non-image formation will be described in detail with reference to FIGS. 4A and 4B. Do.
FIG. 4A is a schematic view showing the polarity of a bias applied to the charging
画像形成中、2次転写残トナーをクリーニングする際は、上述したように、帯電ローラ32、1次転写ローラ5、2次転写ローラ24のそれぞれに正バイアスを印加している。
一方、ジャム後や濃度調整モード後に実行するベルトクリーニング中では、次のようなバイアス印加を行っている。すなわち、帯電ローラ32に負バイアス、2次転写ローラ24に負バイアスを印加しており、1次転写ローラ5では、第1と第4の画像形成部1a,
1dでは負バイアス、第2と第3の画像形成部1b,1cでは正バイアスを印加している。各部材に印加するバイアスの極性を図4Bで示す極性にした理由について以下に説明する。
When the secondary transfer residual toner is cleaned during image formation, as described above, a positive bias is applied to each of the charging
On the other hand, during the belt cleaning performed after jamming or after the density adjustment mode, the following bias application is performed. That is, a negative bias is applied to the charging
In 1d, a negative bias is applied, and in the second and third
ジャム時に中間転写ベルト20上に残留したトナー、及び濃度調整モードのテストパッチは、2次転写されずに中間転写ベルト20上に残留したトナー(以下、残留トナーという場合がある)であり、トナーの正規の帯電極性(本実施例では負極性)を有する。このような残留トナーは、画像形成時の2次転写残トナーに比べ量も多い。
そのため、画像形成時と同様に、帯電ローラ32に正バイアスを印加して残留トナーを正極性化しようとしても、残留トナーの極性が反極性であること、及びトナー量が多いことから、残留トナーの全てを一様に正極性化させることは難しい。
The toner remaining on the
Therefore, even if it is intended to make the residual toner positive by applying a positive bias to the charging
そこで上記のような非画像形成時では、図4Bに示すように、帯電ローラ32に、残留トナーと同じ極性の負バイアスを印加し、残留トナーの極性を反転させることなく、静電反発力により帯電ローラ32に残留トナーが付着することを防止する。このとき帯電ローラ32に印加する負バイアスは残留トナーを通過させるためのバイアスであり、トナーを帯電させるほど高いバイアスを印加する必要はない。逆に、負バイアスを高くし過ぎると、残留トナーを過剰に帯電させてしまい、中間転写ベルト20に対するトナーの鏡映力が強くなることで、ベルトへの静電付着力が強くなり、1次転写部での感光ドラム2への逆転写を阻害するおそれが生じる。そのため、クリーニング時に帯電ローラ32に印加する負バイアスの絶対値は、画像形成時に印加する正バイアスの絶対値よりも低い値に設定している。本実施例では、画像形成時に帯電ローラ32に印加するバイアス(目標電流30μAを流す為に必要なバイアス)が+1500Vであるのに対し、クリーニング時に帯電ローラ32に印加するバイアスは−500Vに設定している。
同様に、2次転写ローラ24にも負バイアスを印加し、静電反発力により2次転写ローラ24に残留トナーが付着することを防止している。
Therefore, at the time of non-image formation as described above, as shown in FIG. 4B, a negative bias of the same polarity as the residual toner is applied to the charging
Similarly, a negative bias is also applied to the
一方、1次転写ローラ5では、画像形成部毎に印加するバイアスの極性を変えている。第1と第4の画像形成部1a,1dにおける1次転写ローラ5a,5dには負バイアスを印加しており、2次転写ローラ24、及び帯電ローラ32を通過した残留トナーを、静電的に感光ドラム2a、2dに逆転写し、中間転写ベルト20上から除去している。1次転写部で中間転写ベルト20上から除去される残留トナーは、画像形成時のクリーニング同様、感光ドラム2に逆転写された後、ドラムクリーニング装置6においてドラムクリーニングブレード61により感光ドラム2上から除去され回収される。残留トナーの回収を第1と第4の画像形成部1a,1dの2つで行っている理由は、残留トナーの量が多い場合、一つの画像形成部だけでは、全ての残留トナーを一度に回収することが難しいためである。ここで、残留トナーの量が多い場合とは、例えば高印字率画像をプリントしている際にジャムが発生したような場合をいう。本実施例では、第1の画像形成部1aで回収しきれなかった残留トナーを、中間転写ベルト20の回転方向において第1の画像形成部1aより下流側に存在する第4の画像形成部1dで回収している。
On the other hand, in the primary transfer roller 5, the polarity of the bias applied is changed for each image forming unit. A negative bias is applied to the
また、第2と第3の画像形成部1b,1cにおける1次転写ローラ5b,5cには正バイアスを印加している。ジャム後や濃度調整モード後において中間転写ベルト20上に残留しているトナーの大半は負極性を有しているものの微量ではあるが正極性を有しているトナーも存在する。例えば、ジャム発生時に、既に2次転写された領域に存在する2次転写残トナーの一部は、画像形成中に2次転写ローラ24から印加される正バイアスにより、正極性化している。このような正極性トナーをクリーニング中に回収する為に、1次転写ローラ5b、5cに正バイアスを印加している。このことで、中間転写ベルト20上の正極性トナーを静電的に感光ドラム2b,2cへと転写させることができる。
以上のように、ジャム後や濃度調整モード後などの非画像形成時のベルトクリーニング
では、中間転写ベルト20上に残留した負極性トナーを、帯電ローラ32で反極性に帯電することなく、1次転写部で逆転写させ、画像形成部で回収している。
Further, a positive bias is applied to the
As described above, in the belt cleaning at the time of non-image formation such as after jamming and after the density adjustment mode, the negative polarity toner remaining on the
なお、各画像形成部の1次転写ローラに印加するバイアスの極性は、本実施例で示した組み合わせに限定されるものではなく、残留トナーの量や、感光ドラムでの回収性能に応じて適宜、最適化することが可能である。例えば、残留トナーの量が少ない場合では、1次転写ローラ5aにのみ負バイアスを印加し、1次転写ローラ5b,5c,5dに正バイアスを印加する構成にするとよい。また逆に残留トナーの量が多い場合には、1次転写ローラ5a,5c,5dに負バイアスを印加し、1次転写ローラ5bにのみ正バイアスを印加する構成にするとよい。
また、特定の画像形成部で回収する残留トナー量が多いと、ドラムクリーニングブレード61での回収不良(トナーのすり抜け)が発生するおそれがある。このため、負バイアスを印加する時間、及び印加タイミングを調整することで、残留トナーの回収を複数の画像形成部で振り分けるのが好ましい。残留トナーの回収は、1次転写ローラに負バイアスを印加している間で行われるため、特定の画像形成部における負バイアス印加時間を短くすれば、当該画像形成部における、残留トナーの回収量を減らすことができる。例えば、本実施例において、1次転写ローラ5aに負バイアスを印加する時間と、1次転写ローラ5dに負バイアスを印加する時間を調整することで、ドラムクリーニングブレード61a,61dで回収するトナー量を調整することが可能となる。これにより、一方のドラムクリーニングブレード61に多量の残留トナーが送られることを防ぐことができる。
The polarity of the bias applied to the primary transfer roller of each image forming unit is not limited to the combination shown in the present embodiment, and may be appropriately selected according to the amount of residual toner and the collection performance of the photosensitive drum. It is possible to optimize. For example, when the amount of residual toner is small, a negative bias may be applied only to the
In addition, when the amount of residual toner to be collected by a specific image forming unit is large, there is a possibility that a collection failure (a toner slip through) in the
また、中間転写ベルト20上の残留トナーの回収方法は、上述したように、画像形成部1を用いた回収方法に限定されるものではなく、例えば中間転写ベルト20に設けられた専用の回収装置を用いる方法であってもよい。
また、本実施例では、ベルトクリーニングが、ジャム後や濃度調整モード後に実行される場合について説明したが、これに限るものではない。本実施例のベルトクリーニングは、中間転写ベルト20上に残留したトナーの量が、画像形成時の2次転写残トナーに比べて多くなるような場合の非画像形成時に実行されるものであるとよい。
Further, as described above, the method of collecting the residual toner on the
Further, although the case where the belt cleaning is performed after the jamming or after the density adjustment mode has been described in the present embodiment, the present invention is not limited thereto. The belt cleaning of this embodiment is performed at the time of non-image formation where the amount of toner remaining on the
(4)ジャム後や濃度調整モード後のベルトクリーニング中における現像ブレードバイアス設定
次に、本実施例の特徴である、ジャム後や濃度調整モード後のベルトクリーニング中における現像ブレードバイアスの設定について図5A〜5Cを用いて詳細に説明する。
本実施例では、ジャム後や濃度調整モード後のベルトクリーニング時における現像バイアスに対する現像ブレードバイアスの電位差ΔVbを、画像形成時の電位差ΔVbに対して、トナーの正規の帯電極性と同じ極性側の値に設定していることを特徴とする。すなわち、現像ローラ8に印加する電圧に対する現像ブレード81に印加する電圧の電位差を、より負極性側にシフトさせることを特徴としている。以下の説明では、画像形成時の電位差ΔVbに対して、トナーの正規の帯電極性と同じ極性側の値に設定することを、電位差ΔVbをトナーの正規の帯電極性と同じ極性側に大きい値に設定する、または、単に電位差ΔVbを大きく(高く)するという場合がある。
現像バイアスに対する現像ブレードバイアスの電位差ΔVbを大きくしている理由は、ジャム後や濃度調整モード後のベルトクリーニング中に、中間転写ベルトへ転移する「かぶりトナー」を低減するためである。
(4) Setting of developing blade bias during belt cleaning after jamming and after density adjustment mode Next, setting of developing blade bias during belt cleaning after jamming and after density adjustment mode, which is a feature of this embodiment FIG. 5A 5C to describe in detail.
In this embodiment, the potential difference ΔVb of the developing blade bias with respect to the developing bias at the time of belt cleaning after jamming and after the density adjustment mode, and the value on the same polarity side as the regular charging polarity of toner with respect to the potential difference ΔVb at the time of image formation. It is characterized in that it is set to. That is, the potential difference of the voltage applied to the developing
The reason for increasing the potential difference ΔVb of the developing blade bias with respect to the developing bias is to reduce “fogging toner” transferred to the intermediate transfer belt after jamming or during belt cleaning after the density adjustment mode.
