JP2019101108A - Image forming apparatus - Google Patents
Image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019101108A JP2019101108A JP2017229300A JP2017229300A JP2019101108A JP 2019101108 A JP2019101108 A JP 2019101108A JP 2017229300 A JP2017229300 A JP 2017229300A JP 2017229300 A JP2017229300 A JP 2017229300A JP 2019101108 A JP2019101108 A JP 2019101108A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transfer
- image
- toner
- photosensitive member
- rotational speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copier, a printer or the like using an electrophotographic method.
電子写真方式を用いた従来の画像形成装置は、トナー像を担持したドラム状の電子写真感光体(以下、感光体と称する)を備え、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、定着工程を経ることで、紙やOHPシートなどの転写材に画像が形成される。転写工程では、感光体と対向する位置に配置される回転可能な転写部材や中間転写体(以下、転写手段と称する)と感光体とが当接する転写部において、感光体から転写材や中間転写体にトナー像を静電的に転写している。 A conventional image forming apparatus using an electrophotographic method includes a drum-shaped electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as a photosensitive member) carrying a toner image, and includes a charging step, an exposure step, a developing step, a transfer step, and a fixing step. To form an image on a transfer material such as paper or an OHP sheet. In the transfer step, the transfer material or the intermediate transfer is transferred from the photosensitive member at a transfer portion where the rotatable transfer member or intermediate transfer member (hereinafter referred to as transfer means) disposed at a position facing the photosensitive member abuts the photosensitive member. The toner image is electrostatically transferred to the body.
特許文献1には、感光体に当接して、感光体から転写材にトナー像を転写した後に感光体に残留したトナーを回収するクリーニング部材を有していない、所謂クリーナレスの構成が開示されている。特許文献1のクリーナレス構成においては、感光体に残留したトナーは感光体の回転に伴って移動した後に、現像手段によって回収される。 Patent Document 1 discloses a so-called cleanerless configuration that does not have a cleaning member that contacts the photosensitive member and recovers the toner remaining on the photosensitive member after transferring the toner image from the photosensitive member to the transfer material. ing. In the cleaner-less configuration of Patent Document 1, the toner remaining on the photosensitive member is recovered by the developing unit after it moves with the rotation of the photosensitive member.
特許文献2には、感光体の回転速度と、中間転写体の回転速度との間に速度差を設け、感光体に対するトナーの物理的な付着力を下げることで、感光体から中間転写体にトナー像を転写する転写性を向上させる構成が開示されている。 In Patent Document 2, a speed difference is provided between the rotational speed of the photosensitive member and the rotational speed of the intermediate transfer member to reduce the physical adhesion of the toner to the photosensitive member, thereby transferring the photosensitive member to the intermediate transfer member. A configuration is disclosed that improves the transferability of transferring a toner image.
クリーナレス構成においては、感光体に当接するクリーニング部材を設けていないことから、従来の構成に対して感光体を回転駆動させる負荷が小さい。即ち、クリーナレス構成において、転写性を向上させるために特許文献2に示すような速度差を設けた場合、感光体が転写手段の回転に連れまわってしまい、感光体の回転が安定しないおそれがある。 In the cleanerless configuration, since the cleaning member in contact with the photosensitive member is not provided, the load for rotationally driving the photosensitive member is small compared to the conventional configuration. That is, in the cleanerless configuration, when the speed difference as shown in Patent Document 2 is provided to improve the transferability, the photosensitive member may be accompanied by the rotation of the transfer means, and the rotation of the photosensitive member may not be stabilized. is there.
これに対し、転写体の回転速度を感光体の回転速度よりも遅く設定して速度差を設けると、感光体が転写手段に連れ回ることを抑制して感光体の回転を安定させることができると考えられる。しかし、この場合、感光体の回転速度よりも転写手段の回転速度が遅いことにより、転写部において、感光体に担持されたトナー像が感光体の回転方向に対して上流側に移動する。即ち、感光体に担持されたトナー像のうちの一部のトナーが、感光体の表面においてトナー像を担持している画像部とは異なる電位が形成された非画像部に移動してしまう。その結果、転写材や中間転写体に転写されるはずの一部のトナーが、転写材又は中間転写体に転写されないことで、転写不良が発生するおそれがある。 On the other hand, when the rotational speed of the transfer body is set slower than the rotational speed of the photosensitive body to provide a speed difference, it is possible to stabilize the rotational speed of the photosensitive body by preventing the photosensitive body from being taken by the transfer means. it is conceivable that. However, in this case, since the rotational speed of the transfer means is slower than the rotational speed of the photosensitive member, the toner image carried on the photosensitive member moves upstream with respect to the rotational direction of the photosensitive member at the transfer portion. That is, part of the toner image carried on the photosensitive member moves to the non-image portion where the potential different from the image portion carrying the toner image is formed on the surface of the photosensitive member. As a result, a part of the toner that should be transferred to the transfer material or the intermediate transfer member is not transferred to the transfer material or the intermediate transfer member, which may cause a transfer failure.
そこで、本発明は、クリーナレス構成において、感光体の回転を安定させつつ、転写部におけるトナー像の転写性を向上させることを目的とする。 In view of the above, it is an object of the present invention to improve the transferability of a toner image in a transfer portion while stabilizing the rotation of a photosensitive member in a cleanerless configuration.
本発明は、回転可能であって、トナー像を担持する感光体と、前記感光体を露光して前記感光体に静電潜像を形成する第1の露光手段と、前記感光体に形成された静電潜像をトナーによって現像してトナー像を形成する現像手段と、回転可能であって、前記感光体と当接して転写部を形成し、前記転写部において前記感光体に担持されたトナー像を転写するための転写手段と、を備え、前記転写部を通過した後に前記感光体に残留したトナーを前記現像手段で回収することが可能な画像形成装置において、前記感光体の回転方向に関して、前記転写部よりも上流側、且つ、前記現像手段よりも下流側に配置され、前記感光体を露光する第2の露光手段と、前記第2の露光手段によってトナー像を担持した前記感光体を露光している状態で、前記感光体の回転速度よりも前記転写手段の回転速度が遅くなるように、前記感光体の回転速度及び前記転写手段の回転速度のうち少なくとも一方を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。 The present invention comprises a photosensitive member that is rotatable and carries a toner image, a first exposure unit that exposes the photosensitive member to form an electrostatic latent image on the photosensitive member, and is formed on the photosensitive member. Developing means for developing the electrostatic latent image with toner to form a toner image, and rotatable, in contact with the photosensitive member to form a transfer portion, and carried on the photosensitive member at the transfer portion An image forming apparatus comprising: transfer means for transferring a toner image, wherein the toner remaining on the photosensitive member after passing through the transfer portion can be recovered by the developing means, the rotational direction of the photosensitive member A second exposure unit disposed upstream of the transfer unit and downstream of the developing unit for exposing the photosensitive member, and the photosensitive member carrying a toner image by the second exposure unit Before exposing the body A control unit configured to control at least one of the rotational speed of the photosensitive member and the rotational speed of the transfer unit such that the rotational speed of the transfer unit is slower than the rotational speed of the photosensitive member; .
本発明によれば、クリーナレス構成において、感光体の回転を安定させつつ、転写部におけるトナー像の転写性を向上させることができる。 According to the present invention, in the cleanerless configuration, the transferability of the toner image in the transfer portion can be improved while stabilizing the rotation of the photosensitive member.
以下、図面を参照して、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、以下の実施例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、本発明を以下の実施例に限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be exemplarily described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, etc. of the components described in the following examples should be appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions, and the present invention It is not intended to limit the present invention to the following examples.
