JP4019739B2 - Image forming apparatus and method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機やファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、露光手段により感光体に形成した静電潜像に、現像手段によりトナーを付着させてトナー像を形成し、このトナー像を転写紙に転写し、その転写紙上のトナー像を定着手段により当該転写紙に定着する電子写真方式の画像形成装置が知られており、特にカラー画像の形成を可能にする装置として、感光体に形成されたトナー像を中間転写媒体に1次転写し、その中間転写媒体上の1次転写トナー像を転写紙に2次転写するようにした画像形成装置が知られている。
【0003】
この画像形成装置では、カラー画像を形成する際には、例えば感光体に異なる色のトナー像を順次形成し、各色のトナー像の形成ごとに中間転写媒体に1次転写することにより複数色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像を中間転写媒体に形成し、そのカラートナー像を転写紙に2次転写することでカラー画像を得るようにしている。また、この画像形成装置は、複数色のうち特定色、多くの場合、黒色トナーを用いて単色印刷を行うことも可能になっている。
【0004】
ところで、上記1次転写は、例えば中間転写媒体に対して感光体との間で1次転写バイアスを印加することで行われ、上記2次転写は、例えば転写紙を挟んで中間転写媒体に対向配置された2次転写部材に対して中間転写媒体との間で2次転写バイアスを印加することで行われる。
【0005】
この場合において、従来、各色ごとに1次転写バイアスの出力値をそれぞれ異なる値としたり、温度や湿度などの環境条件に応じて1次転写バイアスや2次転写バイアスの出力値を変更するようにしたものが知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
1次転写バイアスが定電圧制御されている場合には、1次転写部における電位差が一定に保持されているので、1次転写バイアスの印加中に2次転写バイアスの出力値が変化しても、その変化が1次転写に及ぼす影響は殆ど無い。
【0007】
これに対して、2次転写バイアスの印加中に1次転写バイアスの出力値が変化すると、中間転写媒体と2次転写部材との間の電界が変化するため、2次転写が不安定になる虞がある。特に、中間転写媒体が導電層を含む複数層からなる場合には、中間転写媒体に対する1次転写バイアスの印加は、1次転写部に限定されることなく2次転写部を含む当該中間転写媒体の全体に対して行われることになるので、1次転写バイアスの出力値の変更が2次転写に及ぼす影響は大きいものとなる。
【0008】
従って、各色のトナーの材質が異なり、各色のトナーが中間転写媒体に積層されていくことや、温度・湿度が変化することなどにより転写効率が変化することから、各条件に応じて1次転写バイアスの出力値を変更するのが好ましいが、その変更タイミングは、2次転写に悪影響を及ぼさないように設定することが望まれる。但し、1次転写バイアスの出力値は、1次転写が開始される前に決定しておく必要がある。
【0009】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、中間転写媒体が導電層を含む複数層からなる場合において、1次転写バイアスの出力値の変更が2次転写に悪影響を及ぼすのを未然に防止し得る画像形成装置および方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、導電層を含む複数層からなる中間転写媒体を備え、現像手段により感光体にトナー像を形成し、1次転写部において前記感光体上のトナー像を回転する前記中間転写媒体に1次転写し、2次転写部において前記中間転写媒体上のトナー像を転写紙に2次転写するようにした画像形成装置において、前記中間転写媒体は、トナー像の1次転写が許可されている転写許可領域と回転軸方向に亘って設定されたトナー像の1次転写が禁止されている転写禁止領域とを備えたもので、前記中間転写媒体に設けられた基準マークを検出して基準信号を出力する基準検出手段と、前記基準信号に基づき前記感光体上のトナー像形成制御を行うトナー像形成制御手段と、予め設定された1次転写バイアスを前記中間転写媒体の導電層に印加する1次転写バイアス印加手段と、前記中間転写媒体上にトナー像が転写されていない非画像領域が前記1次転写部の通過中であって2次転写が行われていないときに、所定のバイアス変更条件に応じて前記1次転写バイアスの出力値を変更するものであって、前記基準信号の出力時点から、前記非画像領域が前記1次転写部を通過し終わるまでに前記出力値の変更が行われるように予め設定された経過時間の後に前記出力値を変更するバイアス制御手段と、前記バイアス変更条件により前記出力値の変更が必要であるか否かを前記基準信号の出力時点に判定するバイアス変更判定手段と、前記出力値の変更が必要であると前記バイアス変更判定手段により判定されたときに、前記出力時点から前記経過時間後に2次転写が行われているか否かを前記出力時点に判定する2次転写判定手段とを備え、前記トナー像形成制御手段は、前記出力時点から前記経過時間後に2次転写が行われていると前記2次転写判定手段により判定されたときは、予め設定された待機時間だけ次のトナー像形成を待機することを特徴としている(請求項1)。
【0011】
この構成によれば、導電層を含む複数層からなる中間転写媒体の導電層に予め設定された1次転写バイアスが印加されるので、1次転写バイアスは、2次転写部を含む中間転写媒体の全体に印加されることになる。従って、1次転写バイアスの出力値を変更する際に、当該出力値の変更が2次転写中に行われると、その変更による影響が2次転写に及ぶことになるが、中間転写媒体上にトナー像が転写されていない非画像領域が1次転写部の通過中であって2次転写が行われていないときに、所定のバイアス変更条件に応じて1次転写バイアスの出力値が変更されることから、上記出力値の変更が、1次転写開始前に行われるため1次転写が好適に行われるとともに、2次転写中に行われるのを確実に避けることができ、これによって、上記出力値の変更による影響が2次転写に及ぶのが未然に防止されることになる。
【0012】
なお、請求項1の構成において、非画像領域は、転写禁止領域としてもよく、また、転写禁止領域を含む領域であってトナー像が転写されていない領域としてもよい。
【0013】
また、この構成によれば、中間転写媒体に設けられた基準マークが検出されると基準信号が出力され、この基準信号に基づき感光体上のトナー像形成が行われる一方、この基準信号の出力時点から、非画像領域が1次転写部を通過し終わるまでに前記出力値の変更が行われるように予め設定された経過時間後に、1次転写バイアスの出力値が変更されることにより、基準信号に基づく計時により容易に、上記出力値の変更が1次転写開始前に行われることとなる。
【0014】
また、この構成によれば、バイアス変更条件により1次転写バイアスの出力値の変更が必要であるか否かが基準信号の出力時点に判定され、上記出力値の変更が必要であると判定されたときに、当該出力時点から前記経過時間後に2次転写が行われているか否かが当該出力時点に判定される。そして、その出力時点から前記経過時間後に2次転写が行われていると判定されたときは、予め設定された待機時間だけ次のトナー像形成が待機される。すなわち、1次転写バイアスの出力値の変更が必要と判断されても2次転写中であれば該出力値の変更は行われないが、このように1次転写バイアスの出力値の変更が行われていないときに感光体上へのトナー像形成が待機される。したがって、2次転写中であることからバイアス変更条件に応じた1次転写バイアスの出力値の変更が行われていないにも関わらずトナー像形成を待機しない場合には、バイアス変更条件に合わない上記出力値で1次転写が行われたり、トナー像が形成された後に1次転写を中止するとトナーが無駄に消費されることになるが、本構成によれば、そのような事態が避けられることとなる。
【0015】
また、前記バイアス制御手段は、前記バイアス変更条件として、雰囲気温度および雰囲気湿度の少なくとも一方の値を用いるものであるとしてもよい(請求項2)。
【0016】
この構成によれば、雰囲気温度、雰囲気湿度、またはその双方に応じて1次転写バイアスの出力値が変更されることから、雰囲気温度や雰囲気湿度などの環境条件による転写効率の変化による影響を低減し、感光体から中間転写媒体への1次転写を好適に行うことが可能になる。
【0017】
また、前記現像手段は、異なる色のトナー像を前記感光体に順次形成するもので、前記中間転写媒体は、各色のトナー像が当該中間転写媒体上で重なり合うように、各色のトナー像の形成ごとに1次転写されるもので、前記バイアス制御手段は、前記バイアス変更条件として前記中間転写媒体上に重ね合わされるトナー像の順番を用い、1番目のトナー像の1次転写時と最後のトナー像の1次転写時とで前記1次転写バイアスの出力値を変更するとしてもよい(請求項3)。
【0018】
この構成によれば、異なる色のトナー像が感光体に順次形成され、各色のトナー像が中間転写媒体上で重なり合うように、各色のトナー像の形成ごとに感光体から中間転写媒体に1次転写される。ここで、バイアス変更条件として中間転写媒体上に重ね合わされるトナー像の順番が用いられ、1番目のトナー像の1次転写時と最後のトナー像の1次転写時とで1次転写バイアスの出力値が変更されることにより、中間転写媒体上のトナー像の厚さによる転写効率の変化に拘わらず1次転写が好適に行われることとなる。
【0019】
また、前記待機時間は、少なくとも前記基準検出手段により次の基準マークが検出されるまでの時間であるとしてもよい(請求項4)。
【0020】
この構成によれば、少なくとも次の基準マークが検出されるまでの時間を待機時間とすることにより、基準信号に基づく計時により、容易かつ確実に、上記出力値の変更が2次転写中に行われるのを避けることが可能になる。
【0021】
また、前記中間転写媒体の転写許可領域は、それぞれ所定サイズのトナー像が転写される複数のサブ領域を備えたもので、前記待機時間は、前記中間転写媒体が少なくとも1つの前記サブ領域分だけ回転駆動する時間であるとしてもよい(請求項5)。
【0022】
この構成によれば、中間転写媒体が少なくとも1つのサブ領域分だけ回転駆動する時間を待機時間とすることにより、中間転写媒体が一周する時間だけ待機するのに比べてスループットの低下を抑制することが可能になる。
【0023】
また、請求項6に記載の発明は、導電層を含む複数層からなる中間転写媒体を備え、感光体にトナー像を形成し、1次転写部において前記感光体上のトナー像を回転する前記中間転写媒体に1次転写し、2次転写部において前記中間転写媒体上のトナー像を転写紙に2次転写するようにした画像形成方法において、前記中間転写媒体は、トナー像の1次転写が許可されている転写許可領域と回転軸方向に亘って設定されたトナー像の1次転写が禁止されている転写禁止領域とを備えたもので、前記中間転写媒体上にトナー像が転写されていない非画像領域が前記1次転写部の通過中であって2次転写が行われていないときに、前記中間転写媒体に設けられた基準マークを検出することによる基準信号の出力時点から、前記非画像領域が前記1次転写部を通過し終わるまでに1次転写バイアスの出力値の変更が行われるように予め設定された経過時間の後に、所定のバイアス変更条件に応じて前記中間転写媒体の導電層に印加する前記1次転写バイアスの出力値を変更し、前記基準信号の出力時点に、前記バイアス変更条件に応じて前記出力値の変更が必要であると判定されたときに、当該出力時点から前記経過時間後に2次転写が行われているか否かを当該出力時点に判定し、前記出力時点から前記経過時間後に2次転写が行われていると判定されたときは、予め設定された待機時間だけ前記基準信号に基づく前記感光体上への次のトナー像形成を待機することを特徴としている(請求項6)。
【0024】
