JP5193587B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、トナーを用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus using toner.
画像形成装置としてのカラーコピー機は、まず、4つの感光体ドラムそれぞれの表面を帯電部により一様に帯電する。次いで、レーザスキャナユニットにより露光走査することで、4つの感光体ドラムそれぞれの表面に静電潜像を形成する。続けて、現像器により4つの感光体ドラムそれぞれの表面に形成された各静電潜像を現像化する。そして、4つの感光体ドラムそれぞれの表面に現像された各色トナー像を中間転写ベルト上に1次転写する工程を順次繰り返して、中間転写ベルト上に各色トナー像を重ね合わせたフルカラーのトナー像を形成する。カラーコピー機は、各色トナー像が重ね合わされたフルカラーのトナー像を所定の用紙に2次転写させることで、用紙の表面に所定のフルカラー画像を形成する。 In a color copier as an image forming apparatus, first, the surface of each of the four photosensitive drums is uniformly charged by a charging unit. Subsequently, an electrostatic latent image is formed on the surface of each of the four photosensitive drums by performing exposure scanning with the laser scanner unit. Subsequently, each electrostatic latent image formed on the surface of each of the four photosensitive drums is developed by a developing device. Then, the process of primary transfer of each color toner image developed on the surface of each of the four photosensitive drums onto the intermediate transfer belt is sequentially repeated to form a full color toner image obtained by superimposing the color toner images on the intermediate transfer belt. Form. The color copying machine forms a predetermined full-color image on the surface of the paper by secondarily transferring the full-color toner image on which the respective color toner images are superimposed onto the predetermined paper.
ここで、中間転写ベルト上に1次転写されたトナー像に異常が発生する場合がある。例えば、ボソ抜けを含む文字の中抜け、ダッシュマーク(ドラムへのトナー外添剤付着)、転写散りや白点等の異常が発生する場合がある。 Here, an abnormality may occur in the toner image primarily transferred onto the intermediate transfer belt. For example, there may be abnormalities such as missing characters including voids, dash marks (attachment of toner external additives to the drum), transfer scattering, white spots, and the like.
これに対し、画像パターンがハーフトーンである場合、転写圧力を変更することでボソ抜けを抑制する画像形成装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、特許文献1における画像形成装置は、画像パターンに応じて転写圧力を変更してボソ抜け等の異常が発生することを抑制するが、高温高湿の環境下でトナーの付着性が高くなることによる文字の中抜けやダッシュマーク(ドラムへのトナー外添剤付着)の発生を抑制するものではない。更には、低湿の環境下でトナー帯電量が高くなることや用紙抵抗が高くなることによる最適転写電圧の上昇に起因した転写散りや白点の発生を抑制するものではない。つまり、特許文献1における画像形成装置は、温度や湿度等の環境に対応して転写画像に異常が発生することを抑制するものではない。 However, the image forming apparatus in Patent Document 1 suppresses the occurrence of abnormalities such as falling off by changing the transfer pressure according to the image pattern, but the adhesion of the toner becomes high in a high temperature and high humidity environment. This does not suppress the occurrence of missing characters or dash marks (attachment of toner external additives to the drum). Furthermore, it does not suppress the occurrence of transfer scattering and white spots due to an increase in the optimum transfer voltage due to an increase in the toner charge amount and an increase in paper resistance in a low humidity environment. That is, the image forming apparatus disclosed in Patent Document 1 does not suppress the occurrence of an abnormality in the transferred image corresponding to the environment such as temperature and humidity.
また、特許文献1における画像形成装置は、駆動状況によるトナー劣化等に対応して転写画像に異常が発生することを抑制するものではない。 In addition, the image forming apparatus disclosed in Patent Document 1 does not suppress the occurrence of an abnormality in the transferred image in response to toner deterioration or the like depending on the driving situation.
本発明は、トナー像を転写するに際して転写画像に異常が発生することを抑制する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that suppresses occurrence of abnormality in a transferred image when a toner image is transferred.
本発明は、表面に静電潜像が形成された像担持体と、所定のトナーが収容されるトナー収容部と、前記トナー収容部に収容された前記トナーにより前記像担持体に形成された静電潜像にトナー画像を現像する現像器と、前記像担持体に対抗して配置される対抗部材と、前記現像器と前記対抗部材との間に配置され転写ニップ部が形成される転写媒体と、前記対抗部材を前記像担持体に近づけることで前記転写ニップ部における転写圧力を強くすることが可能であると共に、前記対抗部材を前記像担持体から離間させることで前記転写圧力を弱くすることが可能である転写圧力調整手段と、を備え、前記トナーは、該トナーにおける体積抵抗率が所定電界力より弱い電界力帯である低電界力帯において高抵抗率で維持される第1状態と、前記所定電界力より強い電界力帯である高電界力帯において低抵抗率で維持される第2状態と、前記所定電界力を含む前記低電界力帯と前記高電界力帯との間の中間電界力帯において電界力が強くなるに従って前記高抵抗率から前記低抵抗率に急な勾配で変化する遷移状態と、を有する画像形成装置に関する。 The present invention is formed on the image carrier by an image carrier having an electrostatic latent image formed on a surface thereof, a toner container that contains predetermined toner, and the toner that is contained in the toner container. A developer that develops a toner image on an electrostatic latent image, a counter member that is disposed to face the image carrier, and a transfer nip portion that is disposed between the developer and the counter member. The transfer pressure in the transfer nip can be increased by bringing the medium and the counter member closer to the image carrier, and the transfer pressure is reduced by separating the counter member from the image carrier. The toner is maintained at a high resistivity in a low electric field force band in which the volume resistivity of the toner is weaker than a predetermined electric field force. Condition and place A second state maintained at a low resistivity in a high electric field force band, which is an electric field force band stronger than the electric field force, and an intermediate electric field force between the low electric field force band including the predetermined electric field force and the high electric field force band The present invention relates to an image forming apparatus having a transition state that changes with a steep gradient from the high resistivity to the low resistivity as the electric field force increases in a band.
また、該画像形成装置における環境状況又は駆動状況を測定する測定手段と、を備え、前記転写圧力調整手段は、前記測定手段により測定された前記環境状況又は前記駆動状況に基づいて、前記対抗部材を移動させて前記転写圧力を調整することが好ましい。 Measuring means for measuring an environmental condition or a driving condition in the image forming apparatus, wherein the transfer pressure adjusting means is configured to detect the counter member based on the environmental condition or the driving condition measured by the measuring means. It is preferable to adjust the transfer pressure by moving.
また、前記測定手段は、該画像形成装置における周囲の環境温度を測定する環境温度測定手段と、該画像形成装置における周囲の環境湿度を測定する環境湿度測定手段と、を有し、前記転写圧力調整手段は、前記環境温度測定手段により測定された環境温度が所定温度よりも高いと共に前記環境湿度測定手段により測定された環境湿度が所定湿度よりも高い場合には、前記対抗部材を前記像担持体から離間させることで前記転写圧力を弱くし、前記環境温度が前記所定温度よりも低いと共に前記環境湿度が前記所定湿度よりも低い場合には、前記対抗部材を前記像担持体に近づけることで前記転写媒体に加えられる転写圧力を強くすることが好ましい。 In addition, the measuring unit includes an environmental temperature measuring unit that measures an ambient environmental temperature in the image forming apparatus, and an environmental humidity measuring unit that measures an ambient environmental humidity in the image forming apparatus, and the transfer pressure The adjusting means is configured to place the image bearing member on the image carrier when the environmental temperature measured by the environmental temperature measuring means is higher than a predetermined temperature and the environmental humidity measured by the environmental humidity measuring means is higher than a predetermined humidity. The transfer pressure is weakened by separating from the body, and when the environmental temperature is lower than the predetermined temperature and the environmental humidity is lower than the predetermined humidity, the opposing member is brought closer to the image carrier. It is preferable to increase the transfer pressure applied to the transfer medium.
