JP5210695B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、複写機やプリンタに代表される電子写真方式の画像形成装置、特に中間転写体を使用してトナー像を用紙に転写する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus typified by a copying machine or a printer, and more particularly to an image forming apparatus that transfers a toner image onto a sheet using an intermediate transfer member.
複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体として感光体ドラムが広く用いられている。感光体ドラムを用いた一般的な画像形成動作は以下のようである。感光体ドラムの表面は帯電装置により所定電位で一様に帯電せしめられ、そこに露光装置のLED光などを照射することにより部分的に電位が光減衰して原稿画像の静電潜像が形成される。そして、この静電潜像を現像装置で現像することにより、感光体ドラム表面にトナー像が形成される。このトナー像は、感光体ドラムと転写部材とを接触、或いは近接させて構成した転写領域に用紙を挿通する時に、用紙に転写される。 In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a photosensitive drum is widely used as an image carrier. A general image forming operation using the photosensitive drum is as follows. The surface of the photosensitive drum is uniformly charged with a predetermined potential by a charging device, and the potential is partially attenuated by irradiating the LED light of the exposure device, etc., to form an electrostatic latent image of the original image. Is done. The electrostatic latent image is developed with a developing device, whereby a toner image is formed on the surface of the photosensitive drum. This toner image is transferred to the sheet when the sheet is inserted into a transfer region formed by bringing the photosensitive drum and the transfer member into contact with each other or close to each other.
画像形成装置には、像担持体である感光体ドラムから直接用紙にトナー像を転写するタイプのほかに、トナー像を中間転写体に一旦担持させた後、中間転写体から用紙に転写するタイプもある。中間転写体は、複数色のトナーに対応した各画像形成部を一列に並べて配置した所謂タンデム型画像形成装置のような、カラー印刷用画像形成装置に多く見られる。そのような画像形成装置の例を、特許文献1及び2に見ることができる。
The image forming apparatus includes a type in which a toner image is directly transferred from a photosensitive drum, which is an image carrier, onto a sheet, and a toner image is once carried on an intermediate transfer body and then transferred from the intermediate transfer body to a sheet. There is also. The intermediate transfer member is often found in an image forming apparatus for color printing such as a so-called tandem type image forming apparatus in which image forming units corresponding to a plurality of colors of toner are arranged in a line. Examples of such an image forming apparatus can be found in
上記のような画像形成装置においては、トナー像を用紙に転写させた後、微量のトナーが用紙に転写されずに中間転写体表面に付着したまま残留してしまうことがある。この中間転写体表面に付着した残留トナーは、次の新たな画像形成の障害となるので、そのクリーニングが必要となる。 In the image forming apparatus as described above, after a toner image is transferred to a sheet, a small amount of toner may remain on the surface of the intermediate transfer member without being transferred to the sheet. The residual toner adhering to the surface of the intermediate transfer member becomes a hindrance to the next new image formation, and therefore needs to be cleaned.
特許文献1及び2に記載された画像形成装置は、中間転写体用のクリーニング装置(クリーニングユニット、クリーニングローラ)により、中間転写体表面の残留トナーをクリーニングする。このクリーニング装置は、通常、ローラやブレードを利用して擦り取る、或いは掻き取るといった物理的な力と、バイアスを印加して静電気力を作用させる電気的な力とによって、中間転写体表面をクリーニングする。
In the image forming apparatuses described in
一方、画像形成装置においては、高品質な画像形成を遂行するため、定期的、或いは任意のタイミングで、画像濃度や色ずれのチェックを実行している。このため、中間転写体表面に補正用のトナーパターンを形成し、このパターンをセンサで検出している。センサで検出したトナーパターンに基準との差異が見られる場合、予め設定されたパラメータを用いて濃度や色ずれを補正する。 On the other hand, in an image forming apparatus, in order to perform high-quality image formation, image density and color misregistration are checked periodically or at an arbitrary timing. For this reason, a correction toner pattern is formed on the surface of the intermediate transfer member, and this pattern is detected by a sensor. When a difference from the reference is observed in the toner pattern detected by the sensor, the density and color misregistration are corrected using preset parameters.