この構成によれば、導電層を含む複数層からなる中間転写媒体の導電層に予め設定された1次転写バイアスが印加されるので、1次転写バイアスは、2次転写部を含む中間転写媒体の全体に印加されることになる。従って、1次転写バイアスの出力値を変更する際に、当該出力値の変更が2次転写中に行われると、その変更による影響が2次転写に及ぶことになるが、中間転写媒体上にトナー像が転写されていない非画像領域が1次転写部の通過中であって2次転写が行われていないときに、所定のバイアス変更条件に応じて1次転写バイアスの出力値が変更されることから、上記出力値の変更が、1次転写開始前に行われるため1次転写が好適に行われるとともに、2次転写中に行われるのを確実に避けることができ、これによって、上記出力値の変更による影響が2次転写に及ぶのが未然に防止されることになる。
【0025】
また、この構成によれば、中間転写媒体に設けられた基準マークが検出されると基準信号が出力され、この基準信号に基づき感光体上のトナー像形成が行われる一方、この基準信号の出力時点から、非画像領域が1次転写部を通過し終わるまでに前記出力値の変更が行われるように予め設定された経過時間後に、1次転写バイアスの出力値が変更されることにより、基準信号に基づく計時により容易に、上記出力値の変更が1次転写開始前に行われることとなる。
【0026】
また、この構成によれば、バイアス変更条件により1次転写バイアスの出力値の変更が必要であるか否かが基準信号の出力時点に判定され、上記出力値の変更が必要であると判定されたときに、当該出力時点から前記経過時間後に2次転写が行われているか否かが当該出力時点に判定される。そして、その出力時点から前記経過時間後に2次転写が行われていると判定されたときは、予め設定された待機時間だけ次のトナー像形成が待機される。すなわち、1次転写バイアスの出力値の変更が必要と判断されても2次転写中であれば該出力値の変更は行われないが、このように1次転写バイアスの出力値の変更が行われていないときに感光体上へのトナー像形成が待機される。したがって、2次転写中であることからバイアス変更条件に応じた1次転写バイアスの出力値の変更が行われていないにも関わらずトナー像形成を待機しない場合には、バイアス変更条件に合わない上記出力値で1次転写が行われたり、トナー像が形成された後に1次転写を中止するとトナーが無駄に消費されることになるが、本構成によれば、そのような事態が避けられることとなる。
【0029】
【発明の実施の形態】
まず、図1〜図5を参照して、本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるプリンタの構成について説明する。図1は同プリンタの内部構成を示す図、図2は同プリンタの電気的構成を示すブロック図、図3、図4はそれぞれ中間転写ベルトの断面図および展開図、図5は転写バイアス生成回路の構成例を模式的に示す図である。
【0030】
このプリンタは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のトナーを重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、例えばブラック(K)のトナーのみを用いて単色画像を形成するものである。このプリンタは、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号を含む印字指令信号が主制御部100に与えられると、この主制御部100からの制御信号に応じてエンジン制御部110がエンジン部1の各部を制御して、装置本体2の下方に配設された給紙カセット3から搬送した転写紙4に、上記画像信号に対応する画像を印字出力する。
【0031】
上記エンジン部1は、感光体ユニット10、ロータリー現像部20、中間転写ユニット30、定着ユニット40、露光ユニット50を備えている。この感光体ユニット10は、感光体11、帯電部12およびクリーニング部13を備え、ロータリー現像部20は、イエロートナーが収容されたイエロー現像ユニット2Y、マゼンタトナーが収容されたマゼンタ現像ユニット2M、シアントナーが収容されたシアン現像ユニット2C、ブラックトナーが収容されたブラック現像ユニット2Kなどを備え、中間転写ユニット30は、中間転写ベルト31、垂直同期センサ32、ベルトクリーナ33、ゲートローラ対34、2次転写ローラ35、感光体駆動用モータ36などを備えている。上記7つのユニット10,2Y,2M,2C,2K,30,40は、それぞれ装置本体2に対して着脱自在に構成されている。
【0032】
そして、本プリンタは、感光体11上のトナー像を中間転写ベルト31に1次転写し、その1次転写トナー像を転写紙4に2次転写するように構成され、所定のバイアス変更条件に応じて1次転写バイアスの出力値を変更しており、後述するように、その変更を2次転写の実行中には行わないようにしている。
【0033】
感光体ユニット10の感光体11は、上記7つのユニット10,2Y,2M,2C,2K,30,40が装置本体2に装着された状態で、感光体駆動用モータ36によって矢印5の方向に回転する。この感光体11の周りには、その回転方向5に沿って、帯電部12、ロータリー現像部20およびクリーニング部13がそれぞれ配置されている。
【0034】
帯電部12は、所定レベルの高電圧が印加されたワイヤ電極を備え、例えばコロナ放電により、感光体11の外周面を均一に帯電するものである。クリーニング部13は、感光体11の回転方向5における帯電部12の上流側に配置され、感光体11から中間転写ベルト31へのトナー像の1次転写後に感光体11の外周面に残留しているトナーを掻き落として、感光体11の表面を清掃するものである。
【0035】
露光ユニット50は、例えば半導体レーザからなるレーザ光源51、このレーザ光源51からのレーザ光を反射するポリゴンミラー52、このポリゴンミラー52を高速に回転駆動するスキャナモータ53、ポリゴンミラー52で反射されたレーザ光を集束するレンズ部54、複数個の反射ミラー55、水平同期センサ56などを備えている。ポリゴンミラー52によって反射され、レンズ部54および反射ミラー55を介して射出されたレーザ光57は、感光体11の表面において主走査方向(図1の紙面に対して垂直な方向)に走査して、画像信号に対応する静電潜像を感光体11の表面に形成する。このとき、水平同期センサ56により、主走査方向における同期信号、すなわち水平同期信号が得られる。この露光ユニット50は、露光手段として機能する。
【0036】
ロータリー現像部20は、各色のトナーを上記静電潜像に付着させて現像するものである。ロータリー現像部20のイエロー現像ユニット2Y、マゼンタ現像ユニット2M、シアン現像ユニット2C、ブラック現像ユニット2Kは軸中心に回転自在に設けられており、これらの現像ユニット2Y,2M,2C,2Kは予め決められた複数の位置に移動可能に配置され、感光体11に対して当接位置および離間位置で選択的に配置される。そして、直流成分もしくは直流成分に交流成分を重畳した現像バイアスが印加されて、感光体11に対して当接位置にある現像ユニットから当該色のトナーが感光体11の表面に付着される。このロータリー現像部20は現像手段として機能する。
【0037】
中間転写ユニット30の中間転写ベルト31は、複数のローラに掛け渡されており、感光体駆動用モータ36によって感光体11とともに回転駆動される。この中間転写ベルト31は、図3の断面図に示すように、表面の抵抗層81、中間の導電層82および下層の基材部83を有する複数層からなる。抵抗層81は、所定の厚さ(例えば20μm)を有する合成樹脂(例えばウレタン樹脂)からなり、導電性粒子(例えばSnO2)84やフッ素樹脂(例えばポリテトラフルオロエチレン)粒子85などを含んでいる。導電性粒子84を含むことにより抵抗層81の抵抗値が108〜1014Ω程度に設定され、フッ素樹脂粒子85を含むことにより摩擦抵抗が抑制されてベルトクリーナ33(後述)により中間転写ベルト31がロックされるのを防止するようにしている。
【0038】
導電層82は例えばアルミニウムの蒸着により形成されている。基材部83は所定の厚さ(例えば100μm)を有し、合成樹脂(例えばポリエチレンテレフタレート)により形成されている。このように、電気的機能を果たす層である抵抗層81および導電層82と、機械的強度を持たせるための層である基材部83とを分離することで低コスト化を図っている。
【0039】
また、この中間転写ベルト31は、図4の展開図に示すように、ほぼ矩形のシート体が継ぎ目71で継ぎ合わされて形成された無端ベルトからなり、全長が寸法L0になっている。図4において、矢印72は回転駆動方向を示し、矢印73は回転軸方向を示している。この中間転写ベルト31には、回転軸方向73の一端側(図4中、上側)に突起部74が設けられている。
【0040】
また、この中間転写ベルト31は、転写禁止領域75と転写許可領域76とを有している。転写禁止領域75は、継ぎ目71の両側所定寸法の範囲に回転軸方向73に一端から他端に亘って設定され、トナー像の1次転写が禁止されている。転写許可領域76は、転写禁止領域75以外の領域であって、回転軸方向73の一端部および他端部を除く矩形の領域に設定されている。この転写許可領域76は、回転駆動方向72に長辺方向のA3判より大きいサイズを有している。そして、図4(A)に示すように、回転駆動方向72に長辺方向となるA3判サイズの画像77が転写可能になっている。また、図4(B)に示すように、転写許可領域76を2つのサブ領域76A,76Bに分割設定し、中間転写ベルト31の一周で、回転駆動方向72に短辺方向となるA4判サイズの画像78が2枚転写可能になっている。
【0041】
なお、図4に示すように、中間転写ベルト31の回転軸方向73の他端側(図4中、下側)において導電層82が表面に露出している。そして、この露出した部分に対してバイアス印加部材31A(図2参照)を介して1次転写バイアスが印加され、この1次転写バイアスによって感光体11上のトナー像が中間転写ベルト31に1次転写されるようになっており、感光体11の中間転写ベルト31への当接位置が1次転写部14に設定されている。
【0042】
図1、図2に戻り、垂直同期センサ32は、例えば互いに対向配置された発光部(例えばLED)および受光部(例えばフォトダイオード)を有するフォトインタラプタからなり、回転する中間転写ベルト31の回転軸方向73の一端側に配置され、突起部74の通過を検出するもので、この検出信号がエンジン制御部110による画像形成制御の基準となる垂直同期信号(基準信号)として使用される。ベルトクリーナ33は、クリーナ用離接クラッチにより中間転写ベルト31への当接状態(図1中、実線)および離間状態(図1中、破線)が切換可能に配設され、当接状態で中間転写ベルト31上の残留トナーを掻き落とすものである。ゲートローラ対34は、ゲートクラッチのオンにより搬送系駆動用モータ60の駆動力が伝達されて回転駆動される。
【0043】
2次転写ローラ35は、2次転写ローラ用離接クラッチにより中間転写ベルト31への当接状態(図1中、実線)および離間状態(図1中、破線)が切り換えられる。この2次転写ローラ35は、中間転写ベルト31に当接した状態で所定の2次転写バイアスが印加されて、転写紙4を搬送しつつ中間転写ベルト31上の1次転写トナー像を転写紙4に2次転写させるもので、当該当接位置が2次転写部37に設定されている。
【0044】
定着ユニット40は、加熱ローラ41および加圧ローラ42を備え、熱ローラ定着方式により転写紙4を搬送しつつ転写紙4上のトナー像を当該転写紙4に定着するもので、定着手段を構成する。
【0045】
給紙カセット3の先端(図1中、右端)から上方に向かって、半月状のピックアップローラ61、フィードローラ対62が配設され、ゲートローラ対34、2次転写ローラ35および定着ユニット40を挟んで、さらに搬送ローラ対63、排出ローラ対64が配設されて、これらにより転写紙4の搬送路(図1中、一点鎖線)が形成されている。
【0046】
ピックアップローラ61はピックアップソレノイドにより駆動される。フィードローラ対62、ゲートローラ対34、2次転写ローラ35、定着ユニット40の加熱ローラ41、搬送ローラ対63、排出ローラ対64は、それぞれ駆動力伝達機構を介して同一の搬送系駆動用モータ60に連結されている。そして、フィードローラ対62は、フィードクラッチのオンにより、搬送系駆動用モータ60の駆動力が伝達されて回転駆動される。搬送系駆動用モータ60により転写紙4は所定の搬送速度で搬送される。フィードローラ対62、ゲートローラ対34、搬送ローラ対63、排出ローラ対64は、転写紙4の搬送手段を構成する。
【0047】