また、前記測定手段は、前記トナーの消費量を測定する消費量測定手段と、前記現像器の駆動量を測定する駆動量測定手段と、有し、前記転写圧力調整手段は、前記消費量測定手段により測定された前記トナーの消費量と前記駆動量測定手段により測定された前記現像器の駆動量とにより予測されるトナーの劣化状態に基づいて、前記対抗部材を移動させて前記転写圧力を調整することが好ましい。 In addition, the measuring unit includes a consumption measuring unit that measures the consumption amount of the toner, and a driving amount measuring unit that measures the driving amount of the developing device, and the transfer pressure adjusting unit includes the consumption measuring unit. The transfer member is moved by moving the counter member based on a toner deterioration state predicted from the toner consumption measured by the driving unit and the driving amount of the developing device measured by the driving amount measuring unit. It is preferable to adjust.
また、前記消費量測定手段により測定されたトナー消費量と前記駆動量測定手段により測定された前記現像器の駆動量とから前記トナーの劣化状態を予測する劣化状態予測手段と、を備え、前記転写圧力調整手段は、前記劣化状態予測手段により予測された前記トナーの劣化状態が所定劣化状態よりも劣化していない場合、前記対抗部材を前記像担持体に近づけることで前記転写圧力を強くすることが好ましい。 A deterioration state prediction unit that predicts a deterioration state of the toner from a toner consumption amount measured by the consumption amount measurement unit and a driving amount of the developing device measured by the driving amount measurement unit; The transfer pressure adjusting unit increases the transfer pressure by bringing the opposing member closer to the image carrier when the deterioration state of the toner predicted by the deterioration state prediction unit is not deteriorated more than a predetermined deterioration state. It is preferable.
また、前記消費量測定手段により測定されたトナー消費量と前記駆動量測定手段により測定された前記現像器の駆動量とから前記トナーの劣化状態を予測する劣化状態予測手段と、を備え、前記転写圧力調整手段は、前記劣化状態予測手段により予測された前記トナーの劣化状態が所定劣化状態よりも劣化している場合、前記対抗部材を前記像担持体から離間させて前記転写圧力を弱くすることが好ましい。 A deterioration state prediction unit that predicts a deterioration state of the toner from a toner consumption amount measured by the consumption amount measurement unit and a driving amount of the developing device measured by the driving amount measurement unit; The transfer pressure adjusting unit reduces the transfer pressure by separating the counter member from the image carrier when the deterioration state of the toner predicted by the deterioration state prediction unit is lower than a predetermined deterioration state. It is preferable.
また、前記トナーは、該トナーに加えられる圧力が大きいほど体積抵抗率が低くなり、該トナーに加えられる圧力が小さいほど体積抵抗率が高くなることが好ましい。 The toner preferably has a lower volume resistivity as the pressure applied to the toner increases, and the volume resistivity increases as the pressure applied to the toner decreases.
また、前記トナーは、トナー粒体と、前記トナー粒体における表面に外添された導電性微粒子と、を有して構成されることが好ましい。 The toner preferably includes toner particles and conductive fine particles externally added to the surface of the toner particles.
本発明によれば、トナー像を転写するに際して転写画像に異常が発生することを抑制する画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus that suppresses occurrence of abnormality in a transferred image when a toner image is transferred.
図1により、本実施形態における画像形成装置としてのカラーコピー機1の全体構造を説明する。図1は、カラーコピー機1における各構成要素の配置を説明するための図である。 With reference to FIG. 1, the overall structure of a color copier 1 as an image forming apparatus in this embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram for explaining the arrangement of each component in the color copier 1.
カラーコピー機1は、該カラーコピー機1における上方側に配置され所定の原稿を送り出す原稿送り部70と、原稿送り部70により送り出された原稿に形成された画像を読み込む画像読み込み部71と、を備える。また、カラーコピー機1は、像担持体としての感光体ドラム2a、2b、2c、2dと、帯電部10a、10b、10c、10dと、レーザスキャナユニット4a、4b、4c、4dと、現像器16a、16b、16c、16dと、トナー収容部としてのトナーカートリッジ5a、5b、5c、5dと、トナー供給装置6a、6b、6c、6dと、中間転写ベルト7と、対向部材としての1次転写ローラ37a、37b、37c、37dと、2次転写ローラ8を含む中間転写ユニット200と、定着装置9と、を備える。また、カラーコピー機1は、該コピー機の下方側に引き出し可能に配置され用紙Tが積層された状態で収納される給紙カセット52を備える。また、カラーコピー機1は、給紙カセット52から送り出された用紙Tが搬送される搬送路54を備える。
The color copying machine 1 includes a
感光体ドラム2a、2b、2c、2dは、円筒形状の部材である。感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれは、図1に対して垂直な回転軸を中心に回転可能に配置される。感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれにおける表面には、静電潜像が形成される。
The
帯電部10a、10b、10c、10dは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの上方に配置される。帯電部10a、10b、10c、10dは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面を一様に正(プラス極性)帯電させる。
The
レーザスキャナユニット4a、4b、4c、4dは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの上方に感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれから離間して配置される。レーザスキャナユニット4a、4b、4c、4dそれぞれは、不図示のレーザ光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モータ等を有して構成される。
The
レーザスキャナユニット4a、4b、4c、4dそれぞれは、画像読み込み部71により読み込まれた画像に関する画像情報に基づいて感光体ドラム2a、2b、2c、2dの表面を走査露光する。レーザスキャナユニット4a、4b、4c、4dそれぞれにより走査露光されることで、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に帯電した電荷が除去される。これにより、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に静電潜像が形成される。
Each of the