図5A,5Bは、現像ローラ8に印加する現像バイアスと、現像ブレード81に印加する現像ブレードバイアスとの関係を示す模式図であり、図5Aは画像形成中の関係、図5Bはジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時における関係を示している。
現像ローラ8に印加される現像バイアスは、現像装置4(現像装置4を構成する各部材)や感光ドラム2の消耗度合、及び使用環境等に応じて最適な値が選択される。例えば、
現像バイアスの設定が−350Vのとき、画像形成時において現像ブレード81に印加される現像ブレードバイアスは−450Vに設定しており、現像バイアスに対する現像ブレードバイアスの電位差ΔVbは−100Vに設定している(図5A)。それに対し、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時では、現像バイアスの設定が−350Vに対して、現像ブレード81に印加される現像ブレードバイアスは−550Vに設定している。このように、現像バイアスに対する現像ブレードバイアスの電位差ΔVbは−200Vと画像形成時に対して高く設定している(図5B)。
本実施例では、現像バイアスに対する現像ブレードバイアスの電位差を大きくすることで、現像ブレード81から現像ローラ8上のトナーに対する負極性の放電が活発になり、現像ローラ8上のトナーの極性を、より負極性側にシフトすることが可能となる。
5A and 5B are schematic diagrams showing the relationship between the developing bias applied to the developing
An optimum value is selected as the developing bias applied to the developing
When the development bias is set to -350 V, the development blade bias applied to the
In this embodiment, by increasing the potential difference of the developing blade bias to the developing bias, the negative polarity discharge from the developing
図5Cは、現像ローラ8上のトナーの電荷分布を模式的に表した図であり、実線Aが現像バイアスに対する現像ブレードバイアスの電位差ΔVbが−100V(図5A)のときの電荷分布、破線BがΔVb=−200V(図5B)のときの電荷分布を示している。このように、現像バイアスに対して、現像ブレードバイアスを負極性側に高くすることで、現像ローラ8上のトナーを、より負極性側へと帯電することができる。
現像ローラ8上のトナーを、より負極性側に帯電している図5Bでは、感光ドラム2との摺擦による摩擦帯電によって正極性側にシフトされたとしても、摩擦帯電後の電荷分布としては図5Aの摩擦帯電後の電荷分布よりも負極性側に存在する。そのため、感光ドラム2へ転移する「かぶりトナー」量は、画像形成時(図5A)に比べ、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時(図5B)の方が少なくなる。
また、現像装置4の消耗に伴いトナーが劣化することで帯電性が低下し、現像ローラ8上で正規の帯電量を維持できないトナーに対しても、現像ブレードバイアスを負極性側に高め、負極性の放電を活発にさせることで、正規の帯電量に近づけることができる。これにより、感光ドラム2へ転移する「かぶりトナー」量を減少させることができる。
FIG. 5C is a diagram schematically showing the charge distribution of the toner on the developing
In FIG. 5B in which the toner on the developing
Further, the toner is deteriorated with the consumption of the developing
以上のように、現像バイアスに対して、現像ブレードバイアスを負極性側に高くすることで、感光ドラム2へ転移する「かぶりトナー」量を減少させることができる。結果的に、その後の1次転写部で中間転写ベルト20に転移する「かぶりトナー」量を減少させることができる。
As described above, the amount of “fogging toner” transferred to the
実際に、本実施例において、現像バイアスに対する現像ブレードバイアスの電位差ΔVbを振ったときの、中間転写ベルト20上に転移する「かぶりトナー」量を測定した結果を図6に示す。図6において、横軸は現像バイアスに対する現像ブレードバイアスの電位差ΔVbを示し、縦軸はジャム後や濃度調整モード後のクリーニングが終了したときにおける中間転写ベルト20上に残留した「かぶりトナー」のかぶり濃度を示している。
Actually, in the present embodiment, when the potential difference ΔVb of the developing blade bias with respect to the developing bias is shaken, the result of measuring the amount of “fog toner” transferred onto the
ここで、中間転写ベルト20上の「かぶりトナー」のかぶり濃度は以下の手順で測定した。まず、ベタ白画像(印字率0%の画像)の用紙をプリントし、プリント途中で強制的に止め、ジャムを発生させる。その後、ジャム紙を取り除き、ジャム後クリーニングを実行させる。ジャム後のクリーニングが終了した状態において、中間転写ベルト20上に存在する「かぶりトナー」を粘着テープ(住友スリーエム社製、商品名スコッチメンディングテープ)に付着させる。そして、「かぶりトナー」を採取した粘着テープを、白地の用紙(キヤノン社製、商品名GF−C081)上に張り付ける。また比較用に、「かぶりトナー」を採取していない粘着テープも同じ用紙上に張り付ける。そして「REFLECTMETER MODEL TC−6DS」(東京電色社製)を用いて「かぶりトナー」を採取した粘着テープ部の白色度(反射率D1(%))と「かぶりトナー」を採取していない粘着テープ部の白色度(反射率D2(%))を測定した。そして、その差分から、かぶり濃度(%)(=D2(%)−D1(%))を測定した。
Here, the fogging density of the "fog toner" on the
図6に示されるように、現像バイアスに対する現像ブレードバイアスの電位差ΔVbの絶対値が大きくなればなるほど、中間転写ベルト20上の「かぶりトナー」のかぶり濃度は少なくなっていることがわかる。
この結果から、実験的にも、電位差ΔVbを大きくすることで中間転写ベルト20に転移する「かぶりトナー」の量が少なくなることがわかる。
As shown in FIG. 6, it can be seen that as the absolute value of the potential difference ΔVb of the developing blade bias with respect to the developing bias increases, the fogging density of the “fog toner” on the
From these results, it is also experimentally found that the amount of the “fog toner” transferred to the
前述のとおり、「かぶりトナー」は、適正な帯電量を有していないトナーであり、例えば負極性の帯電量が低いトナーや、正規の極性とは逆の極性(本実施例では正極性)に帯電したトナーを指す。「かぶりトナー」は、現像装置4の消耗に伴いトナーが劣化することで帯電性が低下し、現像ローラ8上で正規の帯電量を維持できないことで生成される。また「かぶりトナー」は、現像ローラ8上のトナーと感光ドラム2との摩擦帯電により、トナーの極性が正極性側にシフトすることで生成される。
このような「かぶりトナー」は、感光ドラム2上の静電潜像を形成していない領域に対する静電反発力が弱く、静電潜像を形成していない領域にも転移してしまう。そのため、非画像形成時であり静電潜像を形成していないジャム後や濃度調整モード後のクリーニング中においても感光ドラム2に転移し、さらに1次転写部を介して中間転写ベルト20にも転移してしまう。
As described above, the "fogging toner" is a toner not having a proper charge amount, for example, a toner having a low negative charge amount or a polarity opposite to the regular polarity (in the present embodiment, positive polarity) Refers to a charged toner. The “fogging toner” is generated by the deterioration of the toner with the consumption of the developing
Such "fogging toner" has weak electrostatic repulsion with respect to the area on the
ここで、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時に「かぶりトナー」を感光ドラムへ転移させない手段として、クリーニング時に現像ローラを感光ドラムから機械的に離間させる方法が挙げられる。しかし、コストダウンを目的として現像ローラの離間機構を設けない画像形成装置や、その他の制約によりクリーニング時に現像ローラを離間できない画像形成装置では、「かぶりトナー」が、感光ドラム、そして中間転写ベルトへと転移してしまう懸念がある。例えば、感光ドラムとドラムクリーニングブレードとの摺擦によって発生する微小振動による異音(ブレード鳴き)を低減する為に、感光ドラムに対して常に現像ローラを当接させ微小振動を抑制させなければならないというような制約がある場合がある。このような場合には、現像ローラを感光ドラムから離間することができず、クリーニング時に「かぶりトナー」が中間転写ベルトに転移してしまうことが懸念される。
このように、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時に「かぶりトナー」が中間転写ベルトに転移してしまうと、クリーニング後に画像形成を行った際に「かぶりトナー」起因のクリーニング不良が発生するおそれがある。
Here, a method of mechanically separating the developing roller from the photosensitive drum at the time of cleaning may be mentioned as a means for preventing transfer of the "fog toner" to the photosensitive drum at the time of cleaning after jamming or after the density adjustment mode. However, in an image forming apparatus in which the developing roller separating mechanism is not provided for the purpose of cost reduction, or in an image forming apparatus in which the developing roller can not be separated at the time of cleaning due to other restrictions, “fog toner” is transferred to the photosensitive drum and the intermediate transfer belt. There is a concern that it will shift. For example, in order to reduce noise (blade noise) due to minute vibration generated by rubbing between the photosensitive drum and the drum cleaning blade, the developing roller must always be in contact with the photosensitive drum to suppress the minute vibration. There may be restrictions such as: In such a case, the developing roller can not be separated from the photosensitive drum, and there is a concern that the "fog toner" is transferred to the intermediate transfer belt at the time of cleaning.
As described above, if the "fogging toner" is transferred to the intermediate transfer belt at the time of cleaning after the jamming or after the density adjustment mode, there is a possibility that a cleaning failure caused by the "fogging toner" may occur when the image formation is performed after the cleaning. There is.
ジャム後や濃度調整モード後のクリーニングにおいては、図4Bに示すように、帯電ローラ32に印加するバイアスの極性は負バイアスであり、かつ残留トナーを帯電させるような高いバイアスを印加していない。そのため、中間転写ベルト上の「かぶりトナー」を一様な極性に帯電することはできず、「かぶりトナー」は正規の帯電量よりも低い帯電量を維持したままの状態にある。したがって、1次転写部において「かぶりトナー」を静電的に感光ドラムへ逆転写することが難しい。結果として、クリーニング後においても、「かぶりトナー」は中間転写ベルト上に残留し続けてしまう。
さらに中間転写ベルト上に残留した「かぶりトナー」の量が多い場合、クリーニング終了後に画像形成を行う際、正バイアスを印加した帯電ローラで「かぶりトナー」を正極性に帯電させようとしても、全ての「かぶりトナー」を一様に正極性化するのは難しい。そもそも「かぶりトナー」は、トナーの劣化に伴い帯電性が乏しくなったトナーであり、帯電ローラで帯電しようとしても、画像形成時の2次転写残トナーに比べ帯電し難いトナーである。
そのため、残留した「かぶりトナー」が多い場合、次の画像形成時に「かぶりトナー」が出力画像上に汚れ(クリーニング不良)として顕在化してしまうおそれがある。
In cleaning after jamming or after the density adjustment mode, as shown in FIG. 4B, the polarity of the bias applied to the charging
Furthermore, when there is a large amount of "fogging toner" remaining on the intermediate transfer belt, even when trying to charge the "fogging toner" positively with the charging roller to which a positive bias is applied when forming an image after the cleaning, It is difficult to make the "fogging toner" uniformly positive. In the first place, “fog toner” is a toner whose chargeability has become poor due to the deterioration of the toner, and is a toner that is less likely to be charged than secondary transfer residual toner at the time of image formation, even if charging by a charging roller.
Therefore, when there is a large amount of "fogging toner" remaining, there is a possibility that the "fogging toner" may appear as a stain (cleaning failure) on the output image at the time of the next image formation.
これに対して、中間転写ベルト上に残留した「かぶりトナー」によるクリーニング不良
を防止する為に、次のようにして「かぶりトナー」を回収する方法が考えらえる。それは、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニングが終了した後に、帯電ローラに定電流制御に基づき正バイアスを印加した状態で中間転写ベルトを何周も回転させ、「かぶりトナー」を少しずつ正極性に帯電し、1次転写部で回収する方法である。しかし、この方法では、ジャム処理後や、濃度調整後から次の画像形成がスタートするまでの時間が長くなり、ダウンタイムが長くなってしまうことが懸念される。
On the other hand, in order to prevent the cleaning failure due to the "fogging toner" remaining on the intermediate transfer belt, a method of recovering the "fogging toner" as follows can be considered. That is, after the jamming and after completion of the cleaning after the density adjustment mode, the intermediate transfer belt is rotated many times while applying a positive bias to the charging roller based on constant current control, and the "fogging toner" is made slightly positive. Charged and collected at the primary transfer portion. However, in this method, there is a concern that the time from the jam processing or after the density adjustment to the start of the next image formation may be long, and the downtime may be long.