また、エンジン部1は、雰囲気温度を検出する温度センサ6と、雰囲気湿度を検出する湿度センサ7とを備えている。温度センサ6、湿度センサ7は、それぞれ環境条件検出手段としての温度検出手段および湿度検出手段を構成する。
【0048】
図2において、主制御部100は、CPU101と、ホストコンピュータなどの外部装置との間で制御信号の授受を行うインターフェース102と、このインターフェース102を介して与えられた画像信号を記憶するための画像メモリ103とを備えている。CPU101は、外部装置から画像信号を含む印字指令信号をインターフェース102を介して受信すると、エンジン部1の動作指示に適した形式のジョブデータに変換し、エンジン制御部110に送出する。
【0049】
エンジン制御部110は、CPU111、ROM112、RAM113などを備えている。ROM112は、CPU111の制御プログラムなどを記憶するもので、RAM113は、エンジン部1の制御データやCPU111による演算結果などを一時的に記憶するものである。
【0050】
CPU111は、エンジン部1からの入力信号として、垂直同期センサ32から垂直同期信号Vsyncを受け取り、水平同期センサ56から水平同期信号Hsyncを受け取り、温度センサ6および湿度センサ7から雰囲気温度および雰囲気湿度の環境条件に関する情報を受け取る。そして、CPU111は、これらの入力信号および制御プログラムに基づき、エンジン部1の各部の動作を制御する。
【0051】
すなわちCPU111は、感光体駆動用モータ36を駆動するモータ駆動回路114に制御信号を送出して感光体11および中間転写ベルト31を同期して回転駆動する。また、搬送系駆動用モータ60を駆動するモータ駆動回路115に制御信号を送出して、給紙カセット3からの転写紙4の搬送を制御する。
【0052】
また、CPU111は、クリーナ用離接クラッチを駆動する駆動回路に制御信号を送出し、中間転写ベルト31に対するベルトクリーナ33の離間および当接を制御する。また、2次転写ローラ用離接クラッチを駆動する駆動回路に制御信号を送出し、中間転写ベルト31に対する2次転写ローラ35の離間および当接を制御する。
【0053】
また、CPU111は、例えば装置本体2の表面に配設された操作表示パネル8の操作キーに対する操作内容を受け取るとともに、表示部の表示内容を制御する。また、CPU111は、2枚取り可能なサイズ(例えば、回転駆動方向72に短辺方向となるA4判以下のサイズ)の画像を2枚以上形成する場合には、転写許可領域76のうちサブ領域76A,76Bにそれぞれトナー像が転写されるように、感光体11の像形成を制御する。
【0054】
また、CPU111は、1次転写バイアスを生成する1次転写バイアス生成回路116に制御信号を送出し、中間転写ベルト31に対する1次転写バイアスの印加を制御する。また、CPU111は、2次転写バイアスを生成する2次転写バイアス生成回路117に制御信号を送出し、2次転写ローラ35に対する2次転写バイアスの印加を制御する。
【0055】
ここで、図5に示すように、CPU111は、1次転写バイアス生成回路116のD/A変換部121に制御データを送出する。D/A変換部121は、CPU111から入力される制御データに基づき駆動部122を制御するもので、定電圧(例えば50〜400V程度の範囲内で予め設定された電圧値)制御により1次転写バイアスの印加を制御している。
【0056】
また、CPU111は、2次転写バイアス生成回路117のD/A変換部123に制御データを送出する。D/A変換部123は、CPU111から入力される制御データに基づき駆動部124を制御するもので、下限定電圧(例えば500〜3000V程度の範囲内で予め設定された電圧値)制御を加味した定電流(例えば1〜100μA程度の範囲内で予め設定された電流値)制御により2次転写バイアスの印加を制御している。すなわち、下限定電圧に到達するまでは電圧制御を行い、その後、定電流制御を行っている。
【0057】
なお、図5において、負荷125は等価的に感光体11やバイアス印加部材31Aなどの抵抗分で構成され、負荷126は等価的に2次転写ローラ35や中間転写ベルト31などの抵抗分で構成される。
【0058】
また、CPU111は、中間転写ベルト31上にトナー像が転写されていない非画像領域が1次転写部14の通過中であって2次転写が行われていないときに、所定のバイアス変更条件に応じてD/A変換部121に対する1次転写バイアスの出力値を変更するものである。
【0059】
ここで、「非画像領域」は例えば転写禁止領域75であり、また、単にトナー像が転写されていない領域で転写禁止領域75を含むものとしてもよい。さらに、「非画像領域が1次転写部14の通過中」とは、例えば転写禁止領域75の後端、すなわち転写許可領域76の先端(回転駆動方向72の下流端)が1次転写部14に到達する前の状態を言う。
【0060】
また、上記所定のバイアス変更条件として、温度センサ6および湿度センサ7によって得られる雰囲気温度および雰囲気湿度の環境条件が用いられる。また、所定のバイアス変更条件として、カラー画像形成の場合に中間転写ベルト31上に重ね合わせるトナーの1次転写の順番が用いられ、トナー像の1次転写ごとに1次転写バイアスの出力値を変更する。
【0061】
なお、CPU111は、バイアス変更条件により1次転写バイアスの出力値の変更が必要ない場合でも、1次転写バイアス生成回路116のD/A変換部121への制御データの送出を行う。これによって、例えばノイズなどによってD/A変換部121の制御データにデータ化けが生じたときでも、その異常データのまま1次転写バイアス生成回路116の動作が継続するのを防止することができる。
【0062】
中間転写ベルト31は中間転写媒体に対応し、バイアス印加部材31Aおよび1次転写バイアス生成回路116は1次転写バイアス印加手段に対応する。また、CPU111は、バイアス制御手段、トナー像形成制御手段、バイアス変更判定手段、2次転写判定手段に対応する。
【0063】
次に、図6を参照して、本プリンタの動作について説明する。図6はエンジン部1の各部の状態の時間変化を示すタイミングチャートで、2枚取り可能なサイズのカラー画像形成を4枚行う場合を示しており、重ね合わせる各トナー像の1次転写ごとに1次転写バイアスの出力値を変更するようにしている。なお、画像信号は、画像要求信号Vreqを受けて、回転する中間転写ベルト31にタイミングを合わせてオンにされるので、そのオンタイミングは画像要求信号Vreqから所定時間遅れるが、図6では、便宜上、画像要求信号Vreqに同期してオンにされるように記載している。
【0064】
ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号を含む印字指令信号が主制御部100に与えられると、この主制御部100からの制御信号に応じてエンジン制御部110がエンジン部1の各部の動作を開始する。このとき、給紙カセット3に積載されている転写紙4のサイズが印字指令信号で指示されているサイズに一致していないときは、操作表示パネル8に給紙カセットの交換を促すメッセージを表示する。なお、図1では1つの給紙カセット3を備えたプリンタとしているが、これに限られず、複数の給紙カセットを備えたものでもよい。
【0065】
給紙カセット3に積載されている転写紙4のサイズが印字指令信号で指示されているサイズに一致しているときは、帯電部12により均一に帯電された感光体11の表面に、露光ユニット50からのレーザ光57により上記画像信号に応じた静電潜像が形成され、この静電潜像がロータリー現像部20により現像されてトナー像が形成され、この感光体11上のトナー像は、1次転写部14において中間転写ベルト31上に1次転写される。
【0066】
すなわち、感光体駆動用モータ36により中間転写ベルト31が所定の周速で回転し、図6に示すように、時刻t1,t2,t3,t4,t5,t6,t7にそれぞれ垂直同期信号Vsyncが出力される。時刻t1,t2,t3,t4の垂直同期信号Vsyncの立下り時点から所定時間T1後に1枚目の画像要求信号Vreqが出力され、この画像要求信号Vreqの立下りに同期して、1枚目の画像信号に対応する静電潜像の形成が開始されるとともに、現像バイアスがオンにされる。また、各垂直同期信号Vsyncの立下り時点から所定時間T2(>T1)後に2枚目の画像要求信号Vreqが出力され、この画像要求信号Vreqの立下りに同期して、2枚目の画像信号に対応する静電潜像の形成が開始される。
【0067】
そして、時刻t1,t2,t3,t4ごとにロータリー現像部20の現像ユニットが切り換えられて、各色のトナー像が感光体11に形成され、順次、中間転写ベルト31に1次転写される。このとき、時刻t1,t2,t3,t4から所定時間T3後に1次転写バイアス生成回路116の出力値の変更が行われる。
【0068】
本実施形態では、1次転写バイアスは、1番目(ここではY)が電圧V1(例えばV1=220V)に設定され、2番目(ここではC)が電圧V2(例えばV2=245V)に設定され、3番目(ここではM)が電圧V3(例えばV3=270V)に設定され、最後(ここでは4番目でK)が電圧V4(例えばV4=300V)に設定されている。
【0069】
上記所定時間T3は、中間転写ベルト31のサブ領域76Aにタイミングが合うように形成された感光体11上のトナー像の先端(回転駆動方向72の下流端)が1次転写部14に到達するまで(すなわち非画像領域としての転写禁止領域75が1次転写部14を通過中)に、中間転写ベルト31に対して印加される1次転写バイアスの変更が完了するように予め設定されている。また、時刻t1,t2,t3,t4から所定時間T3後には、それぞれ2次転写が行われていないので、1次転写バイアスの出力値が、それぞれV1,V2,V3,V4に変更される。
【0070】
この間は2次転写ローラ35が中間転写ベルト31に対して離間状態にあるので、各色のトナー像は中間転写ベルト31上に重ね合わされていく。現像バイアスは、時刻t1,t2,t3,t4の各垂直同期信号Vsyncの立下り時点から、転写紙サイズによって予め決められている所定時間後にオフにされる。
【0071】
これによって、トナー像Y1,C1,M1,K1が重ね合わされたカラー画像が、中間転写ベルト31の転写許可領域76のうち回転駆動方向72の下流側であるサブ領域76Aに1次転写され、トナー像Y2,C2,M2,K2が重ね合わされたカラー画像が、中間転写ベルト31の転写許可領域76のうち回転駆動方向72の上流側であるサブ領域76Bに1次転写される。
【0072】
一方、給紙カセット3に積載されている転写紙束の最上段の転写紙4がピックアップローラ61により取り出され、フィードローラ対62により所定速度で搬送され、ゲートローラ対34にニップされる。そして、中間転写ベルト31上のトナー像にタイミングを合わせてゲートクラッチがオンにされ、ゲートローラ対34から2次転写部37に向けて転写紙4が所定速度で搬送される。
【0073】
そして、時刻t4から所定時間後の時刻t11に2次転写ローラ用離接クラッチがオンにされて、2次転写ローラ35が中間転写ベルト31に当接する。次いで、時刻t4から所定時間後の時刻t12に2次転写バイアス生成回路117から2次転写ローラ35への2次転写バイアスの印加がオンにされる。
【0074】
これによって、中間転写ベルト31の転写許可領域76のうち回転駆動方向72の下流側であるサブ領域76Aに1次転写されている、トナー像Y1,C1,M1,K1が重ね合わされたカラー画像が、1枚目の転写紙4に転写される。
【0075】
ゲートクラッチは1枚目の転写紙4の搬出後一旦オフにされ、2次転写バイアスの印加時間は、転写紙4のサイズに応じて予め設定されている。このとき、次の転写紙4がピックアップローラ61により取り出され、フィードローラ対62により所定速度で搬送され、ゲートローラ対34にニップされる。
【0076】
ゲートクラッチおよび2次転写バイアス印加のオフ後、次のトナー像にタイミングを合わせてゲートクラッチがオンにされて次の転写紙4が搬送され、時刻t4から所定時間後の時刻t13に2次転写バイアスの印加がオンにされる。そして、設定された2次転写バイアスの印加時間が経過した時点で2次転写バイアスの印加がオフにされ、次いで、時刻t4から所定時間後の時刻t14に2次転写ローラ用離接クラッチがオンにされて2次転写ローラ35が中間転写ベルト31から離間する。
【0077】