(実施例1)
[画像形成装置の構成]
図1は、本実施例の画像形成装置100の構成を説明する概略断面図であり、図2は、本実施例の画像形成装置100の制御系統のブロック図である。図2に示すように、画像形成装置100は、ホスト機器であるパーソナルコンピュータ21に接続している。パーソナルコンピュータ21による動作開始指令と画像信号は、画像形成装置100に内蔵された制御手段としてのコントローラ回路23に送信される。そして、コントローラ回路23が各種手段を制御することによって、画像形成装置100において画像形成が実行される。なお、コントローラ回路23は、各種制御手段から入力された検知結果や、ユーザによって画像形成装置100に入力された情報に基づいて各種手段を制御することが可能である。
Example 1
[Configuration of image forming apparatus]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of the
図1に示すように、本実施例の画像形成装置100は、回転可能であって、外径が20mmのドラム状の感光体である感光ドラム1を有する。感光ドラム1は、駆動源Mからの駆動力を受けて図示矢印R1方向に所定の周速度で回転駆動される。感光ドラム1の周囲には、帯電ローラ2と、帯電ローラ2に電圧を印加する帯電電源3と、露光手段4(第1の露光手段)と、現像部材としての現像ローラ5aを有する現像手段5とが配置されている。現像手段5にはトナーが収容されており、現像ローラ5aは、現像電源6からトナーの正規の帯電極性と逆極性の電圧を印加されることにより現像手段5に収容されたトナーを担持することが可能である。
As shown in FIG. 1, the
感光ドラム1に対向する位置には、感光ドラム1に当接して転写部Ntを形成する転写手段としての転写ローラ8が配置されている。転写材Pの搬送方向に関して、転写部Ntの下流側には、定着手段14が設けられている。また、画像形成装置100は、紙やOHPシートなどの転写材Pを収容する収容部としての給紙カセット9と、画像が形成され画像形成装置100から排出された転写材Pを積載する積載部としての排紙トレイ17と、を有する。
At a position facing the photosensitive drum 1, a transfer roller 8 as a transfer unit that contacts the photosensitive drum 1 to form a transfer portion Nt is disposed. A
コントローラ回路23(図2中に図示)が画像信号を受信することによって画像形成動作が開始され、感光ドラム1は回転駆動される。感光ドラム1は回転過程で、帯電電源3から所定の極性(本実施例では負極性)の電圧を印加された帯電ローラ2により所定の電位に一様に帯電処理される。その後、露光手段4により画像信号に応じた露光を受けることで、感光ドラム1の表面に目的の画像に対応した静電潜像が形成される。静電潜像は、現像ローラ5aと感光ドラム1とが当接する現像部Gにおいて、トナーを担持した現像ローラ5aにより現像され、感光ドラム1にトナー像として可視化される。
When the controller circuit 23 (shown in FIG. 2) receives an image signal, an image forming operation is started, and the photosensitive drum 1 is rotationally driven. During the rotation process, the photosensitive drum 1 is uniformly charged to a predetermined potential by the charging roller 2 to which a voltage of a predetermined polarity (negative in this embodiment) is applied from the
本実施例においては、現像手段5に収容されたトナーの正規帯電極性は負極性であり、帯電ローラ2による感光ドラム1の帯電極性と同極性に帯電したトナーにより静電潜像を反転現像している。しかし、これに限らず、感光ドラム1の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーにより静電潜像を正現像する画像形成装置にも本発明を適用できる。また、本実施例においては、トナーを担持した現像ローラ5aを感光ドラム1に対して当接させて静電潜像を現像する、接触現像方式を用いている。しかし、これに限らず、ジャンピング現像方式などの非接触現像方式を用いても良い。
In this embodiment, the normal charging polarity of the toner contained in the developing means 5 is negative, and the electrostatic latent image is reversely developed by the toner charged to the same polarity as the charging polarity of the photosensitive drum 1 by the charging roller 2. ing. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to an image forming apparatus that positively develops an electrostatic latent image with toner charged to a polarity opposite to that of the photosensitive drum 1. Further, in the present embodiment, a contact developing method is employed in which the developing
感光ドラム1に形成されたトナー像は、転写電源18から転写ローラ8にトナーの正規の帯電極性と逆極性(本実施例においては正極性)の電圧を印加することにより、転写部Ntにおいて給紙カセット9から給送された転写材Pに転写される。なお、転写部Ntに搬送される転写材Pは、給送ローラ10によって給紙カセット9から搬送ローラ11に向かって給送された後に、搬送ローラ11によって転写部Ntに搬送される。また、転写材Pは、転写材Pの搬送方向に関して転写部Ntよりも上流側に設けられるセンサ(不図示)によって先端を検知された後に転写部Ntに挟持され、感光ドラム1からトナー像を転写される。
The toner image formed on the photosensitive drum 1 is supplied from the
なお、本実施例における画像形成装置100は、感光ドラム1から転写材Pにトナー像を転写した後に感光ドラム1に残留したトナーを現像手段5によって回収する、所謂、クリーナレスの構成を有する。
The
クリーナレスの構成においては、感光ドラム1の回転方向(図示矢印R1方向)に関して、転写部Ntから感光ドラム1と帯電ローラ2とが接触する位置である帯電部までの間に、感光ドラム1に当接するブレードが設けられていない。したがって、転写部Ntを通過した後に感光ドラム1に残留したトナーは、帯電部を通過する際に再び負極性に帯電された後に現像部Gにおいて現像手段5に回収される。 In the cleaner-less configuration, the photosensitive drum 1 is disposed between the transfer portion Nt and the charging portion where the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 are in contact with each other in the rotational direction of the photosensitive drum 1 (the direction of the arrow R1). No abutting blade is provided. Therefore, the toner remaining on the photosensitive drum 1 after passing through the transfer portion Nt is charged to the negative polarity again when passing through the charging portion, and is then collected by the developing means 5 in the developing portion G.
なお、本実施例では、感光ドラム1と当接する帯電ローラ2によって感光ドラム1を帯電する接触帯電方式について説明したが、これに限らず、コロナ帯電方式などの非接触帯電方式を用いても良い。非接触帯電方式を用いた画像形成装置においても、転写部Ntを通過した後に感光ドラム1に残留したトナーは、非接触の帯電部材と感光ドラム1とが対向する位置である帯電部を通過する際に再び負極性に帯電され、現像部Gにおいて現像手段5に回収される。 In the present embodiment, the contact charging method in which the photosensitive drum 1 is charged by the charging roller 2 in contact with the photosensitive drum 1 has been described. However, the present invention is not limited thereto. A non-contact charging method such as a corona charging method may be used. . Even in the image forming apparatus using the non-contact charging method, the toner remaining on the photosensitive drum 1 after passing through the transfer portion Nt passes through the charging portion where the non-contact charging member and the photosensitive drum 1 face each other. At the same time, the toner is charged to the negative polarity again, and is collected by the developing means 5 at the developing portion G.