現像器16a、16b、16c、16dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dの側方(図1において左側)に配置される。現像器16a、16b、16c、16dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dに形成された静電潜像に各色のトナー画像を現像する。現像器16a、16b、16c、16dそれぞれは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4つのトナー色に対応する。現像器16a、16b、16c、16dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dに対向配置可能な現像ローラ116a、116b、116c、116dとトナー攪拌用の攪拌ローラとを有して構成される。
Each of the developing
トナーカートリッジ5a、5b、5c、5dそれぞれは、現像器16a、16b、16c、16dそれぞれに対して供給される各色のトナーを収容する。トナーカートリッジ5a、5b、5c、5dそれぞれは、イエローのトナー、シアンのトナー、マゼンタのトナー、ブラックのトナーを収容する。
Each of the
トナー供給装置6a、6b、6c、6dそれぞれは、トナーカートリッジ5a、5b、5c、5dそれぞれに収容された各色のトナーを、現像器16a、16b、16c、16dそれぞれに対して供給する。ここで、本実施形態において用いられるトナーについては、後に詳述する。
Each of the
転写媒体としての中間転写ベルト7には、感光体ドラム2a、2b、2c、2dに現像された各色のトナー画像が順次転写される。中間転写ベルト7は、駆動ローラ35とテンションローラ36との間に掛け渡されて配置される。テンションローラ36がバネ38によって駆動ローラ35から離れる側に付勢されているので、中間転写ベルト7には、所定の張力が与えられる。
The toner images of the respective colors developed on the
中間転写ベルト7における感光体ドラム2a、2b、2c、2dと反対の側には、1次転写ローラ37a、37b、37c、37dそれぞれが対向して配置される。
1次転写ローラ37a、37b、37c、37dそれぞれと、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれとにより、中間転写ベルト7における所定部分が挟み込まれる。この挟み込まれた所定部分は、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれにおける表面に押し当てられる。このようにして転写ニップ部としての1次転写ニップN1a、N1b、N1c、N1dが形成され、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれに現像された各色トナー画像が中間転写ベルト7に順次転写される。これにより、中間転写ベルト7には、フルカラーのトナー画像が形成される。
Predetermined portions of the
ここで、1次転写ローラ37a、37b、37c、37dそれぞれには、図1において不図示のローラ駆動装置が取り付けられる。ローラ駆動装置それぞれは、1次転写ローラ37a、37b、37c、37dそれぞれを感光体ドラム2a、2b、2c、2dに近づけるように移動させると共に、感光体ドラム2a、2b、2c、2dから離間させるように移動させることができる。
Here, a roller driving device (not shown in FIG. 1) is attached to each of the
ローラ駆動装置それぞれは、1次転写ローラ37a、37b、37c、37dそれぞれを移動させることで、1次転写ニップN1a、N1b、N1c、N1dそれぞれにおける転写圧力を調整する。また、ローラ駆動装置それぞれは、1次転写ローラ37a、37b、37c、37dそれぞれを移動させることで、1次転写ニップN1a、N1b、N1c、N1dそれぞれにおける転写面積、トナーの充填率、1次転写ニップN1a、N1b、N1c、N1dそれぞれにおける厚さ(トナーと1次転写ローラとの距離)、該1次転写ニップN1a、N1b、N1c、N1dそれぞれにおける近傍の空隙距離等を調整する。
Each roller driving device adjusts the transfer pressure in each of the primary transfer nips N1a, N1b, N1c, and N1d by moving the
ローラ駆動装置は、不図示のCPUからの制御信号により駆動される。CPUは、不図示の各種センサにより測定された環境状況又は駆動状況に基づいてローラ駆動装置を制御する。環境状況として、カラーコピー機1における周囲の温度や湿度をあげることができる。また、駆動状況として、トナー消費量や現像器16a、16b、16c、16dの駆動量をあげることができる。CPUは、トナー消費量と現像器16a、16b、16c、16dの駆動量とによりトナーの劣化状態を予測する。そして、CPUは、予測されたトナーの劣化状態に基づいてローラ駆動装置を制御する。
The roller driving device is driven by a control signal from a CPU (not shown). The CPU controls the roller driving device based on an environmental situation or a driving situation measured by various sensors (not shown). As the environmental situation, ambient temperature and humidity in the color copier 1 can be raised. Further, as the driving status, toner consumption and driving amounts of the developing
1次転写ローラ37a、37b、37c、37dそれぞれには、不図示の電圧印加手段により、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれに現像された各色トナー画像を中間転写ベルト7に転写させるための1次転写バイアスが印加される。電圧印加手段は、1次転写ローラ37a、37b、37c、37dそれぞれに印加される電圧を調整する。具体的には、電圧印加手段は、1次転写ニップN1a、N1b、N1c、N1dそれぞれにおける最適転写電圧に応じて印加電圧を調整する。
ここで、1次転写ニップN1a、N1b、N1c、N1dにおける転写動作等については、トナーの説明と共に後に詳述する。
The
Here, the transfer operation and the like in the primary transfer nips N1a, N1b, N1c, and N1d will be described in detail later together with the description of the toner.
2次転写ローラ8は、中間転写ベルト7に1次転写されたトナー画像を用紙Tに2次転写させる。2次転写ローラ8には、不図示の電圧印加手段により、中間転写ベルト7のトナー画像を用紙Tに転写させるための2次転写バイアスが印加される。
The
2次転写ローラ8は、中間転写ベルト7に対して接離される。具体的には、2次転写ローラ8は、中間転写ベルト7に当接される当接位置と中間転写ベルト7から離間する離間位置とに移動可能に構成される。詳細には、2次転写ローラ8は、中間転写ベルト7の表面に1次転写されたトナー画像を用紙Tに2次転写させる場合には当接位置に移動され、他の場合には離間位置に移動される。ここで、2次転写ローラ8における接離動作は中間転写ユニット200全体が回動移動されることによりなされる。
The
2次転写ローラ8は、中間転写ユニット200に含まれる。中間転写ユニット200は、2次転写ローラ8を収容すると共に該2次転写ローラ8を回転可能に軸支するハウジング201と、ハウジング201の側面に配置される回転駆動ギア210と、2次転写ローラ8の回転軸方向であってハウジング201の側面に配置されるローラ側ギア220と、回転駆動ギア210とローラ側ギア220とに当接して配置されるアイドルギア230とを備える。中間転写ユニット200は、不図示の接離手段により、不図示の回転軸を中心として2次転写ローラ8が中間転写ベルト7に当接可能な位置と、中間転写ベルト7に当接しない位置とに回動移動される。
The
中間転写ベルト7における2次転写ローラ8に対向する側には、対向ローラ108が配置される。中間転写ベルト7における所定部分は、2次転写ローラ8と対向ローラ108とによって挟み込まれる。そして、用紙Tは中間転写ベルト7の表面(画像が1次転写された側)に押し当てられる。このようにして2次転写ニップN2が形成され、中間転写ベルト7に1次転写されたトナー画像が用紙Tに2次転写される。
A
定着装置9は、用紙Tに2次転写されたトナー画像を構成する各色トナーを溶融定着させる。定着装置9は、ヒータにより加熱される加熱ローラ9aと、加熱ローラ9aに圧接される加圧ローラ9bと、を備える。加熱ローラ9aと加圧ローラ9bとは、トナー画像が2次転写された用紙Tを挟持するようにして搬送する。加熱ローラ9aと加圧ローラ9bとの間に挟持されるように搬送されることで、用紙Tに転写されたトナーは溶融定着される。
The fixing device 9 melts and fixes each color toner constituting the toner image secondarily transferred onto the paper T. The fixing device 9 includes a
2次転写ローラ8とテンションローラ36との間には、中間転写ベルト7を清掃するためのベルトクリーニング装置40が配置される。ベルトクリーニング装置40は、中間転写ベルト7の表面に摺接されるクリーニングブラシ41と、クリーニングブラシ41と接触するように配置されたクリーニングローラ42と、先端がクリーニングローラ42の表面に接触するように配置されるブレード43と、ブレード43の下方に配置された回収スパイラル44と、を備える。
A
カラーコピー機1における下方側には、用紙Tを収容する給紙カセット52が水平方向に引き出し可能に配置される。給紙カセット52には、用紙Tが積層された状態で収容される。給紙カセット52には、用紙Tが載置される載置板60が配置される。載置板に載置された用紙Tは、給紙カセット52の用紙送り出し側端部(図1における右側端部)に配置されるカセット給紙部51により搬送路54に送り出される。カセット給紙部51は、載置板60上の用紙Tを取り出すための前送りコロ61と、用紙Tを1枚ずつ搬送路54に送り出すためのローラ対63からなる重送防止機構を備える。