これによって、中間転写ベルト31の転写許可領域76のうち回転駆動方向72の上流側であるサブ領域76Bに1次転写されている、トナー像Y2,C2,M2,K2が重ね合わされたカラー画像が、2枚目の転写紙4に転写される。
【0078】
そして、定着ユニット40において、転写紙4が搬送されつつトナー像が当該転写紙4に定着される。転写紙4はさらに搬送ローラ対63により搬送され、装置本体2の上部に設けられた排紙部9に排出ローラ対64により排出される。
【0079】
次いで、感光体11では続く3,4枚目の画像形成が行われるが、2次転写バイアスの印加時間は、転写紙4のサイズに応じて予め設定されているので、次に垂直同期信号Vsyncが出力される時刻t5の時点で、時刻t5から所定時間T3後に2次転写バイアスがオンにされているか否かの判定は可能になっている。ここで、図6では時刻t5から所定時間T3後の時点では2次転写バイアスがオンになっているので、1次転写バイアスの出力値の変更が行われないため、次に垂直同期信号Vsyncが出力される時刻t6まで画像形成を待機する。
【0080】
そして、この時刻t6から所定時間後に3,4枚目の画像形成のためのトナー像Y3,Y4が形成され、時刻t6から所定時間T3後に1次転写バイアスの出力値がV1に変更されて、以下、上述したのと同様の動作が行われる。
【0081】
このように、図6の動作によれば、非画像領域としての転写禁止領域75が1次転写部14を通過中に、1次転写バイアスの出力値の変更が完了するようにしているので、1次転写開始前に確実に当該出力値の変更を行うことができる。
【0082】
また、トナー像の1次転写ごとに1次転写バイアスを変更するようにしているので、中間転写ベルト31上におけるトナーの積層厚さに応じて変化するトナーの転写効率に対応して各色のトナーを好適に中間転写ベルト31に1次転写することができ、これによって、転写紙4上に高画質のカラー画像を得ることができる。
【0083】
また、2次転写が行われていないときに1次転写バイアスの出力値の変更を行うようにしているので、1次転写バイアスの変更が2次転写に悪影響を及ぼして転写紙4上に転写される画質が劣化するのを未然に防止することができる。
【0084】
次に、図7を参照して、本プリンタの別の動作について説明する。図7はエンジン部1の各部の状態の時間変化を示すタイミングチャートで、2枚取り可能なサイズのモノクロ画像形成を4枚行った後、続いて1枚のみ可能なサイズ(例えばA3判)のモノクロ画像形成を2枚行う場合を示しており、図6と同一タイミングには同一符号を付している。なお、図7でも、図6と同様に、便宜上、画像信号は画像要求信号Vreqに同期してオンにされるように記載している。
【0085】
なお、図7では、温度および湿度の環境条件で1次転写バイアスを変更しており、説明の便宜上、環境条件が変化したものとして1次転写バイアスの変更タイミングで常に出力値を変更するようにしている。また、図7では、本プリンタは上記各サイズの転写紙4が収容された2個の給紙カセット3を備えているものとする。また、図7ではモノクロ画像(例えばK)の形成が行われるので、ロータリー現像部20は現像ユニット2Kのままとなることから画像形成が終了するまで現像バイアスのオンが継続され、トナー像の重ね合わせがないことから画像形成が終了するまで2次転写ローラ35の中間転写ベルト31への当接状態が維持される。
【0086】
図7の動作における温度および湿度の環境条件に応じた1次転写バイアスの出力値の一例を表1に示す。表1においてTPは温度を示し、HMは湿度を示している。転写効率は高温・高湿になるにつれて低下するため、表1に示すように、高温・高湿ほど1次転写バイアスの出力値を増大させるようにしている。
【0087】
【表1】
【0088】
図7の動作において、CPU111は、垂直同期信号Vsyncごとに温度センサ6および湿度センサ7からの入力データを取り込んで、1次転写バイアスの出力値の変更が必要か否かを判定している。
【0089】
図7において、時刻t1,t2,t3,t4,t5,t6,t7にそれぞれ垂直同期信号Vsyncが出力される。時刻t1の垂直同期信号Vsyncの立下り時点から所定時間T1後に1枚目の画像要求信号Vreqが出力され、この画像要求信号Vreqの立下りに同期して、1枚目の画像信号に対応する静電潜像の形成が開始されるとともに、現像バイアスがオンにされる。また、時刻t1の垂直同期信号Vsyncの立下り時点から所定時間T2後に2枚目の画像要求信号Vreqが出力され、この画像要求信号Vreqの立下りに同期して、2枚目の画像信号に対応する静電潜像の形成が開始される。
【0090】
そして、時刻t1から所定時間T3後には2次転写が行われていないので、環境条件の変化に応じて、1次転写バイアス生成回路116の出力値がV11からV12に変更される。
【0091】
これによって、トナー像K1が、中間転写ベルト31の転写許可領域76のうち回転駆動方向72の下流側であるサブ領域76Aに1次転写され、トナー像K2が、中間転写ベルト31の転写許可領域76のうち回転駆動方向72の上流側であるサブ領域76Bに1次転写される。
【0092】
一方、給紙カセット3から転写紙4が2次転写部37に向けて所定速度で搬送される。そして、時刻t1から所定時間後の時刻t15に2次転写ローラ用離接クラッチがオンにされて、2次転写ローラ35が中間転写ベルト31に当接する。次いで、時刻t1から所定時間後の時刻t16,t17に2次転写バイアス生成回路117から2次転写ローラ35への2次転写バイアスの印加がそれぞれオンにされ、これによって、中間転写ベルト31の転写許可領域76のうち回転駆動方向72の下流側であるサブ領域76Aに1次転写されているトナー像K1が1枚目の転写紙4に転写され、中間転写ベルト31の転写許可領域76のうち回転駆動方向72の上流側であるサブ領域76Bに1次転写されているトナー像K2が2枚目の転写紙4に転写される。そして、このトナー像K1,K2が転写紙4に定着され、転写紙4が排出される。
【0093】
次いで、垂直同期信号Vsyncが出力される時刻t2の時点で、環境条件により1次転写バイアスの出力値の変更が必要であるか否かが判定されるとともに、変更が必要であれば、時刻t2から所定時間T3後に2次転写バイアスがオンにされているか否かが判定される。
【0094】
図7では出力値の変更が必要であり、また時刻t2から所定時間T3後に2次転写バイアスはオンになる。従って、時刻t2の時点では画像形成が行われず、次に垂直同期信号Vsyncが出力される時刻t3まで待機する。そして、この時刻t3から所定時間後に3,4枚目の画像形成のためのトナー像K3,K4が形成され、時刻t3から所定時間T3後に1次転写バイアスの出力値がV12からV13に変更されて、以下、上述したのと同様の動作が行われる。
【0095】
続いて、大サイズの転写紙4に対する画像形成が行われるが、上述したのと同様に、時刻t4から所定時間T3後に2次転写バイアスがオンになっていることが判定できるので、1次転写バイアスの出力値の変更が行えないため、時刻t4の時点では画像形成が行われず、次に垂直同期信号Vsyncが出力される時刻t5まで待機する。
【0096】
そして、時刻t5の垂直同期信号Vsyncの立下り時点から所定時間T1後に画像要求信号Vreqが出力され、この画像要求信号Vreqの立下りに同期して、その画像信号に対応する静電潜像の形成が開始されるとともに、現像バイアスがオンにされる。
【0097】
時刻t5から所定時間T3後には2次転写が行われていないので、環境条件の変化に応じて、1次転写バイアス生成回路116の出力値がV13からV12に変更される。
【0098】
一方、給紙カセット3から転写紙4が2次転写部37に向けて所定速度で搬送される。そして、時刻t5から所定時間後の時刻t18に2次転写バイアス生成回路117から2次転写ローラ35への2次転写バイアスの印加がオンにされ、これによって、中間転写ベルト31の転写許可領域76に1次転写されているトナー像K5が転写紙4に転写される。そして、このトナー像K5が転写紙4に定着され、転写紙4が排出される。
【0099】
続いて、垂直同期信号Vsyncが出力される時刻t6の時点で、時刻t6から所定時間T3後に2次転写バイアスがオンにされているか否かが判定され、図7では時刻t6から所定時間T3後に2次転写バイアスはオフになるので、時刻t6から所定時間後に次の画像形成のためのトナー像K6が形成され、時刻t6から所定時間T3後に1次転写バイアスの出力値がV12からV11に変更されて、以下、上述したのと同様の動作が行われる。そして、トナー像K6の2次転写が終了し、2次転写バイアスがオフにされた後の時刻t19に2次転写ローラ用離接クラッチがオンにされて、2次転写ローラ35が中間転写ベルト31から離間する。
【0100】
このように、図7の動作によれば、図6の場合と同様に、非画像領域としての転写禁止領域75が1次転写部14を通過中に、1次転写バイアスの出力値の変更が完了するようにしているので、1次転写開始前に確実に当該出力値の変更を行うことができる。
【0101】
また、図6の場合と同様に、2次転写が行われていないときに1次転写バイアスの出力値の変更を行うようにしているので、1次転写バイアスの変更が2次転写に悪影響を及ぼして転写紙4上に転写される画質が劣化するのを未然に防止することができる。
【0102】
また、垂直同期信号Vsyncの検出時点でそのまま画像形成を継続し、必要な1次転写バイアスの出力値の変更が2次転写中であるために行えない場合には、トナー像が無駄に形成されることになるが、図7の動作によれば、バイアス変更条件に応じて1次転写バイアスの出力値の変更が必要であるか否かを垂直同期信号Vsyncの検出時点で判定するようにしているので、無駄なトナー像の形成を未然に防止することができる。
【0103】
次に、図8を参照して、本プリンタのさらに別の動作について説明する。図8はエンジン部1の各部の状態の時間変化を示すタイミングチャートで、2枚取り可能なサイズのモノクロ画像形成を4枚行う場合を示しており、図7と同一タイミングには同一符号を付している。なお、図8でも、図6と同様に、便宜上、画像信号は画像要求信号Vreqに同期してオンにされるように記載している。
【0104】
なお、図8では、図7と同様に、温度および湿度の環境条件に応じて1次転写バイアスを変更するようにしている。また、図8では、図7と同様に、モノクロ画像(例えばK)の形成が行われるので、ロータリー現像部20は現像ユニット2Kのままとなることから画像形成が終了するまで現像バイアスのオンが継続され、トナー像の重ね合わせがないことから画像形成が終了するまで2次転写ローラ35の中間転写ベルト31への当接状態が維持される。また、温度・湿度に応じた1次転写バイアスの出力値は、例えば上記表1に示す値が用いられる。
【0105】
図8において、時刻t1,t2,t3,t4にそれぞれ垂直同期信号Vsyncが出力される。時刻t1の垂直同期信号Vsyncの立下り時点から所定時間T1後に1枚目の画像要求信号Vreqが出力され、この画像要求信号Vreqの立下りに同期して、1枚目の画像信号に対応する静電潜像の形成が開始されるとともに、現像バイアスがオンにされる。また、時刻t1の垂直同期信号Vsyncの立下り時点から所定時間T2後に2枚目の画像要求信号Vreqが出力され、この画像要求信号Vreqの立下りに同期して、2枚目の画像信号に対応する静電潜像の形成が開始される。
【0106】
そして、時刻t1から所定時間T3後には2次転写が行われていないので、環境条件の変化に応じて、1次転写バイアス生成回路116の出力値がV11からV12に変更される。
【0107】
これによって、トナー像K1が、中間転写ベルト31の転写許可領域76のうち回転駆動方向72の下流側であるサブ領域76Aに1次転写され、トナー像K2が、中間転写ベルト31の転写許可領域76のうち回転駆動方向72の上流側であるサブ領域76Bに1次転写される。
【0108】