そこで、本実施例では、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時における現像バイアスに対する現像ブレードバイアスの電位差ΔVbを、画像形成時の電位差ΔVbよりも大きい値に設定している。このとき、上述のように、帯電ローラ32に印加する負バイアスの絶対値は、画像形成時に印加する正バイアスの絶対値よりも低い値に設定している。
これにより、中間転写ベルト20に転移する「かぶりトナー」の量を減少させることができるので、クリーニングに要するダウンタイムを増加させることなく、「かぶりトナー」起因のクリーニング不良を防止することが可能となる。
Therefore, in the present embodiment, the potential difference ΔVb of the developing blade bias with respect to the developing bias at the time of cleaning after jamming or after the density adjustment mode is set to a value larger than the potential difference ΔVb at the time of image formation. At this time, as described above, the absolute value of the negative bias applied to the charging
As a result, the amount of "fogging toner" transferred to the
なお、図6に示すように、電位差ΔVbが大きければ大きいほど、中間転写ベルトに転移する「かぶりトナー」の量を少なくすることができるが、本実施例においては電位差ΔVbを−200Vにとどめている。その理由は、現像ブレード81から現像ローラ8への異常放電を抑制するためである。電位差ΔVbが過剰に大きくなり過ぎると、現像ブレード81から現像ローラ8に対する均一な放電を維持できなくなり、局所的に強い放電(異常放電)が発生してしまうおそれがある。異常放電が発生すると、現像ローラ8上のトナーの電荷分布にムラが生じると共に、現像ブレード81、及び現像ローラ8にダメージを与えてしまう可能性がある。そのため、本実施例では、異常放電が発生しない範囲内で、電位差ΔVbを可能な限り高めており、電位差ΔVbを−200Vと設定している。このような、現像ローラ8と現像ブレード81との間で異常放電が発生しない範囲の値が、予め定められているとよい。
As shown in FIG. 6, the larger the potential difference ΔVb, the smaller the amount of “fog toner” transferred to the intermediate transfer belt. However, in the present embodiment, the potential difference ΔVb is limited to −200 V. There is. The reason is to suppress abnormal discharge from the developing
また、本実施例では、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時だけ電位差ΔVbを−200Vに設定し、通常の画像形成時においては電位差ΔVbを−200Vに設定していないが、この理由について以下に説明する。
電位差ΔVbを定常的に高い値に設定してしまうと、現像ローラ8と現像ブレード81との放電が活発であるが故に、例えば現像ブレード81の構成部材であるSUS上にコーティングされた半導電性樹脂の劣化が促進されるおそれがある。また、現像ローラ8表面の劣化が促進されるおそれがある。そのため、画像形成中を含め常に現像ブレードバイアスを負極性側に高めることは、現像装置4の耐久寿命を低下させてしまう可能性がある。
Further, in the present embodiment, the potential difference ΔVb is set to −200 V only at the time of cleaning after jamming or after the density adjustment mode, and the potential difference ΔVb is not set to −200 V at the time of normal image formation. Explain to.
If the potential difference ΔVb is constantly set to a high value, the discharge between the developing
そこで本実施例では、帯電ローラ32に正バイアスを印加し、2次転写残トナーを正帯電して回収している画像形成時には、ベルトクリーニング性が有利であると判断し、電位差ΔVbを−100Vと低めに設定することで、現像装置4の寿命を延命させている。
一方で、帯電ローラ32に弱い負バイアスを印加しているジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時では、ベルトクリーニング性が不利であるため、電位差ΔVbを−200Vと高めに設定している。これにより、中間転写ベルト20に転移する「かぶりトナー」の量を減少させることができ、良好なクリーニング性を確保することができる。
In the present embodiment, therefore, it is judged that the belt cleaning property is advantageous when forming an image in which a positive bias is applied to the charging
On the other hand, since the belt cleaning property is disadvantageous after the jam applying a weak negative bias to the charging
このように、本実施例では、中間転写ベルト上20の帯電ローラ32のクリーニング性能に応じて、現像バイアスに対する現像ブレードバイアスの電位差ΔVbを変更することで、良好なクリーニング性能を得つつ、現像装置4の長寿命化を実現させている。
As described above, in this embodiment, the developing device obtains a good cleaning performance by changing the potential difference ΔVb of the developing blade bias with respect to the developing bias in accordance with the cleaning performance of the charging
(5)画像出力実験結果
次に、本実施例、比較例1及び比較例2における画像出力実験の結果について説明する。
画像出力実験では、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時における現像バイアスに対する現像ブレードバイアスの電位差ΔVbを、本実施例、比較例1,2においてそれぞれ−200V、−100V、−400Vに設定し、出力画像の比較を行った。
(5) Image output experiment result Next, the result of the image output experiment in a present Example, the comparative example 1, and the comparative example 2 is demonstrated.
In the image output experiment, the potential difference ΔVb of the developing blade bias with respect to the developing bias at the time of cleaning after jamming and after the density adjustment mode is set to -200 V, -100 V and -400 V in this embodiment and comparative examples 1 and 2, respectively. The output images were compared.
出力画像の比較としては、まず、ベタ白画像(印字率0%の画像)の用紙をプリントし、プリント途中で強制的に止め、ジャムを発生させる。その後、ジャム紙を取り除き、ジャム後クリーニングを実行させる。このジャム後クリーニング中の現像バイアスに対する現像ブレードバイアスの電位差ΔVbを−100V(比較例1)、−200V(本実施例)、−400V(比較例2)とする。
そして、ジャム後クリーニングが終了した後、ベタ白画像を連続で通紙し、ベタ白画像に「かぶりトナー」起因の汚れ(クリーニング不良)が発生するか否かでクリーニング性を比較した。
出力実験を実施した画像形成装置のプロセススピードは180mm/sec、スループットは1分間に30枚である。用紙には、キヤノン社製、商品名GF−C081を用い、画像形成モードとしては普通紙モードを選択した。
As a comparison of output images, first, a sheet of a solid white image (an image with a printing rate of 0%) is printed, and it is forcibly stopped in the middle of printing to generate a jam. After that, the jammed paper is removed, and post-jamming cleaning is performed. The potential difference ΔVb of the developing blade bias with respect to the developing bias during the post-jamming cleaning is set to −100 V (Comparative Example 1), −200 V (Example), and −400 V (Comparative Example 2).
After completion of the post-jamming cleaning, solid white images were continuously fed, and the cleaning properties were compared based on whether or not stain (poor cleaning) caused by "fog toner" occurred in the solid white images.
The process speed of the image forming apparatus which carried out the output experiment is 180 mm / sec, and the throughput is 30 sheets per minute. As a sheet of paper, a Canon Inc. brand name GF-C081 was used, and a plain paper mode was selected as an image forming mode.
表1に、本実施例と比較例1,2における出力画像上のクリーニング不良の有無の結果を示す。表1において、クリーニング不良が発生した場合は×、クリーニング不良が発生しない場合には〇としている。
また、合わせて、本実施例と比較例1,2において、現像ローラと現像ブレード間での異常放電が発生するか否かについても確認した。異常放電の発生有無については、0.8気圧環境下において、本実施例と比較例1,2の各バイアス設定で画像形成した際に、現像ローラ上にコートされているトナー層に異常放電起因のコートムラが生じるか否かで判断した。表1において、異常放電が発生した場合は×、異常放電が発生しない場合には〇としている。
Table 1 shows the results of the presence or absence of the cleaning failure on the output image in the present embodiment and comparative examples 1 and 2. In Table 1, x indicates that a cleaning failure has occurred, and 〇 indicates that no cleaning failure has occurred.
In addition, in the present embodiment and Comparative Examples 1 and 2, it was also confirmed whether or not abnormal discharge occurs between the developing roller and the developing blade. With regard to the occurrence of abnormal discharge, when an image is formed at each bias setting of the present embodiment and comparative examples 1 and 2 under an environment of 0.8 atmospheric pressure, the toner layer coated on the developing roller is caused by the abnormal discharge It was judged whether or not coat unevenness occurred. In Table 1, when abnormal discharge generate | occur | produces, it is set as x, when abnormal discharge does not generate | occur | produce.
表1に示すように、現像バイアスに対する現像ブレードバイアスの電位差ΔVbが−100Vと低い設定である比較例1では、出力画像であるベタ白画像上に目視で確認できるレベルのトナー汚れが発生しており、クリーニング性としては×であった。それに対し、電位差ΔVbが−200V以上である本実施例と比較例2では、出力画像であるベタ白画像上に目視で確認できるレベルのトナー汚れが発生しておらず、クリーニング性としては〇であった。このように、電位差ΔVbを高めることで、出力画像のクリーニング性を良化させることができる。
一方で、異常放電に着目すると、電位差ΔVbが−200V以下である比較例1と本実施例では、異常放電が確認されず〇であった。これに対し、電位差ΔVbが−400Vである比較例2では、現像ローラ上にコートされているトナー層に異常放電起因のコートムラが確認されたため×であった。このように、電位差ΔVbが高すぎると、現像ローラと
現像ブレード間で異常放電が発生し、現像装置4にダメージを与える可能性がある。
As shown in Table 1, in Comparative Example 1 in which the potential difference ΔVb of the developing blade bias with respect to the developing bias is set to a low value of −100 V, toner contamination of a level visually recognizable on the solid white image as an output image occurs. As a cleaning property, it was x. On the other hand, in the present embodiment and the comparative example 2 in which the potential difference ΔVb is -200 V or more, no toner contamination of a level visually recognizable on the solid white image which is an output image is generated. there were. Thus, by increasing the potential difference ΔVb, the cleaning property of the output image can be improved.
On the other hand, when focusing on the abnormal discharge, the abnormal discharge was not confirmed in Comparative Example 1 and the present example in which the potential difference ΔVb is −200 V or less. On the other hand, in Comparative Example 2 in which the potential difference ΔVb was −400 V, the coating unevenness due to the abnormal discharge was confirmed in the toner layer coated on the developing roller, and thus it was x. As described above, when the potential difference ΔVb is too high, abnormal discharge may occur between the developing roller and the developing blade, which may damage the developing
以上の実験結果から、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時における電位差ΔVbの値としては、次のような値に設定するのが好ましいことがわかった。すなわち、クリーニング性を良化させる為に、画像形成時のバイアスよりも高く設定すると共に、異常放電が発生しない値に設定するのが好ましく、本実施例では電位差ΔVbを−200Vに設定している。 From the above experimental results, it was found that it is preferable to set the value of the potential difference ΔVb at the time of cleaning after jamming or after the density adjustment mode as follows. That is, in order to improve the cleaning performance, it is preferable to set it higher than the bias at the time of image formation and to a value at which abnormal discharge does not occur. In this embodiment, the potential difference ΔVb is set to -200V. .