そして、転写部Ntでトナー像を転写された転写材Pは、定着手段14に搬送され、定着手段14において加熱及び加圧されることによりトナー像が転写材Pに固定される。定着手段14においてトナー像が定着された後の転写材Pは、排紙ローラ対16により排紙トレイ17に排出される。本実施例の画像形成装置においては、以上の動作により、転写材Pに画像が形成される。
Then, the transfer material P to which the toner image is transferred at the transfer portion Nt is conveyed to the fixing
<現像手段5の構成>
図1に示すように、現像手段5は、現像部材としての現像ローラ5aと、現像ローラ5aに当接する現像ブレード5bと、現像ローラ5aに当接して回転する供給ローラ5cと、現像容器5dと、を有し、トナーを収容している。現像ローラ5aは、感光ドラム1に当接して現像部Gを形成し、現像部Gにおいて感光ドラム1と現像ローラ5aとの回転方向が同じ方向となるように図示矢印R2方向に回転駆動される。
<Configuration of Developing Unit 5>
As shown in FIG. 1, the developing means 5 includes a developing
現像ローラ5aは、アルミニウムやアルミニウムの合金、ステンレスなどの金属の円筒体の周囲に、基層とその上の表層とを有する弾性層を設けた多層構成とされる。弾性層の基層は、ブタジエンアクリロニトリルゴム(NBR)、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン(EPDM)、シリコーンゴム、ウレタンゴムなどのゴムを用いて形成され、表層はエーテルウレタンやナイロンなどを用いて形成される。ただし、弾性層の材料はこれらに限定されるものではなく、基層にスポンジなどの発泡体を用い、表層にゴム弾性層を形成してもよい。また、弾性層は、NBR、EPDM、ウレタンゴムなどのゴム弾性層のみから構成される単層構成としてもよい。
The developing
現像ブレード5bは、現像容器5dに一端側(固定端側)を支持され、かつ、他端側(自由端側)の先端近傍が現像ローラ5aの外周面に面接触状態で当接するようにして設けられている。現像ブレード5bは、現像ローラ5aとの当接部に対して、自由端側が固定端側よりも上流側に位置する、いわゆるカウンター方向で現像ローラ5aに対して当接している。
The developing blade 5b has one end side (fixed end side) supported by the developing
本実施例では、現像ブレード5bは、金属薄板としてのバネ弾性を有するリン青銅板に、弾性部材であるポリアミドエラストマーを接着するか又は射出成形により設けて形成されている。そして、弾性部材が現像ローラ5aの表面に対して所定の線圧で当接されている。金属薄板により現像ローラ5aに対する現像ブレード5bの圧接力を維持し、トナーが負帯電性トナーである場合には、弾性部材のポリアミドエラストマーによりトナーに電荷が付与される。なお、金属薄板は、現像ブレード5bの圧接力を維持するものであれば、その材料は特に限定されず、弾性部材に関しても、用いるトナーの帯電特性を考慮して適宜選択可能である。また、弾性部材を設けることなくステンレス薄板、リン青銅薄板などのバネ弾性を有する金属薄板自体を現像ローラ5aに当接させてもよい。
In this embodiment, the developing blade 5b is formed by bonding or injection molding a polyamide elastomer as an elastic member to a phosphor bronze plate having a spring elasticity as a metal thin plate. The elastic member is in contact with the surface of the developing
供給ローラ5cは、現像ローラ5aに当接して配置されており、現像ローラ5aとの当接部において現像ローラ5aと供給ローラ5cとの回転方向が逆方向(カウンター方向)となるように図示矢印R3方向に回転駆動される。供給ローラ5cは、現像ローラ5aに対するトナーの供給及び現像ローラ5aからのトナーの剥ぎ取りを考慮し、スポンジ構造や芯金上にレーヨン、ナイロンなどの繊維を植毛したファーブラシ構造のものを用いるのが好ましい。本実施例では、供給ローラ5cとして、芯金にウレタンフォームを設けた弾性ローラを用いた。
The supply roller 5c is disposed in contact with the
本実施例において用いるトナーは、非磁性一成分の現像剤であり、現像ローラ5aに担持されたトナーは、トナーが有する電荷による鏡映力と僅かなファンデルワールス力によって現像ローラ5aに担持されている。したがって、現像ローラ5aに担持されるトナー層が厚くなると、トナー層の上層部にあるトナーと現像ローラ5aとの間に働く力が弱いことから、現像ローラ5aに担持できなくなった上層部のトナーが飛散してしまう。
The toner used in this embodiment is a nonmagnetic one-component developer, and the toner carried on the developing
このため、現像ブレード5bによって現像ローラ5aに担持されるトナー層を薄く規制する必要があるが、トナー層を薄く規制することによって十分な画像濃度が得にくくなる場合がある。そこで、本実施例においては、現像ローラ5aの回転速度を感光ドラム1の回転速度よりも速く設定することで、十分な画像濃度を確保している。現像ローラ5aと感光ドラム1との間に設ける速度差としては、感光ドラム1の回転速度に対して、現像ローラ5aの回転速度が1.1〜3倍となる範囲が好適である。本実施例においては、感光ドラム1の回転速度に対して、現像ローラ5aの回転速度を1.3倍に設定した。
For this reason, it is necessary to thinly regulate the toner layer carried on the developing
トナーについては、粉砕トナーや、懸濁重合、乳化凝集、溶解懸濁重合方式などによって得られるケミカルトナーを使用することができる。本実施例においては、懸濁重合方式で得られた中心粒径7μmの球形トナーを用い、トナーの流動性を確保するために、1次粒径が15nm程度のシリカ粒子をトナーの重量に対して0.5部外添している。 As the toner, a pulverized toner, or a chemical toner obtained by suspension polymerization, emulsion aggregation, dissolution suspension polymerization method or the like can be used. In this embodiment, spherical particles having a median particle diameter of 7 μm obtained by the suspension polymerization method are used, and silica particles having a primary particle diameter of about 15 nm with respect to the weight of the toner are used in order to secure the fluidity of the toner. A total of 0.5 copies are attached.
本実施例の画像形成装置100では、感光ドラム1に形成する静電潜像の条件として、次の条件が好適である。正規帯電極性が負極性のトナーを用いる場合は、非画像部の電位(以下、背景電位Vdと称する)は−500〜−1000Vの範囲が好適である。また、最大トナー像濃度が得られる画像部の電位(以下、潜像電位Vlと称する)は−50〜−200Vの範囲が好適である。また、正規帯電極性が正極性のトナーを用いる場合は、背景電位Vdは+500〜+1000Vの範囲が好適であり、最大トナー像濃度が得られる潜像電位Vlは+50〜+200Vの範囲が好適である。なお、本実施例においては、画像部とは、感光ドラム1において画像情報に対応したトナー像が担持される領域であり、非画像部とは、感光ドラム1において画像情報に対応してトナー像を担持させない領域である。
In the
感光ドラム1に形成された静電潜像をトナーにて現像する際、現像ローラ5aには、現像電源6から直流電圧である現像電圧Vdcが印加される。本実施例では、静電潜像が上記条件で形成される場合、現像電圧Vdcの条件としては、次の条件が好適である。即ち、現像電圧Vdcと潜像電位Vlとの間の電位差である現像コントラスト電位|Vc|(以下、電位|Vc|と称する)が、50〜400Vとなる範囲が好適である。
When the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 is developed with toner, a developing voltage Vdc, which is a DC voltage, is applied from the developing power supply 6 to the developing
また、クリーナレス構成では、感光ドラム1に残留したトナーを現像手段5で回収する回収性を向上させるために、現像電圧Vdcと背景電位Vdとの電位差であるバックコントラスト電位|Vb|(以下、電位|Vb|と称する)を大きくすることが好ましい。電位|Vb|を大きくすることで、転写部Ntを通過した後に感光ドラム1に残留したトナーを現像ローラ5aへ引き戻す電気的な力が大きくなるため、感光ドラム1に残留したトナーを現像手段5で回収する回収性を向上させることができる。以上から、本実施例では、Vd=−900V、Vl=−100V、Vdc=−300Vとし、|Vc|=200V、|Vb|=600Vとした。
Further, in the cleanerless configuration, the back contrast potential | Vb |, which is the potential difference between the developing voltage Vdc and the background potential Vd, in order to improve the recovery of the toner remaining on the photosensitive drum 1 by the developing means 5. It is preferable to increase the potential | Vb |). By increasing the potential | Vb |, the toner remaining on the photosensitive drum 1 after passing through the transfer portion Nt is pulled back to the developing
<転写ローラ8の構成>
図1に示すように、転写手段としての回転可能な転写ローラ8は、感光ドラム1の表面に所定の押圧力(本実施例では1kgf)で当接して転写部Ntを形成する。転写ローラ8は、芯金の周囲に導電性のゴムで形成された弾性層を設けて構成されており、画像形成中に感光ドラム1の回転と同期して回転する。転写ローラ8の芯金の端部はギアを介してパルスモータと接続されており、転写ローラ8は、コントローラ回路23によって回転速度を制御される。本実施例では、転写ローラ8の回転速度を、感光体の回転速度(160mm/sec)に対して5%遅い速度である152mm/secに設定した。
<Configuration of Transfer Roller 8>
As shown in FIG. 1, a rotatable transfer roller 8 as transfer means is in contact with the surface of the photosensitive drum 1 with a predetermined pressure (1 kgf in this embodiment) to form a transfer portion Nt. The transfer roller 8 is configured by providing an elastic layer formed of conductive rubber around the core metal, and rotates in synchronization with the rotation of the photosensitive drum 1 during image formation. The end of the core metal of the transfer roller 8 is connected to a pulse motor via a gear, and the transfer roller 8 has its rotational speed controlled by the
ここで、転写ローラ8は感光ドラム1よりも柔らかく、転写部Ntにおける転写材Pとの接触面積が大きいため、転写Ntにおいて挟持された転写材Pの移動速度は転写ローラ8の回転速度と略同じとなる。即ち、転写部Ntにおける転写材Pの移動速度は、感光ドラム1の回転速度である160mm/secに対して5%遅い速度となる。 Here, since the transfer roller 8 is softer than the photosensitive drum 1 and the contact area with the transfer material P at the transfer portion Nt is large, the moving speed of the transfer material P nipped by the transfer Nt is approximately equal to the rotational speed of the transfer roller 8 It will be the same. That is, the moving speed of the transfer material P in the transfer portion Nt is 5% slower than 160 mm / sec, which is the rotational speed of the photosensitive drum 1.