On the lower side of the color copying machine 1, a
カセット給紙部51と排出部50との間には、用紙Tを搬送する搬送路54が形成される。搬送路54は、カセット給紙部51から2次転写ローラ8までの第1搬送路55と、2次転写ローラ8から定着装置9までの第2搬送路56と、定着装置9から排出部50までの第3搬送路57とを有する。また、定着装置9の出口には、分岐爪58が設けられており、この分岐爪58と第1搬送路55における後述する湾曲路55aとの間には、用紙Tを第1搬送路55に戻すための戻し搬送路59が形成される。
A
第1搬送路55は、給紙カセット52から送り出された用紙Tを上方に搬送しつつ搬送方向を図1における左方向にするための湾曲路55aと、湾曲路55aから2次転写ローラ8までの直線路55bとを有する。第1搬送路55には、用紙Tを案内しながら搬送するガイド板及びローラ対が配置される。また、第1搬送路55には、用紙Tを検出するためのセンサと、用紙Tのスキュー(斜め給紙)補正やトナー画像とのタイミングを合わせるためのレジストローラ対80が配置される。センサは、用紙Tの搬送方向におけるレジストローラ対80の直前(上流側)に配置される。レジストローラ対80は、センサからの検出信情報に基づいて上述の補正やタイミング調整をして用紙Tを搬送する。
The
第2搬送路56は、定着装置9側に向かって下方側に傾いた直線状の搬送路である。第2搬送路56には、用紙Tを載置した状態で搬送する搬送ベルト156が配置される。また、第2搬送路56における所定位置には、用紙Tを検出するためのセンサが配置される。
The
第3搬送路57は、定着装置9の出口から図1における左斜め上方に向かうよう形成される。第3搬送路57は、分岐爪58の搬送方向下流側に位置し上方へ向かって形成される縦搬送路57aを有して構成される。第3搬送路57により搬送される用紙Tは、分岐爪58の上面側を通過した後、ほぼ垂直上方に向かって搬送されて排出部50からカラーコピー機本体の外部に排出される。第3搬送路57は、他の搬送路と同様に、用紙Tを案内しながら搬送するガイド板及びローラ対を有して構成される。
The
戻し搬送路59は、分岐爪58から第3搬送路57とは反対側の下方に分岐し、定着装置9、第2搬送路56、2次転写ローラ8及びレジストローラ対80の下方を通り、更に上方に向かうよう形成される。戻し搬送路59は、第1搬送路55における湾曲路55aに合流するように形成される。戻し搬送路59は、定着装置9を通過した用紙Tを、2次転写ローラ8の上流側に配置されたレジストローラ対80の上流側に戻すための搬送路である。戻し搬送路59は、用紙Tの両面にトナー画像(文字等を含む)を印刷(印字)する、いわゆる両面印刷(印字)をする場合に用いられる搬送路である。用紙Tは、例えば、反転ローラ600により表裏が反転された状態で戻し搬送路59を介して第1搬送路55に戻される。戻し搬送路59は、他の搬送路と同様に、用紙Tを案内しながら搬送するガイド板及びローラ対を有して構成されると共に、所定位置には用紙検出用のセンサが配置される。
The
カラーコピー機1の図1における右側面であって給紙カセット52の上方には、手差し給紙部64が設けられる。手差し給紙部64は、閉状態において側壁を構成する手差しトレイ65と、給紙コロ66とを備える。手差しトレイ65は、下端が第1搬送路55の湾曲路55aの近傍に回動自在(開閉自在)に取り付けられる。手差し給紙部64は、開状態の手差しトレイ65に載置された用紙Tを第1搬送路55の湾曲路55aに給紙する。
A manual
次いで、図2から図5により、1次転写ニップN1aを形成するための構成要素及び本実施形態におけるトナーについて説明する。図2は、図1における1次転写ニップN1a近傍の拡大図である。図3は、図2における領域Xの拡大図である。図4は、図3において1次転写ローラ37aが矢印Y1方向に移動した場合における図である。図5は、トナーにおける体積抵抗率の電界依存性を説明するグラフである。
ここで、1次転写ローラ37aと他の1次転写ローラ37b、37c、37dとにおける構造は同様であるので、以下、1次転写ローラ37aのみについて説明する。
Next, the components for forming the primary transfer nip N1a and the toner in this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of the primary transfer nip N1a in FIG. FIG. 3 is an enlarged view of a region X in FIG. FIG. 4 is a diagram when the
Here, since the
図2に示すように、中間転写ベルト7を挟んで感光体ドラム2aに対向して配置される1次転写ローラ37aには、該1次転写ローラ37aを矢印Y1方向及び矢印Y2方向に移動させる転写圧力調整手段としてのローラ駆動装置39aが取り付けられる。
As shown in FIG. 2, the
ローラ駆動装置39aは、1次転写ローラ37aにおける回転軸部材137aを回転可能に軸支する軸支部139aと、軸支部139aを感光体ドラム2a側(矢印Y1方向)に移動させると共に感光体ドラム2aから離間させる方向(矢印Y2方向)に移動させるアクチュエータ部239aと、を備える。アクチュエータ部239aが軸支部139aを矢印Y1方向又は矢印Y2方向に移動させることで、軸支部139aに回転可能に軸支される1次転写ローラ37aは、感光体ドラム2a側(矢印Y1方向)又は感光体ドラム2aから離間する側(矢印Y2方向)に移動される。アクチュエータ部239aは、CPUからの制御信号により軸支部139aを移動させる。つまり、ローラ駆動装置39aは、CPUからの制御信号により1次転写ローラ37aを矢印Y1方向又は矢印Y2方向に移動させる。
The
ローラ駆動装置39aは、図3に示す状態から1次転写ローラ37aを感光体ドラム2aに近づけるように移動させて図4に示す状態にすることができる。逆に、ローラ駆動装置39aは、図4に示す状態から1次転写ローラ37aを感光体ドラム2aから離間させるように移動させて図3に示す状態にすることができる。
The
ローラ駆動装置39aは、1次転写ローラ37aを移動させることで、1次転写ニップN1aにおける転写圧力を調整することができる。また、ローラ駆動装置39aは、1次転写ローラ37aを移動させることで、1次転写ニップN1aの転写面積S1、S2、1次転写ニップN1aの厚さD1、D2(1次転写ローラ37aの表面からトナー像T1、T2までの距離)、トナー像T1、T2の充填率等を調整することがきる。
The
ローラ駆動装置39aは、不図示のCPUにより出力される制御信号に基づいて駆動される。具体的には、CPUは、測定手段としての不図示の各種センサにより測定された環境状況又は駆動状況に基づいてローラ駆動装置39aを制御する。
The
カラーコピー機1は、環境状況を測定する測定手段としてのカラーコピー機1における周囲の環境温度を測定する環境温度センサと、周囲の環境湿度を測定する環境湿度センサとを備える。CPUは、環境温度センサにより測定された環境温度と、環境湿度センサにより測定された環境湿度とに基づいてローラ駆動装置39aを制御する。この場合におけるカラーコピー機1の動作については、後に詳述する。
The color copying machine 1 includes an environmental temperature sensor that measures an ambient environmental temperature in the color copying machine 1 as a measuring unit that measures an environmental condition, and an environmental humidity sensor that measures the ambient environmental humidity. The CPU controls the
また、カラーコピー機1は、駆動状況を測定する測定手段としてのトナーの消費量を測定する消費量測定センサと、現像器16aの駆動量を測定する駆動量測定センサとを備える。駆動量測定センサは、現像ローラ116aの駆動量(例えば、回転数や駆動時間)を測定する。
Further, the color copier 1 includes a consumption measuring sensor that measures the consumption of toner as a measuring unit that measures the driving situation, and a driving amount measuring sensor that measures the driving amount of the developing
消費量測定センサにより測定されたトナーの消費量と、駆動量測定センサにより測定された現像ローラ116aの駆動量とにより、劣化状態予想手段としてのCPUは、トナーの劣化状態を予測する。そして、CPUは、予測されたトナーの劣化状態に基づいて、ローラ駆動装置39aを制御する。具体的には、劣化が進んだトナーは帯電量が減少する傾向があるので、該トナーにおける帯電量の減少に対応した転写状態にするため、CPUは、予測されるトナーの劣化状態に基づいてローラ駆動装置39aを制御する。この場合におけるカラーコピー機1の動作については、後に詳述する。
Based on the toner consumption measured by the consumption measurement sensor and the driving amount of the developing
次いで、本実施形態におけるトナーについて説明する。トナーは、トナー粒体と、該トナー粒体における表面に外添された導電性微粒子と、を有して構成される。
トナー粒体は、結着樹脂と各種配合剤とを混合した後、押出機等の混練機を用いて溶融混練し、冷却し、粉砕及び分級することで得ることができる。トナー粒体における体積基準の中心粒子径は、4μmから12μm、好ましくは6μmから10μmである。
Next, the toner in this embodiment will be described. The toner includes toner particles and conductive fine particles externally added to the surface of the toner particles.