なお、本実施例においては、現像バイアスに対する現像ブレードバイアスの電位差ΔVbの値として−200Vを設定している。しかしながら、電位差ΔVbの最適な値は画像形成装置の仕様に応じて異なるものであり、帯電ローラのクリーニング性、及び現像装置4の耐久性等を鑑みて、画像形成装置の仕様に応じて最適な電位差ΔVbを設定するのが好ましい。
また、本実施例において電位差ΔVbを高める際、現像ブレードバイアスを高めることで対応しているが、これに限定されるものではなく、現像バイアスを下げたり、現像ブレードバイアスと現像バイアスの両方を変えたりして対応してもよい。
また、本実施例では、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時において、帯電ローラに負バイアスを印加する構成について説明したが、これに限るものではない。コストダウン等を理由に帯電ローラに正バイアスしか印加できないような構成においても、本発明を好適に適用することができる。このような構成においては、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時において、帯電ローラに印加するバイアスを画像形成時よりも小さく設定し、正規の帯電極性を有する残留トナーが帯電ローラに付着しにくくするとよい。そして、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時において電位差ΔVbを高めることで、クリーニング性の向上が可能となる。
In the present embodiment, -200 V is set as the value of the potential difference ΔVb of the developing blade bias with respect to the developing bias. However, the optimum value of the potential difference ΔVb differs according to the specifications of the image forming apparatus, and is optimum according to the specifications of the image forming apparatus in view of the cleaning property of the charging roller, the durability of the developing
Further, in the present embodiment, the potential difference ΔVb is increased by increasing the developing blade bias, but this is not a limitation, and the developing bias is lowered, or both of the developing blade bias and the developing bias are changed. May correspond.
Further, in the present embodiment, the configuration in which the negative bias is applied to the charging roller at the time of cleaning after jamming or after the density adjustment mode has been described, but the present invention is not limited to this. The present invention can be suitably applied to a configuration in which only a positive bias can be applied to the charging roller due to cost reduction and the like. In such a configuration, the bias applied to the charging roller is set smaller than at the time of image formation at the time of cleaning after jamming or after the density adjustment mode, and residual toner having a regular charging polarity is less likely to adhere to the charging roller It is good to do. Then, the cleaning performance can be improved by increasing the potential difference ΔVb after the jam or at the time of cleaning after the density adjustment mode.
また、本実施例では中間転写ベルト上の2次転写残トナーを帯電するための帯電部材として帯電ローラ32を用いているが、これに限るものではない。帯電部材として、帯電ローラ32の代わりに導電性のブラシ部材等を用いてもよく、また、ローラ部材に加えて導電性のブラシ部材等を用いてもよい。
図7は、中間転写ベルト20の回転方向において帯電ローラ32の上流側に導電性ブラシを設けた変形例を説明するための図である。
図7の例では、中間転写ベルト20の回転方向において帯電ローラ32の上流側に導電性ブラシ31を設け、クリーニング性を向上させている。導電性ブラシ31としては、導電性を付与したナイロン等を使用するとよく、図7に示されるように、電流検知手段71を介して、高圧電源51と電気的に接続させ、正極性と負極性のバイアスが選択的に印加できる構成にするとよい。
Further, although the charging
FIG. 7 is a view for explaining a modification in which a conductive brush is provided on the upstream side of the charging
In the example of FIG. 7, the
画像形成時において、導電性ブラシ31には、高圧電源51から正極性のバイアスが出力される。出力値は電流検知手段71が検出した電流値に基づきコントロールされ、電流値が予め設定した目標電流値になるように定電流制御される。中間転写ベルト20の回転方向において帯電ローラ32の上流側に導電性ブラシ31を設けることで、中間転写ベルト20上のトナーに対して、プレ帯電作用と、中間転写ベルト20上のトナーを散らす作用とにより、画像形成時のクリーニング性の向上が図れる。そのため、クリーニング不良を起こさない「かぶりトナー」の許容量は、帯電ローラ32だけを有した構成(図1)よりも、導電性ブラシ31を加えた構成(図7)の方が大きくなる。
そのため、導電性ブラシ31を設けることでジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時における電位差ΔVbの値を下げることができ、結果として現像装置4の寿命の延命を図ることが可能となる。
At the time of image formation, a positive bias is output from the high
Therefore, the provision of the
(実施例2)
次に、実施例2について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成は、実施例1と同様である。従って、本実施例においては、実施例1に対して異なる構成部分について述べることとし、実施例1と同様の構成部分については、その説明を省略する。
実施例1では、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時における現像バイアスと現像ブレードバイアスとの電位差ΔVbを一定の値としていた。これに対して、本実施例では、帯電ローラ32の消耗度合や、画像形成部1内のトナーTの劣化度合に応じて、電位差ΔVbを変更することを特徴とする。
(Example 2)
Next, Example 2 will be described. The basic configuration of the image forming apparatus of this embodiment is the same as that of the first embodiment. Therefore, in the present embodiment, different components with respect to the first embodiment will be described, and the description of the same components as the first embodiment will be omitted.
In the first embodiment, the potential difference ΔVb between the developing bias and the developing blade bias at the time of cleaning after jamming or after the density adjustment mode is set to a constant value. On the other hand, in the present embodiment, the potential difference ΔVb is changed according to the degree of wear of the charging
まず、帯電ローラ32の消耗度合に応じて、電位差ΔVbを変更する理由について説明する。画像形成装置10を長期にわたって使用すると、帯電ローラ32の通電やトナーへの放電によりローラ部材であるゴム自体が劣化したり、トナー帯電時に発生した放電生成物がローラ表面に固着したりする場合がある。このような場合には、帯電ローラ32の帯電性能、すなわちクリーニング性能がプリント枚数の増加に伴い徐々に低下する。
そこで、本実施例では、クリーニング性能が高い新品状態では、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時における現像バイアスと現像ブレードバイアスとの電位差ΔVbを低めに設定し、現像装置4の寿命延命を優先させている。そして、クリーニング性能が低下した、画像形成装置10の長期間使用時においては、電位差ΔVbを高めに設定し、「かぶりトナー」量の低減を優先させている。
First, the reason for changing the potential difference ΔVb in accordance with the degree of wear of the charging
Therefore, in the present embodiment, in the new state where the cleaning performance is high, the potential difference ΔVb between the developing bias and the developing blade bias at the time of cleaning after jamming or after the density adjustment mode is set low, and life extension of the developing
次に、画像形成部1内のトナーTの劣化度合に応じて、電位差ΔVbを変更する理由について説明する。画像形成部1の使用を繰り返すと、現像装置4内のトナーは、撹拌や現像ブレードとの摺擦等による機械的なダメージや、現像ローラ上での通電作用、帯電作用による電気的なダメージを受ける。このことにより、トナーは劣化していく。具体的には、トナー帯電性に寄与する外添剤が脱落したり、トナー内部に埋め込まれたりすることで、トナーの帯電性が低下してしまう。
この劣化度合いは、例えば現像ローラ8の回転距離や、現像ブレード81の通電時間などにより把握することができる。
また、このトナーTの劣化は、現像装置4内に存在するトナーTの量が少ない程、顕著となる。これは、現像装置4内のトナーTの量が多い場合に比べて少ない場合では、1個のトナーが撹拌や通電の影響を受ける頻度が相対的に高まるためである。この影響度は、例えば現像装置4内に存在するトナーTの残量を指標にして把握することができる。
Next, the reason why the potential difference ΔVb is changed in accordance with the degree of deterioration of the toner T in the
The degree of deterioration can be grasped, for example, by the rotation distance of the developing
Further, the deterioration of the toner T becomes more remarkable as the amount of the toner T present in the developing
以上より、トナーTの劣化が進むにつれ、帯電性の低いトナーの存在確率が増えるため、結果的に「かぶりトナー」が生成される確率も増加してしまう。
そこで、本実施例では、「かぶりトナー」の発生確率が相対的に低くなる画像形成部1の使用初期の状態では、電位差ΔVbを低めに設定し、現像装置4の寿命延命を優先させている。そして、「かぶりトナー」の発生確率が高くなる画像形成部1の長期間使用時における状態では、電位差ΔVbを高めに設定し、「かぶりトナー」の抑制を優先させている。
以上のように本実施例では、帯電ローラ32のクリーニング性及び画像形成部での「かぶりトナー」の発生確率に応じて、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時における電位差ΔVbを変更している。これにより、クリーニング性と現像装置4の寿命とのバランスを最適化することができる。
As described above, as the deterioration of the toner T progresses, the existence probability of the toner having low chargeability increases, and as a result, the probability that “fog toner” is generated also increases.
Therefore, in the present embodiment, in the state of initial use of the
As described above, in the present embodiment, the potential difference ΔVb at the time of cleaning after jamming or after the density adjustment mode is changed according to the cleaning property of the charging
次に、本実施例における具体的な制御方法について説明する。
帯電ローラ32の消耗度合Cr(%)を、新品状態(0%)から帯電ローラの製品寿命(100%)まで、プリント枚数の履歴をもとに決定する。同様に、画像形成部1内のトナーTの劣化度合Cp(%)を新品状態(0%)から画像形成部の製品寿命(100%)まで、プリント枚数の履歴をもとに決定する。ここで、Cpは現像ローラ8の走行距離および現像装置4内のトナーTの量を総合的に考慮して決定した。帯電ローラ32の消耗度
合Cr(%)と、トナーTの劣化度合Cp(%)を決定する制御部11は、算出手段に相当する。
そして、決定した(算出結果である)消耗度合Cr(%)、劣化度合Cp(%)をもとに、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時における電位差ΔVbを以下の式(1)に基づき決定する。
Next, a specific control method in the present embodiment will be described.
The consumption degree Cr (%) of the charging
Then, based on the determined degree of consumption Cr (%) and the degree of deterioration Cp (%), the potential difference ΔVb at the time of cleaning after jamming or after the density adjustment mode is calculated based on the following equation (1) decide.
式(1)において、αとβは、それぞれ帯電ローラとトナーの劣化度合によるクリーニング性に対する寄与度を重みづけした係数であり、本実施例ではα=2、β=3としている。
式(1)では、帯電ローラ32と画像形成部1が共に新品である場合は、電位差ΔVbは画像形成時と同じ−100Vであり、帯電ローラ32と画像形成部1の消耗度合により最大値(−200V)に向けて電位差ΔVbの値が徐々に高くなる。例えば、帯電ローラ32の消耗度合Crが50%で、トナーの劣化度合Cpは30%だった場合には、電位差ΔVbは−138Vとなり、仮に現像バイアスが−350Vであった場合、現像ブレードバイアスとしては、−488Vが選択される。
In the equation (1), α and β are coefficients obtained by weighting the contribution to the cleaning performance by the deterioration degree of the charging roller and the toner, respectively, and in this embodiment, α = 2 and β = 3.
