JP5070191B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、感光体を含む複数の画像形成ユニットが中間転写体に沿って並列配置されたタンデム式のカラー画像形成装置における感光体表面の研磨方法に関するものである。   The present invention relates to a method for polishing a surface of a photoreceptor in a tandem type color image forming apparatus in which a plurality of image forming units including a photoreceptor are arranged in parallel along an intermediate transfer body.

近年、電子写真プロセスを用いた画像形成装置の像担持体として、a−Si感光体ドラムが広く用いられている。a−Si感光体ドラムは、高硬度で優れた耐久性を有しており、長期間使用後も感光体としての特性がほとんど劣化せず高画質が保持できるため、ランニングコストも低く取り扱いも容易であるとともに、環境に対する安全性も高い優れた像担持体である。   In recent years, an a-Si photosensitive drum has been widely used as an image carrier of an image forming apparatus using an electrophotographic process. The a-Si photoconductor drum has high hardness and excellent durability, and its characteristics as a photoconductor are hardly deteriorated even after long-term use. In addition, the image carrier is excellent in environmental safety.

このようなa−Si感光体ドラムを用いた画像形成装置においては、帯電装置を用いて感光体ドラムの帯電を行うと、帯電装置からの放電によりオゾンが発生する。このオゾンにより空気中の成分が分解され、NOxやSOx等のイオン生成物が生成される。このイオン生成物は水溶性であることにより、感光体ドラムに付着し、感光体ドラム表面の0.1μm程度の粗さ構造内に入り込むために、汎用機で使用されるクリーニングシステムでは取り除くことができない。高湿環境下では、このイオン生成物が大気中の水分を取り込むことで感光体ドラム表面の抵抗が低下するため、感光体ドラム表面に形成された静電潜像のエッジ部で電位の横流れが起こり、その結果、像流れ現象が発生する。   In such an image forming apparatus using an a-Si photosensitive drum, when the photosensitive drum is charged using a charging device, ozone is generated by discharge from the charging device. The components in the air are decomposed by the ozone, and ion products such as NOx and SOx are generated. Since this ion product is water-soluble, it adheres to the photosensitive drum and enters into a roughness structure of about 0.1 μm on the surface of the photosensitive drum, so that it can be removed by a cleaning system used in a general-purpose machine. Can not. In a high humidity environment, the ion product takes in moisture from the atmosphere and the resistance of the surface of the photosensitive drum is lowered. Therefore, the lateral flow of the potential occurs at the edge of the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum. Occurs, resulting in an image drift phenomenon.

特に、印字率が低い(トナー消費量が少ない)画像を出力した場合、感光体表面へのイオン生成物の付着量が増大し、高湿環境下では上述した像流れ現象が発生する。また、付着物により感光体表面の摩擦抵抗が上昇し、感光体から中間転写体への転写(一次転写)効率の低下、クリーニングブレード筋による画像劣化、クリーニングブレード端部の巻き上がり等の不具合が発生する。さらに、感光体の駆動負荷が増加するためジッタの原因にもなる。   In particular, when an image with a low printing rate (toner consumption is small) is output, the amount of ion products adhering to the surface of the photoreceptor increases, and the above-described image flow phenomenon occurs in a high humidity environment. In addition, the adherence increases the frictional resistance of the surface of the photoconductor, resulting in a decrease in transfer (primary transfer) efficiency from the photoconductor to the intermediate transfer member, image deterioration due to cleaning blade streaks, and winding up of the cleaning blade end. appear. Furthermore, since the driving load of the photosensitive member increases, it causes a jitter.

そこで、簡易な構成で感光体ドラム表面の抵抗低下を抑えて像流れを低減する方法が提案されており、特許文献1、2には、研磨剤を混入させたトナー(研磨トナー)と研磨部材(摺擦ローラ及びクリーニングブレード)の相互作用で感光体を研磨することにより、ヒータ等を用いることなくオゾン生成物を除去する方法が開示されている。   In view of this, a method for reducing the image flow by suppressing a decrease in resistance on the surface of the photosensitive drum with a simple configuration has been proposed. Patent Documents 1 and 2 disclose a toner (polishing toner) mixed with an abrasive and a polishing member. There is disclosed a method of removing ozone products without using a heater or the like by polishing a photoconductor by the interaction of (rubbing roller and cleaning blade).

上記のような研磨システムでは、通常の印字動作中においても感光体上の残留トナーを用いて感光体表面の研磨が行われるが、非印字時(装置立ち上げ時や印字後の待機モード)にトナーを印字または現像し、トナーを記録媒体に転写させることなく感光体ユニット内の研磨手段に積極的に供給して感光体表面の研磨に使用する感光体リフレッシュモードが実行される。
特開平11−3014号公報 特開平11−133462号公報 特開2004−53917号公報
In the polishing system as described above, the surface of the photosensitive member is polished using the residual toner on the photosensitive member even during a normal printing operation, but at the time of non-printing (when the apparatus is started up or in a standby mode after printing). The photosensitive member refresh mode is used in which the toner is printed or developed, and the toner is actively supplied to the polishing means in the photosensitive unit without being transferred to the recording medium and used for polishing the surface of the photosensitive member.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-3014 JP-A-11-133462 JP 2004-53917 A

複数の感光体を備えたタンデム式のカラー画像形成装置においては、印字率が低い場合や単色の印字が連続した場合でも各色毎に感光体上にトナーを吐出して各感光体の研磨を実施し、感光体表面の摩擦抵抗を常に一定以下に維持しておく必要がある。ここで、同じ印字率の画像を印字した場合でも、中間転写体の移動方向上流側に位置する感光体表面への付着物が下流側に位置する感光体に比べて多くなり、表面摩擦抵抗値が上昇する。   In a tandem type color image forming apparatus equipped with a plurality of photoconductors, even if the printing rate is low or single color printing is continued, toner is discharged onto the photoconductor for each color and polishing of each photoconductor is performed. However, it is necessary to always keep the frictional resistance of the surface of the photoreceptor below a certain level. Here, even when an image with the same printing rate is printed, the amount of deposits on the surface of the photoreceptor located upstream in the moving direction of the intermediate transfer member is larger than that on the photoreceptor located downstream, and the surface friction resistance value Rises.

つまり、上流側の感光体へ現像されたトナーは中間転写体上へ順次転写されるため、中間転写体上のトナー量は下流側へ行くほど多くなる。従って、同じ印字率の画像を印字しても下流側の感光体への逆転写現象により上流側の感光体に比べて感光体へのトナー供給量が多くなり、下流側の感光体表面の研磨効果が高くなるためである。この現象は、特に2%以下の低印字率で顕著となる。   In other words, the toner developed on the upstream photoconductor is sequentially transferred onto the intermediate transfer member, so that the amount of toner on the intermediate transfer member increases toward the downstream side. Therefore, even if an image having the same printing rate is printed, the amount of toner supplied to the photoconductor is larger than that of the upstream photoconductor due to the reverse transfer phenomenon to the downstream photoconductor, and the downstream photoconductor surface is polished. This is because the effect becomes high. This phenomenon becomes remarkable particularly at a low printing rate of 2% or less.

そのため、感光体リフレッシュモードの実施回数を多くして上流側の感光体を十分に研磨する必要が生じるが、感光体リフレッシュモード実行中は通常の印字動作を停止する必要があるため画像形成効率が低下し、印字動作以外でのトナー消費量が増加してしまうという問題点があった。また、上流側の感光体へトナーを供給する方法として、特許文献3には中間転写体上の残留トナーを像担持体(感光体)上に逆転写し、クリーニング手段により回収して再利用する画像形成装置が開示されているが、特許文献3では最も上流の回収剤専用感光体にのみ逆転写されるため、他の全ての感光体にトナーを供給して表面摩擦抵抗の上昇を抑制することはできなかった。   For this reason, it is necessary to increase the number of executions of the photoconductor refresh mode to sufficiently polish the upstream photoconductor. However, since the normal printing operation needs to be stopped during execution of the photoconductor refresh mode, the image forming efficiency is improved. There is a problem that the toner consumption is reduced except for the printing operation. Further, as a method of supplying toner to the upstream photoconductor, Patent Document 3 discloses an image in which the residual toner on the intermediate transfer member is reversely transferred onto the image carrier (photosensitive member), collected by the cleaning means, and reused. Although a forming apparatus is disclosed, in Patent Document 3, since the reverse transfer is performed only to the most upstream recovery agent-dedicated photoconductor, toner is supplied to all other photoconductors to suppress an increase in surface frictional resistance. I couldn't.

本発明は、上記問題点に鑑み、研磨剤の添加されたトナーを上流側の感光体に効率良く供給することにより、感光体表面の付着物を効率良く除去して表面摩擦抵抗の上昇を抑制できるタンデム式のカラー画像形成装置を提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention efficiently removes deposits on the surface of the photoconductor and suppresses an increase in surface frictional resistance by efficiently supplying the toner to which the abrasive is added to the photoconductor on the upstream side. An object of the present invention is to provide a tandem type color image forming apparatus.

上記目的を達成するために本発明は、像担持体と、該像担持体表面に研磨剤を含むトナーを付着させて静電潜像に応じたトナー像を形成する現像装置と、前記像担持体表面に所定の圧力で圧接されるとともに前記像担持体表面を研磨する研磨部材と、を含む複数の画像形成ユニットと、前記像担持体上に現像されたトナー像が順次積層される無端状の中間転写体と、前記像担持体上に現像されたトナー像を前記中間転写体上に積層する一次転写手段と、前記中間転写体上に積層されたトナー像を記録媒体上に一度に転写する二次転写手段と、を備えたカラー画像形成装置において、カラー単発印字終了後、またはカラー連続印字における最終印字終了後に前記中間転写体を1回以上回転させる間に1つ以上の前記一次転写手段にトナーと同極性の転写逆バイアスを印加して前記中間転写体上の残留トナーを1つ以上の前記像担持体上に供給することを特徴としている。   To achieve the above object, the present invention provides an image carrier, a developing device that forms a toner image corresponding to an electrostatic latent image by attaching a toner containing an abrasive to the surface of the image carrier, and the image carrier. A plurality of image forming units that are pressed against the surface of the body with a predetermined pressure and that polish the surface of the image carrier, and an endless shape in which the developed toner images are sequentially stacked on the image carrier An intermediate transfer member, a primary transfer means for laminating a toner image developed on the image carrier on the intermediate transfer member, and a toner image laminated on the intermediate transfer member at a time onto a recording medium. One or more of the primary transfer during the rotation of the intermediate transfer body one or more times after the end of the single color printing or after the end of the final printing in the continuous color printing. Same polarity as toner It is characterized in that by applying a transfer reverse bias supplying the residual toner on the intermediate transfer body on one or more of the image bearing member.