The toner particles can be obtained by mixing the binder resin and various compounding agents, then melt-kneading using a kneader such as an extruder, cooling, pulverizing and classifying. The volume-based center particle diameter of the toner particles is 4 μm to 12 μm, preferably 6 μm to 10 μm.
結着樹脂として、例えば、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合体、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、N−ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂等の熱可塑性樹脂をあげることができる。 Examples of the binder resin include styrene resin, acrylic resin, styrene-acrylic copolymer, polyethylene resin, polypropylene resin, vinyl chloride resin, polyester resin, polyamide resin, polyurethane resin, and polyvinyl alcohol. Examples thereof include thermoplastic resins such as vinyl resins, vinyl ether resins, N-vinyl resins, and styrene-butadiene resins.
結着樹脂と共に混合される各種配合料として、ワックス、着色剤、オフセット防止剤があげられる。
ワックスとして、例えば、カルナバワックスやサトウワックス、木ワックス等の植物性ワックス;蜜ワックスや昆虫ワックス、鯨ワックス、羊毛ワックス等の動物性ワックス;エステルを側鎖に有するフィッシャートロプシュ(以下、「FT」と記すことがある)ワックスやポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等の合成炭化水素系ワックスをあげることができる。ワックスの添加量は、結着樹脂100質量部に対して0.1から20質量部の範囲が好ましい。ワックスの添加量が0.1質量部より少ないと充分なワックスの効果が得られにくく、添加量が20質量部より多いと耐ブロッキング性が低下するおそれがある。
Examples of various compounding materials mixed with the binder resin include waxes, colorants, and offset preventing agents.
Examples of waxes include plant waxes such as carnauba wax, sugar wax, and wood wax; animal waxes such as beeswax, insect wax, whale wax, and wool wax; Fischer-Tropsch (hereinafter “FT”) having an ester in the side chain. And synthetic hydrocarbon waxes such as waxes, polyethylene waxes, and polypropylene waxes. The addition amount of the wax is preferably in the range of 0.1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. If the addition amount of the wax is less than 0.1 parts by mass, it is difficult to obtain a sufficient effect of the wax, and if the addition amount is more than 20 parts by mass, the blocking resistance may be lowered.
着色剤は、例えば、黒色顔料として、アセチレンブラック、ランブラック、アニリンブラック等のカーボンブラック;黄色顔料として、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローG、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマンネントイエローNCG、タートラジンレーキ;橙色顔料として、赤口黄鉛、モリブテンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダスレンブリリアントオレンジGK;赤色顔料として、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀カドミウム、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウオッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3B;紫色顔料として、マンガン紫、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ;青色顔料として、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーBC;緑色顔料として、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ、ファナルイエローグリーンG;白色顔料として、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛;白色顔料として、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等をあげることができる。着色剤の添加量は、結着樹脂100質量部に対して1から20質量部、好ましくは2から8質量部である。 Examples of the colorant include carbon black such as acetylene black, lan black, and aniline black as a black pigment; yellow lead, zinc yellow, cadmium yellow, yellow iron oxide, mineral fast yellow, nickel titanium yellow, navels Yellow, Naphthol Yellow S, Hansa Yellow G, Hansa Yellow 10G, Benzidine Yellow G, Benzidine Yellow GR, Quinoline Yellow Lake, Permanent Yellow NCG, Tartrazine Lake; orange pigment, reddish yellow lead, molybdenum orange, permanent orange GTR, Pyrazolone orange, Vulcan orange, Indanthrene brilliant orange RK, Benzidine orange G, Indanthrene brilliant orange GK; As red pigment, Bengala, Cadmium , Red lead, mercury cadmium sulfide, permanent red 4R, risor red, pyrazolone red, watching red calcium salt, lake red D, brilliant carmine 6B, eosin lake, rhodamine lake B, alizarin lake, brilliant carmine 3B; purple pigment As a blue pigment, bitumen, cobalt blue, alkali blue lake, Victoria blue lake, phthalocyanine blue, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue partially chlorinated, fast sky blue, induslen Blue BC: As a green pigment, chrome green, chromium oxide, pigment green B, malachite green lake, fanal yellow green G; white face As, zinc white, titanium oxide, antimony white, zinc sulfide; as white pigments include barite powder, barium carbonate, clay, silica, white carbon, talc and alumina white. The addition amount of the colorant is 1 to 20 parts by mass, preferably 2 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
オフセット防止剤は、トナーにオフセット防止効果を付与するために配合される。オフセット防止剤として、脂肪族系炭化水素、脂肪族金属塩類、高級脂肪酸類、脂肪酸エステル類もしくはその部分ケン化物、シリコーンオイル、各種ワックス等をあげることができる。オフセット防止剤の添加量は、結着樹脂100質量部に対して0.1から10質量部、好ましくは0.5から8質量部である。 The offset preventive agent is blended in order to impart an offset preventing effect to the toner. Examples of the offset preventive agent include aliphatic hydrocarbons, aliphatic metal salts, higher fatty acids, fatty acid esters or partially saponified products thereof, silicone oil, and various waxes. The addition amount of the offset inhibitor is 0.1 to 10 parts by mass, preferably 0.5 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
上述の材料により構成されたトナー粒体における表面には、導電性微粒子が外添される。導電性微粒子は、例えば、チタニアにより構成される。導電性微粒子における外径は、1nmから1μm、好ましくは50nmから400nmである。また、導電性微粒子は、トナー粒体に対して、0.1から5質量%、好ましくは0.5から3質量%だけ外添されている。 Conductive fine particles are externally added to the surface of the toner particles composed of the above-described materials. The conductive fine particles are made of titania, for example. The outer diameter of the conductive fine particles is 1 nm to 1 μm, preferably 50 nm to 400 nm. The conductive fine particles are externally added by 0.1 to 5% by mass, preferably 0.5 to 3% by mass with respect to the toner particles.