転写ローラ8の電気抵抗値は、106〜1010Ωに調整されることが好ましい。本実施例の転写ローラ8は、転写材Pの搬送方向と交差する方向である長手方向の全域にわたって、弾性層の直径がφ14mm、芯金の直径がφ6mmであり、弾性層の厚みは4mmに設定されている。また、転写ローラ8の弾性層のゴムとしては発泡タイプのNBRゴムを用いており、転写ローラ8の電気抵抗値は、標準環境下(室温23℃、湿度50%)において1.0×108Ωである。
The electrical resistance value of the transfer roller 8 is preferably adjusted to 10 6 to 10 10 Ω. In the transfer roller 8 of this embodiment, the diameter of the elastic layer is φ14 mm, the diameter of the core metal is φ6 mm, and the thickness of the elastic layer is 4 mm over the entire longitudinal direction which is a direction intersecting the transfer direction of the transfer material P. It is set. The rubber of the elastic layer of the transfer roller 8 is a foam type NBR rubber, and the electric resistance value of the transfer roller 8 is 1.0 × 10 8 in a standard environment (
<露光手段7の構成>
次に、露光手段7(第2の露光手段)の構成について説明する。露光手段7は、感光ドラム1の回転方向に関して、転写部Ntよりも上流側、かつ、現像部Gよりも下流側に配置されている。そして、露光手段7は、感光ドラム1の回転方向において現像部Gと転写部Ntとの間で感光ドラム1の表面を露光することにより、感光ドラム1の背景電位Vdを除電することができる。即ち、露光手段7は、転写部Ntを通過する前の感光ドラム1を露光することにより、トナー像を担持する前の感光ドラム1の背景電位Vdを変更することができる。
<Configuration of
Next, the configuration of the exposure unit 7 (second exposure unit) will be described. The
露光手段7としては、レーザスキャナ装置、LEDプリントヘッド方式、LEDアレイ方式、液晶シャッターアレイ方式などの露光手段などを用いることができる。あるいは、画像形成装置100の装置本体の側面にLEDランプを設け、ライトガイドなどを通して感光ドラム1の表面を照射する方式などでも良い。本実施例では、露光手段7としてLEDアレイ方式を使用した。
As the exposure means 7, an exposure means such as a laser scanner device, an LED print head system, an LED array system, a liquid crystal shutter array system or the like can be used. Alternatively, an LED lamp may be provided on the side of the main body of the
図3は、露光手段7によって感光ドラム1を露光したときの、露光手段7に流れる電流Ieと、露光後の感光ドラム1の背景電位Vd´の関係を示す模式的なグラフである。露光手段7には制御電源が接続されており、制御電源から出力する電圧の値を大きくするほど、露光手段7に流れる電流Ieが大きくなり、露光手段7の光量を大きくすることができる。本実施例では、現像手段5によって感光ドラム1にトナー像を現像するときの背景電位Vdである−900Vに対して、露光手段7による露光後の背景電位Vd´が−500Vになるように、露光手段7の光量を調整した。
FIG. 3 is a schematic graph showing the relationship between the current Ie flowing through the
図4(a)は、露光手段7によって露光される前の感光ドラム1における各種電位を説明する模式図であり、図4(b)は、露光手段7によって露光された後の感光ドラム1における各種電位を説明する模式図である。図4(b)に示すように、露光手段7は感光ドラム1のほぼ全面を露光するものの、トナー像を担持している位置においてはトナーによって露光手段7からの光が遮蔽されるため、潜像電位Vlはほぼ変化しない。
FIG. 4 (a) is a schematic view for explaining various potentials on the photosensitive drum 1 before being exposed by the
[画像評価]
本実施例では、以下の方法を用いて画像形成装置100における画像評価を行った。まず、5枚の転写材Pに対して、50%の濃度のトナーによるハーフトーン画像を転写材Pの画像領域全面に形成した。そして、ハーフトーン画像を形成した5枚の転写材Pのうち、転写材の搬送方向と交差する幅方向に関して線状の画像不良(以下、横スジと称する)が発生した場合、その横スジの数を目視で数え、画像不良の発生の有無に関して評価を行った。評価の基準としては、5枚の転写材Pのうち、横スジが1つも発生しないものを○、横スジが発生したものを×とした。
[Image evaluation]
In the present embodiment, image evaluation in the
次に、転写部Ntにおいてトナー像を転写材Pに転写した後に感光ドラム1に残留したトナーの量と、感光ドラム1にトナーが残留することによって後続する転写材Pに形成する画像において発生する画像不良(ゴースト)のレベルを確認した。本実施例では、クリーナレスの構成を用いていることから、感光ドラム1に残留するトナーの量が過剰に多いと、先行する転写材Pに転写されるはずだったトナーが後続する転写材Pに転写されてしまうことでゴーストと呼ばれる画像不良が発生する場合がある。 Next, after the toner image is transferred to the transfer material P at the transfer portion Nt, the amount of toner remaining on the photosensitive drum 1 and the toner remaining on the photosensitive drum 1 are generated in the image formed on the subsequent transfer material P The level of image defect (ghost) was confirmed. In this embodiment, since the cleaner-less configuration is used, when the amount of toner remaining on the photosensitive drum 1 is excessively large, the transfer material P that is to be transferred onto the preceding transfer material P follows By being transferred to the image, an image defect called a ghost may occur.
評価画像パターンとしては、転写材Pの搬送方向に関して、600dpiの解像度で20spaceおきに10dotの長手幅横線を形成した。現像手段5としては、現像容器5dにトナーを70g充填し、画像印字率1%の画像を5000枚耐久した後のものを使用した。ゴーストのレベルの評価は、評価画像パターンが形成された転写材Pを目視で評価し、ゴーストが見えなかったものをランクA、ゴーストがわずかに見えたものをランクB、ゴーストがはっきりと見えるものをランクCと判断した。なお、ゴーストは、本来の形成するはずだった長手幅横線の位置よりも、感光ドラム1が約一周分回転した後に現れる。
As the evaluation image pattern, with respect to the transport direction of the transfer material P, 10 dots long width horizontal lines were formed every 20 spaces at a resolution of 600 dpi. As the developing means 5, 70 g of toner was filled in the developing
また、転写部Ntを通過した後の感光ドラム1に残留したトナーの濃度(転写残濃度)は、以下の方法を用いて測定した。まず、感光ドラム1に残留したトナーを透明テープで採取し、採取後の透明テープを上質紙に張り付けた後に、東京電色製の反射濃度計(DENSITOMETER TC−6DS/A30)を用いて、透明テープに付着しているトナーの量の濃度を測定した。そして、参照として、トナーを付着させていない透明テープを上質紙上に貼り付けたものも測定し、このときに測定された濃度を基準濃度として、トナーを付着させた透明テープの濃度と基準濃度の差分から転写残濃度を算出した。 Further, the density (transfer residual density) of the toner remaining on the photosensitive drum 1 after passing through the transfer portion Nt was measured using the following method. First, the toner remaining on the photosensitive drum 1 is collected with a transparent tape, and after the collected transparent tape is attached to high quality paper, transparent using a Tokyo Denshoku reflection densitometer (DENSITOMETER TC-6DS / A30) The concentration of the amount of toner adhering to the tape was measured. Then, as a reference, one in which a transparent tape not attached with toner is pasted on high quality paper is also measured, and the density measured at this time is used as a reference density, the density of the transparent tape attached with toner and the reference density The residual transfer density was calculated from the difference.