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記中間転写体上の残留トナーが供給される前記像担持体の表面電位を0付近とすることを特徴としている。   In the image forming apparatus having the above-described configuration, the surface potential of the image carrier to which the residual toner on the intermediate transfer member is supplied is approximately zero.

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記中間転写体上の残留トナーを除去する中間転写体クリーニング手段が設けられ、前記中間転写体を1回以上回転させる間、前記中間転写体クリーニング手段に印加されるバイアスをOFFとするか、或いはトナーと同極性のバイアスを印加することを特徴としている。   According to the present invention, in the image forming apparatus having the above-described configuration, an intermediate transfer body cleaning unit that removes residual toner on the intermediate transfer body is provided, and the intermediate transfer body cleaning is performed while the intermediate transfer body is rotated at least once. The bias applied to the means is turned OFF or a bias having the same polarity as that of the toner is applied.

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、カラー単発印字終了後、またはカラー連続印字における最終印字終了後に前記画像形成ユニットのいずれかでブラックの研磨用画像を形成して前記中間転写体上に転写し、前記二次転写手段に印加されるバイアスをOFFとするか、或いはトナーと同極性の転写逆バイアスを印加した状態で前記中間転写体を1回以上回転させることを特徴としている。   According to the present invention, in the image forming apparatus having the above-described configuration, a black polishing image is formed on any one of the image forming units after completion of single color printing or after final printing in continuous color printing. The intermediate transfer member is rotated at least once in a state where the bias applied to the secondary transfer means is turned OFF or the transfer reverse bias having the same polarity as that of the toner is applied.

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記各画像形成ユニットで使用される複数色のトナーのうち、ブラックトナーは他のカラートナーよりも多くの研磨剤を含むことを特徴としている。   Further, according to the present invention, in the image forming apparatus configured as described above, among the toners of a plurality of colors used in each image forming unit, the black toner contains more abrasive than the other color toners.

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記各画像形成ユニットのうち所定枚数当たりの平均印字率が所定値以下の低印字ユニットに対応する前記一次転写手段にのみ転写逆バイアスを印加することを特徴としている。   According to the present invention, in the image forming apparatus configured as described above, a transfer reverse bias is applied only to the primary transfer unit corresponding to a low print unit having an average printing rate per predetermined number of sheets or less among the image forming units. It is characterized by that.

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記各画像形成ユニットのうち所定枚数当たりの平均印字率が所定値以下の低印字ユニットに対応する前記一次転写手段にのみ転写逆バイアスを印加するとともに、前記研磨用画像は、前記低印字ユニットにおいて使用した印字一枚当たりのトナー量と合わせて所定量となるトナーで形成されることを特徴としている。   According to the present invention, in the image forming apparatus configured as described above, a transfer reverse bias is applied only to the primary transfer unit corresponding to a low print unit having an average printing rate per predetermined number of sheets or less among the image forming units. At the same time, the polishing image is formed by a predetermined amount of toner together with the amount of toner per printed sheet used in the low printing unit.

本発明の第1の構成によれば、通常の印字動作終了後にトナー残量の少ない上流側の像担持体に中間転写体上の残留トナーを供給可能となるため、研磨部材による像担持体表面の研磨効果を促進して像担持体表面の摩擦係数の上昇を抑制可能となる。また、現像装置からトナーを強制排出して像担持体表面を研磨するリフレッシュモードの実行頻度も削減できるため、無駄なトナーの消費が抑制されるとともに画像形成効率も向上する。   According to the first configuration of the present invention, since the residual toner on the intermediate transfer member can be supplied to the upstream image carrier having a small amount of toner after the end of the normal printing operation, the surface of the image carrier by the polishing member It is possible to suppress the increase in the coefficient of friction on the surface of the image carrier by promoting the polishing effect. Further, since the frequency of execution of the refresh mode in which the toner is forcibly discharged from the developing device and the surface of the image carrier is polished can be reduced, wasteful toner consumption is suppressed and the image forming efficiency is improved.

また、本発明の第2の構成によれば、上記第1の構成の画像形成装置において、中間転写体上の残留トナーが供給される像担持体の表面電位を0付近とすることにより、一次転写手段に印加する転写逆バイアスを過度に大きくすることなく中間転写体上の残留トナーを像担持体上に円滑に移動させることができる。   Further, according to the second configuration of the present invention, in the image forming apparatus having the first configuration, the surface potential of the image carrier to which the residual toner on the intermediate transfer body is supplied is set to about 0, whereby the primary The residual toner on the intermediate transfer member can be smoothly moved onto the image carrier without excessively increasing the reverse transfer bias applied to the transfer means.

また、本発明の第3の構成によれば、上記第1又は第2の構成の画像形成装置において、中間転写体を1回以上回転させる間、中間転写体クリーニング手段に印加されるバイアスをOFFとするか、或いはトナーと同極性のバイアスを印加することにより、中間転写体クリーニング手段へのトナー付着を防止して像担持体上へのトナー供給効率を高めることができる。   According to the third configuration of the present invention, in the image forming apparatus having the first or second configuration, the bias applied to the intermediate transfer member cleaning unit is turned off while the intermediate transfer member is rotated at least once. Alternatively, by applying a bias having the same polarity as the toner, it is possible to prevent the toner from adhering to the intermediate transfer member cleaning means and to increase the efficiency of supplying the toner onto the image carrier.

また、本発明の第4の構成によれば、上記第1乃至第3のいずれかの構成の画像形成装置において、通常の印字動作終了後にブラックの研磨用画像を形成して中間転写体上に転写し、二次転写手段に印加されるバイアスをOFFとするか、或いはトナーと同極性の転写逆バイアスを印加した状態で中間転写体を1回以上回転させることにより、低印字率の画像のみを出力する場合にも十分な量のトナーを上流側の像担持体へ送り込むことができ、研磨効率の低下を抑制することができる。   According to the fourth configuration of the present invention, in the image forming apparatus having any one of the first to third configurations, a black polishing image is formed on the intermediate transfer member after the normal printing operation is completed. Transfer and turn off the bias applied to the secondary transfer means, or rotate the intermediate transfer body one or more times with the reverse transfer bias of the same polarity as the toner applied, so that only images with a low printing rate Can output a sufficient amount of toner to the image carrier on the upstream side, thereby suppressing a reduction in polishing efficiency.

また、本発明の第5の構成によれば、上記第4の構成の画像形成装置において、各画像形成ユニットで使用される複数色のトナーのうち、ブラックトナーに他のカラートナーよりも多くの研磨剤を添加しておくことにより、トナーの色味を変化させずに像担持体の研磨効果をより高めることができる。   Further, according to the fifth configuration of the present invention, in the image forming apparatus having the fourth configuration, among the plurality of color toners used in each image forming unit, the black toner has a larger amount than the other color toners. By adding an abrasive, it is possible to further enhance the polishing effect of the image carrier without changing the color of the toner.

また、本発明の第6の構成によれば、上記第1乃至第5のいずれかの構成の画像形成装置において、各画像形成ユニットのうち低印字ユニットに対応する一次転写手段にのみ転写逆バイアスを印加することにより、中間転写体上の残留トナーをトナー供給量の少ない像担持体へ優先的に送り込むことができるため、各像担持体へのトナー供給量が平均化され、全ての像担持体を過不足なく研磨することができる。   According to the sixth configuration of the present invention, in the image forming apparatus having any one of the first to fifth configurations, the transfer reverse bias is applied only to the primary transfer unit corresponding to the low print unit among the image forming units. By applying the toner, the residual toner on the intermediate transfer member can be preferentially fed to the image carrier with a small amount of toner supply, so the toner supply amount to each image carrier is averaged, and all image carriers are The body can be polished without excess or deficiency.

また、本発明の第7の構成によれば、上記第4又は第5の構成の画像形成装置において、各画像形成ユニットのうち低印字ユニットに対応する一次転写手段にのみ転写逆バイアスを印加するとともに、低印字ユニットにおいて使用した印字一枚当たりのトナー量と合わせて所定量となるトナーで研磨用画像を形成することにより、ブラックトナーの使用量を十分な研磨効果を確保できる最低限の使用量に抑えることができる。   According to the seventh configuration of the present invention, in the image forming apparatus having the fourth or fifth configuration, the transfer reverse bias is applied only to the primary transfer unit corresponding to the low print unit among the image forming units. At the same time, the minimum amount of black toner used can ensure a sufficient polishing effect by forming a polishing image with a predetermined amount of toner combined with the amount of toner per printed sheet used in the low printing unit. The amount can be suppressed.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明のタンデム型カラー画像形成装置の構成を示す概略図である。画像形成装置100本体内には4つの画像形成ユニットPa、Pb、Pc及びPdが、搬送方向上流側(図1では右側)から順に配設されている。これらの画像形成ユニットPa〜Pdは、異なる4色(イエロー、シアン、マゼンタ及びブラック)の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの画像を順次形成する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a tandem color image forming apparatus of the present invention. In the main body of the image forming apparatus 100, four image forming units Pa, Pb, Pc, and Pd are sequentially arranged from the upstream side in the transport direction (the right side in FIG. 1). These image forming units Pa to Pd are provided corresponding to images of four different colors (yellow, cyan, magenta, and black), and yellow, cyan, magenta, and the like by respective steps of charging, exposure, development, and transfer. And a black image are sequentially formed.

この画像形成ユニットPa〜Pdには、各色の可視像(トナー像)を担持する感光体ドラム1a、1b、1c及び1dが配設されており、これらの感光体ドラム1a〜1d上に形成されたトナー像が、駆動手段(図示せず)により図1において時計回りに回転しながら各画像形成ユニットに隣接して移動する中間転写ベルト8上に順次転写(一次転写)された後、二次転写ローラ9において用紙P上に一度に転写(二次転写)され、さらに、定着部7において用紙P上に定着された後、装置本体より排出される構成となっている。感光体ドラム1a〜1dを図1において反時計回りに回転させながら、各感光体ドラム1a〜1dに対する画像形成プロセスが実行される。   The image forming units Pa to Pd are provided with photosensitive drums 1a, 1b, 1c and 1d which carry visible images (toner images) of the respective colors, and are formed on these photosensitive drums 1a to 1d. The toner images thus transferred are sequentially transferred (primary transfer) onto an intermediate transfer belt 8 that moves adjacent to each image forming unit while rotating clockwise in FIG. 1 by a driving means (not shown). The image is transferred onto the paper P at a time (secondary transfer) by the next transfer roller 9 and further fixed on the paper P by the fixing unit 7 and then discharged from the apparatus main body. An image forming process for each of the photosensitive drums 1a to 1d is executed while rotating the photosensitive drums 1a to 1d counterclockwise in FIG.