また、図5に示すように、トナーは、該トナーにおける体積抵抗率が所定電界力より弱い電界力帯である低電界力帯Lにおいて高抵抗率で維持される第1状態Aと、所定電界力より強い電界力帯である高電界力帯Hにおいて低抵抗率で維持される第2状態Bと、所定電界力を含む低電界力帯Lと高電界力帯Hとの間の中間電界力帯Mにおいて電界力が強くなるに従って高抵抗率から低抵抗率に急な勾配で変化する遷移状態Cと、を有する Further, as shown in FIG. 5, the toner has a first state A in which the volume resistivity of the toner is maintained at a high resistivity in a low electric field force band L, which is an electric field force band weaker than a predetermined electric field force, and a predetermined electric field. A second state B maintained at a low resistivity in a high electric field force band H which is an electric field force band stronger than the force, and an intermediate electric field force between the low electric field force band L including the predetermined electric field force and the high electric field force band H A transition state C that changes from a high resistivity to a low resistivity with a steep gradient as the electric field force increases in the band M.
トナーは、上述のように、第1状態Aと、第2状態Bと、遷移状態Cとの3つの状態を有する。ここで、図5に示すように、遷移状態Cは狭い中間電界力帯Mにおける状態なので、トナーは、第1状態A又は第2状態Bである場合が多くなる。言い換えると、トナーは、電界力を変更することで、第1状態から第2状態に遷移するか、第2状態から第1状態に遷移して、第1状態又は第2状態のいずれかの状態にあるといえる。 As described above, the toner has three states of the first state A, the second state B, and the transition state C. Here, as shown in FIG. 5, since the transition state C is a state in the narrow intermediate electric field force band M, the toner is often in the first state A or the second state B. In other words, the toner changes from the first state to the second state or changes from the second state to the first state by changing the electric field force, and is in either the first state or the second state. It can be said that.
また、トナーは、該トナーに加えられる圧力が大きいほど体積抵抗率が低くなり、該トナーに加えられる圧力が小さいほど体積抵抗率が高くなるという特徴を有する。具体的には、図5に示すように、所定圧力が加えられている屈曲線Iを基準として、トナーに対して所定圧力より小さい圧力が加えられている場合には体積抵抗率を示す屈曲線Iは屈曲線IIにとなり、所定圧力より大きな圧力が加えられている場合には屈曲線Iは屈曲線IIIとなる。 Further, the toner has a feature that the volume resistivity decreases as the pressure applied to the toner increases, and the volume resistivity increases as the pressure applied to the toner decreases. Specifically, as shown in FIG. 5, with reference to a bent line I to which a predetermined pressure is applied, a bent line indicating a volume resistivity when a pressure smaller than the predetermined pressure is applied to the toner. I becomes a bending line II, and when a pressure larger than a predetermined pressure is applied, the bending line I becomes a bending line III.
トナーは、低電界力帯Lにおいて高い体積抵抗率を維持する。つまり、低電界力帯Lにおけるトナーは、高い帯電性を維持する。また、トナーは、高電界力帯Hにおいて低い体積抵抗率を維持する。つまり、高電界力帯Hにおけるトナーは、帯電性が低くなる。 The toner maintains a high volume resistivity in the low electric field force band L. That is, the toner in the low electric field force band L maintains high chargeability. In addition, the toner maintains a low volume resistivity in the high electric field force band H. That is, the toner in the high electric field force band H has a low chargeability.
上述より、トナーは、該トナーを含む領域の電界力を変化させることで、帯電性が大きく変化するという特徴を有する。つまり、電界力を変化させることで、該トナーにおける最適転写電圧を大きく変化させることができる。また、電界力を変化させることで、該トナーにおける転写力(付着力)を変化させることができる。 As described above, the toner has a characteristic that the chargeability is greatly changed by changing the electric field force of the region including the toner. That is, the optimum transfer voltage in the toner can be greatly changed by changing the electric field force. Further, the transfer force (adhesion force) of the toner can be changed by changing the electric field force.
ここで、電界力は、不図示の電圧印加手段のほか、1次転写ニップN1aの転写面積S1、S2、1次転写ニップN1aの厚さD1、D2(1次転写ローラ37aの表面からトナー像T1、T2までの距離)、転写圧力、トナー像T1、T2の充填率等により調整することがきる。
Here, in addition to the voltage application means (not shown), the electric field force is the transfer areas S1 and S2 of the primary transfer nip N1a and the thicknesses D1 and D2 of the primary transfer nip N1a (from the surface of the
つまり、本実施形態におけるトナーを用いたカラーコピー機1において、ローラ駆動装置39a(図2参照)は、転写圧力だけでなく、電界力を調整することができる。つまり、本実施形態におけるトナーを用いたカラーコピー機1において、ローラ駆動装置39aは、転写圧力を調整してトナーにおける物理的な転写状態を調整すると共に、電気的な転写状態を調整することができる。
That is, in the color copier 1 using toner in the present embodiment, the
続けて、カラーコピー機1の動作について説明する。まず、環境状態に応じた動作について説明する。
まず、環境温度測定センサは、カラーコピー機1における周囲の環境温度を測定する。また、環境湿度測定センサは、カラーコピー機1における周囲の環境湿度を測定する。
次いで、CPUは、測定された環境温度が所定温度よりも低い低温度であるか、所定温度よりも高い高温度であるかを判定する。また、CPUは、測定された環境湿度が所定湿度よりも低い高湿度であるか、所定湿度よりも高い高湿度であるかを判定する。
Next, the operation of the color copier 1 will be described. First, the operation according to the environmental state will be described.
First, the environmental temperature measurement sensor measures the ambient environmental temperature in the color copier 1. The environmental humidity measuring sensor measures the ambient environmental humidity in the color copying machine 1.
Next, the CPU determines whether the measured environmental temperature is a low temperature lower than a predetermined temperature or a high temperature higher than the predetermined temperature. Further, the CPU determines whether the measured environmental humidity is a high humidity lower than a predetermined humidity or a high humidity higher than the predetermined humidity.
続けて、CPUにより環境温度が高温度であり、かつ、環境湿度が高湿度であると判定された場合、該CPUは、1次転写ローラ37aが感光体ドラム2aから離間するようにローラ駆動装置39aを駆動させる。1次転写ニップN1aにおける転写圧力が弱くなるよう調整されるので、転写時に、高温高湿の環境下において付着力が増した状態のトナーが感光体ドラム2aに付着することが抑制される。また、1次転写ローラ37aが感光体ドラム2aから離間するように移動されることで電界力が強くなるので、トナーにおける体積抵抗率が高くなる(図5参照)。つまり、トナーが帯電量の多い状態で維持されるので、高い転写性が維持される。これにより、中抜けやダッシュマークの発生を抑制することができる。
Subsequently, when the CPU determines that the environmental temperature is high and the environmental humidity is high, the CPU drives the roller driving device so that the
また、CPUにより環境温度が低温度であり、かつ、環境湿度が低湿度であると判定された場合、該CPUは、1次転写ローラ37aが感光体ドラム2aに近づくようにローラ駆動装置39aを駆動させる。ここで、環境湿度が低湿度である場合、トナーにおける帯電量は多くなる。そして、該帯電量が多いトナーに対する最適転写電圧は高くなる。これにより、1次転写ニップN1a近傍の空隙電界力が強くなるので、転写散りや白点が生じやすくなる。
When the CPU determines that the environmental temperature is low and the environmental humidity is low, the CPU sets the
これに対し、ローラ駆動装置39aにより1次転写ローラ37aを感光体ドラム2aに近づけるように移動させることで、図3におけるS1から図4におけるS2のように、1次転写ニップN1aにおける転写面積を広くすることができる。これにより、1次転写ニップN1aにおける転写電圧(電界力)を低くすることができる。
On the other hand, by moving the
また、1次転写ローラ37aを感光体ドラム2aに近づけるように移動させることで、転写圧力を強くすることができる。つまり、1次転写ニップN1aにおけるトナーの充填率を高くすることができると共に、1次転写ニップN1aの厚さD1、D2を薄く(1次転写ローラ37aの表面からトナー像までの距離を短く)することができる。これにより、同様に、1次転写ニップN1aにおける転写電圧(電界力)を低くすることができる。
Further, the transfer pressure can be increased by moving the
更には、転写圧力を強くすることで、図5に示すように、トナーの体積抵抗率を示す屈曲線が屈曲線IIIになるので、トナーにおける体積抵抗率が低くなり、トナーの帯電量が低減される。
上述より、空隙電界力を低くすることができるので、上述の転写散りや白点の発生を抑制することができる。
Further, by increasing the transfer pressure, the bend line indicating the volume resistivity of the toner becomes the bend line III as shown in FIG. 5, so that the volume resistivity of the toner is lowered and the charge amount of the toner is reduced. Is done.