図5は、転写ローラ8から感光ドラム1に流れる電流Itrを変化させたときの、転写残濃度Drの推移を示すグラフである。図5に示すように、本実施例の転写残濃度の評価においては、転写ローラ8から感光ドラム1に流す電流を、転写材Pの画像領域全面にトナー像を形成するベタ画像を転写するときに転写残濃度が最も少なくなる電流I0(12μA)に設定した。 FIG. 5 is a graph showing transition of the transfer residual density Dr when the current Itr flowing from the transfer roller 8 to the photosensitive drum 1 is changed. As shown in FIG. 5, in the evaluation of the transfer residual density in this embodiment, when a current is applied from the transfer roller 8 to the photosensitive drum 1 to transfer a solid image forming a toner image on the entire image area of the transfer material P. It set to current I 0 (12 μA) at which the transfer residual density is minimum.
なお、これらの画像評価は、室温23℃、湿度50%の標準環境で行った。また、転写材Pとしては、ゼロックス社のVitality(坪量75g/m2)を使用した。 In addition, these image evaluations were performed in a standard environment of a room temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%. Further, as the transfer material P, Vitality (a basis weight of 75 g / m 2 ) manufactured by Xerox Corporation was used.
ここで、本実施例の構成に対する、比較例1〜5の構成について説明する。以下の説明においては、本実施例と共通する部分に関しては同一の符号を付して説明を省略する。また、表1は、本実施例と、比較例1〜5における画像評価の結果を説明する表であり、表1における速度差とは、感光ドラム1の回転速度に対する転写ローラ8の回転速度の比を示している。 Here, configurations of comparative examples 1 to 5 with respect to the configuration of the present embodiment will be described. In the following description, the same reference numerals are given to parts common to the present embodiment and the description will be omitted. Further, Table 1 is a table for explaining the results of the image evaluation in the present embodiment and Comparative Examples 1 to 5. The speed difference in Table 1 is the rotational speed of the transfer roller 8 with respect to the rotational speed of the photosensitive drum 1. The ratio is shown.
表1に示すように、比較例1及び比較例2は、転写ローラ8の回転速度を感光ドラム1の回転速度と略同一に設定し、感光ドラム1と転写ローラ8との間に回転速度の速度差を設けない構成としている。また、比較例1は、転写部Ntにて感光ドラム1から転写材Pにトナー像を転写する際に感光ドラム1を露光する露光手段7を設けない構成としている。一方で、比較例2は、転写部Ntにて感光ドラム1から転写材Pにトナー像を転写する際に感光ドラム1を露光する露光手段7を設ける構成とした。
As shown in Table 1, in Comparative Examples 1 and 2, the rotational speed of the transfer roller 8 is set substantially the same as the rotational speed of the photosensitive drum 1, and the rotational speed between the photosensitive drum 1 and the transfer roller 8 is set. It is set as the structure which does not provide a speed difference. In Comparative Example 1, the
比較例3は、転写ローラ8の回転速度を感光ドラム1の回転速度に対しても5%遅く設定し、転写部Ntにて感光ドラム1から転写材Pにトナー像を転写する際に感光ドラム1を露光する露光手段7を設けない構成とした。比較例4及び比較例5は、転写ローラ8の回転速度を、感光ドラム1の回転速度に対して5%速い回転速度(168mm/sec)に設定している。また、比較例4は、転写部Ntにて感光ドラム1から転写材Pにトナー像を転写する際に感光ドラム1を露光する露光手段7を設けない構成としている。一方で、比較例5は、転写部Ntにて感光ドラム1から転写材Pにトナー像を転写する際に感光ドラム1を露光する露光手段7を設ける構成とした。
In Comparative Example 3, the rotational speed of the transfer roller 8 is set 5% slower than the rotational speed of the photosensitive drum 1, and the photosensitive drum is transferred to the transfer material P from the photosensitive drum 1 at the transfer portion Nt. It is set as the structure which does not provide the exposure means 7 which exposes 1. In Comparative Examples 4 and 5, the rotational speed of the transfer roller 8 is set to a rotational speed (168 mm / sec) that is 5% faster than the rotational speed of the photosensitive drum 1. Further, in the comparative example 4, when transferring the toner image from the photosensitive drum 1 to the transfer material P at the transfer portion Nt, the exposing
転写ローラ8の回転速度を感光ドラム1の回転速度と等しくした比較例1及び比較例2では、本実施例の構成に比べると、感光ドラム1に対するトナーの物理的な付着力を低減させることが困難である。その結果、表1に示すように、転写部Ntを通過した後に感光ドラム1に残留したトナーの量が相対的に多くなるため、ゴーストがわずかに目視できたことから発生のレベルをランクBと判断した。 In Comparative Examples 1 and 2 in which the rotational speed of the transfer roller 8 is equal to the rotational speed of the photosensitive drum 1, the physical adhesion of the toner to the photosensitive drum 1 is reduced as compared with the configuration of the present embodiment. Have difficulty. As a result, as shown in Table 1, since the amount of toner remaining on the photosensitive drum 1 after passing through the transfer portion Nt is relatively large, the ghost is slightly visible and the level of occurrence is given as Rank B. It was judged.
また、感光ドラム1の回転速度に対して転写ローラ8の回転速度を5%増やした比較例4及び比較例5では、感光ドラム1が転写ローラ8の回転に連れまわってしまうことで感光ドラム1の回転が不安定になり、横スジが多く発生した。クリーナレス構成においては、感光ドラム1に当接するブレードなどの回収部材を設けないことから、感光ドラム1の回転トルクが低くなる傾向にある。したがって、転写ローラ8の回転速度を感光ドラム1の回転速度よりも速く設定すると、比較例4及び比較例5のように感光ドラム1が転写ローラ8の回転に連れ回ってしまう場合がある。 Further, in Comparative Example 4 and Comparative Example 5 in which the rotational speed of the transfer roller 8 is increased by 5% with respect to the rotational speed of the photosensitive drum 1, the photosensitive drum 1 is rotated with the rotation of the transfer roller 8. Rotation became unstable and many horizontal stripes occurred. In the cleanerless configuration, since the collection member such as the blade contacting the photosensitive drum 1 is not provided, the rotational torque of the photosensitive drum 1 tends to be low. Therefore, when the rotational speed of the transfer roller 8 is set to be faster than the rotational speed of the photosensitive drum 1, the photosensitive drum 1 may be rotated by the rotation of the transfer roller 8 as in Comparative Examples 4 and 5.
一方で、本実施例の構成によれば、感光ドラム1の回転速度に対して転写ローラ8の回転速度を遅く設定することで、感光ドラム1の回転に相対的にブレーキがかかる状態となり、感光ドラム1の回転が安定するため、横スジは発生しなかった。 On the other hand, according to the configuration of the present embodiment, by setting the rotational speed of the transfer roller 8 to be slower than the rotational speed of the photosensitive drum 1, the rotation of the photosensitive drum 1 is braked relatively. Since the rotation of the drum 1 was stabilized, no lateral streaks occurred.
図6は、転写部Ntにおいて、感光ドラム1から転写材Pにトナー像を転写するときの、感光ドラム1の電位と画像不良の発生との関係を説明する模式図である。図6に示すように、転写ローラ8の回転速度が感光ドラム1の回転速度に対して相対的に遅い場合、露光手段7を設けない比較例3の構成では、転写部Ntにおいて感光ドラムの回転方向に関してトナー像が上流側へ相対的に移動する。
FIG. 6 is a schematic view for explaining the relationship between the potential of the photosensitive drum 1 and the occurrence of an image defect when the toner image is transferred from the photosensitive drum 1 to the transfer material P in the transfer portion Nt. As shown in FIG. 6, when the rotational speed of the transfer roller 8 is relatively slow with respect to the rotational speed of the photosensitive drum 1, in the configuration of Comparative Example 3 in which the
即ち、潜像電位Vlが形成された位置に担持されたトナー像の一部が、背景電位Vdが形成される位置に移動してしまう。背景電位Vdが形成される位置と転写ローラ8との間には、潜像電位Vlが形成される位置と転写ローラ8との間に形成される電位差よりも大きな電位差が形成されており、トナー層を貫く放電が発生しやすい。放電が発生した場合、背景電位Vdに移動したトナーの負極性の電荷が失われてしまうため、転写材Pにトナーが転写されず、感光ドラム1に残留してしまう。転写部Ntの幅が約4mmであり、転写材Pと感光ドラム1の速度差が5%の場合、転写材Pの搬送方向に関して、約0.2mm(4mm×5%)範囲に、帯状のトナーが残留する。 That is, part of the toner image carried at the position where the latent image potential Vl is formed moves to the position where the background potential Vd is formed. Between the position where the background potential Vd is formed and the transfer roller 8, a potential difference larger than the potential difference formed between the position where the latent image potential Vl is formed and the transfer roller 8 is formed. Discharge through the layers is likely to occur. When a discharge occurs, the negative charge of the toner moved to the background potential Vd is lost, so the toner is not transferred to the transfer material P and remains on the photosensitive drum 1. When the width of the transfer portion Nt is about 4 mm and the speed difference between the transfer material P and the photosensitive drum 1 is 5%, a band shape in the range of about 0.2 mm (4 mm × 5%) with respect to the transfer direction of the transfer material P Toner remains.