トナー像が転写される用紙Pは、装置下部の用紙カセット16内に収容されており、給紙ローラ12a及びレジストローラ対12bを介して二次転写ローラ9へと搬送される。中間転写ベルト8には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない(シームレス)ベルトが用いられる。また、画像形成ユニットPaの上流側には中間転写ベルト8表面に残存するトナーを除去するためのベルトクリーニング装置19が配置されている。   The paper P onto which the toner image is transferred is housed in a paper cassette 16 at the lower part of the apparatus, and is conveyed to the secondary transfer roller 9 via the paper feed roller 12a and the registration roller pair 12b. A sheet made of a dielectric resin is used for the intermediate transfer belt 8, and a belt in which both ends thereof are overlapped and joined to form an endless shape, or a belt without a seam (seamless) is used. A belt cleaning device 19 for removing the toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 8 is disposed upstream of the image forming unit Pa.

次に、画像形成ユニットPa〜Pdについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム1a〜1dの周囲及び下方には、感光体ドラム1a〜1dを帯電させる帯電装置2a、2b、2c及び2dと、各感光体ドラム1a〜1dに画像情報を露光する露光ユニット4と、感光体ドラム1a〜1d上にトナー像を形成する現像装置3a、3b、3c及び3dと、感光体ドラム1a〜1d上に残留した現像剤(トナー)を除去するクリーニング装置5a、5b、5c及び5dが設けられている。   Next, the image forming units Pa to Pd will be described. There are charging devices 2a, 2b, 2c and 2d for charging the photosensitive drums 1a to 1d and image information on the photosensitive drums 1a to 1d around and below the photosensitive drums 1a to 1d, which are rotatably arranged. The exposure unit 4 for exposing the toner, the developing devices 3a, 3b, 3c and 3d for forming toner images on the photosensitive drums 1a to 1d, and the developer (toner) remaining on the photosensitive drums 1a to 1d are removed. Cleaning devices 5a, 5b, 5c and 5d are provided.

ユーザにより画像形成開始が入力されると、先ず、帯電装置2a〜2dによって感光体ドラム1a〜1dの表面を一様に帯電させ、次いで露光ユニット4によって光照射し、各感光体ドラム1a〜1d上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像装置3a〜3dは、感光体ドラム1a〜1dに対向配置された現像ローラ(現像剤担持体)を備え、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各色のトナーが補給装置(図示せず)によって所定量充填されている。このトナーは、現像装置3a〜3dの現像ローラにより感光体ドラム1a〜1d上に供給され、静電的に付着することにより、露光ユニット4からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。   When an image formation start is input by the user, first, the surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d are uniformly charged by the charging devices 2a to 2d, and then light is irradiated by the exposure unit 4 to each of the photosensitive drums 1a to 1d. An electrostatic latent image corresponding to the image signal is formed on the top. Each of the developing devices 3a to 3d includes a developing roller (developer carrying member) disposed opposite to the photosensitive drums 1a to 1d, and toners of each color of yellow, cyan, magenta, and black are supplied by a replenishing device (not shown). A predetermined amount is filled. This toner is supplied onto the photosensitive drums 1a to 1d by the developing rollers of the developing devices 3a to 3d, and electrostatically adheres to the electrostatic latent image formed by exposure from the exposure unit 4. A toner image is formed.

そして、中間転写ベルト8に所定の転写電圧で電界が付与された後、転写ローラ6a〜6dにより感光体ドラム1a〜1d上のイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックのトナー像が中間転写ベルト8上に一次転写される。これらの4色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム1a〜1dの表面に残留したトナーがクリーニング装置5a〜5dにより除去される。   After an electric field is applied to the intermediate transfer belt 8 at a predetermined transfer voltage, yellow, cyan, magenta and black toner images on the photosensitive drums 1a to 1d are transferred onto the intermediate transfer belt 8 by the transfer rollers 6a to 6d. Primary transcription. These four color images are formed with a predetermined positional relationship predetermined for forming a predetermined full-color image. Thereafter, the toner remaining on the surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d is removed by the cleaning devices 5a to 5d in preparation for the subsequent formation of a new electrostatic latent image.

中間転写ベルト8は、従動ローラ10、駆動ローラ11及びテンションローラ20に掛け渡されており、駆動モータ(図示せず)による駆動ローラ11の回転に伴い中間転写ベルト8が時計回りに回転を開始すると、用紙Pがレジストローラ12bから所定のタイミングで中間転写ベルト8に隣接して設けられた二次転写ローラ9へ搬送され、中間転写ベルト8とのニップ部(二次転写ニップ部)において用紙P上にフルカラー画像が二次転写される。トナー像が転写された用紙Pは定着部7へと搬送される。   The intermediate transfer belt 8 is stretched over a driven roller 10, a drive roller 11, and a tension roller 20, and the intermediate transfer belt 8 starts to rotate clockwise as the drive roller 11 is rotated by a drive motor (not shown). Then, the sheet P is conveyed from the registration roller 12b to the secondary transfer roller 9 provided adjacent to the intermediate transfer belt 8 at a predetermined timing, and the sheet P is conveyed at a nip portion (secondary transfer nip portion) with the intermediate transfer belt 8. A full color image is secondarily transferred onto P. The paper P on which the toner image is transferred is conveyed to the fixing unit 7.

定着部7に搬送された用紙Pは、定着ローラ対13のニップ部(定着ニップ部)を通過する際に加熱及び加圧されてトナー像が用紙Pの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Pは、複数方向に分岐した分岐部14によって搬送方向が振り分けられる。用紙Pの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラ15によって排出トレイ17に排出される。   The sheet P conveyed to the fixing unit 7 is heated and pressurized when passing through the nip portion (fixing nip portion) of the pair of fixing rollers 13 to fix the toner image on the surface of the sheet P, and a predetermined full-color image is formed. It is formed. The paper P on which the full-color image is formed is distributed in the transport direction by the branching section 14 that branches in a plurality of directions. When an image is formed on only one side of the paper P, it is discharged as it is onto the discharge tray 17 by the discharge roller 15.

一方、用紙Pの両面に画像を形成する場合は、定着部7を通過した用紙Pの一部を一旦排出ローラ15から装置外部にまで突出させる。その後、用紙Pは排出ローラ15を逆回転させることにより分岐部14で用紙搬送路18に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ローラ9に再搬送される。そして、中間転写ベルト8上に形成された次の画像が二次転写ローラ9により用紙Pの画像が形成されていない面に転写され、定着部7に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ17に排出される。   On the other hand, when forming images on both sides of the paper P, a part of the paper P that has passed through the fixing unit 7 is once projected from the discharge roller 15 to the outside of the apparatus. Thereafter, the paper P is distributed to the paper transport path 18 by the branching section 14 by rotating the discharge roller 15 in the reverse direction, and is transported again to the secondary transfer roller 9 with the image surface reversed. Then, after the next image formed on the intermediate transfer belt 8 is transferred to the surface of the paper P on which the image is not formed by the secondary transfer roller 9 and conveyed to the fixing unit 7 to fix the toner image, It is discharged to the discharge tray 17.

図2は、図1における画像形成ユニットPa付近の拡大図である。なお、画像形成ユニットPb〜Pdについても基本的に同様の構成であるため説明を省略する。感光体ドラム1aの周囲には、ドラム回転方向(図2の反時計回り)に沿って帯電装置2a、現像装置4a、クリーニング装置5aが配設され、中間転写ベルト8を挟んで一次転写ローラ6aが配置されている。また、感光体ドラム1aに対し中間転写ベルト8の回転方向上流側には中間転写ベルト8を挟んで従動ローラ10に対向するベルトクリーニングローラ19aを備えたベルトクリーニング装置19が配置されている。   FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of the image forming unit Pa in FIG. Since the image forming units Pb to Pd have basically the same configuration, description thereof is omitted. Around the photosensitive drum 1a, a charging device 2a, a developing device 4a, and a cleaning device 5a are arranged along the drum rotation direction (counterclockwise in FIG. 2), and the primary transfer roller 6a with the intermediate transfer belt 8 interposed therebetween. Is arranged. Further, a belt cleaning device 19 including a belt cleaning roller 19a facing the driven roller 10 with the intermediate transfer belt 8 interposed therebetween is disposed on the upstream side in the rotation direction of the intermediate transfer belt 8 with respect to the photosensitive drum 1a.

帯電装置2aは、感光体ドラム1aに接触してドラム表面に帯電バイアスを印加する帯電ローラ21と、帯電ローラ21をクリーニングするための帯電クリーニングローラ23とを有している。現像装置4aは、2本の攪拌搬送スクリュー25と、磁気ローラ27と、現像ローラ29とを有するタッチダウン現像式であり、現像ローラ29にトナーと同極性(正)の現像バイアスを印加してドラム表面にトナーを飛翔させる。   The charging device 2 a includes a charging roller 21 that contacts the photosensitive drum 1 a and applies a charging bias to the drum surface, and a charging cleaning roller 23 for cleaning the charging roller 21. The developing device 4a is a touch-down developing type having two agitating and conveying screws 25, a magnetic roller 27, and a developing roller 29. A developing bias having the same polarity (positive) as that of toner is applied to the developing roller 29. Toner flies over the drum surface.

クリーニング装置5aは、摺擦ローラ30、クリーニングブレード31、及び回収スクリュー33を有している。摺擦ローラ30は感光体ドラム1aに所定の圧力で圧接されており、図示しない駆動手段により感光体ドラム1aとの当接面において同一方向に回転駆動されるが、その周速は感光体ドラム1aの周速よりも速く(ここでは1.2倍)制御されている。摺擦ローラ30としては、例えば金属シャフトの周囲にローラ体としてEPDMゴム製でアスカC硬度55°の発泡体層を形成した構造が挙げられる。ローラ体の材質としてはEPDMゴムに限定されず、他の材質のゴムや発泡ゴム体であっても良く、アスカC硬度が10〜90°の範囲のものが好適に使用される。   The cleaning device 5 a includes a rubbing roller 30, a cleaning blade 31, and a collection screw 33. The rubbing roller 30 is pressed against the photosensitive drum 1a with a predetermined pressure, and is driven to rotate in the same direction on the contact surface with the photosensitive drum 1a by a driving means (not shown). The speed is controlled faster than the peripheral speed of 1a (1.2 times here). Examples of the rubbing roller 30 include a structure in which a foam layer made of EPDM rubber and having an Asuka C hardness of 55 ° is formed as a roller body around a metal shaft. The material of the roller body is not limited to EPDM rubber, but may be rubber or foam rubber body of other materials, and those having an Asuka C hardness in the range of 10 to 90 ° are preferably used.