As described above, since the gap electric field force can be reduced, it is possible to suppress the occurrence of the above-described transfer scattering and white spots.
次いで、環境状態に応じた動作について説明する。
まず、消費量測定センサは、トナー消費量を測定する。また、駆動量測定センサは、現像器16aにおける現像ローラ116aの駆動量を測定する。
次いで、CPUは、測定されたトナー消費量と、測定された現像ローラ116aの駆動量とにより、トナーの劣化状態を予測する。
Next, operations according to environmental conditions will be described.
First, the consumption measuring sensor measures the toner consumption. The driving amount measuring sensor measures the driving amount of the developing
Next, the CPU predicts a toner deterioration state based on the measured toner consumption and the measured driving amount of the developing
続けて、予測されたトナーの劣化状態が所定の劣化状態よりも劣化していない場合、CPUは、1次転写ローラ37aを感光体ドラム2aに近づけるように移動させるようローラ駆動装置39aを駆動させる。ローラ駆動装置39aは、1次転写ローラ37aを感光体ドラム2aに近づけるように移動させ、1次転写ニップN1aにおける転写圧力が強くなるよう調整する。
Subsequently, when the predicted deterioration state of the toner is not deteriorated more than the predetermined deterioration state, the CPU drives the
劣化が進んでいないトナーは帯電量が多いので、最適転写電圧が高くなる。このため、1次転写ニップN1a近傍の空隙電界力が強くなるので、転写散りや白点が生じやすくなる。 Since the toner that has not deteriorated has a large charge amount, the optimum transfer voltage becomes high. For this reason, since the gap electric field force in the vicinity of the primary transfer nip N1a becomes strong, transfer scattering and white spots are likely to occur.
これに対し、1次転写ローラ37aを感光体ドラム2aに近づけるように移動させることで、図3におけるS1から図4におけるS2のように、1次転写ニップN1aにおける転写面積を広くすることができる。これにより、転写電圧(電界力)を低くすることができる。
In contrast, by moving the
また、1次転写ローラ37aを感光体ドラム2aに近づけるように移動させることで、転写圧力を強くすることができる。つまり、トナーの充填率を高くすることができると共に、1次転写ニップN1aの厚さを薄く(1次転写ローラ37aの表面からトナー像までの距離を短く)することができる。これにより、同様に、1次転写ニップN1aにおける転写電圧(電界力)を低くすることができる。
Further, the transfer pressure can be increased by moving the
更には、転写圧力を強くすることで、図5に示すように、トナーの体積抵抗率を示す屈曲線Iが屈曲線IIIになるので、トナーの体積抵抗率を示す屈曲線が屈曲線IIIになるので、トナーにおける体積抵抗率が低くなり、トナーの帯電量が低減される。
上述より、空隙電界力を低くすることができるので、上述の転写散りや白点の発生を抑制することができる。
Further, by increasing the transfer pressure, as shown in FIG. 5, the bending line I indicating the volume resistivity of the toner becomes the bending line III. Therefore, the bending line indicating the volume resistivity of the toner becomes the bending line III. As a result, the volume resistivity of the toner is lowered, and the charge amount of the toner is reduced.
As described above, since the gap electric field force can be reduced, it is possible to suppress the occurrence of the above-described transfer scattering and white spots.
また、予測されたトナーの劣化状態が所定の劣化状態よりも劣化している場合、CPUは、1次転写ローラ37aが感光体ドラム2aから離間するようにローラ駆動装置39aを駆動させる。1次転写ローラ37aを感光体ドラム2aから離間するように移動させることで、1次転写ニップN1aにおける転写圧力は弱くなるよう調整される。
When the predicted toner deterioration state is deteriorated from a predetermined deterioration state, the CPU drives the
1次転写ニップN1aにおける転写圧力が弱くなるよう調整されるので、転写時に、劣化が進んだことで付着力が強くなった状態のトナーが感光体ドラム2aに付着することが抑制される。また、1次転写ローラ37aが感光体ドラム2aから離間するように移動されることで電界力が強くなるので、トナーにおける体積抵抗率が高くなる。つまり、トナーが帯電量の多い状態で維持されるので、高い転写性が維持される。これにより、中抜けやダッシュマークの発生を抑制することができる。
Since the transfer pressure in the primary transfer nip N1a is adjusted to be weak, it is possible to suppress the toner having a strong adhesive force due to the progress of deterioration from adhering to the
本実施形態によれば、上述のようなトナーを用いると共に、ローラ駆動装置39aにより1次転写ローラ37aを移動させて1次転写ニップN1aにおける転写圧力、1次転写ニップN1aの転写面積S1、S2、1次転写ニップN1aの厚さD1、D2(1次転写ローラ37aの表面からトナー像T1、T2までの距離)、トナー像T1、T2の充填率等を調整することで、転写画像における文字の中抜け、ダッシュマーク、転写散りや白点等の異常が発生することを抑制することができる。
According to this embodiment, the toner as described above is used, and the
また、本実施形態によれば、環境状況や駆動状況に応じて、ローラ駆動装置39aにより1次転写ローラ37aを移動させて、1次転写ニップN1aにおける転写圧力等を調整することができる。これにより、カラーコピー機1は、環境状況や駆動状況に細やかに対応して1次転写ニップN1aにおける転写圧力等を調整することにより、転写画像における文字の中抜け、ダッシュマーク、転写散りや白点等の異常が発生することをより好適に抑制することができる。
According to the present embodiment, the
つまり、本実施形態によれば、トナー像を転写するに際して転写画像に異常が発生することを抑制するカラーコピー機1を提供することができる。 That is, according to the present embodiment, it is possible to provide the color copier 1 that suppresses the occurrence of abnormality in the transferred image when the toner image is transferred.
以上、好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく種々の形態で実施することができる。例えば、本実施形態において、画像形成装置としてカラーコピー機1につい説明しているが、これに限定されず、モノクロコピー機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの複合機等であってもよい。 As mentioned above, although preferred embodiment was described, this invention can be implemented with a various form, without being limited to embodiment mentioned above. For example, in the present embodiment, the color copying machine 1 is described as the image forming apparatus, but the present invention is not limited to this, and may be a monochrome copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multifunction machine of these.