一方、本実施例では露光手段7によって感光ドラム1を露光する構成により、転写部Ntにおいて感光ドラム1の背景電位Vdが背景電位Vd´(−500V)まで減衰する。これにより、背景電位Vd´が形成される位置と転写ローラ8との間で発生する放電を抑制することができる。さらに、感光ドラム1の回転速度と転写材Pの回転速度との間に速度差を設けたことにより、転写部Ntにおいて感光ドラム1に対するトナーの物理的な付着力を低減し、転写性を向上させることが可能である。その結果、本実施例の構成によれば、横スジやゴーストなどの画像不良は発生しなかった。
On the other hand, in the present embodiment, the background potential Vd of the photosensitive drum 1 is attenuated to the background potential Vd '(-500 V) at the transfer portion Nt due to the configuration in which the photosensitive drum 1 is exposed by the
転写ローラ8の回転速度は、感光ドラム1の回転速度に対して遅く設定するほど、転写部Ntにおいてより大きな速度差がついて転写部Ntを通過した後に感光ドラム1に残留するトナーの量を低減する効果が上がる。しかし、遅く設定し過ぎると、転写部Ntにおいて激しい摺擦が起こり、転写材Pに転写されるトナー像のラインがにじんで見える現象(以下、線にじみと称する)が発生するおそれがある。表2は、感光ドラム1に対する転写ローラ8の回転速度を変化させたときの、ゴーストの発生レベル及び線にじみの発生レベルを目視で確認した結果を示す表である。 As the rotational speed of the transfer roller 8 is set slower with respect to the rotational speed of the photosensitive drum 1, the speed difference at the transfer portion Nt is greater, and the amount of toner remaining on the photosensitive drum 1 after passing through the transfer portion Nt is reduced. The effect of However, if it is set too late, violent rubbing may occur at the transfer portion Nt, and a phenomenon in which a line of a toner image transferred to the transfer material P may appear dusty (hereinafter, referred to as line bleeding) may occur. Table 2 shows the results of visual confirmation of the ghost generation level and the line bleeding generation level when the rotational speed of the transfer roller 8 with respect to the photosensitive drum 1 is changed.
表2に示すように、転写ローラ8の回転速度が−0.5%より遅くなると、感光ドラム1に対するトナーの物理的な付着力を低減させる効果が十分に発揮されてゴーストが発生しなくなる。一方で、転写ローラ8の回転速度が−10%まで遅くなると、許容できる範囲ではあるものの、線にじみの発生が確認された。したがって、感光ドラム1の回転速度に対する転写ローラ8の回転速度は、0.5%以上10%未満遅く設定するのがより好ましい。 As shown in Table 2, when the rotational speed of the transfer roller 8 is lower than -0.5%, the effect of reducing the physical adhesion of the toner to the photosensitive drum 1 is sufficiently exhibited, and the ghost does not occur. On the other hand, when the rotational speed of the transfer roller 8 was decreased to -10%, the occurrence of line bleeding was confirmed although within an allowable range. Therefore, the rotational speed of the transfer roller 8 relative to the rotational speed of the photosensitive drum 1 is more preferably set to 0.5% or more and less than 10%.
以上説明したように、本実施例の構成によれば、感光ドラム1の回転を安定させつつ、感光ドラム1から転写材Pにトナー像を転写する際の転写性を向上させることが可能である。 As described above, according to the configuration of the present embodiment, it is possible to improve the transferability when transferring a toner image from the photosensitive drum 1 to the transfer material P while stabilizing the rotation of the photosensitive drum 1. .
なお、本実施例においては、転写ローラ8に接続されたパルスモータによって、感光ドラム1の回転速度に対して転写ローラ8の回転速度を遅く制御する構成とした。しかし、これに限らず、感光ドラム1の回転速度に対して転写ローラ8の回転速度を遅く設定できる構成であればよく、制御手段は、感光ドラム1の回転速度及び転写ローラ8の回転速度の少なくとも1つを制御すれば良い。即ち、制御手段によって、感光ドラム1の回転速度のみを制御して速度差を設ける構成としてもよく、感光ドラム1と転写ローラ8の両方の回転速度を制御して速度差を設ける構成としても良い。 In this embodiment, the rotational speed of the transfer roller 8 is controlled to be slower than the rotational speed of the photosensitive drum 1 by a pulse motor connected to the transfer roller 8. However, the present invention is not limited to this, as long as the rotational speed of the transfer roller 8 can be set slower than the rotational speed of the photosensitive drum 1, the control means may set the rotational speed of the photosensitive drum 1 and the rotational speed of the transfer roller 8 It is sufficient to control at least one. That is, only the rotational speed of the photosensitive drum 1 may be controlled by the control means to provide the speed difference, or the rotational speeds of both the photosensitive drum 1 and the transfer roller 8 may be controlled to provide the speed difference. .
(実施例2)
実施例1では、現像手段5によって感光ドラム1にトナー像を現像するときの背景電位Vdである−900Vに対して、露光手段7による露光後の背景電位Vd´が−500Vになるように、露光手段7に流れる電流Ieを設定する構成について説明した。これに対し、本実施例では露光手段7に流れる電流Ieを調整することで露光手段7から感光ドラム1に照射される光量を可変とする構成について説明する。なお、以下の説明において、実施例1と共通する部分に関しては、同一の符号を付して説明を省略する。
(Example 2)
In the first embodiment, the background potential Vd ′ after exposure by the
表3は、実施例1〜2、変形例5、比較例6〜7における、露光手段7に流れる電流Ieの値と画像評価結果を説明する表である。表3に示すように、本実施例においては、実施例1に対して電流Ieの値を大きくすることにより、露光手段7による露光後の感光ドラム1の背景電位Vd´を−400Vに設定している。変形例5は、本実施例に対して、電流Ieの値を更に大きくすることで、露光手段7による露光後の感光ドラム1の背景電位Vd´を−300Vに設定している。本実施例における現像電圧Vdcは−300Vであり、本実施例及び変形例5の構成においては、背景電位Vd´と現像電圧Vdcは、背景電位|Vd´|≧現像電圧|Vdc|の関係を満たしている。
Table 3 is a table for explaining the values of the current Ie flowing through the exposure means 7 and the image evaluation results in Examples 1 to 2 and Modifications 5 and Comparative Examples 6 to 7. As shown in Table 3, in the present embodiment, the background potential Vd 'of the photosensitive drum 1 after exposure by the
また、比較例6及び比較例7の構成においては、露光手段7による露光後の感光ドラム1の背景電位Vd´の絶対値が現像電圧Vdcの絶対値よりも小さくなるような電流Ieを露光手段7に流している。即ち、比較例6〜7においては、露光手段7によって露光された後の感光ドラム1の背景電位Vd´と現像電圧Vdcが、|背景電位Vd´|<|現像電圧Vdc|の関係を満たすように、露光手段7に流れる電流Ieの値を設定している。
Further, in the configurations of Comparative Example 6 and Comparative Example 7, the exposure means is provided with a current Ie such that the absolute value of the background potential Vd 'of the photosensitive drum 1 after exposure by the exposure means 7 is smaller than the absolute value of the development voltage Vdc. It is flowing to 7. That is, in Comparative Examples 6 to 7, the background potential Vd ′ of the photosensitive drum 1 after being exposed by the
更に、画像評価の評価項目として、実施例1で説明した各項目にライン尖鋭性を加えた。感光ドラム1に担持されているトナーのラインが崩れると、トナー像の境界がにじんで見えライン尖鋭性が低下する。ライン尖鋭性の評価は、評価画像パターンが形成された転写材Pを目視で評価し、実施例1の尖鋭性と同等であればランクA、実施例1よりもやや劣るようであればランクB、実施例1に対してはるかに劣る場合はランクCと判断した。 Furthermore, line sharpness was added to each item described in Example 1 as an evaluation item of image evaluation. When the line of the toner carried on the photosensitive drum 1 is broken, the boundary of the toner image is blurred and the line sharpness is reduced. The evaluation of the line sharpness is performed by visually evaluating the transfer material P on which the evaluation image pattern is formed, and rank A if it is equivalent to the sharpness of Example 1, and rank B if it is slightly inferior to Example 1. The rank C was judged to be far inferior to Example 1.