感光体ドラム1a表面の、摺擦ローラ30との当接面よりも回転方向下流側には、クリーニングブレード31が感光体ドラム1aに当接した状態で固定されている。クリーニングブレード31としては、例えばJIS硬度が78°のポリウレタンゴム製のブレードが用いられ、その当接点において感光体接線方向に対し所定の角度で取り付けられている。なお、クリーニングブレード31の材質及び硬度、寸法、感光体ドラム1aへの食い込み量及び圧接力等は、感光体ドラム1aの仕様に応じて適宜設定される。   A cleaning blade 31 is fixed in contact with the photosensitive drum 1a on the surface of the photosensitive drum 1a downstream of the contact surface with the rubbing roller 30 in the rotation direction. As the cleaning blade 31, for example, a polyurethane rubber blade having a JIS hardness of 78 ° is used, and is attached at a predetermined angle with respect to the tangential direction of the photosensitive member at the contact point. The material, hardness, dimensions, the amount of biting into the photosensitive drum 1a, the pressure contact force, and the like of the cleaning blade 31 are appropriately set according to the specifications of the photosensitive drum 1a.

摺擦ローラ30及びクリーニングブレード31によって感光体ドラム1a表面から除去された残留トナーは、回収スクリュー33の回転に伴ってクリーニング装置5a(図2参照)の外部に排出される。本発明に用いられるトナーとしては、トナー粒子表面に研磨剤としてシリカ、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、アルミナ等が埋め込まれて表面に一部突出するように保持されたものや、研磨剤がトナー表面に静電的に付着しているものが用いられる。   Residual toner removed from the surface of the photosensitive drum 1a by the rubbing roller 30 and the cleaning blade 31 is discharged to the outside of the cleaning device 5a (see FIG. 2) as the recovery screw 33 rotates. As the toner used in the present invention, silica, titanium oxide, strontium titanate, alumina or the like is embedded in the toner particle surface as an abrasive and held so as to partially protrude on the surface. Those that are electrostatically attached to the surface are used.

このように摺擦ローラ30を感光体ドラム1aに対し速度差を持って回転させることで研磨剤を含む残留トナーによって感光体ドラム1aの表面を研磨し、摺擦ローラ30及びクリーニングブレード31によってドラム表面の水分や汚染物質を残留トナーと共に除去する。   The surface of the photosensitive drum 1a is polished by the residual toner containing the abrasive by rotating the rubbing roller 30 with a speed difference with respect to the photosensitive drum 1a, and the drum is formed by the rubbing roller 30 and the cleaning blade 31. Remove surface moisture and contaminants along with residual toner.

また、各画像形成ユニットPa〜Pdにおける印字率や環境条件等によっては、画像形成後の残留トナーによる研磨だけでは感光体ドラム1a〜1dの研磨が十分でない場合もある。そこで、現像装置4a〜4d内のトナーを感光体ドラム1a〜1d側に強制排出する工程と、感光体ドラム1a〜1d側へ排出されたトナーをクリーニング装置5a〜5dの摺擦ローラ30に供給して感光体ドラム1a〜1dの表面を研磨する工程とを各1回以上含む感光体リフレッシュモードを実行する。   Further, depending on the printing rate and environmental conditions in each of the image forming units Pa to Pd, the polishing of the photosensitive drums 1a to 1d may not be sufficient only by polishing with residual toner after image formation. Therefore, the step of forcibly discharging the toner in the developing devices 4a to 4d to the photosensitive drums 1a to 1d and the toner discharged to the photosensitive drums 1a to 1d are supplied to the rubbing rollers 30 of the cleaning devices 5a to 5d. Then, the photosensitive member refresh mode including the step of polishing the surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d at least once is executed.

この感光体リフレッシュモードを、例えば画像形成装置を電源オフ状態やスリープ(省電力)モードからコピー開始状態まで立ち上げる際、或いは所定枚数の印字毎に実行することにより、感光体ドラム1a表面の付着物を短時間で除去することができ、長期間に亘って像流れを効果的に防止するとともにドラム表面の感光層の研磨量も一定にできる有効な研磨システムとなる。なお、感光体リフレッシュモードの実行時間は、使用する感光層の構成や装置の使用環境、リフレッシュモードの実行間隔等に応じて適宜設定される。   The photosensitive drum refresh mode is executed when, for example, the image forming apparatus is started from the power-off state or the sleep (power saving) mode to the copy start state, or after every predetermined number of printings. The kimono can be removed in a short time, and an effective polishing system capable of effectively preventing image flow over a long period of time and making the polishing amount of the photosensitive layer on the drum surface constant. The execution time of the photoreceptor refresh mode is appropriately set according to the configuration of the photosensitive layer to be used, the use environment of the apparatus, the refresh mode execution interval, and the like.

次に、本発明の画像形成装置の制御経路について説明する。図3は、本発明の画像形成装置に用いられる制御経路の一例を示すブロック図である。なお、画像形成装置100を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置100全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。   Next, the control path of the image forming apparatus of the present invention will be described. FIG. 3 is a block diagram showing an example of a control path used in the image forming apparatus of the present invention. It should be noted that since various control of each part of the apparatus is performed when the image forming apparatus 100 is used, the control path of the entire image forming apparatus 100 becomes complicated. Therefore, here, a portion of the control path that is necessary for the implementation of the present invention will be mainly described.

制御部90は、中央演算処理装置としてのCPU(Central Processing Unit)91、読み出し専用の記憶部であるROM(Read Only Memory)92、読み書き自在の記憶部であるRAM(Random Access Memory)93、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部94、カウンタ95、画像形成装置100内の各装置に制御信号を送信したり操作部50からの入力信号を受信したりする複数(ここでは2つ)のI/F(インターフェイス)96を少なくとも備えている。また、制御部90は、装置本体内部の任意の場所に配置可能である。   The control unit 90 includes a central processing unit (CPU) 91 as a central processing unit, a read only memory (ROM) 92 that is a read-only storage unit, a random access memory (RAM) 93 that is a read / write storage unit, A plurality of (two in this case) that transmit a control signal to each device in the temporary storage unit 94, the counter 95, and the image forming apparatus 100 for storing image data and the like, and receive an input signal from the operation unit 50. The I / F (interface) 96 is provided. Further, the control unit 90 can be arranged at an arbitrary location inside the apparatus main body.

ROM92には、画像形成装置100の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、画像形成装置100の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。RAM93には、画像形成装置100の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置100の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。また、ROM92(或いはRAM93)には、感光体リフレッシュモードの実行の要否を判断する印刷枚数や、後述するように印字終了後に中間転写ベルト8上の残留トナーを感光体ドラム1a〜1dに供給する際、供給先の感光体ドラムの決定に用いられる基準印字率も格納されている。カウンタ95は、印刷枚数を積算してカウントする。なお、カウンタ95を別途設けなくても、例えばRAM93でその回数を記憶するようにしてもよい。   The ROM 92 stores a control program for the image forming apparatus 100, data necessary for control, and the like that are not changed during use of the image forming apparatus 100. The RAM 93 stores necessary data generated during the control of the image forming apparatus 100, data temporarily required for controlling the image forming apparatus 100, and the like. Further, the ROM 92 (or RAM 93) supplies the photosensitive drums 1a to 1d with the number of printed sheets for determining whether or not the photosensitive member refresh mode needs to be executed and the residual toner on the intermediate transfer belt 8 after printing is finished as will be described later. In this case, the reference print rate used for determining the supply photosensitive drum is also stored. The counter 95 adds up the number of printed sheets and counts it. Note that the number of times may be stored in the RAM 93, for example, without providing the counter 95 separately.

また、制御部90は、画像形成装置100における各部分、装置に対し、CPU91からI/F96を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号がI/F96を通じてCPU91に送信される。制御部90が制御する各部分、装置としては、例えば、画像形成ユニットPa〜Pd、露光ユニット4、一次転写ローラ6a〜6d、定着部7、二次転写ローラ9、画像入力部40、バイアス制御回路41、操作部50等が挙げられる。   In addition, the control unit 90 transmits a control signal from the CPU 91 to the respective units and apparatuses in the image forming apparatus 100 through the I / F 96. In addition, a signal indicating the state and an input signal are transmitted from each part or device to the CPU 91 through the I / F 96. For example, the image forming units Pa to Pd, the exposure unit 4, the primary transfer rollers 6 a to 6 d, the fixing unit 7, the secondary transfer roller 9, the image input unit 40, and bias control are included in each part and device controlled by the control unit 90. Examples include the circuit 41, the operation unit 50, and the like.

画像入力部40は、画像形成装置100が図1に示すようなプリンタである場合、パーソナルコンピュータ等から送信される画像データを受信する受信部であり、画像形成装置100が複写機である場合、複写時に原稿を照明するスキャナランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するCCD等から構成される画像読取部である。画像入力部40より入力された画像信号はデジタル信号に変換された後、一時記憶部94に送出される。   When the image forming apparatus 100 is a printer as shown in FIG. 1, the image input unit 40 is a receiving unit that receives image data transmitted from a personal computer or the like. When the image forming apparatus 100 is a copying machine, Scanning optical system equipped with a scanner lamp that illuminates the document during copying and a mirror that changes the optical path of the reflected light from the document, a condensing lens that focuses the reflected light from the document and forms an image It is an image reading unit composed of a CCD or the like that converts image light into an electrical signal. The image signal input from the image input unit 40 is converted into a digital signal and then sent to the temporary storage unit 94.

バイアス制御回路41は、帯電バイアス電源42、現像バイアス電源43、転写バイアス電源44、及びベルトクリーニングバイアス電源45と接続され、制御部90からの出力信号によりこれらの各電源を作動させるものであり、これらの各電源はバイアス制御回路41からの制御信号によって、帯電装置2a〜2d、現像ローラ29、一次転写ローラ6a〜6d、二次転写ローラ9、及びベルトクリーニングローラ19aに所定のバイアスを印加する。   The bias control circuit 41 is connected to the charging bias power source 42, the developing bias power source 43, the transfer bias power source 44, and the belt cleaning bias power source 45, and operates each of these power sources by an output signal from the control unit 90. Each of these power supplies applies a predetermined bias to the charging devices 2a to 2d, the developing roller 29, the primary transfer rollers 6a to 6d, the secondary transfer roller 9, and the belt cleaning roller 19a according to a control signal from the bias control circuit 41. .