また、本実施形態において、転写媒体として中間転写ベルト7について説明しているが、これに限定されず、用紙Tであってもよい。つまり、画像形成装置は、感光体ドラム2aから用紙Tに直接転写させる方式を採用するタイプであってもよい。
In this embodiment, the
1……カラーコピー機(画像形成装置)、2a、2b、2c、2d……感光体ドラム(像担持体)、5a、5b、5c、5d……トナーカートリッジ(トナー収容部)、7……中間転写ベルト(転写媒体)、8……2次転写ローラ、16a、16b、16c、16d……現像器、37a、37b、37c、37d……1次転写ローラ(対向部材)、39a……ローラ駆動装置(転写圧力調整手段)、A……第1状態、B……第2状態、C……遷移状態、N1a、N1b、N1c、N1d……1次転写ニップ(転写ニップ部) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Color copier (image forming apparatus), 2a, 2b, 2c, 2d ... Photosensitive drum (image carrier), 5a, 5b, 5c, 5d ... Toner cartridge (toner container), 7 ... Intermediate transfer belt (transfer medium), 8 ... secondary transfer roller, 16a, 16b, 16c, 16d ... developer, 37a, 37b, 37c, 37d ... primary transfer roller ( opposing member), 39a ... roller Driving device (transfer pressure adjusting means) A ... first state B ... second state C ... transition state N1a, N1b, N1c, N1d ... primary transfer nip (transfer nip)
Claims (6)
所定のトナーが収容されるトナー収容部と、
前記トナー収容部に収容された前記トナーにより前記像担持体に形成された静電潜像にトナー画像を現像する現像器と、
前記像担持体に対向して配置される対向部材と、
前記現像器と前記対向部材との間に配置され転写ニップ部が形成される転写媒体と、
前記対向部材を前記像担持体に近づけることで前記転写ニップ部における転写圧力を強くすることが可能であると共に、前記対向部材を前記像担持体から離間させることで前記転写圧力を弱くすることが可能である転写圧力調整手段と、
画像形成装置における環境状況及び駆動状況を測定する測定手段と、を備え、
前記トナーは、
該トナーにおける体積抵抗率が所定電界力より弱い電界力帯である低電界力帯において高抵抗率で維持される第1状態と、前記所定電界力より強い電界力帯である高電界力帯において低抵抗率で維持される第2状態と、前記所定電界力を含む前記低電界力帯と前記高電界力帯との間の中間電界力帯において電界力が強くなるに従って前記高抵抗率から前記低抵抗率に急な勾配で変化する遷移状態と、を有し、
前記転写圧力調整手段は、
前記測定手段により測定された前記環境状況及び前記駆動状況に基づいて、前記対向部材を移動させて前記転写圧力を調整し、
前記測定手段は、
前記トナーの消費量を測定する消費量測定手段と、前記現像器の駆動量を測定する駆動量測定手段と、有し、
前記転写圧力調整手段は、
前記消費量測定手段により測定された前記トナーの消費量と前記駆動量測定手段により測定された前記現像器の駆動量とにより予測されるトナーの劣化状態に基づいて、前記対向部材を移動させて前記転写圧力を調整する画像形成装置。
する画像形成装置。 An image carrier having an electrostatic latent image formed on the surface;
A toner container for storing predetermined toner;
A developing unit for developing a toner image on an electrostatic latent image formed on the image carrier by the toner contained in the toner containing unit;
A facing member disposed to face the image carrier;
A transfer medium disposed between the developing unit and the facing member to form a transfer nip portion;
It is possible to increase the transfer pressure in the transfer nip portion by bringing the opposing member closer to the image carrier, and to reduce the transfer pressure by separating the opposing member from the image carrier. A transfer pressure adjusting means that is possible;
Measuring means for measuring environmental conditions and driving conditions in the image forming apparatus,
The toner is
In a first state in which the volume resistivity of the toner is maintained at a high resistivity in a low electric field force band which is an electric field force band weaker than a predetermined electric field force, and in a high electric field force band which is an electric field force band stronger than the predetermined electric field force As the electric field force becomes stronger in the second state maintained at a low resistivity and the intermediate electric field force band between the low electric field force band and the high electric field force band including the predetermined electric field force, A transition state with a steep slope at a low resistivity,
The transfer pressure adjusting means includes
Based on the environmental situation and the driving situation measured by the measuring means, the counter member is moved to adjust the transfer pressure,
The measuring means includes
Consumption amount measuring means for measuring the toner consumption amount, and driving amount measuring means for measuring the driving amount of the developing device,
The transfer pressure adjusting means includes
The opposing member is moved based on a toner deterioration state predicted by the consumption amount of the toner measured by the consumption amount measurement unit and the driving amount of the developing device measured by the driving amount measurement unit. An image forming apparatus for adjusting the transfer pressure.
Image forming apparatus.
該画像形成装置における周囲の環境温度を測定する環境温度測定手段と、
該画像形成装置における周囲の環境湿度を測定する環境湿度測定手段と、を有し、
前記転写圧力調整手段は、
前記環境温度測定手段により測定された環境温度が所定温度よりも高いと共に前記環境湿度測定手段により測定された環境湿度が所定湿度よりも高い場合には、前記対向部材を前記像担持体から離間させることで前記転写圧力を弱くし、
前記環境温度が前記所定温度よりも低いと共に前記環境湿度が前記所定湿度よりも低い場合には、前記対向部材を前記像担持体に近づけることで前記転写媒体に加えられる転写圧力を強くする請求項1に記載の画像形成装置。 The measuring means includes
Environmental temperature measuring means for measuring ambient environmental temperature in the image forming apparatus;
Environmental humidity measuring means for measuring the ambient environmental humidity in the image forming apparatus,
The transfer pressure adjusting means includes
When the environmental temperature measured by the environmental temperature measuring unit is higher than a predetermined temperature and the environmental humidity measured by the environmental humidity measuring unit is higher than the predetermined humidity, the facing member is separated from the image carrier. To reduce the transfer pressure,
The transfer pressure applied to the transfer medium is increased by bringing the facing member closer to the image carrier when the environmental temperature is lower than the predetermined temperature and the environmental humidity is lower than the predetermined humidity. The image forming apparatus according to 1.
前記転写圧力調整手段は、
前記劣化状態予測手段により予測された前記トナーの劣化状態が所定劣化状態よりも劣化していない場合、前記対向部材を前記像担持体に近づけることで前記転写圧力を強くする請求項1記載の画像形成装置。 Deterioration state predicting means for predicting the deterioration state of the toner from the toner consumption measured by the consumption measuring means and the driving amount of the developing device measured by the driving amount measuring means,
The transfer pressure adjusting means includes
2. The image according to claim 1, wherein when the deterioration state of the toner predicted by the deterioration state prediction unit is not deteriorated more than a predetermined deterioration state, the transfer pressure is increased by bringing the facing member closer to the image carrier. Forming equipment.
前記転写圧力調整手段は、
前記劣化状態予測手段により予測された前記トナーの劣化状態が所定劣化状態よりも劣化している場合、前記対向部材を前記像担持体から離間させて前記転写圧力を弱くする請求項1又は3に記載の画像形成装置。 Deterioration state predicting means for predicting the deterioration state of the toner from the toner consumption measured by the consumption measuring means and the driving amount of the developing device measured by the driving amount measuring means,
The transfer pressure adjusting means includes
4. The transfer pressure according to claim 1 or 3, wherein when the deterioration state of the toner predicted by the deterioration state prediction means is deteriorated from a predetermined deterioration state, the facing member is separated from the image carrier to weaken the transfer pressure. The image forming apparatus described.
該トナーに加えられる圧力が大きいほど体積抵抗率が低くなり、
該トナーに加えられる圧力が小さいほど体積抵抗率が高くなる
請求項1から4のいずれかに記載の画像形成装置。 The toner is
The greater the pressure applied to the toner, the lower the volume resistivity,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the volume resistivity increases as the pressure applied to the toner decreases.
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