In the equation (1), when both the charging
このように、本実施例では、帯電ローラ32の消耗度合、及びトナーの劣化度合に応じて、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時における電位差ΔVbを次のように変更している。すなわち、クリーニング性が厳しい条件では電位差ΔVbを相対的に高めに設定している。このことで、「かぶりトナー」を低減させることができる。そして、クリーニング性が有利な条件では電位差ΔVbを相対的に低めに設定している。このことで、現像装置4の寿命の延命化を図ることができる。
その結果、本実施例では良好なクリーニング性を維持しつつ、実施例1に比べ、現像装置4の寿命をより延命化させることが可能となる。
As described above, in the present embodiment, the potential difference ΔVb at the time of cleaning after the jamming or after the density adjustment mode is changed as follows according to the degree of consumption of the charging
As a result, in the present embodiment, the life of the developing
なお、本実施例における電位差ΔVbの算出方法については、上述した方法に限定されるものではなく、帯電ローラ32の消耗度合とトナーTの劣化度合によるクリーニング性への影響と、画像形成装置10の構成に応じた最適な算出方法を用いるのが好ましい。
例えば、帯電ローラ32の消耗度合とトナーTの劣化度合の影響を比較した場合に、一方の影響度が非常に大きい場合においては、当該一方の度合のみを考慮して、数値を決定することも可能である。また、帯電ローラ32の消耗度合とトナーTの劣化度合のいずれかに基づいて、電位差ΔVbが変更されるものであってもよい。
The method of calculating the potential difference ΔVb in the present embodiment is not limited to the above-described method, and the influence of the degree of wear of the charging
For example, when the influence of the degree of wear of the charging
(実施例3)
次に、実施例3について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成は、実施例1と同様である。従って、本実施例においては、実施例1に対して異なる構成部分について述べることとし、実施例1と同様の構成部分については、その説明を省略する。
本実施例では、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時において中間転写ベルトに転移する「かぶりトナー」を低減させる手段として、トナー供給ローラ82に印加するトナー供給バイアスを変更することを特徴としている。
具体的には、ジャム後や濃度調整モード後のベルトクリーニング時における、現像バイアスに対するトナー供給バイアスの電位差ΔVsを、画像形成時の電位差ΔVsよりもトナーの正規の帯電極性とは逆の極性側(本実施例では正極性側)にシフトさせる。すなわち、現像ローラ8に印加する電圧に対するトナー供給ローラ82に印加する電圧の電位差
を、より正極性側にシフトさせることを特徴としている。このとき、実施例1同様、帯電ローラ32に印加する負バイアスの絶対値は、画像形成時に印加する正バイアスの絶対値よりも低い値に設定している。
(Example 3)
Next, Example 3 will be described. The basic configuration of the image forming apparatus of this embodiment is the same as that of the first embodiment. Therefore, in the present embodiment, different components with respect to the first embodiment will be described, and the description of the same components as the first embodiment will be omitted.
The present embodiment is characterized in that the toner supply bias applied to the
Specifically, the potential difference ΔVs of the toner supply bias with respect to the developing bias at the time of belt cleaning after the jamming or after the density adjustment mode, the polarity side opposite to the regular charging polarity of the toner In this embodiment, it is shifted to the positive polarity side). That is, the potential difference of the voltage applied to the
電位差ΔVsを正極性側にシフトすることで、中間転写ベルトに転移する「かぶりトナー」の量が減少する理由について、図8A〜8Cを用いて説明する。
図8A〜8Cは、現像ローラ8に印加する現像バイアスと、トナー供給ローラ82に印加するトナー供給バイアスとの関係、及び現像ローラ8上と感光ドラム2上のトナーの極性と量を模式的に表した図である。図中においてTbで示す白丸が負極性のトナーを示し、Tcで示す黒丸が正極性のトナーを示している。
The reason why the amount of “fogging toner” transferred to the intermediate transfer belt is reduced by shifting the potential difference ΔVs to the positive polarity side will be described with reference to FIGS. 8A to 8C.
8A to 8C schematically show the relationship between the developing bias applied to the developing
図8Aは、画像形成中の関係を示しており、現像バイアスが−350Vであるのに対して、トナー供給バイアスは−400Vであり、現像バイアスに対するトナー供給バイアスの電位差ΔVsを−50Vに設定している。このように画像形成中は、トナー供給ローラ82から現像ローラ8に対して負の電界を形成し、正規の帯電極性である負極性のトナーTb(図中の白丸)を現像ローラ8に積極的に供給している。画像形成中に負極性トナーを積極的に供給する理由は、画像形成時に例えばベタ画像(最大濃度レベル画像)のような高印字率の画像を連続でプリントした際に、トナー供給不足によるベタ追従性(ベタ画像の濃度の安定性)の低下を防止するためである。現像ローラ8に供給されるトナー量が少ないと、高印字率の画像を連続プリントした際に、白抜け等の画像不良が発生することが懸念される。そのため、画像形成中においては、現像バイアスに対するトナー供給バイアスの電位差ΔVsを負極性側に設定し、負極性トナーの供給を積極性に行っている。
しかしながら、現像ローラ8へのトナー供給量が多いので、現像ローラ8上に存在するトナー量も多くなり、感光ドラムとの摩擦帯電によって正極性側に帯電することで生成される「かぶりトナー」(図中、黒丸のトナーTc)の量も、必然的に多くなる。
FIG. 8A shows the relationship during image formation, in which the developing bias is −350 V, the toner supply bias is −400 V, and the potential difference ΔVs of the toner supply bias to the developing bias is set to −50 V. ing. As described above, during the image formation, a negative electric field is formed from the
However, since the amount of toner supplied to the developing
一方、図8Bに、ジャム後や濃度調整モード後のベルトクリーニング時における、現像バイアスとトナー供給バイアスとの関係を示す。ジャム後や濃度調整モード後のベルトクリーニング時おいて、トナー供給バイアスは−350Vであり、現像バイアスに対するトナー供給バイアスの電位差ΔVsを0Vとし、画像形成時(図8A)の電位差ΔVsに対し、正極性側にシフトさせている。
ジャム後や濃度調整モード後のベルトクリーニング時において、電位差ΔVsを正極性側にシフトさせている理由は、現像ローラ8に供給するトナー量を減少させる為である。現像ローラ8に対する電位差を正極性側にシフトさせることで、トナー供給ローラ82から現像ローラ8に形成される負の電界が弱まり、負極性トナーの供給量が減少する。このように現像ローラ8に供給されるトナー量が減ることにより、現像ローラ8上のトナー量が少なくなる。そのため、現像ローラ8上のトナーが感光ドラム2との摩擦帯電によって正極性側に帯電することで生成される「かぶりトナー」の量も、必然的に少なくなる。このように、現像ローラ8上のトナーの絶対数を少なくすることで、「かぶりトナー」の量を減らすことが可能となる。
なお、ジャム後や濃度調整モード後のベルトクリーニング時は非画像形成時であり、ベタ追従性を懸念する必要がないため、本実施例のように電位差ΔVsを正極性側にシフトさせることができる。
On the other hand, FIG. 8B shows the relationship between the developing bias and the toner supply bias at the time of belt cleaning after jamming and after the density adjustment mode. At the time of belt cleaning after jamming and after the density adjustment mode, the toner supply bias is -350 V, the potential difference ΔVs of the toner supply bias with respect to the developing bias is 0 V, and the positive electrode is for the potential difference ΔVs at the time of image formation (FIG. 8A). It is shifted to the sex side.
The reason for shifting the potential difference ΔVs to the positive polarity side at the time of belt cleaning after jamming and after the density adjustment mode is to reduce the amount of toner supplied to the developing
The belt cleaning after the jamming or after the density adjustment mode is at the time of non-image formation, and there is no need to worry about the solid followability, so the potential difference ΔVs can be shifted to the positive polarity side as in this embodiment. .
以上のように、本実施例では、現像バイアスに対するトナー供給バイアスとの電位差ΔVsを正極性側にシフトさせ、現像ローラ8上のトナー量を減らすことで、「かぶりトナー」の発生量を減らすことができる。「かぶりトナー」の量が減ることで、中間転写ベルト20に転移する「かぶりトナー」も減少するため、結果的にクリーニング性を良好にすることが可能となる。
As described above, in the present embodiment, the amount of generation of “fog toner” is reduced by shifting the potential difference ΔVs between the toner supply bias to the developing bias to the positive polarity side and reducing the toner amount on the developing
なお、比較用にトナー供給バイアスを図8Bよりもさらに正極性側にシフトさせたときの関係を図8Cに示す。図8Cの関係では、トナー供給バイアスを−250Vに設定し、現像バイアスに対するトナー供給バイアスの電位差ΔVsを+100Vとしており、図8Bの関係に対し、さらに正極性側にシフトさせている。
電位差ΔVsを極端に正極性側にシフトさせた場合、トナー供給ローラ82から現像ローラ8に対して正極性の電界が形成される。これにより、トナー供給ローラ82が現像ローラ8上から負極性トナーを静電的に剥ぎ取り、現像ローラ8上の負極性トナーの量はさらに減少する。しかし図8Cに示すようにトナー供給ローラ82から現像ローラ8に対して正極性のトナーTc(図中の黒丸)が供給されるため、現像ローラ8上に正極性の「かぶりトナー」が多く存在し、結果的に感光ドラム2へ転移する「かぶりトナー」の量は増えてしまう。
このように、電位差ΔVsを正極性側に過剰にシフトしてしまうと、逆に中間転写ベルト20へ転移する「かぶりトナー」の量が増えてしまう。
Note that FIG. 8C shows the relationship when the toner supply bias is shifted further to the positive polarity side than in FIG. 8B for comparison. In the relationship of FIG. 8C, the toner supply bias is set to −250 V, and the potential difference ΔVs of the toner supply bias with respect to the developing bias is set to +100 V. The relationship of FIG.
When the potential difference ΔVs is extremely shifted to the positive polarity side, an electric field of positive polarity is formed from the
As described above, when the potential difference ΔVs is excessively shifted to the positive polarity side, the amount of “fog toner” transferred to the
実際に、本実施例において、現像バイアスに対するトナー供給バイアスの電位差ΔVsを振ったときの、中間転写ベルト20上に転移する「かぶりトナー」量を測定した結果を図9に示す。図9において、横軸は現像バイアスに対するトナー供給バイアスの電位差ΔVsを示し、縦軸はジャム後や濃度調整モード後のクリーニングが終了したときにおける中間転写ベルト20上に残留した「かぶりトナー」のかぶり濃度を示している。
ここで、中間転写ベルト20上の「かぶりトナー」のかぶり濃度(%)(=D2(%)−D1(%))は、実施例1と同様の手順で測定した。
図9に示すように、例えば、現像バイアスに対するトナー供給バイアスの電位差ΔVsが−100Vと負極性側に高い場合では、中間転写ベルト20上の「かぶりトナー」のかぶり濃度が非常に高くなっている。これに対し、電位差ΔVsを−50V、0Vと正極性側にシフトさせると、かぶり濃度が徐々に減少している。一方、電位差ΔVsをさらに正極性側にシフトさせると、+100V以上では、逆にかぶり濃度は上昇している。
Actually, in the present embodiment, when the potential difference ΔVs of the toner supply bias with respect to the development bias is shaken, the result of measuring the amount of “fog toner” transferred onto the
Here, the fog density (%) (= D2 (%) − D1 (%)) of “fog toner” on the
As shown in FIG. 9, for example, when the potential difference ΔVs of the toner supply bias to the developing bias is as high as −100 V on the negative polarity side, the fogging density of “fog toner” on the
この結果から、実験的にも、電位差ΔVsを正極性側にシフトすることで、中間転写ベルト20に転移する「かぶりトナー」の量が少なくなることがわかる。ただし、電位差ΔVsを極端に正極性側にシフトし過ぎると、トナー供給ローラ82から現像ローラ8に供給される正極性トナーが増え、結果的に「かぶりトナー」の量が増えてしまうことが確認された。
以上の結果を踏まえ、本実施例では、ジャム後や濃度調整モード後のベルトクリーニング時における電位差ΔVsを0V(略0V)に設定している。
From this result, it is also experimentally found that the amount of “fogging toner” transferred to the
Based on the above results, in the present embodiment, the potential difference ΔVs at the time of belt cleaning after jamming and after the density adjustment mode is set to 0 V (approximately 0 V).