操作部50には、液晶表示部51、各種の状態を示すLED52、テンキー53が設けられており、ユーザは操作部50を操作して指示を入力することで、画像形成装置100の各種の設定をし、画像形成等の各種機能を実行させる。液晶表示部51は、画像形成装置100の状態を示したり、画像形成状況や印刷部数を表示したり、タッチパネルとして、両面印刷や白黒反転等の機能や倍率設定、濃度設定など各種設定を行えるようになっている。テンキー53は、印刷部数の設定や、画像形成装置100がFAX機能も有する場合に相手方のFAX番号を入力等するためのものである。   The operation unit 50 is provided with a liquid crystal display unit 51, LEDs 52 indicating various states, and a numeric keypad 53, and the user operates the operation unit 50 to input instructions, thereby making various settings of the image forming apparatus 100. And execute various functions such as image formation. The liquid crystal display unit 51 displays the state of the image forming apparatus 100, displays the image forming status and the number of copies, and can be used as a touch panel to perform various settings such as functions such as double-sided printing and black-and-white reversal, magnification setting, and density setting. It has become. The numeric keypad 53 is used for setting the number of copies to be printed and for inputting the other party's FAX number when the image forming apparatus 100 also has a FAX function.

その他、操作部50には、画像形成を開始するようにユーザが指示するスタートボタン、画像形成を中止する際等に使用するストップ/クリアボタン、画像形成装置100の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン等が設けられている。   In addition, the operation unit 50 includes a start button for instructing the user to start image formation, a stop / clear button used when the image formation is stopped, and various settings of the image forming apparatus 100 in a default state. A reset button or the like is provided for use.

図1に示したようなタンデム式のカラー画像形成装置においては、中間転写ベルト8の下流側へ行くほど中間転写ベルト8へのトナー転写量が増加する。そして、下流側の感光体ドラムでの転写の際に一旦中間転写ベルト8に転写されたトナーの一部が感光体ドラム表面に再付着する。そのため、各画像形成ユニットPa〜Pdにおいて同じ印字率(トナー消費量)の画像を出力した場合であっても、最上流側に位置する感光体ドラム1aへのトナー供給量が最も少なく、感光体ドラム1b、1c、1dと下流側へ行くほど感光体ドラムへのトナー供給量が順次増加する。つまり、上流側の感光体ドラムに対する研磨が十分に行われないことになる。   In the tandem type color image forming apparatus as shown in FIG. 1, the toner transfer amount to the intermediate transfer belt 8 increases toward the downstream side of the intermediate transfer belt 8. Then, part of the toner once transferred to the intermediate transfer belt 8 at the time of transfer on the downstream photosensitive drum is reattached to the surface of the photosensitive drum. Therefore, even when each image forming unit Pa to Pd outputs an image with the same printing rate (toner consumption), the toner supply amount to the photosensitive drum 1a located on the most upstream side is the smallest, and the photosensitive member As the drums 1b, 1c, and 1d go downstream, the amount of toner supplied to the photosensitive drum sequentially increases. That is, the polishing on the upstream photosensitive drum is not sufficiently performed.

前述した感光体リフレッシュモードを実行すれば上流側の感光体ドラムも同様に研磨可能であるが、感光体リフレッシュモードを頻繁に実行すると印字以外の無駄なトナー消費量が増加してしまう。また、感光体リフレッシュモードの実行中は通常の印字を停止する必要があるため、画像形成効率も低下する。   If the photosensitive member refresh mode is executed, the upstream photosensitive drum can be similarly polished. However, if the photosensitive member refresh mode is frequently executed, useless toner consumption other than printing increases. Further, since it is necessary to stop normal printing during execution of the photoreceptor refresh mode, the image forming efficiency is also reduced.

そこで、本発明の画像形成装置では、カラー単発印字後、或いはカラー連続印字の最終印字後においてベルトクリーニング装置19による中間転写ベルト8のクリーニングを見送り、中間転写ベルト8を1回転させる間に1つ以上の一次転写ローラ6a〜6bにトナーと同極性の転写逆バイアスを印加して1つ以上の感光体ドラム1a〜1dに中間転写ベルト8上の残留トナーを供給し、その後に中間転写ベルト8のクリーニングを行うこととしている。例えば、最上流側の感光体ドラム1aに残留トナーを供給する場合は、感光体ドラム1aに対向配置される一次転写ローラ6aに転写逆バイアスを印加する。   Therefore, in the image forming apparatus of the present invention, after the single color printing or after the final color continuous printing, the cleaning of the intermediate transfer belt 8 by the belt cleaning device 19 is forgotten, and the intermediate transfer belt 8 is rotated once. A transfer reverse bias having the same polarity as the toner is applied to the primary transfer rollers 6a to 6b to supply the residual toner on the intermediate transfer belt 8 to one or more photosensitive drums 1a to 1d. I am going to do the cleaning. For example, when residual toner is supplied to the uppermost photosensitive drum 1a, a reverse transfer bias is applied to the primary transfer roller 6a disposed to face the photosensitive drum 1a.

このとき、帯電装置2aに印加される帯電バイアスをOFFにするとともに、クリーニング装置5aの下流側に配置された除電装置(図示せず)により感光体ドラム1aの表面電位を0付近としておくことで、一次転写ローラ6aに印加する転写逆バイアスを過度に大きくすることなく中間転写ベルト8の残留トナーを感光体ドラム1a上に円滑に移動させることができる。   At this time, the charging bias applied to the charging device 2a is turned off, and the surface potential of the photosensitive drum 1a is set to near zero by a static eliminating device (not shown) arranged on the downstream side of the cleaning device 5a. The residual toner on the intermediate transfer belt 8 can be smoothly moved onto the photosensitive drum 1a without excessively increasing the reverse transfer bias applied to the primary transfer roller 6a.

これにより、通常の印字動作終了後にトナー残量の少ない上流側の感光体ドラム1aに中間転写ベルト8上の残留トナーを供給可能となるため、摺擦ローラ30による感光体ドラム1a表面の研磨効果を促進してドラム表面の摩擦係数の上昇を抑制可能となる。また、感光体リフレッシュモードの実行頻度も削減できるため、無駄なトナーの消費が抑制されるとともに画像形成効率も向上する。転写逆バイアスを印加する一次転写ローラ6a〜6d、及び表面電位を0付近とする感光体ドラム1a〜1dを選択することにより、任意の感光体ドラムに残留トナーを供給することができる。   As a result, the residual toner on the intermediate transfer belt 8 can be supplied to the upstream photosensitive drum 1a with a small amount of remaining toner after the end of the normal printing operation, so that the surface of the photosensitive drum 1a is polished by the rubbing roller 30. And the increase in the friction coefficient of the drum surface can be suppressed. In addition, since the frequency of execution of the photoreceptor refresh mode can be reduced, wasteful toner consumption is suppressed and image formation efficiency is improved. By selecting the primary transfer rollers 6a to 6d to which the reverse transfer bias is applied and the photosensitive drums 1a to 1d having a surface potential near 0, residual toner can be supplied to any photosensitive drum.

なお、中間転写ベルト8はクリーニングを行わずに2回転以上させても良いが、中間転写ベルト8上の残留トナーの大部分は1回転目で感光体ドラム1a〜1d側に移動する。また、回転数を多くするほどトナー送り込みに要する時間も長くなる。従って、中間転写ベルト8は1回転させれば十分である。   The intermediate transfer belt 8 may be rotated two or more times without cleaning, but most of the residual toner on the intermediate transfer belt 8 moves to the photosensitive drums 1a to 1d in the first rotation. Further, as the number of rotations is increased, the time required for toner feeding becomes longer. Accordingly, it is sufficient to rotate the intermediate transfer belt 8 once.

ところで、感光体ドラム1a〜1dの表面摩擦係数(摩擦抵抗)の上昇は、各画像形成ユニットPa〜Pdにおける印字率と密接な関係がある。印字率が4%以上であれば、感光体ドラム上に残留する未転写トナーのみで十分な研磨効果が得られるため、ドラム表面の摩擦係数の上昇を抑制することができる。一方、印字率が2%未満、特に1%以下になると、未転写トナーのみでは摺擦ローラ30へのトナー供給量が不足し、ドラム表面の摩擦係数が上昇する。   Incidentally, the increase in the surface friction coefficient (friction resistance) of the photosensitive drums 1a to 1d is closely related to the printing rate in each of the image forming units Pa to Pd. If the printing rate is 4% or more, a sufficient polishing effect can be obtained with only untransferred toner remaining on the photosensitive drum, and therefore, an increase in the friction coefficient on the drum surface can be suppressed. On the other hand, when the printing rate is less than 2%, particularly 1% or less, the toner supply amount to the rubbing roller 30 is insufficient with only untransferred toner, and the friction coefficient of the drum surface increases.

そこで、各画像形成ユニットPa〜Pdにおける平均印字率を算出し、平均印字率が所定値(例えば2%)以下の画像形成ユニットに配置された感光体ドラムに中間転写ベルト8上の残留トナーを優先的に供給することが好ましい。これにより、感光体ドラム1a〜1dの研磨効果を略均等化して表面摩擦係数をほぼ一定に維持することができる。平均印字率は、一時記憶部94内のデジタル信号に基づいて画像毎の印字率(全画素数に対するドットの割合)bnを算出し、さらに印字率bnを積算した積算印字率Σbnを算出する。そして、積算印字率Σbnをカウンタ95でカウントされた印刷枚数Aで除して所定枚数当たりの平均印字率Σbn/A(%)を算出する。印刷枚数Aはユーザの使用状況や各色のトナーの特性等に応じて適宜設定することができる。   Therefore, the average printing rate in each of the image forming units Pa to Pd is calculated, and the residual toner on the intermediate transfer belt 8 is applied to the photosensitive drum disposed in the image forming unit whose average printing rate is a predetermined value (for example, 2%) or less. It is preferable to supply with priority. As a result, the polishing effect of the photosensitive drums 1a to 1d can be substantially equalized, and the surface friction coefficient can be maintained substantially constant. The average print rate is calculated as a print rate (dot ratio with respect to the total number of pixels) bn for each image based on a digital signal in the temporary storage unit 94, and an integrated print rate Σbn obtained by integrating the print rate bn. Then, the average printing rate Σbn / A (%) per predetermined number of sheets is calculated by dividing the integrated printing rate Σbn by the number of printed sheets A counted by the counter 95. The number of printed sheets A can be set as appropriate according to the usage status of the user, the characteristics of each color toner, and the like.