一方、給紙カセット3から転写紙4が2次転写部37に向けて所定速度で搬送される。そして、時刻t1から所定時間後の時刻t21に2次転写ローラ用離接クラッチがオンにされて、2次転写ローラ35が中間転写ベルト31に当接する。次いで、時刻t1から所定時間後の時刻t22,t23に2次転写バイアス生成回路117から2次転写ローラ35への2次転写バイアスの印加がそれぞれオンにされ、これによって、中間転写ベルト31の転写許可領域76のうち回転駆動方向72の下流側であるサブ領域76Aに1次転写されているトナー像K1が1枚目の転写紙4に転写され、中間転写ベルト31の転写許可領域76のうち回転駆動方向72の上流側であるサブ領域76Bに1次転写されているトナー像K2が2枚目の転写紙4に転写される。そして、このトナー像K1,K2が転写紙4に定着され、転写紙4が排出される。
【0109】
続いて、次に垂直同期信号Vsyncが出力される時刻t2の時点で、転写紙4のサイズに応じて予め設定されている2次転写バイアスの印加時間に基づき、時刻t2から所定時間T3後に2次転写バイアスがオンにされているか否かが判定される。図8では時刻t2から所定時間T3後に2次転写バイアスはオンになるので、時刻t2の時点では画像形成が行われずに待機し、さらに、時刻t2から所定時間T2後に2次転写バイアスはオンにされているか否かが判定される。
【0110】
図8では時刻t2から所定時間T2後に2次転写バイアスはオフにされているので、転写許可領域76のうち回転駆動方向72の上流側であるサブ領域76Bに1次転写すべく、時刻t2から所定時間T2経過後に画像要求信号Vreqが出力され、この画像要求信号Vreqの立下りに同期して、3枚目の画像信号に対応する静電潜像の形成が開始されてトナー像K3が形成される一方、時刻t2から所定時間T4後に1次転写バイアスの出力値がV12からV13に変更されてトナー像K3の1次転写が行われ、続いて2次転写が行われる。
【0111】
上記所定時間T4は、中間転写ベルト31のサブ領域76Bにタイミングが合うように形成された感光体11上のトナー像の先端(回転駆動方向72の下流端)が1次転写部14に到達するまで(すなわち非画像領域としてのトナー像が転写されていないサブ領域76Aが1次転写部14を通過中)に、中間転写ベルト31に対して印加される1次転写バイアスの変更が完了するように予め設定されている。
【0112】
次いで、次に垂直同期信号Vsyncが出力される時刻t3において、環境条件が変化して1次転写バイアスの出力値の変更が必要であるか否かが判定され、ここでは出力値の変更が必要でないと判定される。そして、時刻t3から所定時間T1後に4枚目の画像要求信号Vreqが出力され、これによってトナー像K4が形成される。ここで、時刻t3から所定時間T3後には、2次転写が実行中であるが、環境条件が変化しておらず、1次転写バイアスの出力値を変更しないので、そのまま画像形成動作が行われる。なお、上述したように、出力値は変更しないが、時刻t3から所定時間T3後に前回と同一データが制御データとしてCPU111からD/A変換部121に送出される。
【0113】
そして、このトナー像K4の2次転写が終了し、2次転写バイアスがオフにされた後の時刻t24に2次転写ローラ用離接クラッチがオンにされて、2次転写ローラ35が中間転写ベルト31から離間する。
【0114】
このように、図8の動作によれば、図6の場合と同様に、2次転写が行われていないときに1次転写バイアスの出力値の変更を行うようにしているので、1次転写バイアスの変更が2次転写に悪影響を及ぼして転写紙4上に転写される画質が劣化するのを未然に防止することができる。
【0115】
また、図8の動作によれば、次の垂直同期信号Vsyncまで待機せず、非画像領域としてのトナー像が転写されていないサブ領域76Aが通過する分だけ待機するようにしているので、その分だけ図7の動作に比べてスループットを向上することができる。
【0116】
また、図8の動作によれば、バイアス変更条件に応じて1次転写バイアスの出力値の変更が必要であるか否かを垂直同期信号Vsyncの検出時点で判定するようにしているので、環境条件に変化がなく、1次転写バイアスの出力値の変更を行わない場合には、そのまま画像形成を継続することができ、これによってスループットの低下を未然に防止することができる。
【0117】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。
【0118】
例えば、上記実施形態では、継ぎ目71で継ぎ合わされた無端ベルトからなる中間転写ベルト31を用いているが、本発明の中間転写媒体はこれに限られず、例えば継ぎ目の無いシームレスの無端ベルトからなる中間転写ベルトや、円筒状の中間転写ドラムを用いてもよい。この場合には、ベルトクリーナ33の当接および離間領域を転写禁止領域75に設定すればよい。
【0119】
また、上記実施形態の図6の動作では、1〜4番目の全ての1次転写において1次転写バイアスの出力値を変更しているが、これに限られない。例えば1〜3番目の1次転写は同一値とし、4番目の1次転写バイアスの出力値のみ変更するようにしてもよい。また、1番目の1次転写バイアスの出力値のみ変更し、2〜4番目の1次転写は同一値としてもよい。
【0120】
また、上記実施形態ではカラープリンタとしているが、図7、図8の動作はこれに限られず、モノクロプリンタに適用することができる。また、上記実施形態では1つの感光体を備え、中間転写ベルト31を連続回転させてトナー像を重ね合わせる方式のカラープリンタとしているが、図7、図8の動作はこれに限られず、中間転写ベルトに沿って並んで配置された複数の感光体を備えるいわゆるタンデム方式のカラープリンタに適用することができる。
【0121】
また、図9に示すような形態を採用してもよい。中間転写ベルト31の全長をL0(図4参照)とし、図9に示すように、回転駆動方向72における転写禁止領域75の寸法をL1とし、転写許可領域76の寸法をL2とし(すなわちL0=L1+L2)、1次転写部14と2次転写部37との間の距離をL3としたときに、図9の形態は、
L1>L3
に設定している。
【0122】
そして、CPU111は、転写禁止領域75が1次転写部14および2次転写部37の双方を通過中に1次転写バイアスの出力値を変更する制御を行う。この変形形態によれば、1次転写の出力値の変更が2次転写中に行われるのを確実に避けることができる。従って、制御構成を簡素なものとすることができる。
【0123】
また、上記実施形態では、ホストコンピュータなどの外部装置より与えられた画像を転写紙に印刷するプリンタを用いて説明しているが、本発明はこれに限られず、複写機やファクシミリ装置などを含む一般の電子写真方式の画像形成装置に適用することができる。
【0124】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1,6の発明によれば、中間転写媒体上にトナー像が転写されていない非画像領域が1次転写部を通過中であって、2次転写が行われていないときに、1次転写バイアスの出力値を変更するようにしているので、上記出力値の変更が2次転写中に行われるのを確実に避けることができ、これによって、上記出力値の変更による影響が2次転写に及ぶのを未然に防止することができる。また、基準信号の出力時点から、非画像領域が1次転写部を通過し終わるまでに1次転写バイアスの出力値の変更が行われるように予め設定された経過時間後に、1次転写バイアスの出力値を変更するようにしているので、基準信号に基づく計時により容易に、上記出力値の変更が2次転写中に行われるのを避けることができる。また、バイアス変更条件の変化により1次転写バイアスの出力値の変更が必要であるか否かを基準信号の出力時点に判定し、上記出力値の変更が必要であると判定されたときに、当該出力時点から前記経過時間後に2次転写が行われているか否かを当該出力時点に判定して、その出力時点から前記経過時間後に2次転写が行われていると判定されたときは、予め設定された待機時間だけ次のトナー像形成を待機するようにしているので、バイアス変更条件に合わない上記出力値で1次転写を行ったり、トナーを無駄に消費するような事態を避けることができる。
【0125】
また、請求項2の発明によれば、雰囲気温度および雰囲気湿度の少なくとも一方の値に応じて1次転写バイアスの出力値を変更するようにしているので、雰囲気温度や雰囲気湿度などの環境条件による転写効率の変化による影響を低減し、感光体から中間転写媒体への1次転写を好適に行うことが可能になる。
【0126】
また、請求項3の発明によれば、1番目のトナー像の1次転写時と最後のトナー像の1次転写時とで1次転写バイアスの出力値を変更するようにしているので中間転写媒体上のトナー像の厚さによる転写効率の変化に拘わらず感光体から中間転写媒体への1次転写を好適に行うことが可能になる。
【0129】
また、請求項4の発明によれば、待機時間は、少なくとも次の基準マークが検出されるまでの時間であるとしているので、基準信号に基づく計時により、容易かつ確実に、上記出力値の変更が2次転写中に行われるのを避けることができる。
【0130】
また、請求項5の発明によれば、待機時間は、中間転写媒体が少なくとも1つのサブ領域分だけ回転駆動する時間であるとしているので、中間転写媒体が一周する時間だけ待機するのに比べてスループットの低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるプリンタの内部構成を示す図である。
【図2】 同プリンタの電気的構成を示すブロック図である。
【図3】 中間転写ベルトの断面図である。
【図4】 (A)(B)は中間転写ベルトの展開図である。
【図5】 転写バイアス生成回路の構成例を模式的に示す図である。
【図6】 動作を説明するためのエンジン部の各部の状態の時間変化を示すタイミングチャートである。
【図7】 別の動作を説明するためのエンジン部の各部の状態の時間変化を示すタイミングチャートである。
【図8】 さらに別の動作を説明するためのエンジン部の各部の状態の時間変化を示すタイミングチャートである。
【図9】 変形形態を示す図である。
【符号の説明】
4 転写紙
6 温度センサ
7 湿度センサ
11 感光体
14 1次転写部
31 中間転写ベルト(中間転写媒体)
31A バイアス印加部材(1次転写バイアス印加手段)
32 垂直同期センサ(基準検出手段)
37 2次転写部
72 回転駆動方向
73 回転軸方向
75 転写禁止領域
76 転写許可領域
76A,76B サブ領域
82 導電層
110 エンジン制御部
111 CPU(バイアス制御手段、トナー像形成制御手段、バイアス変更判定手段、2次転写判定手段)
116 1次転写バイアス生成回路(1次転写バイアス印加手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic image forming technique such as a printer, a copying machine, and a facsimile machine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an electrostatic latent image formed on a photosensitive member by an exposure unit is attached with toner by a developing unit to form a toner image, the toner image is transferred to a transfer sheet, and the toner image on the transfer sheet is transferred by a fixing unit. An electrophotographic image forming apparatus for fixing to the transfer paper is known. In particular, as an apparatus capable of forming a color image, a toner image formed on a photoreceptor is primarily transferred to an intermediate transfer medium, There is known an image forming apparatus in which a primary transfer toner image on an intermediate transfer medium is secondarily transferred onto a transfer sheet.