表3に示すように、本実施例及び変形例5の構成においては、ライン尖鋭性が実施例1と同等のレベルであった。背景電位Vd´は、その絶対値が小さくなるほど、背景電位Vd´が形成された位置と転写ローラ8との間の電位差を小さくすることができるため、実施例1で説明したトナー層が非画像部領域にずれこんだ部分で発生する放電を抑えることができる。これにより、転写残濃度も小さくなり、転写性が良好となる。 As shown in Table 3, in the configurations of the present embodiment and the fifth modification, the line sharpness was at the same level as that of the first embodiment. The smaller the absolute value of the background potential Vd ', the smaller the potential difference between the position where the background potential Vd' is formed and the transfer roller 8. Therefore, the toner layer described in Example 1 is not an image. It is possible to suppress the discharge generated in the part shifted into the partial area. As a result, the transfer residual density also decreases and the transferability is improved.
しかしながら、比較例6や比較例7に示すように、露光手段7によって露光された後の背景電位Vd´の絶対値が小さくなりすぎると、ライン尖鋭性が実施例1に対して劣ってしまう。図7は、露光手段7によって露光された後の感光ドラム1の背景電位Vd´とライン尖鋭性の関係について説明する模式図である。以下、図7を用いて、ライン尖鋭性を良好に維持するための背景電位Vd´の条件について説明する。図7(a)、(b)において、電位Vtは、露光手段7によって露光された後であって転写部Ntにおいて転写材Pに転写される前の感光ドラム1に担持されたトナーの表面電位を表している。
However, as shown in Comparative Example 6 and Comparative Example 7, when the absolute value of the background potential Vd 'after being exposed by the
図7(a)に示すように、電位|Vt|<背景電位|Vd´|の場合、感光ドラム1に担持されたトナー層を拘束する方向の電界が形成されるため、感光ドラム1に担持されたトナー像は安定して存在することができる。このとき、現像時の電界を考えると、現像手段5を通過した後の電位|Vt|は現像電圧|Vdc|よりも必ず小さい値となるので、電位|Vt|<現像電圧|Vdc|である。したがって、実施例2や変形例5のように、背景電位|Vd´|≧現像電圧|Vdc|を満たすように、露光手段7に流れる電流Ieの値を制御することにより、以下の効果を得ることができる。即ち、露光手段7によって露光された後であっても、トナー像を安定して感光ドラム1に担持させることができ、ライン尖鋭性を良好に保つことができる。
As shown in FIG. 7A, in the case of potential | Vt | <background potential | Vd '|, an electric field is formed in the direction to restrain the toner layer carried on the photosensitive drum 1, and therefore carried on the photosensitive drum 1. The toner image can be stably present. At this time, considering the electric field at the time of development, the potential | Vt | after passing the developing means 5 is always smaller than the developing voltage | Vdc |, so the potential | Vt | <the developing voltage | Vdc | . Therefore, the following effects can be obtained by controlling the value of the current Ie flowing through the exposure means 7 so as to satisfy the background potential | Vd ′ | ≧ developing voltage | Vdc | be able to. That is, even after being exposed by the
一方、図7(b)に示すように、電位|Vt|>背景電位|Vd´|の場合、電位Vtと背景電位Vd´との間の電位差によって、電位Vtと背景電位Vd´との間には、感光ドラム1に担持されたトナーを引っ張る電界Eが形成される。その結果、感光ドラム1に担持されたトナーの一部が、背景電位Vd´が形成された非画像部の位置に飛び散ることで、ライン尖鋭性を良好に保つことが困難となる。なお、背景電位|Vd´|の絶対値が小さくなるほど電界Eが強くなるためラインの劣化度合いは大きくなる。 On the other hand, as shown in FIG. 7B, in the case of potential | Vt |> background potential | Vd '|, the potential difference between the potential Vt and the background potential Vd' causes the potential Vt to be between the background potential Vd '. An electric field E is formed in which the toner carried on the photosensitive drum 1 is pulled. As a result, part of the toner carried on the photosensitive drum 1 scatters to the position of the non-image portion where the background potential Vd 'is formed, making it difficult to maintain good line sharpness. As the absolute value of the background potential | Vd ′ | becomes smaller, the electric field E becomes stronger, so the degree of deterioration of the line becomes larger.
本実施例の構成によれば、背景電位Vd´の絶対値が現像電圧Vdcの絶対値以上となるように露光手段7に流れる電流Ieを制御することで、転写部Ntにおけるトナーの転写性を良好に維持しつつ、露光手段7から照射される光量を可変とすることができる。これにより、画像形成装置100の周囲環境の変化や、転写材Pの累積通紙枚数や、画像形成条件などに応じて現像電圧Vdcの設定や感光ドラム1の各種電位が変化した場合でも、露光手段7から感光ドラム1に適切な光量で露光を行うことができる。これは、画像形成装置100に設けられる環境センサなどの検知手段や、通紙枚数のカウントデータから、各種条件の変化を予測して、背景電位|Vd´|≧現像電圧|Vdc|を満たすように露光手段7を制御することで達成することができる。
According to the configuration of this embodiment, by controlling the current Ie flowing through the
また、本実施例では、現像電圧Vdcとして、直流電圧を印加する構成について説明した。しかし、これに限らず、直流電圧である現像電圧Vdcに交流電圧を重畳したAC現像においても、背景電位|Vd´|≧現像電圧|Vdc|の関係を満たすことでライン尖鋭性を良好に維持することが可能であるのは自明である。 Further, in the present embodiment, the configuration has been described in which a DC voltage is applied as the development voltage Vdc. However, not only this, but also in AC development in which an AC voltage is superimposed on a developing voltage Vdc which is a DC voltage, line sharpness is well maintained by satisfying the relationship of background potential | Vd ′ | ≧ development voltage | Vdc | It is self-evident that it is possible.
(その他の実施例)
以上、モノクロの画像形成装置に適応した実施例に則して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、図8に示されるように、カラーの画像形成装置にも本発明を適用することができ、同様の効果が得られる。
(Other embodiments)
The above description is given based on the embodiment applied to the monochrome image forming apparatus, but the present invention is not limited to the above embodiment, and as shown in FIG. The present invention can be applied and similar effects can be obtained.