このように、本実施例では、ジャム後や濃度調整モード後のベルトクリーニング時における、現像バイアスに対するトナー供給バイアスの電位差ΔVsを、画像形成時のΔVsよりも正極性側に適正にシフトさせている。このことで、中間転写ベルト20上に転移する「かぶりトナー」を減少させ、クリーニング性を良化させることが可能となる。
As described above, in this embodiment, the potential difference ΔVs of the toner supply bias with respect to the developing bias at the time of belt cleaning after jamming or after the density adjustment mode is properly shifted to the positive polarity side than ΔVs at the time of image formation. . This makes it possible to reduce the "fogging toner" transferred onto the
(6)画像出力実験結果
次に、本実施例、比較例3及び比較例4における画像出力実験の結果について説明する。
画像出力実験では、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時における現像バイアスに対するトナー供給バイアスの電位差ΔVsを、本実施例、比較例3,4においてそれぞれ0V、−50V、+200Vに設定し、出力画像の比較を行った。
(6) Image output experiment result Next, the result of the image output experiment in a present Example, the comparative example 3 and the comparative example 4 is demonstrated.
In the image output experiment, the potential difference ΔVs of the toner supply bias with respect to the developing bias at the time of cleaning after jamming and after the density adjustment mode is set to 0 V, -50 V, and +200 V in this embodiment and comparative examples 3 and 4, respectively. A comparison was made.
出力画像の比較としては、まず、ベタ白画像(印字率0%の画像)の用紙をプリントし、プリント途中で強制的に止め、ジャムを発生させる。その後、ジャム紙を取り除き、ジャム後クリーニングを実行させる。このジャム後クリーニング中の現像バイアスに対する
トナー供給バイアスの電位差ΔVsを−50V(比較例3)、0V(本実施例)、+200V(比較例4)とする。
そして、ジャム後クリーニングが終了した後、ベタ白画像を連続で通紙し、ベタ白画像に「かぶりトナー」起因の汚れ(クリーニング不良)が発生するか否かでクリーニング性を比較した。
出力実験を実施した画像形成装置のプロセススピードは180mm/sec、スループットは1分間に30枚である。用紙には、キヤノン社製、商品名GF−C081を用い、画像形成モードとしては普通紙モードを選択した。
As a comparison of output images, first, a sheet of a solid white image (an image with a printing rate of 0%) is printed, and it is forcibly stopped in the middle of printing to generate a jam. After that, the jammed paper is removed, and post-jamming cleaning is performed. The potential difference ΔVs of the toner supply bias with respect to the developing bias during the post-jamming cleaning is set to −50 V (Comparative Example 3), 0 V (this example), and +200 V (Comparative Example 4).
After completion of the post-jamming cleaning, solid white images were continuously fed, and the cleaning properties were compared based on whether or not stain (poor cleaning) caused by "fog toner" occurred in the solid white images.
The process speed of the image forming apparatus which carried out the output experiment is 180 mm / sec, and the throughput is 30 sheets per minute. As a sheet of paper, a Canon Inc. brand name GF-C081 was used, and a plain paper mode was selected as an image forming mode.
表2に、本実施例と比較例3,4における出力画像上のクリーニング不良の有無の結果を示す。表2において、クリーニング不良が発生した場合は×、クリーニング不良が発生しない場合には〇としている。 Table 2 shows the results of the presence or absence of cleaning failure on the output image in the present embodiment and comparative examples 3 and 4. In Table 2, x indicates that a cleaning failure has occurred, and 〇 indicates that no cleaning failure has occurred.
表2に示すように、現像バイアスに対するトナー供給バイアスの電位差ΔVsが画像形成時と同じ−50Vである比較例1では、出力画像であるベタ白画像上に目視で確認できるレベルのトナー汚れが発生しており、クリーニング性としては×であった。それに対し、電位差ΔVsが0Vである本実施例では、出力画像であるベタ白画像上に目視で確認できるレベルのトナー汚れは発生しておらず、クリーニング性としては〇であった。一方、電位差ΔVsをさらに正極性側にシフトし、+200Vとした比較例4では、軽微であるものの出力画像であるベタ白画像上に目視で確認できるレベルのトナー汚れが発生しており、クリーニング性としては×であった。 As shown in Table 2, in Comparative Example 1 in which the potential difference ΔVs of the toner supply bias with respect to the developing bias is −50 V, which is the same as at the time of image formation, toner stains at a visually recognizable level occur on the solid white image which is the output image. The cleaning property was x. On the other hand, in the present example in which the potential difference ΔVs is 0 V, no toner stain of a level visually recognizable on the solid white image which is the output image occurs, and the cleaning property is 〇. On the other hand, in Comparative Example 4 in which the potential difference ΔVs is further shifted to the positive polarity side and +200 V, toner contamination of a level that can be visually confirmed is generated on the solid white image which is an output image of slight. As was x.
以上の実験結果から、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時における電位差ΔVsの値としては、次のような値に設定するのが好ましいことがわかった。すなわち、現像ローラ8へのトナー供給量が少なくなるように、画像形成時のバイアスよりも正極性側にシフトさせると共に、現像ローラ8に多量の正極性トナーが供給されない値に設定するのが好ましく、本実施例では電位差ΔVsを0Vに設定している。
From the above experimental results, it was found that it is preferable to set the value of the potential difference ΔVs at the time of cleaning after jamming or after the density adjustment mode as follows. That is, it is preferable to shift to a positive polarity side with respect to the bias at the time of image formation so that the toner supply amount to the developing
なお、本実施例においては、現像バイアスに対するトナー供給バイアスの電位差ΔVsの値として0Vを設定している。しかしながら、電位差ΔVsの最適な値は画像形成装置の仕様に応じて異なるものであり、トナー供給ローラ82と現像ローラ8の構成、及びトナーの帯電性や電荷分布を鑑みて、画像形成装置の仕様に最適な電位差ΔVsを設定するのが好ましい。
また、本実施例において、電位差ΔVsを正極性側にシフトする際、トナー供給バイアスを正極性側にシフトすることで対応しているが、これに限るものではない。すなわち、現像バイアスを負極性側にシフトさせたり、トナー供給バイアスと現像バイアスの両方を変えたりして対応してもよい。
また、実施例2と同様に、本実施例においても、帯電ローラ32の消耗度合とトナーTの劣化度合をもとに電位差ΔVsを算出してもよい。本実施例では、帯電ローラ32の消耗度合、及び/又はトナーTの劣化度合が、相対的に大きい場合、相対的に小さい場合に
対して、電位差ΔVsを、正規の帯電極性とは逆の極性側の値に設定することになる。
In the present embodiment, 0 V is set as the value of the potential difference ΔVs of the toner supply bias with respect to the developing bias. However, the optimum value of the potential difference ΔVs differs depending on the specifications of the image forming apparatus, and the specifications of the image forming apparatus in view of the configuration of the
Further, in the present embodiment, when the potential difference ΔVs is shifted to the positive polarity side, the toner supply bias is shifted to the positive polarity side to cope with this, but the present invention is not limited to this. That is, the development bias may be shifted to the negative polarity side, or both of the toner supply bias and the development bias may be changed.
Further, similarly to the second embodiment, also in the present embodiment, the potential difference ΔVs may be calculated based on the exhaustion degree of the charging
(実施例4)
次に、実施例4について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成は、実施例1と同様である。従って、本実施例においては、実施例1に対して異なる構成部分について述べることとし、実施例1と同様の構成部分については、その説明を省略する。
本実施例では、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時において中間転写ベルト20に転移する「かぶりトナー」を低減させる手段として、感光ドラム2の表面電位(表面電圧)と現像バイアスとの電位差を変更することを特徴とする。
感光ドラム2の表面電位と現像バイアスとの電位差を変更することで、中間転写ベルト20に転移する「かぶりトナー」を低減することができる理由について順を追って説明する。
(Example 4)
Next, the fourth embodiment will be described. The basic configuration of the image forming apparatus of this embodiment is the same as that of the first embodiment. Therefore, in the present embodiment, different components with respect to the first embodiment will be described, and the description of the same components as the first embodiment will be omitted.