[0003]
In this image forming apparatus, when forming a color image, for example, toner images of different colors are sequentially formed on a photoconductor, and a plurality of colors are formed by primary transfer to an intermediate transfer medium every time a toner image of each color is formed. A color toner image on which the toner images are superimposed is formed on an intermediate transfer medium, and the color toner image is secondarily transferred onto a transfer sheet to obtain a color image. In addition, this image forming apparatus can perform single color printing using a specific color, in many cases, black toner among a plurality of colors.
[0004]
By the way, the primary transfer is performed, for example, by applying a primary transfer bias between the intermediate transfer medium and the photosensitive member, and the secondary transfer is opposed to the intermediate transfer medium with the transfer paper interposed therebetween, for example. This is performed by applying a secondary transfer bias between the intermediate transfer medium and the arranged secondary transfer member.
[0005]
In this case, conventionally, the output value of the primary transfer bias is different for each color, or the output values of the primary transfer bias and the secondary transfer bias are changed according to environmental conditions such as temperature and humidity. Is known.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
When the primary transfer bias is controlled at a constant voltage, the potential difference in the primary transfer portion is kept constant, so even if the output value of the secondary transfer bias changes during the application of the primary transfer bias. The change has little influence on the primary transfer.
[0007]
On the other hand, if the output value of the primary transfer bias changes during application of the secondary transfer bias, the electric field between the intermediate transfer medium and the secondary transfer member changes, so that the secondary transfer becomes unstable. There is a fear. In particular, when the intermediate transfer medium is composed of a plurality of layers including a conductive layer, the application of the primary transfer bias to the intermediate transfer medium is not limited to the primary transfer part, and the intermediate transfer medium includes a secondary transfer part. Therefore, the influence of the change in the output value of the primary transfer bias on the secondary transfer is great.
[0008]
Therefore, the material of the toner of each color is different, and the transfer efficiency varies depending on the fact that the toner of each color is laminated on the intermediate transfer medium or the temperature / humidity changes. Therefore, the primary transfer is performed according to each condition. Although it is preferable to change the output value of the bias, it is desirable to set the change timing so as not to adversely affect the secondary transfer. However, the output value of the primary transfer bias needs to be determined before the primary transfer is started.
[0009]
The present invention has been made in view of the above problems, and in the case where the intermediate transfer medium is composed of a plurality of layers including a conductive layer, the change in the output value of the primary transfer bias adversely affects the secondary transfer. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus and method capable of preventing the above.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in
[0011]
According to this configuration, since the primary transfer bias set in advance is applied to the conductive layer of the intermediate transfer medium including a plurality of layers including the conductive layer, the primary transfer bias is an intermediate transfer medium including the secondary transfer unit. It will be applied to the whole. Accordingly, when the output value of the primary transfer bias is changed, if the output value is changed during the secondary transfer, the influence of the change will affect the secondary transfer. When the non-image area to which the toner image is not transferred is passing through the primary transfer portion and the secondary transfer is not performed, the output value of the primary transfer bias is changed according to a predetermined bias changing condition. Therefore, since the change of the output value is performed before the start of the primary transfer, the primary transfer is suitably performed and it can be reliably avoided that the transfer is performed during the secondary transfer. It is possible to prevent the influence of the change of the output value from affecting the secondary transfer.
[0012]
In the configuration of the first aspect, the non-image area may be a transfer prohibited area, or may be an area including the transfer prohibited area where the toner image is not transferred.
[0013]
Further, according to this configuration, when a reference mark provided on the intermediate transfer medium is detected, a reference signal is output, and a toner image is formed on the photoconductor based on the reference signal, while the output of the reference signal is performed. The output value of the primary transfer bias is changed after a preset time so that the output value is changed from the time point until the non-image area passes through the primary transfer portion. The change of the output value is easily performed before the start of the primary transfer by timing based on the signal.
[0014]
Further, according to this configuration, it is determined at the output time of the reference signal whether or not the output value of the primary transfer bias is necessary according to the bias change condition, and it is determined that the output value needs to be changed. At this time, it is determined at the output time whether or not secondary transfer is performed after the elapsed time from the output time. When it is determined that the secondary transfer is performed after the elapsed time from the output time, the next toner image formation is waited for a preset waiting time. That is, even if it is determined that the output value of the primary transfer bias needs to be changed, the output value is not changed during the secondary transfer, but the output value of the primary transfer bias is changed in this way. When it is not, the formation of a toner image on the photosensitive member is awaited. Accordingly, since the secondary transfer is in progress and the output value of the primary transfer bias according to the bias change condition is not changed, the toner image formation is not waited for, and thus the bias change condition is not met. If the primary transfer is performed with the output value or the primary transfer is stopped after the toner image is formed, the toner is wasted, but according to this configuration, such a situation can be avoided. It will be.
[0015]
Further, the bias control means may use at least one value of an atmospheric temperature and an atmospheric humidity as the bias changing condition.
[0016]
According to this configuration, since the output value of the primary transfer bias is changed according to the ambient temperature, the ambient humidity, or both, the influence due to the change in transfer efficiency due to the environmental conditions such as the ambient temperature and the ambient humidity is reduced. In addition, primary transfer from the photosensitive member to the intermediate transfer medium can be suitably performed.
[0017]
The developing means sequentially forms toner images of different colors on the photoreceptor, and the intermediate transfer medium forms toner images of each color so that the toner images of the respective colors overlap on the intermediate transfer medium. The bias control means uses the order of the toner images superimposed on the intermediate transfer medium as the bias changing condition, and uses the order of the first toner image and the last transfer of the toner image. The output value of the primary transfer bias may be changed depending on the primary transfer of the toner image.
[0018]
According to this configuration, the toner images of different colors are sequentially formed on the photosensitive member, and the toner images of the respective colors overlap each other on the intermediate transfer medium so that the primary image is transferred from the photosensitive member to the intermediate transfer medium every time the toner image of each color is formed. Transcribed. Here, the order of the toner images superimposed on the intermediate transfer medium is used as the bias changing condition, and the primary transfer bias is changed during the primary transfer of the first toner image and the primary transfer of the last toner image. By changing the output value, primary transfer is suitably performed regardless of the change in transfer efficiency due to the thickness of the toner image on the intermediate transfer medium.
[0019]
Further, the waiting time may be a time until at least the next reference mark is detected by the reference detection means.
[0020]
According to this configuration, by setting at least the time until the next reference mark is detected as the standby time, the output value can be easily and reliably changed during the secondary transfer by measuring the time based on the reference signal. Can be avoided.
[0021]
Further, the transfer permission area of the intermediate transfer medium includes a plurality of sub areas to which a toner image of a predetermined size is transferred, and the waiting time is equal to at least one sub area of the intermediate transfer medium. It may be the time for rotational driving (claim 5).
[0022]
According to this configuration, the time during which the intermediate transfer medium is driven to rotate by at least one sub-region is set as the standby time, thereby suppressing a decrease in throughput as compared with the case where the intermediate transfer medium waits for one round. Is possible.
[0023]
The invention according to
[0024]
According to this configuration, since the primary transfer bias set in advance is applied to the conductive layer of the intermediate transfer medium including a plurality of layers including the conductive layer, the primary transfer bias is an intermediate transfer medium including the secondary transfer unit. It will be applied to the whole. Accordingly, when the output value of the primary transfer bias is changed, if the output value is changed during the secondary transfer, the influence of the change will affect the secondary transfer. When the non-image area to which the toner image is not transferred is passing through the primary transfer portion and the secondary transfer is not performed, the output value of the primary transfer bias is changed according to a predetermined bias changing condition. Therefore, since the change of the output value is performed before the start of the primary transfer, the primary transfer is suitably performed and it can be reliably avoided that the transfer is performed during the secondary transfer. It is possible to prevent the influence of the change of the output value from affecting the secondary transfer.
[0025]
Further, according to this configuration, when a reference mark provided on the intermediate transfer medium is detected, a reference signal is output, and a toner image is formed on the photoconductor based on the reference signal, while the output of the reference signal is performed. The output value of the primary transfer bias is changed after a preset time so that the output value is changed from the time point until the non-image area passes through the primary transfer portion. The change of the output value is easily performed before the start of the primary transfer by timing based on the signal.
[0026]
Further, according to this configuration, it is determined at the output time of the reference signal whether or not the output value of the primary transfer bias is necessary according to the bias change condition, and it is determined that the output value needs to be changed. At this time, it is determined at the output time whether or not secondary transfer is performed after the elapsed time from the output time. When it is determined that the secondary transfer is performed after the elapsed time from the output time, the next toner image formation is waited for a preset waiting time. That is, even if it is determined that the output value of the primary transfer bias needs to be changed, the output value is not changed during the secondary transfer, but the output value of the primary transfer bias is changed in this way. When it is not, the formation of a toner image on the photosensitive member is awaited. Accordingly, since the secondary transfer is in progress and the output value of the primary transfer bias according to the bias change condition is not changed, the toner image formation is not waited for, and thus the bias change condition is not met. If the primary transfer is performed with the output value or the primary transfer is stopped after the toner image is formed, the toner is wasted, but according to this configuration, such a situation can be avoided. It will be.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, the configuration of a printer that is an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a diagram showing the internal configuration of the printer, FIG. 2 is a block diagram showing the electrical configuration of the printer, FIGS. 3 and 4 are sectional views and development views of the intermediate transfer belt, respectively, and FIG. 5 is a transfer bias generation circuit. It is a figure which shows typically the example of a structure.