なお、モノクロ印字の場合はブラックの画像形成ユニットPdのみが駆動し、他の画像形成ユニットPa〜Pcは停止しているため、感光体ドラム1a〜1cについては帯電も行われずドラム表面へのイオン生成物の付着も発生しない。従って、上記のような中間転写ベルト8による上流側の感光体ドラムへのトナー送り込み動作はカラー印字終了後のみで良い。   Note that in the case of monochrome printing, only the black image forming unit Pd is driven and the other image forming units Pa to Pc are stopped, so that the photosensitive drums 1a to 1c are not charged and ions are applied to the drum surface. Product adhesion does not occur. Accordingly, the toner feeding operation to the upstream side photosensitive drum by the intermediate transfer belt 8 as described above may be performed only after the end of color printing.

図4は、本発明の画像形成装置において実行される印字終了後のトナー送り込み動作制御の一例を示すフローチャートである。図1〜図3を参照しながら、図4のステップに沿ってトナー送り込みの実行手順について説明する。   FIG. 4 is a flowchart showing an example of toner feeding operation control after completion of printing executed in the image forming apparatus of the present invention. With reference to FIG. 1 to FIG. 3, a toner feeding execution procedure will be described along the steps of FIG. 4.

先ず、ユーザによる操作パネル50或いはパソコン等の操作によりカラー印字処理が開始されると、カウンタ95により印刷枚数nがカウントされ(ステップS1)、指定された枚数の印字が終了したか否かが判断される(ステップS2)。制御部90は、一時記憶部94内のデジタル信号に基づいて各画像形成ユニットPa〜Pdにおける画像毎の印字率bnを算出し、さらに印字率bnを積算した積算印字率Σbnを算出する。そして、Σbn/nにより平均印字率を算出する(ステップS3)。   First, when the color printing process is started by the operation of the operation panel 50 or a personal computer by the user, the counter 95 counts the number of printed sheets n (step S1), and determines whether or not printing of the designated number of sheets is finished. (Step S2). The control unit 90 calculates a printing rate bn for each image in each of the image forming units Pa to Pd based on the digital signal in the temporary storage unit 94, and further calculates an integrated printing rate Σbn obtained by integrating the printing rate bn. Then, the average printing rate is calculated from Σbn / n (step S3).

次に、制御部90は平均印字率が所定値(ここでは2%)以下の画像形成ユニットがあるか否かを判断し(ステップS4)、2%以下の画像形成ユニットがある場合はベルトクリーニングローラ19aへ印加される中間転写クリーニングバイアスのOFF状態を継続する(ステップS5)。そして、印字(二次転写)終了からの経過時間t1と、二次転写ローラ9からステップS4で選択された画像形成ユニットPnまでの中間転写ベルト8の移動時間Tnとを比較し(ステップS6)、t1=Tnとなった時点でその画像形成ユニットに対応する一次転写ローラへ転写逆バイアスを印加する(ステップS7)。二次転写ローラ9から各画像形成ユニットPa〜Pdまでの中間転写ベルト8の移動時間Ta、Tb、Tc、及びTdは、予めROM92(或いはRAM93)に記憶されている。   Next, the control unit 90 determines whether or not there is an image forming unit having an average printing rate of a predetermined value (here 2%) or less (step S4). If there is an image forming unit of 2% or less, belt cleaning is performed. The intermediate transfer cleaning bias applied to the roller 19a is kept OFF (step S5). Then, the elapsed time t1 from the end of printing (secondary transfer) is compared with the moving time Tn of the intermediate transfer belt 8 from the secondary transfer roller 9 to the image forming unit Pn selected in step S4 (step S6). When t1 = Tn, a reverse transfer bias is applied to the primary transfer roller corresponding to the image forming unit (step S7). Movement times Ta, Tb, Tc, and Td of the intermediate transfer belt 8 from the secondary transfer roller 9 to the image forming units Pa to Pd are stored in advance in the ROM 92 (or RAM 93).

例えば画像形成ユニットPaが印字率2%以下であった場合、二次転写後の経過時間t1が、二次転写ローラ9から画像形成ユニットPaまでの中間転写ベルト8の移動時間Taとなった時点で一次転写ローラ6aに転写逆バイアスを印加する。これにより、中間転写ベルト8の回転により画像形成ユニットPaに到達した二次転写後の残留トナーが感光体ドラム1a上に供給される。なお、印字率2%以下の画像形成ユニットが複数ある場合も同様に、それぞれの画像形成ユニットに残留トナーが到達するタイミングで対応する一次転写ローラに転写逆バイアスを印加する。   For example, when the image forming unit Pa has a printing rate of 2% or less, the elapsed time t1 after the secondary transfer becomes the moving time Ta of the intermediate transfer belt 8 from the secondary transfer roller 9 to the image forming unit Pa. Then, a reverse transfer bias is applied to the primary transfer roller 6a. As a result, the residual toner after the secondary transfer that has reached the image forming unit Pa due to the rotation of the intermediate transfer belt 8 is supplied onto the photosensitive drum 1a. Similarly, when there are a plurality of image forming units having a printing rate of 2% or less, a transfer reverse bias is applied to the corresponding primary transfer roller at the timing when the residual toner reaches each image forming unit.

その後、中間転写ベルト8が1回転したか否かが判断され(ステップS8)、1回転している場合は一次転写ローラ6a〜6dに印加されていた転写逆バイアスをOFFにするとともに(ステップS9)中間転写クリーニングバイアスをONとして中間転写ベルト8上の残留トナーを除去する(ステップS10)。なお、ステップS4において印字率が2%以下の画像形成ユニットが無かった場合は、印字終了後直ちに中間転写クリーニングバイアスをONとして中間転写ベルト8上の残留トナーを除去する(ステップS10)。   Thereafter, it is determined whether or not the intermediate transfer belt 8 has made one rotation (step S8). If the intermediate transfer belt 8 has made one rotation, the reverse transfer bias applied to the primary transfer rollers 6a to 6d is turned off (step S9). ) The intermediate transfer cleaning bias is turned ON to remove residual toner on the intermediate transfer belt 8 (step S10). If there is no image forming unit having a printing rate of 2% or less in step S4, the intermediate transfer cleaning bias is turned on immediately after the printing is finished, and the residual toner on the intermediate transfer belt 8 is removed (step S10).

上記手順によれば、通常の印字動作に付随して行う残留トナーを用いた研磨動作でドラム表面の摩擦抵抗の上昇を抑制することが可能になり、良好な画像を継続的に出力することができる。従って、感光体リフレッシュモードの実行頻度も低下させることができ、印字動作以外での無駄なトナーの消費を抑えるとともに画像形成効率の低下も抑制可能となる。   According to the above procedure, it is possible to suppress an increase in the frictional resistance of the drum surface by a polishing operation using residual toner that is performed in association with a normal printing operation, and it is possible to continuously output a good image. it can. Therefore, the execution frequency of the photoreceptor refresh mode can also be reduced, and wasteful toner consumption other than the printing operation can be suppressed, and a decrease in image forming efficiency can be suppressed.

また、各画像形成ユニットPa〜Pdにおける平均印字率を算出し、平均印字率が低い画像形成ユニットに対応する一次転写ローラへ転写逆バイアスを印加することで、中間転写ベルト8上の残留トナーをトナー供給量の少ない感光体ドラムへ優先的に送り込むことができる。これにより、各感光体ドラム1a〜1dへのトナー供給量が平均化され、全ての感光体ドラム1a〜1dを過不足なく研磨することができる。   Further, by calculating the average printing rate in each of the image forming units Pa to Pd and applying a transfer reverse bias to the primary transfer roller corresponding to the image forming unit having a low average printing rate, residual toner on the intermediate transfer belt 8 is removed. It is possible to preferentially feed the photosensitive drum with a small amount of toner supply. As a result, the amount of toner supplied to each of the photosensitive drums 1a to 1d is averaged, and all the photosensitive drums 1a to 1d can be polished without excess or deficiency.

ところで、主として文字画像のような低印字率の画像を出力するユーザの場合、各画像形成ユニットPa〜Pdにおいて中間転写ベルト8上に転写される総トナー量は非常に少なくなる。そのため、中間転写ベルト8上の残留トナーも少なくなり、印字終了後に上記のトナー送り込み動作を実行しても各感光体ドラム1a〜1dへのトナー供給量が十分に増加されないことがある。   By the way, in the case of a user who mainly outputs an image with a low printing rate such as a character image, the total amount of toner transferred onto the intermediate transfer belt 8 in each of the image forming units Pa to Pd becomes very small. Therefore, the residual toner on the intermediate transfer belt 8 is also reduced, and the toner supply amount to each of the photosensitive drums 1a to 1d may not be sufficiently increased even if the above-described toner feeding operation is executed after printing is completed.

そこで、カラー印字終了直後、ブラックの画像形成ユニットPdにおいて研磨用画像を作像し、中間転写ベルト8上に転写する。そして、二次転写ローラ9にトナーと同極性の転写逆バイアスを印加し、ベルトクリーニングローラ19aへのバイアス印加を行わずに中間転写ベルト8を1回転させ、研磨用画像が到達したタイミングで所定の一次転写ローラへ転写逆バイアスを印加する。このように制御すれば、低印字率の画像のみを出力する場合にも十分な量のトナーを上流側の感光体ドラムへ送り込むことができ、研磨効率の低下を抑制することができる。   Accordingly, immediately after the end of color printing, a polishing image is formed in the black image forming unit Pd and transferred onto the intermediate transfer belt 8. Then, a reverse transfer bias having the same polarity as the toner is applied to the secondary transfer roller 9, the intermediate transfer belt 8 is rotated once without applying a bias to the belt cleaning roller 19 a, and a predetermined timing is reached when the polishing image arrives. A reverse transfer bias is applied to the primary transfer roller. By controlling in this way, a sufficient amount of toner can be sent to the upstream photosensitive drum even when only an image with a low printing rate is output, and a reduction in polishing efficiency can be suppressed.

また、ブラックトナーは研磨剤の添加による色味の変化を考慮する必要がカラートナーに比べて少ないため、ブラックトナーへの研磨剤の添加量を他の色のトナーに比べて多くしておくことにより、感光体ドラム1a〜1dの研磨効果をより高めることができる。また、研磨用画像の作像によりブラックトナーの消費量は他の色のトナーよりも多くなるが、通常はブラックトナーの初期充填量は他の色のトナーに比べて多いため、トナーコンテナを頻繁に交換するなどの不都合は生じない。   Also, since the black toner needs to take into account the change in color due to the addition of abrasives, compared to color toners, the amount of abrasive added to the black toner should be increased compared to other color toners. Thus, the polishing effect of the photosensitive drums 1a to 1d can be further enhanced. In addition, the amount of black toner consumed is larger than that of other color toners due to the creation of an image for polishing, but since the initial filling amount of black toner is usually larger than that of other color toners, the toner container is frequently used. There will be no inconvenience such as replacement.