図8は、本実施例の画像形成装置300の構成を説明する概略断面図である。図8に示すように、本実施例に係る画像形成装置300は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を形成する画像形成部SY、SM、SC、SKが1定間隔で配置された、カラー画像形成装置である。なお、本実施例では、画像形成部SY、SM、SC、SKの構成と動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。したがって、以下、画像形成部SKを用いて本実施例の画像形成装置300の構成について説明する。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of the
本実施例の画像形成装置300において、パーソナルコンピュータ(不図示)などの情報機器から送信された画像信号は、画像形成装置300内で受信、解析された後に不図示の制御手段へ送信される。そして、不図示の制御手段が各種手段を制御することによって、画像形成装置300において画像形成動作が開始される。
In the
画像形成部SKは、ドラム状の感光体である感光ドラム301Kと、帯電手段としての帯電ローラ302Kと、現像手段としての現像ローラ305Kを有する。また、感光ドラム1の周囲には、第1の露光手段としての露光手段304Kと、第2の露光手段としての露光手段307Kと、が設けられている。
The image forming unit SK includes a
画像形成動作が開始されると、感光ドラム301Kは図示矢印R31方向に所定の周速度で回転駆動され、回転過程で帯電ローラ302Kによって所定の極性(本実施例においては負極性)で所定の電位に一様に帯電処理される。その後、露光手段304Kから画像信号に応じた露光を受けることにより、感光ドラム301Kの表面に静電潜像が形成される。感光ドラム301Kの表面に形成された静電潜像は、現像ローラ305Kから供給されるトナーによって現像され、感光ドラム301Kにトナー像が形成される。
When the image forming operation is started, the
感光ドラム301Kの対向には、張架部材としての張架ローラ326a〜326cによって張架された転写手段としての無端状の中間転写ベルト308が配置されており、中間転写ベルト308は図示矢印R32方向に回転駆動される。中間転写ベルト308は、張架ローラ326a〜326cのうちのいずれかのローラに駆動源からの駆動力を伝達することで回転駆動され、中間転写ベルトの回転速度は、駆動源からの駆動力を伝達されたローラの回転速度を制御することで制御される。中間転写ベルト308の内周面側には、中間転写ベルト308を感光ドラム301Kに押圧する1次転写ローラ306Kが配置される。また、1次転写ローラ306Kによって押圧された中間転写ベルト308と感光ドラム301Kとが当接する位置には、1次転写部NtKが形成される。
An endless
感光ドラム301Kの回転方向(図示矢印R31方向)に関して、1次転写部NtKよりも上流側であって、現像ローラ305Kと感光ドラム301Kとが当接する現像部よりも下流側には、感光ドラム301Kを露光する露光手段307Kが設けられている。露光手段307Kは、現像ローラ305によって形成されたトナー像を担持した感光ドラム301Kを露光することにより、感光ドラム301Kの背景電位Vdを除電することが可能である。
The
感光ドラム301K上に形成されたトナー像は、1次転写部NtKを通過する過程で、感光ドラム301Kから中間転写ベルト308に1次転写される。このように、各画像形成部SY、SM、SC、SKにおいて各色のトナー像が中間転写ベルト308に1次転写され、中間転写ベルト308には目的のカラー画像に対応した複数色のトナー像が形成される。
The toner image formed on the
画像形成装置300は、感光ドラム301Kの回転方向に関して、1次転写部NtKから感光ドラム301Kと帯電ローラ302Kとが接触する帯電部までの間に、感光ドラム301Kに当接するブレードなどの回収部材が設けられていない。即ち、画像形成部SKにおいて、クリーナレスの構成を有している。したがって、1次転写部NtKを通過した後に感光ドラム301Kに残留したトナーは、帯電部を通過する際に再び負極性に帯電された後、現像ローラ5aと感光ドラム1とが当接する現像部において現像手段5に回収される。
In the
転写手段としての中間転写ベルト308を介して、張架ローラ326aの対向には2次転写ローラ320が配置されており、中間転写ベルト308と2次転写ローラ320が当接する位置には転写部としての2次転写部Nt3が形成される。2次転写ローラ320は、転写電源330に接続されており、不図示の制御手段が転写電源330を制御し2次転写ローラ320に電圧を印加することにより、中間転写ベルト308から転写材Pに複数色のトナー像が2次転写される。
A
給紙カセット309に積載された転写材Pは、中間転写ベルト308に形成された複数色のトナー像が2次転写部Nt3に到達するタイミングに合わせて、給紙ローラ311によって給紙カセット309から給送され、2次転写部Nt3に搬送される。2次転写部Nt3において複数色のトナー像を2次転写された転写材Pは定着手段314において加熱及び加圧され、各色のトナーが溶融混和して転写材Pに固定される。その後、転写材Pは排紙ローラ316によって積載部としての排紙トレイ310に排出される。
The transfer material P stacked on the
このようなカラー画像形成装置300においても、感光ドラム301の回転速度と中間転写ベルト308の回転速度との間に速度差を設けることで、感光ドラム301におけるトナーの物理的な付着力を低減させることが可能である。これにより、感光ドラム301から中間転写ベルト308にトナー像を転写する際の転写性を向上させることが可能である。
In such a color
また、実施例1及び実施例2と同様に、感光ドラム301の回転速度に対して中間転写ベルト308の回転速度を遅く設定し、露光手段307によって感光ドラム301を露光することにより、以下の効果を得ることができる。即ち、感光ドラム301の回転を安定させつつ、感光ドラム301から中間転写ベルト308にトナー像を転写する際の転写性を向上させることが可能である。
Further, as in the first embodiment and the second embodiment, the rotational speed of the
1 感光ドラム
5 現像手段
4 露光手段
7 露光手段
8 転写ローラ
23 コントローラ回路
Nt 転写部
P 転写材
Reference Signs List 1 photosensitive drum 5 developing
Claims (11)
前記感光体の回転方向に関して、前記転写部よりも上流側、且つ、前記現像手段よりも下流側に配置され、前記感光体を露光する第2の露光手段と、前記第2の露光手段によってトナー像を担持した前記感光体を露光している状態で、前記感光体の回転速度よりも前記転写手段の回転速度が遅くなるように、前記感光体の回転速度及び前記転写手段の回転速度のうち少なくとも一方を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。 A photosensitive member that is rotatable and carries a toner image, a first exposure unit that exposes the photosensitive member to form an electrostatic latent image on the photosensitive member, and an electrostatic latent formed on the photosensitive member Developing means for developing an image with toner to form a toner image, and rotatable, are in contact with the photosensitive member to form a transfer portion, and transfer the toner image carried on the photosensitive member at the transfer portion An image forming apparatus including: transfer means for transferring the toner, and the toner remaining on the photosensitive member after passing through the transfer portion can be collected by
A second exposure unit disposed upstream of the transfer unit and downstream of the developing unit with respect to the rotational direction of the photosensitive member and exposing the photosensitive member; and toner by the second exposure unit Among the rotational speed of the photosensitive member and the rotational speed of the transfer means, the rotational speed of the transfer means is slower than the rotational speed of the photosensitive body in a state where the photosensitive body carrying an image is exposed. An image forming apparatus comprising: control means for controlling at least one of the control means;
前記制御手段は、前記第2の露光手段によって露光されることで前記電位Vdから変更される電位Vd´の絶対値が前記電圧Vdcの絶対値以上となるように、前記露光手段に流れる電流の値を制御することを特徴とする請求項4または5に記載の画像形成装置。 A developing power source that applies a voltage Vdc to the developing unit to develop the electrostatic latent image formed on the photosensitive member with toner;
The control unit is configured to control the current flowing through the exposure unit such that the absolute value of the potential Vd ′ which is changed from the potential Vd by being exposed by the second exposure unit becomes equal to or greater than the absolute value of the voltage Vdc. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the value is controlled.
11. The image forming apparatus according to claim 10, wherein the control unit controls the rotational speed of the transfer belt by controlling the rotational speed of the roller that drives the transfer belt to rotate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017229300A JP2019101108A (en) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017229300A JP2019101108A (en) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | Image forming apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019101108A true JP2019101108A (en) | 2019-06-24 |
Family
ID=66973468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017229300A Pending JP2019101108A (en) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | Image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019101108A (en) |
-
2017
- 2017-11-29 JP JP2017229300A patent/JP2019101108A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5968480B1 (en) | Image forming apparatus | |
US10248043B2 (en) | Image forming apparatus that prevents toner charged with polarity opposite normal charging polarity from being collected | |
JP2015106004A (en) | Lubricant applicator, cleaning device, and image forming apparatus | |
US6785482B2 (en) | Image forming apparatus having a transfer current detection device and control for developing bias in non-image area | |
US9927741B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP6091199B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP6098408B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2024013514A (en) | Image forming apparatus | |
JP2020020920A (en) | Image forming device | |
JP2018120219A (en) | Image forming apparatus | |
JP4266944B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP4211294B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2019101108A (en) | Image forming apparatus | |
JP6335664B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2006163118A (en) | Image forming apparatus | |
JP7027098B2 (en) | Image forming device | |
JP2004045570A (en) | Image forming apparatus | |
JPH11282222A (en) | Image forming device, process cartridge and toner container | |
JP6659124B2 (en) | Image forming device | |
US11829087B2 (en) | Image forming apparatus with image bearing members having different surface layer thicknesses | |
JP7524253B2 (en) | Image forming device | |
JP2002323803A (en) | Image forming device | |
JP7140553B2 (en) | image forming device | |
JP7034653B2 (en) | Image forming device | |
JP4872538B2 (en) | Cleaning device |