In this embodiment, the potential difference between the surface potential (surface voltage) of the
The reason why the “fogging toner” transferred to the
図5Cに示した通り、現像ローラ8上には、正規の帯電極性である負極性に帯電したトナーだけでなく、負極性であっても帯電量の小さなトナーや、一部正極性に帯電したトナーが存在している。この現像ローラ8上のトナーが「かぶりトナー」として感光ドラム2上に転移する際、転移した「かぶりトナー」の極性は、感光ドラム2の表面電位と現像バイアスとの電位差が大きく関わっている。ここで、感光ドラム2の表面電位は、より詳しくは、ドラム帯電バイアスによって帯電された感光ドラム2における静電潜像が形成される前の表面電位(以後、暗部電位Vdと呼ぶ)である。以下の説明では、暗部電位Vdと現像バイアスとの電位差を電位差Vbackという。
As shown in FIG. 5C, on the developing
電位差Vbackが小さい場合、すなわち感光ドラム2から現像ローラ8に形成される負極性の電界が弱い場合、現像ローラ8上の負極性に帯電したトナーに作用するクーロン力が弱まる。その為、負極性に帯電しているトナーのうち、比較的帯電量の少ないトナーも「かぶりトナー」として感光ドラム2に転移するようになる。そのため、電位差Vbackが小さい場合では、感光ドラム2に転移する負極性のトナーが増えるため、結果的に「かぶりトナー」の極性は負極性側にシフトする。
一方、電位差Vbackが大きい場合、すなわち感光ドラム2から現像ローラ8に形成される負極性の電界が強い場合、現像ローラ8上の負極性に帯電したトナーに作用するクーロン力が強まり、感光ドラム2へ転移する負極性トナーの量は減少する。しかしながら、現像ローラ8上に存在する微量の正極性トナーに作用するクーロン力が強くなることで、感光ドラム2に転移する正極性の「かぶりトナー」の量は増加する。そのため、電位差Vbackが大きい場合では、感光ドラム2に転移する正極性のトナーが増えるため、結果的に「かぶりトナー」の極性は正極性側にシフトする。
このように、暗部電位Vdと現像バイアスとの電位差Vbackの大きさによって、感光ドラム2に転移する「かぶりトナー」の極性をコントロールすることが可能となる。
When the potential difference Vback is small, that is, when the negative electric field formed from the
On the other hand, when the potential difference Vback is large, that is, when the negative electric field formed from the
As described above, it is possible to control the polarity of the "fog toner" transferred to the
次に、1次転写部に着目すると、1次転写ローラ5に印加するバイアスの極性に応じて、「かぶりトナー」の極性をコントロールすることで、中間転写ベルト20へ転移する「かぶりトナー」の量を減少させることができる。
例えば、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時において、第2と第3の画像形成部1b,1cでは、図4Bに示すように、1次転写ローラ5に正バイアスが印加されている。この場合、第2と第3の画像形成部1b,1cでは、感光ドラム2上の「かぶりトナー」の極性を正極性側にシフトさせた方が、中間転写ベルト20へ転移する「かぶりトナー」の量を減少させることができる。なぜなら、1次転写ローラ5から感光ドラム2に対して正極性の電界が形成されているため、正極性の「かぶりトナー」は静電的に中間転写ベルト20に転移しづらいからである。そのため、第2と第3の画像形成部1b,1cでは、電位差Vbackを大きくし、「かぶりトナー」の極性を正極性側にシフトさせることで、中間転写ベルト20に転移する「かぶりトナー」を減少させることができる。
Next, focusing on the primary transfer portion, the “fogging toner” transferred to the
For example, at the time of cleaning after jamming or after the density adjustment mode, a positive bias is applied to the primary transfer roller 5 in the second and third
一方、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時において、第1と第4の画像形成部1a,1dでは、図4Bに示すように、1次転写ローラ5に負バイアスが印加されている。この場合、第1と第4の画像形成部1a,1dでは、感光ドラム2上の「かぶりトナー」の極性を負極性側にシフトさせた方が、中間転写ベルト20へ転移する「かぶりトナー」の量を減少させることができる。なぜなら、1次転写ローラ5から感光ドラム2に対して負極性の電界が形成されているため、負極性の「かぶりトナー」は静電的に中間転写ベルト20に転移しづらいからである。そのため、第1と第4の画像形成部1a,1dでは、電位差Vbackを小さくし、「かぶりトナー」の極性を負極性側にシフトさせることで、中間転写ベルト20に転移する「かぶりトナー」を減少させることができる。
On the other hand, at the time of cleaning after jamming and after the density adjustment mode, a negative bias is applied to the primary transfer roller 5 in the first and fourth
以上、説明したように、各画像形成部1の1次転写バイアスの極性に応じて、感光ドラム2の暗部電位Vdと現像バイアスとの電位差Vbackを変更することにより、中間転写ベルト20に転移する「かぶりトナー」を低減することができる。その結果として、「かぶりトナー」起因のクリーニング不良を防止することが可能となる。
As described above, by changing the potential difference Vback between the dark area potential Vd of the
次に、本実施例の具体的な制御方法について説明する。
画像形成時において、各画像形成部1における、現像バイアスとドラム帯電バイアスの値は、現像装置4や感光ドラム2の消耗度合、及び使用環境等に応じて最適な値が選択される。例えば画像形成時に各画像形成部1における現像バイアスの設定が−350V、感光ドラム2の暗部電位Vdが−500Vになるようにドラム帯電バイアスが印加され、画像形成時の電位差Vbackが150Vに設定されている場合について説明する。
Next, a specific control method of the present embodiment will be described.
At the time of image formation, the values of the developing bias and the drum charging bias in each of the
このような場合に本実施例では、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時における電位差Vbackの値を、第1と第4の画像形成部1a,1dでは120Vに設定し、第2と第3の画像形成部1b,1cでは180Vに設定している。
第1と第4の画像形成部1a,1dでは、現像バイアスの値は画像形成時と同じ−350Vに設定し、ドラム帯電バイアスの大きさを画像形成時よりも小さくし、暗部電位Vdを−470Vに設定している。このことで、電位差Vbackを画像形成時よりも小さい120Vに設定している。このように電位差Vbackを小さくすることで、感光ドラム2へ転移する「かぶりトナー」の極性を負極性側にシフトすることができる。これにより、1次転写ローラ5に負バイアスを印加している第1と第4の画像形成部1a,1dでは、中間転写ベルト20に転移する「かぶりトナー」の量を減少させることができる。
In such a case, in the present embodiment, the value of the potential difference Vback at the time of cleaning after jamming and after the density adjustment mode is set to 120 V in the first and fourth
In the first and fourth
一方、第2と第3の画像形成部1b,1cでは、現像バイアスの値は画像形成時と同じ−350Vに設定し、ドラム帯電バイアスの大きさを画像形成時よりも大きくし、暗部電位Vdを−530Vに設定している。このことで、電位差Vbackを画像形成時よりも大きい180Vに設定している。このように電位差Vbackを大きくすることで、感光ドラム2へ転移する「かぶりトナー」の極性を正極性側にシフトすることができる。これにより、1次転写ローラ5に正バイアスを印加している第2と第3の画像形成部1b,1cでは、中間転写ベルト20に転移する「かぶりトナー」の量を減少させることができる。
On the other hand, in the second and third
以上、説明したように本実施例では、各画像形成部1の1次転写バイアスの極性に応じて、感光ドラム2の暗部電位Vdと現像バイアスとの電位差Vbackを変更している。すなわち、第1と第4の画像形成部1a,1dでは、ジャム後や濃度調整モード後のベルトクリーニング時に、帯電ローラ32に、残留トナーと同じ極性の負バイアスを印加し、1次転写ローラ5a、5dに負バイアスを印加し、電位差Vbackを小さくする。これにより、中間転写ベルト20上の残留トナーを好適に回収できる。さらに、感光ドラム2へ転移する「かぶりトナー」の極性を負極性側にシフトすることができ、中間転写ベルト
20に転移する「かぶりトナー」の量を減少させることができる。
また、第2と第3の画像形成部1b,1cにおいては、1次転写ローラ5b,5cに正バイアスが印加されるので、電位差Vbackを大きくする。このことによっても、中間転写ベルト20に転移する「かぶりトナー」の量を減少させることができる。
このように、本実施例においても、中間転写ベルト20に転移する「かぶりトナー」を低減でき、結果として「かぶりトナー」起因のクリーニング不良を防止することができる。
As described above, in the present embodiment, the potential difference Vback between the dark area potential Vd of the
Further, in the second and third
As described above, also in this embodiment, the “fogging toner” transferred to the
なお本実施例では、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時における感光ドラム2の暗部電位Vdと現像バイアスの電位差Vbackを、第1と第4の画像形成部1a,1dでは120V、第2と第3の画像形成部1b,1cでは180Vに設定している。しかしながら、これに限るものではなく、電位差Vbackの値は画像形成装置の仕様に応じて適宜、最適な値に設定するとよい。
また、画像形成部1において発生する負極性の「かぶりトナー」と正極性の「かぶりトナー」の量を鑑みて、どちらか一方の極性の「かぶりトナー」に対してのみ対策するような制御を行うものであってもよい。例えば、画像形成部1において発生する負極性の「かぶりトナー」の量が極めて少ない場合では、次のような制御を行うとよい。それは、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時に1次転写ローラ5に正バイアスを印加する第2と第3の画像形成部1b,1cのみ電位差Vbackを大きくし、第1と第4の画像形成部1a,1dでは電位差Vbackを変更しない制御である。
また、本実施例では、電位差Vbackを変更させる際、ドラム帯電バイアスを変更することで対応しているが、これに限るものではなく、現像バイアスを変更したり、ドラム帯電バイアスと現像バイアスの両方を変えたりしてもよい。
また、実施例2と同様に、本実施例においても、帯電ローラ32の消耗度合とトナーTの劣化度合をもとに電位差Vbackを算出してもよい。例えば、本実施例において、第1と第4の画像形成部1a,1dでは、帯電ローラ32の消耗度合、及び/又はトナーTの劣化度合が、相対的に大きい場合、相対的に小さい場合に対して、電位差Vbackの絶対値を小さくしてもよい。一方、第2と第3の画像形成部1b,1cでは、帯電ローラ32の消耗度合、及び/又はトナーTの劣化度合が、相対的に大きい場合、相対的に小さい場合に対して、電位差Vbackの絶対値を大きくしてもよい。
In this embodiment, the potential difference Vback between the dark portion potential Vd of the
Also, in view of the amount of negative polarity “fogging toner” and positive polarity “fogging toner” generated in the
In the present embodiment, the potential difference Vback is changed by changing the drum charging bias. However, the present invention is not limited to this, and the developing bias may be changed, or both the drum charging bias and the developing bias may be changed. You may change the
Further, similarly to the second embodiment, also in the present embodiment, the potential difference Vback may be calculated based on the consumption degree of the charging
以上、実施例1〜4で説明したように、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時における、現像ブレードバイアス、トナー供給バイアス、ドラム帯電バイアスを変更することで、中間転写ベルトに転移する「かぶりトナー」を低減することが可能となる。これにより、クリーニングに要するダウンタイムを増加させることなく、「かぶりトナー」起因のクリーニング不良を防止することができる。
なお、以上説明した各実施例は、本発明の実施形態の例示を旨とするものであり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、可能な限り組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることが可能である。実施例1〜4で説明した、現像ブレードバイアス、トナー供給バイアス、ドラム帯電バイアスの各バイアスを変更する効果は各々独立している。したがって、ジャム後や濃度調整モード後のクリーニング時に、各バイアスを適宜、組み合わせて変更してもよい。例えば、現像ブレードバイアス、トナー供給バイアス、ドラム帯電バイアスの全てを同時に変更することもできる。これにより、中間転写ベルトに転移する「かぶりトナー」の量を大幅に低減することが可能となる。
また、各実施例では、トナーの正規の帯電極性が負の場合について説明したが、これに限るものではなく、トナーの正規の帯電極性が正の場合であっても本発明を好適に適用することができる。また、各実施例では、静電潜像が反転現像方式で現像される形態について説明したが、これに限るものではない。本発明は、正規現像方式を採用した画像形成装置であっても好適に適用することができる。
As described above in the first to fourth embodiments, the transfer to the intermediate transfer belt is performed by changing the developing blade bias, the toner supply bias, and the drum charging bias at the time of cleaning after jamming and after the density adjustment mode. It is possible to reduce toner. As a result, it is possible to prevent a cleaning failure caused by the "fog toner" without increasing the downtime required for the cleaning.
The embodiments described above are intended to illustrate the embodiments of the present invention, and combinations or various modifications may be made as much as possible without departing from the scope of the present invention. Is possible. The effects of changing the biases of the developing blade bias, the toner supply bias, and the drum charging bias described in the first to fourth embodiments are independent of one another. Therefore, the biases may be appropriately combined and changed after the jamming or at the time of cleaning after the density adjustment mode. For example, all of the developing blade bias, the toner supply bias, and the drum charging bias can be simultaneously changed. This makes it possible to significantly reduce the amount of "fog toner" transferred to the intermediate transfer belt.
In each embodiment, although the case where the regular charging polarity of the toner is negative has been described, the present invention is not limited thereto, and the present invention is preferably applied even when the regular charging polarity of the toner is positive. be able to. In each embodiment, the electrostatic latent image is developed by the reversal development method, but the present invention is not limited to this. The present invention can be suitably applied even to an image forming apparatus adopting a regular development method.