研磨用画像の形成に使用するトナー量は、各画像形成ユニットPa〜Pdにおける平均印字率に基づいて決定することが好ましい。具体的には、トナーを送り込む必要のある画像形成ユニットにおける現像装置のトナー消費量(印字率)を一枚当たりのトナー消費量(平均印字率)に換算し、この平均印字率に加算して4%〜6%となる量のトナーで研磨用画像を形成する。これにより、通常印字以外のブラックトナーの使用量を必要最低限とすることができる。   The amount of toner used for forming the polishing image is preferably determined based on the average printing rate in each of the image forming units Pa to Pd. Specifically, the toner consumption (printing rate) of the developing device in the image forming unit to which the toner needs to be fed is converted into the toner consumption (average printing rate) per sheet and added to the average printing rate. A polishing image is formed with an amount of toner of 4% to 6%. This makes it possible to minimize the amount of black toner used other than normal printing.

なお、ドラム表面を均一に効率良く研磨するためには感光体ドラムの長手方向全域に亘って一定量のトナーを送り込む必要がある。そこで、研磨用画像を現像可能領域(例えばA4サイズ)全体に形成することとし、ブラックトナーの使用量は研磨用画像の濃度(ハーフトーン)で調整することが好ましい。   In order to polish the drum surface uniformly and efficiently, it is necessary to feed a certain amount of toner over the entire longitudinal direction of the photosensitive drum. Therefore, it is preferable that the polishing image is formed in the entire developable region (for example, A4 size), and the usage amount of the black toner is adjusted by the density (halftone) of the polishing image.

また、トナーを送り込む必要のある画像形成ユニットが複数ある場合には、それぞれの画像形成ユニットで必要な量のトナーを用いて研磨用画像を複数形成すれば良い。或いは、それぞれの画像形成ユニットで必要な量のトナーを合算して1つの研磨用画像を形成し、分割して送り込むようにしても良い。   In addition, when there are a plurality of image forming units that need to feed toner, a plurality of polishing images may be formed using a necessary amount of toner in each image forming unit. Alternatively, a necessary amount of toner may be added together in each image forming unit to form a single polishing image, which may be divided and sent.

図5は、印字終了後のトナー送り込み動作の他の制御例を示すフローチャートである。図5の制御例では、ステップS4において印字率2%以下の画像形成ユニットがある場合は、最終の印字終了直後にブラックの画像形成ユニットPdにおいて研磨用画像を形成し(ステップS5)、中間転写ベルト8上へ転写する。研磨用画像の作像タイミングは、最終の印字領域が画像形成ユニットPdを通過してから一定間隔(下流側へ20〜50mm移動したとき)を空けて研磨用画像を印字する。また、研磨用画像は平均印字率に加算して4%〜6%となる量のブラックトナーで形成する。   FIG. 5 is a flowchart showing another control example of the toner feeding operation after the printing is completed. In the control example of FIG. 5, if there is an image forming unit having a printing rate of 2% or less in step S4, a polishing image is formed in the black image forming unit Pd immediately after the final printing is finished (step S5), and intermediate transfer is performed. Transfer onto the belt 8. The polishing image is printed at a predetermined interval (when moved to the downstream side by 20 to 50 mm) after the final print area passes through the image forming unit Pd. Further, the polishing image is formed with black toner in an amount of 4% to 6% in addition to the average printing rate.

そして、二次転写ローラ9にトナーと同極性の転写逆バイアスを印加する(ステップS6)。また、ベルトクリーニングローラ19aへ印加される中間転写クリーニングバイアスのOFF状態を継続する(ステップS7)。これにより、研磨用画像が二次転写ローラ9及びベルトクリーニングローラ19aに付着することはない。或いは、二次転写ローラ9及びベルトクリーニングローラ19aを中間転写ベルト8から離間させる機構を設けても良い。   Then, a transfer reverse bias having the same polarity as the toner is applied to the secondary transfer roller 9 (step S6). Further, the intermediate transfer cleaning bias applied to the belt cleaning roller 19a is kept off (step S7). Accordingly, the polishing image does not adhere to the secondary transfer roller 9 and the belt cleaning roller 19a. Alternatively, a mechanism for separating the secondary transfer roller 9 and the belt cleaning roller 19a from the intermediate transfer belt 8 may be provided.

そして、研磨用画像の中間転写ベルト8への転写開始からの経過時間t2と、画像形成ユニットPdからステップS4で選択された画像形成ユニットPnまでの中間転写ベルト8の移動時間Tn′とを比較し(ステップS8)、t2=Tn′となった時点でその画像形成ユニットに対応する一次転写ローラへ転写逆バイアスを印加する(ステップS9)。画像形成ユニットPdから各画像形成ユニットPa〜Pdまでの中間転写ベルト8の移動時間Ta′、Tb′、Tc′、及びTd′は、予めROM92(或いはRAM93)に記憶されている。   Then, the elapsed time t2 from the start of the transfer of the polishing image to the intermediate transfer belt 8 is compared with the moving time Tn ′ of the intermediate transfer belt 8 from the image forming unit Pd to the image forming unit Pn selected in step S4. (Step S8), and when t2 = Tn ', a reverse transfer bias is applied to the primary transfer roller corresponding to the image forming unit (Step S9). The movement times Ta ′, Tb ′, Tc ′, and Td ′ of the intermediate transfer belt 8 from the image forming unit Pd to each of the image forming units Pa to Pd are stored in advance in the ROM 92 (or RAM 93).

その後、中間転写ベルト8が1回転したか否かが判断され(ステップS10)、1回転している場合は一次転写ローラ6a〜6dに印加されていた転写逆バイアスをOFFにするとともに、研磨用画像の領域が再び二次転写ローラ9を通過した後に二次転写ローラ9に印加されていた転写逆バイアスをOFFにする(ステップS11)。最後に中間転写クリーニングバイアスをONとして中間転写ベルト8上の残留トナーを除去する(ステップS12)。なお、ステップS4において印字率が2%以下の画像形成ユニットが無かった場合は、印字終了後直ちに中間転写クリーニングバイアスをONとして中間転写ベルト8上の残留トナーを除去する(ステップS12)。   Thereafter, it is determined whether or not the intermediate transfer belt 8 has made one rotation (step S10). If the intermediate transfer belt 8 has made one rotation, the reverse transfer bias applied to the primary transfer rollers 6a to 6d is turned off and the polishing is performed. After the image area passes the secondary transfer roller 9 again, the transfer reverse bias applied to the secondary transfer roller 9 is turned off (step S11). Finally, the intermediate transfer cleaning bias is turned on to remove residual toner on the intermediate transfer belt 8 (step S12). If there is no image forming unit having a printing rate of 2% or less in step S4, the intermediate transfer cleaning bias is turned on immediately after the printing is finished to remove the residual toner on the intermediate transfer belt 8 (step S12).

上記手順によれば、文字画像のみを継続して印字するような使用においても通常の印字動作に付随して行う研磨動作でドラム表面の摩擦抵抗の上昇を抑制可能となる。従って、図4に示した制御と同様に、良好な画像を継続的に出力することができ、感光体リフレッシュモードの実行頻度も低下させることができる。   According to the above procedure, it is possible to suppress an increase in the frictional resistance of the drum surface by a polishing operation that accompanies a normal printing operation even in a case where only character images are continuously printed. Therefore, similar to the control shown in FIG. 4, a good image can be output continuously, and the frequency of execution of the photoreceptor refresh mode can be reduced.

また、各画像形成ユニットPa〜Pdにおける平均印字率を算出し、平均印字率が低い画像形成ユニットの感光体ドラムへ研磨用画像のトナーを優先的に送り込むことにより、各感光体ドラム1a〜1dへのトナー供給量が平均化され、全ての感光体ドラム1a〜1dを過不足なく研磨することができる。研磨用画像は平均印字率に加算して4%〜6%となる量のトナーで形成されるため、ブラックトナーの使用量を十分な研磨効果を確保できる最低限の使用量に抑えることができる。   Further, the average printing rate in each of the image forming units Pa to Pd is calculated, and the toner of the polishing image is preferentially sent to the photosensitive drum of the image forming unit having a low average printing rate, whereby each of the photosensitive drums 1a to 1d. The toner supply amount is averaged, and all the photoconductive drums 1a to 1d can be polished without excess or deficiency. Since the polishing image is formed with an amount of toner that is 4% to 6% in addition to the average printing rate, the amount of black toner used can be suppressed to the minimum amount that can ensure a sufficient polishing effect. .

なお、図4及び図5に示した制御は一例に過ぎず、装置の仕様等に応じて適宜変更可能である。例えば、印字終了後に中間転写ベルト8が1回転するまではベルトクリーニングローラ19aに印加する中間転写クリーニングバイアスをOFFとしているが、トナーと同極性のバイアスを印加すれば、ベルトクリーニングローラ19aへの残留トナー或いは研磨用画像の付着を一層効果的に抑制できる。   The control shown in FIGS. 4 and 5 is merely an example, and can be changed as appropriate according to the specifications of the apparatus. For example, the intermediate transfer cleaning bias applied to the belt cleaning roller 19a is OFF until the intermediate transfer belt 8 rotates once after the printing is completed. However, if a bias having the same polarity as that of the toner is applied, the residual toner remains on the belt cleaning roller 19a. The adhesion of the toner or the polishing image can be more effectively suppressed.

また、一次転写ローラへの転写逆バイアスの印加タイミングを他の方法で決定しても良い。例えば、中間転写ベルト8上の基準画像の濃度や色ずれを検知するセンサを備えている場合、印字画像或いは研磨用画像の検知タイミングとセンサ位置から所定の画像形成ユニットまでの中間転写ベルト8の移動時間とに基づいて決定することもできる。   Further, the application timing of the reverse transfer bias to the primary transfer roller may be determined by other methods. For example, when a sensor for detecting the density and color shift of the reference image on the intermediate transfer belt 8 is provided, the detection timing of the print image or the polishing image and the position of the intermediate transfer belt 8 from the sensor position to a predetermined image forming unit. It can also be determined based on the travel time.