[0030]
This printer forms a full color image by superposing four color toners of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), or uses only black (K) toner, for example. A monochrome image is formed. In this printer, when a print command signal including an image signal is given to the
[0031]
The
[0032]
The printer is configured to primarily transfer the toner image on the
[0033]
The
[0034]
The charging unit 12 includes a wire electrode to which a high voltage of a predetermined level is applied, and uniformly charges the outer peripheral surface of the
[0035]
The
[0036]
The
[0037]
The
[0038]
The
[0039]
Further, as shown in the development view of FIG. 4, the
[0040]
The
[0041]
As shown in FIG. 4, the
[0042]
1 and 2, the
[0043]
The secondary transfer roller 35 is switched between a contact state (solid line in FIG. 1) and a separation state (broken line in FIG. 1) with the
[0044]
The fixing
[0045]
From the front end (right end in FIG. 1) of the
[0046]
The pickup roller 61 is driven by a pickup solenoid. The
[0047]
The
[0048]
In FIG. 2, the
[0049]
The engine control unit 110 includes a CPU 111, a ROM 112, a
[0050]
The CPU 111 receives a vertical synchronization signal Vsync from the
[0051]
That is, the CPU 111 sends a control signal to the motor drive circuit 114 that drives the
[0052]
Further, the CPU 111 sends a control signal to a drive circuit that drives the cleaner separating clutch, and controls the separation and contact of the belt cleaner 33 with respect to the
[0053]
Further, the CPU 111 receives, for example, the operation content for the operation keys of the
[0054]
In addition, the CPU 111 sends a control signal to a primary transfer
[0055]
Here, as shown in FIG. 5, the CPU 111 sends control data to the D / A converter 121 of the primary transfer
[0056]
In addition, the CPU 111 sends control data to the D / A conversion unit 123 of the secondary transfer
[0057]
In FIG. 5, a load 125 is equivalently composed of a resistance component such as the
[0058]
The CPU 111 sets a predetermined bias changing condition when a non-image area where no toner image is transferred onto the
[0059]
Here, the “non-image area” is, for example, the transfer prohibited
[0060]
Further, as the predetermined bias changing condition, the environmental conditions of the atmospheric temperature and the atmospheric humidity obtained by the
[0061]
Note that the CPU 111 sends control data to the D / A converter 121 of the primary transfer
[0062]
The
[0063]
Next, the operation of this printer will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a timing chart showing the time change of the state of each part of the
[0064]
When a print command signal including an image signal is given to the
[0065]
When the size of the
[0066]
That is, the
[0067]
Then, the developing unit of the
[0068]
In the present embodiment, the first transfer bias (here, Y) is set to a voltage V1 (eg, V1 = 220V), and the second (here, C) is set to a voltage V2 (eg, V2 = 245V). The third (here, M) is set to the voltage V3 (for example, V3 = 270V), and the last (here, the fourth and K) is set to the voltage V4 (for example, V4 = 300V).
[0069]
During the predetermined time T3, the front end (downstream end in the rotational drive direction 72) of the toner image on the
[0070]
During this time, the secondary transfer roller 35 is separated from the
[0071]
As a result, the color image obtained by superimposing the toner images Y1, C1, M1, and K1 is primarily transferred to the sub area 76A on the downstream side in the
[0072]
On the other hand, the
[0073]
Then, at time t11 after a predetermined time from time t4, the secondary transfer roller separating clutch is turned on, and the secondary transfer roller 35 contacts the
[0074]
As a result, the color image on which the toner images Y1, C1, M1, and K1 are superimposed and transferred primarily to the sub area 76A on the downstream side in the
[0075]
The gate clutch is temporarily turned off after the
[0076]
After the gate clutch and the secondary transfer bias application are turned off, the gate clutch is turned on at the timing of the next toner image and the
[0077]
As a result, a color image in which the toner images Y2, C2, M2, and K2 are superimposed and transferred primarily to the sub area 76B on the upstream side in the
[0078]
In the fixing
[0079]
Subsequently, the third and fourth sheets of images are formed on the
[0080]
Then, toner images Y3 and Y4 for forming the third and fourth images are formed after a predetermined time from time t6, and the output value of the primary transfer bias is changed to V1 after a predetermined time T3 from time t6. Thereafter, the same operation as described above is performed.
[0081]
As described above, according to the operation of FIG. 6, the change of the output value of the primary transfer bias is completed while the transfer prohibited
[0082]
Further, since the primary transfer bias is changed for each primary transfer of the toner image, the toner of each color corresponding to the transfer efficiency of the toner that changes according to the thickness of the toner on the
[0083]
In addition, since the output value of the primary transfer bias is changed when the secondary transfer is not performed, the change of the primary transfer bias adversely affects the secondary transfer and is transferred onto the
[0084]
Next, another operation of the printer will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a timing chart showing temporal changes in the state of each part of the
[0085]
In FIG. 7, the primary transfer bias is changed under the environmental conditions of temperature and humidity. For convenience of explanation, the output value is always changed at the change timing of the primary transfer bias, assuming that the environmental conditions have changed. ing. In FIG. 7, it is assumed that the printer includes two
[0086]
Table 1 shows an example of the output value of the primary transfer bias according to the environmental conditions of temperature and humidity in the operation of FIG. In Table 1, TP represents temperature and HM represents humidity. Since the transfer efficiency decreases as the temperature and humidity become higher, as shown in Table 1, the output value of the primary transfer bias is increased as the temperature and humidity become higher.
[0087]
[Table 1]
[0088]
In the operation of FIG. 7, the CPU 111 fetches input data from the
[0089]
In FIG. 7, the vertical synchronization signal Vsync is output at times t1, t2, t3, t4, t5, t6, and t7, respectively. The first image request signal Vreq is output after a predetermined time T1 from the falling point of the vertical synchronization signal Vsync at time t1, and corresponds to the first image signal in synchronization with the falling edge of the image request signal Vreq. The formation of the electrostatic latent image is started and the developing bias is turned on. The second image request signal Vreq is output after a predetermined time T2 from the falling point of the vertical synchronization signal Vsync at time t1, and the second image signal is synchronized with the falling edge of the image request signal Vreq. The corresponding electrostatic latent image is formed.
[0090]
Then, since the secondary transfer is not performed after the predetermined time T3 from the time t1, the output value of the primary transfer
[0091]
As a result, the toner image K1 is primarily transferred to the sub-area 76A downstream of the
[0092]
On the other hand, the
[0093]
Next, at time t2 when the vertical synchronization signal Vsync is output, it is determined whether or not the output value of the primary transfer bias needs to be changed according to environmental conditions. It is determined whether or not the secondary transfer bias is turned on after a predetermined time T3.
[0094]
In FIG. 7, the output value needs to be changed, and the secondary transfer bias is turned on after a predetermined time T3 from time t2. Accordingly, image formation is not performed at time t2, and the process waits until time t3 when the vertical synchronization signal Vsync is output next time. Then, toner images K3 and K4 for forming the third and fourth images are formed after a predetermined time from time t3, and the output value of the primary transfer bias is changed from V12 to V13 after a predetermined time T3 from time t3. Thereafter, the same operation as described above is performed.
[0095]
Subsequently, an image is formed on the large-
[0096]
Then, the image request signal Vreq is output after a predetermined time T1 from the falling point of the vertical synchronization signal Vsync at time t5, and the electrostatic latent image corresponding to the image signal is synchronized with the falling edge of the image request signal Vreq. As the formation starts, the developing bias is turned on.
[0097]
Since the secondary transfer is not performed after the predetermined time T3 from the time t5, the output value of the primary transfer
[0098]
On the other hand, the
[0099]
Subsequently, at time t6 when the vertical synchronization signal Vsync is output, it is determined whether or not the secondary transfer bias is turned on after a predetermined time T3 from time t6. In FIG. 7, after a predetermined time T3 from time t6. Since the secondary transfer bias is turned off, a toner image K6 for the next image formation is formed after a predetermined time from time t6, and the output value of the primary transfer bias is changed from V12 to V11 after a predetermined time T3 from time t6. Thereafter, the same operation as described above is performed. Then, at time t19 after the secondary transfer of the toner image K6 is completed and the secondary transfer bias is turned off, the secondary transfer roller contact clutch is turned on, and the secondary transfer roller 35 is moved to the intermediate transfer belt. Separated from 31.
[0100]
As described above, according to the operation of FIG. 7, as in the case of FIG. 6, the output value of the primary transfer bias is changed while the transfer prohibited
[0101]
Similarly to the case of FIG. 6, since the output value of the primary transfer bias is changed when the secondary transfer is not performed, the change of the primary transfer bias adversely affects the secondary transfer. It is possible to prevent the image quality transferred onto the
[0102]
Further, when the image formation is continued as it is when the vertical synchronization signal Vsync is detected and the required primary transfer bias output value cannot be changed because of the secondary transfer, a toner image is formed wastefully. However, according to the operation of FIG. 7, it is determined at the time of detection of the vertical synchronization signal Vsync whether or not the output value of the primary transfer bias is necessary according to the bias change condition. Therefore, it is possible to prevent the formation of a useless toner image.
[0103]
Next, still another operation of the printer will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a timing chart showing the time change of the state of each part of the
[0104]
In FIG. 8, as in FIG. 7, the primary transfer bias is changed according to the environmental conditions of temperature and humidity. Further, in FIG. 8, since a monochrome image (for example, K) is formed as in FIG. 7, since the
[0105]
In FIG. 8, the vertical synchronization signal Vsync is output at times t1, t2, t3, and t4, respectively. The first image request signal Vreq is output after a predetermined time T1 from the falling point of the vertical synchronization signal Vsync at time t1, and corresponds to the first image signal in synchronization with the falling edge of the image request signal Vreq. The formation of the electrostatic latent image is started and the developing bias is turned on. The second image request signal Vreq is output after a predetermined time T2 from the falling point of the vertical synchronization signal Vsync at time t1, and the second image signal is synchronized with the falling edge of the image request signal Vreq. The corresponding electrostatic latent image is formed.
[0106]
Then, since the secondary transfer is not performed after the predetermined time T3 from the time t1, the output value of the primary transfer
[0107]
As a result, the toner image K1 is primarily transferred to the sub-area 76A downstream of the
[0108]
On the other hand, the
[0109]
Subsequently, at the time t2 when the vertical synchronization signal Vsync is next output, 2 is applied after a predetermined time T3 from the time t2 based on the application time of the secondary transfer bias set in advance according to the size of the
[0110]
In FIG. 8, since the secondary transfer bias is turned off after a predetermined time T2 from time t2, from the time t2 in order to perform primary transfer to the sub area 76B upstream of the
[0111]
During the predetermined time T4, the front end (downstream end in the rotational drive direction 72) of the toner image on the
[0112]
Next, at time t3 when the vertical synchronization signal Vsync is next output, it is determined whether the environmental condition has changed and the output value of the primary transfer bias needs to be changed. Here, the output value needs to be changed. It is determined that it is not. Then, after a predetermined time T1 from time t3, the fourth image request signal Vreq is output, thereby forming a toner image K4. Here, after the predetermined time T3 from the time t3, the secondary transfer is being executed, but the environmental condition has not changed and the output value of the primary transfer bias is not changed, so the image forming operation is performed as it is. . As described above, the output value is not changed, but the same data as the previous time is sent from the CPU 111 to the D / A converter 121 as control data after a predetermined time T3 from time t3.