2…感光ドラム、4…現像装置、8…現像ローラ、10…画像形成装置、11…制御部、20…中間転写ベルト、32…帯電ローラ、81…現像ブレード
Claims (16)
前記像担持体に形成された前記静電潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体上の前記現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
転写部を備え、前記転写部と前記像担持体が接触することによって前記像担持体上に現像された現像剤像が前記転写部へ1次転写され、そして前記転写部と記録材が接触することによって前記転写部から前記記録材へ前記現像剤像がさらに2次転写される中間転写体と、
前記中間転写体上の現像剤を帯電する帯電部材と、
前記中間転写体から前記記録材に2次転写された後の前記中間転写体上に残留した現像剤を前記帯電部材により帯電して前記中間転写体から除去するクリーニングモードを実行可能なクリーニング手段と、
を有する画像形成装置において、
前記クリーニング手段は、画像を形成しない非画像形成時に前記クリーニングモードを実行する場合、画像を形成する画像形成時に前記クリーニングモードを実行する場合に対して、前記帯電部材に印加される電圧の絶対値を小さくし、かつ、前記現像剤担持体に印加される電圧に対する前記現像剤規制部材に印加される電圧の電位差ΔVbを、前記現像剤の正規の帯電極性と同じ極性側の値に設定する
ことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier on which an electrostatic latent image is formed;
A developer carrier for carrying a developer for developing the electrostatic latent image formed on the image carrier;
A developer regulating member that regulates the amount of the developer on the developer carrier;
A transfer unit is provided, and the developer image developed on the image carrier is primarily transferred to the transfer unit by bringing the transfer unit and the image carrier into contact with each other, and the transfer unit and the recording material are in contact with each other. An intermediate transfer member on which the developer image is further secondarily transferred from the transfer portion to the recording material;
A charging member for charging the developer on the intermediate transfer member;
A cleaning unit capable of executing a cleaning mode in which the developer remaining on the intermediate transfer member after being secondarily transferred from the intermediate transfer member to the recording material is charged by the charging member and removed from the intermediate transfer member; ,
In an image forming apparatus having
When the cleaning unit executes the cleaning mode when forming an image without forming an image, the absolute value of the voltage applied to the charging member is different from when performing the cleaning mode when forming an image forming an image. And setting the potential difference .DELTA.Vb of the voltage applied to the developer regulating member to the voltage applied to the developer carrier to a value on the same polarity side as the regular charging polarity of the developer. An image forming apparatus characterized by
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The cleaning means sets the potential difference ΔVb to a predetermined value at which abnormal discharge does not occur between the developer carrier and the developer regulating member. Image forming apparatus.
前記クリーニング手段は、前記算出手段による算出結果に基づいて、前記電位差ΔVbを変更する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 It comprises calculation means for calculating the degree of wear of the charging member and / or the degree of deterioration of the developer,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the cleaning unit changes the potential difference ΔVb based on a calculation result by the calculation unit.
ことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 When the degree of wear of the charging member calculated by the calculation means and / or the degree of deterioration of the developer is relatively large, the cleaning means compares the potential difference ΔVb with the case where it is relatively small. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the value is set to the same value as the normal charging polarity.
前記像担持体に形成された前記静電潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体へ前記現像剤を供給する現像剤供給部材と、
転写部を備え、前記転写部と前記像担持体が接触することによって前記像担持体上に現像された現像剤像が前記転写部へ1次転写され、そして前記転写部と記録材が接触することによって前記転写部から前記記録材へ前記現像剤像がさらに2次転写される中間転写体と、
前記中間転写体上の現像剤を帯電する帯電部材と、
前記中間転写体から前記記録材に2次転写された後の前記中間転写体上に残留した現像剤を前記帯電部材により帯電して前記中間転写体から除去するクリーニングモードを実行可能なクリーニング手段と、
を有する画像形成装置において、
前記クリーニング手段は、画像を形成しない非画像形成時に前記クリーニングモードを実行する場合、画像を形成する画像形成時に前記クリーニングモードを実行する場合に対して、前記帯電部材に印加される電圧の絶対値を小さくし、かつ、前記現像剤担持体に印加される電圧に対する前記現像剤供給部材に印加される電圧の電位差ΔVsを、前記現像剤の正規の帯電極性とは逆の極性側の値に設定する
ことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier on which an electrostatic latent image is formed;
A developer carrier for carrying a developer for developing the electrostatic latent image formed on the image carrier;
A developer supply member for supplying the developer to the developer carrier;
A transfer unit is provided, and the developer image developed on the image carrier is primarily transferred to the transfer unit by bringing the transfer unit and the image carrier into contact with each other, and the transfer unit and the recording material are in contact with each other. An intermediate transfer member on which the developer image is further secondarily transferred from the transfer portion to the recording material;
A charging member for charging the developer on the intermediate transfer member;
A cleaning unit capable of executing a cleaning mode in which the developer remaining on the intermediate transfer member after being secondarily transferred from the intermediate transfer member to the recording material is charged by the charging member and removed from the intermediate transfer member; ,
In an image forming apparatus having
When the cleaning unit executes the cleaning mode when forming an image without forming an image, the absolute value of the voltage applied to the charging member is different from when performing the cleaning mode when forming an image forming an image. And the potential difference .DELTA.Vs of the voltage applied to the developer supply member to the voltage applied to the developer carrier is set to a value opposite to the regular charge polarity of the developer An image forming apparatus characterized by
ことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 5, wherein the cleaning unit sets the potential difference ΔVs to approximately 0V.
前記クリーニング手段は、前記算出手段による算出結果に基づいて、前記電位差ΔVsを変更する
ことを特徴とする請求項5又は6に記載の画像形成装置。 It comprises calculation means for calculating the degree of wear of the charging member and / or the degree of deterioration of the developer,
The image forming apparatus according to claim 5, wherein the cleaning unit changes the potential difference ΔVs based on a calculation result by the calculation unit.
ことを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。 When the degree of wear of the charging member calculated by the calculation means and / or the degree of deterioration of the developer is relatively large, the cleaning means compares the potential difference ΔVs with the case where it is relatively small. The image forming apparatus according to claim 7, wherein the value is set to a value opposite to the normal charging polarity.
前記像担持体に形成された前記静電潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体と、
転写部を備え、前記転写部と前記像担持体が接触することによって前記像担持体上に現像された現像剤像が前記転写部へ1次転写され、そして前記転写部と記録材が接触することによって前記転写部から前記記録材へ前記現像剤像がさらに2次転写される中間転写体と、
前記像担持体から前記中間転写体へ前記現像剤像を1次転写させるための転写部材と、
前記中間転写体上の現像剤を帯電する帯電部材と、
前記中間転写体から前記記録材に2次転写された後の前記中間転写体上に残留した現像剤を前記帯電部材により帯電して前記中間転写体から除去するクリーニングモードを実行可能なクリーニング手段と、
を有する画像形成装置において、
前記クリーニング手段は、画像を形成しない非画像形成時に前記クリーニングモードを実行する場合、画像を形成する画像形成時に前記クリーニングモードを実行する場合に対して、前記帯電部材に印加される電圧の絶対値を小さくし、かつ、前記現像剤担持体に印加される電圧と、帯電された前記像担持体における静電潜像が形成される前の表面電圧との電位差Vbackの絶対値を異ならせる
ことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier on which an electrostatic latent image is formed after the surface is charged;
A developer carrier for carrying a developer for developing the electrostatic latent image formed on the image carrier;
A transfer unit is provided, and the developer image developed on the image carrier is primarily transferred to the transfer unit by bringing the transfer unit and the image carrier into contact with each other, and the transfer unit and the recording material are in contact with each other. An intermediate transfer member on which the developer image is further secondarily transferred from the transfer portion to the recording material;
A transfer member for primarily transferring the developer image from the image carrier to the intermediate transfer member;
A charging member for charging the developer on the intermediate transfer member;
A cleaning unit capable of executing a cleaning mode in which the developer remaining on the intermediate transfer member after being secondarily transferred from the intermediate transfer member to the recording material is charged by the charging member and removed from the intermediate transfer member; ,
In an image forming apparatus having
When the cleaning unit executes the cleaning mode when forming an image without forming an image, the absolute value of the voltage applied to the charging member is different from when performing the cleaning mode when forming an image forming an image. Changing the absolute value of the potential difference Vback between the voltage applied to the developer carrier and the surface voltage before the electrostatic latent image is formed on the charged image carrier. Image forming apparatus characterized by
ことを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。 When the cleaning unit executes the cleaning mode at the time of non-image formation, the polarity of the voltage applied to the transfer member is the same as the regular charge polarity of the developer, and the cleaning mode is performed at the time of image formation. In the case where the electrostatic latent image on the image carrier is charged, the absolute value of the voltage applied to the charging member is reduced, and the voltage applied to the developer carrier is reduced. The image forming apparatus according to claim 9, wherein an absolute value of a potential difference Vback with respect to a surface voltage before formation is reduced.
、前記転写部材に印加される電圧の極性が、前記現像剤の正規の帯電極性と異なる極性とし、前記画像形成時に前記クリーニングモードを実行する場合に対して、前記帯電部材に印加される電圧の絶対値を小さくし、かつ、前記現像剤担持体に印加される電圧と、帯電された前記像担持体における静電潜像が形成される前の表面電圧との電位差Vbackの絶対値を大きくする
ことを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。 When the cleaning unit executes the cleaning mode at the time of non-image formation, the polarity of the voltage applied to the transfer member is different from the regular charge polarity of the developer, and the cleaning mode is performed at the time of image formation In the case where the electrostatic latent image on the image carrier is charged, the absolute value of the voltage applied to the charging member is reduced, and the voltage applied to the developer carrier is reduced. The image forming apparatus according to claim 9, wherein an absolute value of a potential difference Vback with respect to a surface voltage before formation is increased.
前記クリーニング手段は、前記算出手段による算出結果に基づいて、前記電位差Vbackを変更する
ことを特徴とする請求項9乃至11のいずれか1項に記載の画像形成装置。 It comprises calculation means for calculating the degree of wear of the charging member and / or the degree of deterioration of the developer,
The image forming apparatus according to any one of claims 9 to 11, wherein the cleaning unit changes the potential difference Vback based on a calculation result by the calculation unit.
ことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The developer carrier according to any one of claims 1 to 12, wherein the developer carrier is in contact with the image carrier, and the image carrier is in contact with the intermediate transfer member. Image forming apparatus.
ことを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の画像形成装置。 In the cleaning mode performed at the time of image formation, the developer remaining on the intermediate transfer member without being secondarily transferred is charged by the charging member to a polarity reverse to the normal charging polarity. 14. The cleaning device according to any one of claims 1 to 13, wherein the developer on the image carrier is moved to the image carrier and cleaned when the developer is primarily transferred to the intermediate transfer member. The image forming apparatus according to claim 1.
前記非画像形成時に実行される前記クリーニングモードでは、前記転写部材に前記正規の帯電極性と同じ極性の電圧が印加され、前記中間転写体上に残留した前記現像剤が、前記像担持体へ移動してクリーニングされる
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。 A transfer member for primary transfer of the developer image from the image carrier to the intermediate transfer member;
In the cleaning mode performed at the time of non-image formation, a voltage having the same polarity as the regular charging polarity is applied to the transfer member, and the developer remaining on the intermediate transfer member is transferred to the image bearing member The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the image forming apparatus is cleaned.
ことを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 15, wherein the charging member comprises a roller member and / or a brush member.
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