その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態では、中間転写ベルト8のクリーニング手段としてベルトクリーニングローラ19aを備えたベルトクリーニング装置19を配置しているが、例えばベルトクリーニングローラ19aに代えてベルトクリーニングブレードを備えたベルトクリーニング装置19を配置することもできる。その場合、中間転写ベルト8に対してベルトクリーニングブレードを接触及び離間させる機構を設け、上流側の感光体ドラムに残留トナーを供給する場合はベルトクリーニングブレードを中間転写ベルト8から離間させておけば良い。   In addition, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the belt cleaning device 19 including the belt cleaning roller 19a is disposed as a cleaning unit for the intermediate transfer belt 8. However, for example, the belt cleaning device 19 including a belt cleaning blade in place of the belt cleaning roller 19a. Can also be arranged. In that case, a mechanism for bringing the belt cleaning blade into contact with and separating from the intermediate transfer belt 8 is provided, and when the residual toner is supplied to the upstream photosensitive drum, the belt cleaning blade should be separated from the intermediate transfer belt 8. good.

本発明は、中間転写方式を用いたタンデム式のカラー画像形成装置に利用可能であり、カラー単発印字終了後、またはカラー連続印字における最終印字終了後に中間転写体を1回以上回転させる間に1つ以上の一次転写手段にトナーと同極性の転写逆バイアスを印加して中間転写体上の残留トナーを1つ以上の像担持体上に供給するものである。   The present invention can be used in a tandem color image forming apparatus using an intermediate transfer method, and is 1 during the rotation of the intermediate transfer member one or more times after completion of single color printing or after final printing in continuous color printing. A transfer reverse bias having the same polarity as the toner is applied to one or more primary transfer means to supply residual toner on the intermediate transfer member onto one or more image carriers.

これにより、通常の印字動作終了後にトナー残量の少ない上流側の像担持体に中間転写体上の残留トナーを供給可能な画像形成装置を提供することができ、研磨部材による像担持体表面の研磨効果を促進して像担持体表面の摩擦係数の上昇を抑制可能となる。また、リフレッシュモードの実行頻度も削減できるため、無駄なトナーの消費が抑制されるとともに画像形成効率の高い画像形成装置となる。   As a result, it is possible to provide an image forming apparatus capable of supplying the residual toner on the intermediate transfer member to the upstream image carrier having a small amount of toner after the end of the normal printing operation. The polishing effect can be promoted to suppress an increase in the friction coefficient on the surface of the image carrier. Further, since the frequency of execution of the refresh mode can be reduced, wasteful toner consumption is suppressed and the image forming apparatus has high image forming efficiency.

また、通常の印字動作終了後にブラックの研磨用画像を形成して中間転写体上に転写し、二次転写手段に印加されるバイアスをOFFとするか、或いはトナーと同極性の転写逆バイアスを印加した状態で中間転写体を1回以上回転させることにより、低印字率の画像のみを出力する場合にも研磨用画像を用いて十分な量のトナーを上流側の像担持体へ供給可能な画像形成装置となる。このとき、ブラックトナーに他のトナーよりも多くの研磨剤を添加しておけば、研磨効率を一層高めることができ、トナーの色味も変化しない。   Also, after the normal printing operation is completed, a black polishing image is formed and transferred onto the intermediate transfer member, and the bias applied to the secondary transfer means is turned OFF, or the transfer reverse bias having the same polarity as the toner is applied. By rotating the intermediate transfer member once or more in the applied state, a sufficient amount of toner can be supplied to the upstream image carrier using the polishing image even when only an image with a low printing rate is output. An image forming apparatus is obtained. At this time, if a larger amount of abrasive is added to the black toner than the other toners, the polishing efficiency can be further improved and the color of the toner does not change.

また、平均印字率が所定値以下の低印字ユニットに対応する一次転写手段にのみ転写逆バイアスを印加することにより、中間転写体上の残留トナーをトナー供給量の少ない像担持体へ優先的に送り込むことができるため、各像担持体へのトナー供給量が平均化され、全ての像担持体を過不足なく研磨可能な画像形成装置となる。   Further, by applying a transfer reverse bias only to the primary transfer means corresponding to the low printing unit whose average printing rate is a predetermined value or less, the residual toner on the intermediate transfer member is preferentially given to the image carrier having a small toner supply amount. Since the toner can be fed in, the amount of toner supplied to each image carrier is averaged, and the image forming apparatus can polish all the image carriers without excess or deficiency.

は、本発明の画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an overall configuration of an image forming apparatus of the present invention. は、図1における画像形成ユニットPa周辺の部分拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view around the image forming unit Pa in FIG. 1. は、本発明の画像形成装置の制御経路を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a control path of the image forming apparatus of the present invention. は、本発明の画像形成装置において実行される印字終了後のトナー送り込み動作制御の一例を示すフローチャートである。These are flowcharts showing an example of toner feeding operation control after the completion of printing, which is executed in the image forming apparatus of the present invention. は、印字終了後のトナー送り込み動作の他の制御例を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing another example of control of toner feeding operation after printing is completed.

符号の説明Explanation of symbols

1a〜1d 感光体ドラム(像担持体)
2a〜2d 帯電装置
3a〜3d 現像装置
4 露光ユニット
5a〜5d クリーニング装置
6a〜6d 一次転写ローラ(一次転写手段)
8 中間転写ベルト(中間転写体)
9 二次転写ローラ(二次転写手段)
19 ベルトクリーニング装置(中間転写体クリーニング手段)
19a ベルトクリーニングローラ
30 摺擦ローラ(研磨部材)
31 クリーニングブレード(研磨部材)
90 制御部
100 画像形成装置
Pa〜Pd 画像形成ユニット
1a to 1d Photosensitive drum (image carrier)
2a to 2d Charging device 3a to 3d Developing device 4 Exposure unit 5a to 5d Cleaning device 6a to 6d Primary transfer roller (primary transfer means)
8 Intermediate transfer belt (intermediate transfer member)
9 Secondary transfer roller (secondary transfer means)
19 Belt cleaning device (intermediate transfer member cleaning means)
19a Belt cleaning roller 30 Rub roller (abrasive member)
31 Cleaning blade (abrasive member)
90 control unit 100 image forming apparatus Pa to Pd image forming unit

Claims (7)

像担持体と、該像担持体表面に研磨剤を含むトナーを付着させて静電潜像に応じたトナー像を形成する現像装置と、前記像担持体表面に所定の圧力で圧接されるとともに前記像担持体表面を研磨する研磨部材と、を含む複数の画像形成ユニットと、
前記像担持体上に現像されたトナー像が順次積層される無端状の中間転写体と、
前記像担持体上に現像されたトナー像を前記中間転写体上に積層する一次転写手段と、
前記中間転写体上に積層されたトナー像を記録媒体上に一度に転写する二次転写手段と、を備えたカラー画像形成装置において、
カラー単発印字終了後、またはカラー連続印字における最終印字終了後に前記中間転写体を1回以上回転させる間に1つ以上の前記一次転写手段にトナーと同極性の転写逆バイアスを印加して前記中間転写体上の残留トナーを1つ以上の前記像担持体上に供給することを特徴とする画像形成装置。
An image carrier, a developing device that forms a toner image corresponding to the electrostatic latent image by attaching a toner containing an abrasive to the surface of the image carrier, and is pressed against the surface of the image carrier at a predetermined pressure. A plurality of image forming units including a polishing member for polishing the surface of the image carrier;
An endless intermediate transfer member on which the developed toner images are sequentially laminated on the image carrier;
Primary transfer means for laminating the toner image developed on the image carrier on the intermediate transfer member;
In a color image forming apparatus comprising: a secondary transfer unit that transfers a toner image laminated on the intermediate transfer member onto a recording medium at once.
The intermediate transfer member is applied with a reverse transfer bias having the same polarity as that of the toner to one or more primary transfer means while the intermediate transfer member is rotated at least once after the end of single color printing or after the final printing in color continuous printing. An image forming apparatus, wherein residual toner on a transfer member is supplied onto one or more of the image carriers.
前記中間転写体上の残留トナーが供給される前記像担持体の表面電位を0付近とすることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a surface potential of the image carrier to which residual toner on the intermediate transfer member is supplied is set to near zero. 前記中間転写体上の残留トナーを除去する中間転写体クリーニング手段が設けられ、前記中間転写体を1回以上回転させる間、前記中間転写体クリーニング手段に印加されるバイアスをOFFとするか、或いはトナーと同極性のバイアスを印加することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。   An intermediate transfer member cleaning unit for removing residual toner on the intermediate transfer member is provided, and the bias applied to the intermediate transfer member cleaning unit is turned OFF while the intermediate transfer member is rotated one or more times. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a bias having the same polarity as that of the toner is applied. カラー単発印字終了後、またはカラー連続印字における最終印字終了後に前記画像形成ユニットのいずれかでブラックの研磨用画像を形成して前記中間転写体上に転写し、前記二次転写手段に印加されるバイアスをOFFとするか、或いはトナーと同極性の転写逆バイアスを印加した状態で前記中間転写体を1回以上回転させることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。   After completion of single color printing or after completion of final printing in continuous color printing, a black polishing image is formed by one of the image forming units, transferred onto the intermediate transfer member, and applied to the secondary transfer unit. The image according to any one of claims 1 to 3, wherein the intermediate transfer member is rotated at least once in a state where the bias is turned off or a transfer reverse bias having the same polarity as the toner is applied. Forming equipment. 前記各画像形成ユニットで使用される複数色のトナーのうち、ブラックトナーは他のカラートナーよりも多くの研磨剤を含むことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。   5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein among the toners of a plurality of colors used in each of the image forming units, the black toner contains more abrasive than the other color toners. 前記各画像形成ユニットのうち所定枚数当たりの平均印字率が所定値以下の低印字ユニットに対応する前記一次転写手段にのみ転写逆バイアスを印加することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の画像形成装置。   6. The reverse transfer bias is applied only to the primary transfer unit corresponding to a low printing unit having an average printing rate per predetermined number of sheets or less among the respective image forming units. The image forming apparatus according to any one of the above. 前記各画像形成ユニットのうち所定枚数当たりの平均印字率が所定値以下の低印字ユニットに対応する前記一次転写手段にのみ転写逆バイアスを印加するとともに、前記研磨用画像は、前記低印字ユニットにおいて使用した印字一枚当たりのトナー量と合わせて所定量となるトナーで形成されることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の画像形成装置。   A transfer reverse bias is applied only to the primary transfer unit corresponding to a low print unit having an average printing rate per predetermined number of sheets or less among the image forming units, and the polishing image is stored in the low print unit. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the image forming apparatus is formed with a predetermined amount of toner in combination with the amount of toner used per printed sheet.
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