[0113]
Then, at time t24 after the secondary transfer of the toner image K4 is completed and the secondary transfer bias is turned off, the secondary transfer roller separation clutch is turned on, and the secondary transfer roller 35 is intermediately transferred. Separated from the
[0114]
As described above, according to the operation of FIG. 8, as in the case of FIG. 6, the output value of the primary transfer bias is changed when the secondary transfer is not performed. It is possible to prevent the change in the bias from adversely affecting the secondary transfer and the deterioration of the image quality transferred onto the
[0115]
Further, according to the operation of FIG. 8, since it does not wait until the next vertical synchronization signal Vsync, it waits only for the passage of the sub area 76A to which the toner image as the non-image area is not transferred. Compared with the operation of FIG. 7, the throughput can be improved by that much.
[0116]
Further, according to the operation of FIG. 8, since it is determined at the time of detection of the vertical synchronization signal Vsync whether or not it is necessary to change the output value of the primary transfer bias according to the bias change condition. When there is no change in the conditions and the output value of the primary transfer bias is not changed, image formation can be continued as it is, thereby preventing a reduction in throughput.
[0117]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made to the above-described one without departing from the spirit of the present invention.
[0118]
For example, in the above embodiment, the
[0119]
In the operation of FIG. 6 in the above embodiment, the output value of the primary transfer bias is changed in all of the first to fourth primary transfers, but is not limited thereto. For example, the first to third primary transfer may be the same value, and only the output value of the fourth primary transfer bias may be changed. Further, only the output value of the first primary transfer bias may be changed, and the second to fourth primary transfer may have the same value.
[0120]
In the above embodiment, the color printer is used. However, the operations in FIGS. 7 and 8 are not limited to this, and can be applied to a monochrome printer. In the above embodiment, the color printer has a single photoconductor and continuously rotates the
[0121]
Moreover, you may employ | adopt a form as shown in FIG. The total length of the
L1> L3
Is set.
[0122]
Then, the CPU 111 performs control to change the output value of the primary transfer bias while the transfer prohibited
[0123]
In the above embodiment, a printer that prints an image supplied from an external device such as a host computer on transfer paper is described. However, the present invention is not limited to this, and includes a copying machine, a facsimile machine, and the like. The present invention can be applied to a general electrophotographic image forming apparatus.
[0124]
【The invention's effect】
As explained above,
[0125]
According to the second aspect of the present invention, the output value of the primary transfer bias is changed according to at least one of the atmospheric temperature and the atmospheric humidity, so that it depends on the environmental conditions such as the atmospheric temperature and the atmospheric humidity. The influence due to the change in transfer efficiency is reduced, and the primary transfer from the photoreceptor to the intermediate transfer medium can be suitably performed.
[0126]
According to the invention of
[0129]
Claims4According to the invention, since the waiting time is at least the time until the next reference mark is detected, the change of the output value can be easily and reliably performed during the secondary transfer by measuring the time based on the reference signal. Can be avoided.
[0130]
Claims5According to the invention, since the standby time is a time during which the intermediate transfer medium is driven to rotate by at least one sub-region, a decrease in throughput is suppressed as compared with a case where the intermediate transfer medium waits for one round. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an internal configuration of a printer which is an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the printer.
FIG. 3 is a cross-sectional view of an intermediate transfer belt.
4A and 4B are development views of the intermediate transfer belt.
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a configuration example of a transfer bias generation circuit.
FIG. 6 is a timing chart showing temporal changes in the state of each part of the engine part for explaining the operation.
FIG. 7 is a timing chart showing temporal changes in the state of each part of the engine part for explaining another operation.
FIG. 8 is a timing chart showing temporal changes in the state of each part of the engine unit for explaining still another operation.
FIG. 9 is a diagram showing a modification.
[Explanation of symbols]
4 Transfer paper
6 Temperature sensor
7 Humidity sensor
11 photoconductor
14 Primary transfer section
31 Intermediate transfer belt (intermediate transfer medium)
31A Bias applying member (primary transfer bias applying means)
32 Vertical synchronization sensor (reference detection means)
37 Secondary transfer section
72 Rotation drive direction
73 Rotational axis direction
75 Transcription prohibited area
76 Transcription permitted area
76A, 76B Sub-region
82 Conductive layer
110 Engine control unit
111 CPU (bias control means, toner image formation control means, bias change determination means, secondary transfer determination means)
116 Primary transfer bias generation circuit (primary transfer bias applying means)
Claims (6)
前記中間転写媒体は、トナー像の1次転写が許可されている転写許可領域と回転軸方向に亘って設定されたトナー像の1次転写が禁止されている転写禁止領域とを備えたもので、
前記中間転写媒体に設けられた基準マークを検出して基準信号を出力する基準検出手段と、
前記基準信号に基づき前記感光体上のトナー像形成制御を行うトナー像形成制御手段と、
予め設定された1次転写バイアスを前記中間転写媒体の導電層に印加する1次転写バイアス印加手段と、
前記中間転写媒体上にトナー像が転写されていない非画像領域が前記1次転写部の通過中であって2次転写が行われていないときに、所定のバイアス変更条件に応じて前記1次転写バイアスの出力値を変更するものであって、前記基準信号の出力時点から、前記非画像領域が前記1次転写部を通過し終わるまでに前記出力値の変更が行われるように予め設定された経過時間の後に前記出力値を変更するバイアス制御手段と、
前記バイアス変更条件により前記出力値の変更が必要であるか否かを前記基準信号の出力時点に判定するバイアス変更判定手段と、
前記出力値の変更が必要であると前記バイアス変更判定手段により判定されたときに、前記出力時点から前記経過時間後に2次転写が行われているか否かを前記出力時点に判定する2次転写判定手段とを備え、
前記トナー像形成制御手段は、前記出力時点から前記経過時間後に2次転写が行われていると前記2次転写判定手段により判定されたときは、予め設定された待機時間だけ次のトナー像形成を待機することを特徴とする画像形成装置。An intermediate transfer medium comprising a plurality of layers including a conductive layer is provided, a toner image is formed on the photosensitive member by a developing means , and the toner image on the photosensitive member is primary-transferred to the rotating intermediate transfer medium in a primary transfer portion. In an image forming apparatus in which a toner image on the intermediate transfer medium is secondarily transferred to a transfer paper in a secondary transfer unit,
The intermediate transfer medium includes a transfer permission area in which primary transfer of a toner image is permitted and a transfer prohibition area in which primary transfer of a toner image set in the rotation axis direction is prohibited. ,
A reference detection means for detecting a reference mark provided on the intermediate transfer medium and outputting a reference signal;
Toner image formation control means for controlling toner image formation on the photoconductor based on the reference signal;
Primary transfer bias applying means for applying a preset primary transfer bias to the conductive layer of the intermediate transfer medium;
When the non-image area where no toner image is transferred onto the intermediate transfer medium is passing through the primary transfer portion and secondary transfer is not performed, the primary transfer is performed according to a predetermined bias change condition. An output value of the transfer bias is changed, and is set in advance so that the output value is changed from the time when the reference signal is output until the non-image area passes through the primary transfer portion. Bias control means for changing the output value after an elapsed time ;
Bias change determination means for determining at the time of output of the reference signal whether or not the output value needs to be changed according to the bias change condition;
When the bias change determination unit determines that the output value needs to be changed, the secondary transfer determines whether the secondary transfer is performed after the elapsed time from the output time. Determination means,
When the secondary transfer determination unit determines that the secondary transfer is performed after the elapsed time from the output time point, the toner image formation control unit forms the next toner image for a preset standby time. image forming apparatus characterized by waiting for a.
前記バイアス制御手段は、前記バイアス変更条件として前記中間転写媒体上に重ね合わされるトナー像の順番を用い、1番目のトナー像の1次転写時と最後のトナー像の1次転写時とで前記1次転写バイアスの出力値を変更することを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。The developing means sequentially forms toner images of different colors on the photoreceptor, and the intermediate transfer medium is formed each time a toner image of each color is formed so that the toner images of the respective colors overlap on the intermediate transfer medium. The primary transfer
The bias control means uses the order of the toner images superimposed on the intermediate transfer medium as the bias changing condition, and performs the first toner image primary transfer and the last toner image primary transfer. The image forming apparatus according to claim 1, wherein an output value of the primary transfer bias is changed.
前記待機時間は、前記中間転写媒体が少なくとも1つの前記サブ領域分だけ回転駆動する時間であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形成装置。 The transfer permission area of the intermediate transfer medium includes a plurality of sub areas to which toner images of a predetermined size are transferred,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the standby time is a time during which the intermediate transfer medium is driven to rotate by at least one sub-region .
前記中間転写媒体は、トナー像の1次転写が許可されている転写許可領域と回転軸方向に亘って設定されたトナー像の1次転写が禁止されている転写禁止領域とを備えたもので、
前記中間転写媒体上にトナー像が転写されていない非画像領域が前記1次転写部の通過中であって2次転写が行われていないときに、前記中間転写媒体に設けられた基準マークを検出することによる基準信号の出力時点から、前記非画像領域が前記1次転写部を通過し終わるまでに1次転写バイアスの出力値の変更が行われるように予め設定された経過時間の後に、所定のバイアス変更条件に応じて前記中間転写媒体の導電層に印加する前記1次転写バイアスの出力値を変更し、
前記基準信号の出力時点に、前記バイアス変更条件に応じて前記出力値の変更が必要であると判定されたときに、当該出力時点から前記経過時間後に2次転写が行われているか否かを当該出力時点に判定し、
前記出力時点から前記経過時間後に2次転写が行われていると判定されたときは、予め設定された待機時間だけ前記基準信号に基づく前記感光体上への次のトナー像形成を待機することを特徴とする画像形成方法。An intermediate transfer medium comprising a plurality of layers including a conductive layer is formed, a toner image is formed on a photoconductor, and the toner image on the photoconductor is primarily transferred to the intermediate transfer medium rotating in a primary transfer portion, and then secondary In an image forming method in which a toner image on the intermediate transfer medium is secondarily transferred onto a transfer sheet in a transfer unit,
The intermediate transfer medium includes a transfer permission area in which primary transfer of a toner image is permitted and a transfer prohibition area in which primary transfer of a toner image set in the rotation axis direction is prohibited. ,
When a non-image area in which no toner image is transferred onto the intermediate transfer medium is passing through the primary transfer portion and secondary transfer is not performed, a reference mark provided on the intermediate transfer medium is After an elapse time that is set in advance so that the output value of the primary transfer bias is changed from the output time point of the reference signal by detection until the non-image area finishes passing through the primary transfer portion, change the output value of the primary transfer bias applied to the conductive layer of the intermediate transfer medium in accordance with a predetermined bias change condition,
When it is determined that the output value needs to be changed according to the bias change condition at the output time of the reference signal, it is determined whether secondary transfer is performed after the elapsed time from the output time. Determine at the time of the output,
When it is determined that the secondary transfer is performed after the lapse of time from the output time, the next toner image formation on the photoconductor based on the reference signal is waited for a preset standby time. An image forming method.
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