濃度検出、ずれ検出を行うセンサは、一般的に、中間転写体の回転軸線方向に複数個備えられている。そして、濃度に関しては中間転写体の回転軸線方向で、色ずれに関しては中間転写体の回転軸線方向及び周方向(回転方向)で補正を実行している。このように、中間転写体表面に補正用のトナーパターンを形成してこれをセンサで検出することにより、濃度や色ずれの補正を実行している画像形成装置の例を、特許文献3及び4に見ることができる。
中間転写体表面に残留するトナー粒子は、中間転写体表面に付着するのに掛かる物理力が比較的弱く、帯電しているので、クリーニング装置によって容易に除去することが可能である。しかしながら、酸化チタンやシリカなどといった、トナー粒子とともに供給されるその外添剤は、中間転写体表面に刺さることもあり、中間転写体表面に付着するのに掛かる物理力が強く、さらにほとんど帯電していないことから、クリーニング装置で除去するのが困難な場合がある。 The toner particles remaining on the surface of the intermediate transfer member have a relatively weak physical force applied to the surface of the intermediate transfer member and are charged, and can be easily removed by a cleaning device. However, external additives such as titanium oxide and silica that are supplied together with the toner particles may pierce the surface of the intermediate transfer member, have a strong physical force to adhere to the surface of the intermediate transfer member, and are almost charged. It may be difficult to remove with a cleaning device.
そして、同じ画像パターンを連続して印刷する場合や、中間転写体の周方向の同じ箇所に画像が連続して形成される場合には、中間転写体の回転軸線方向、或いは周方向において、外添剤の付着にむらが生じる。この中間転写体表面への外添剤の付着むらは、濃度補正用トナーパターンの検出において、本来検出すべきトナーパターンの濃度に対して誤差を与え、検出濃度にばらつきを生じさせる。これは、センサで検出するトナーパターンの濃度が、中間転写体自体の濃度も含んだ形で検出されることに起因している。 When the same image pattern is continuously printed, or when images are continuously formed at the same location in the circumferential direction of the intermediate transfer member, the outer side in the rotational axis direction or circumferential direction of the intermediate transfer member Unevenness of adhesion of the additive occurs. The uneven adhesion of the external additive to the surface of the intermediate transfer member gives an error to the density of the toner pattern to be originally detected in the detection of the density correction toner pattern, and causes variations in the detected density. This is because the density of the toner pattern detected by the sensor is detected in a form including the density of the intermediate transfer body itself.
また、中間転写体表面への外添剤の付着むらは、中間濃度における画像にむらを発生させる。これは、外添剤が付着した箇所の中間転写体表面の摩擦係数が、付着していない箇所の摩擦係数より低くなり、中間転写体表面のトナー像の用紙への転写において、転写性能が向上し、画像濃度が濃くなることに起因している。特に、これらの不具合は、中間転写体の回転軸線方向において顕著になって現れる。したがって、回転軸線方向における中間転写体表面への外添剤の付着に関して、付着むらを抑制しながら満遍なく付着させることにより、濃度補正用トナーパターンの検出誤差の発生を防止して検出を正確に実行できるようにするのとともに、トナー像に対する中間転写体表面全体の摩擦係数を低減させてトナー像の用紙への転写性能を向上させることが望ましい。 Further, uneven adhesion of the external additive to the surface of the intermediate transfer member causes unevenness in the image at intermediate density. This is because the friction coefficient of the surface of the intermediate transfer member where the external additive is attached is lower than the friction coefficient of the portion where the external additive is not attached, and the transfer performance is improved in transferring the toner image on the surface of the intermediate transfer member to the paper. However, this is because the image density is high. In particular, these defects appear prominently in the rotational axis direction of the intermediate transfer member. Therefore, with regard to the adhesion of the external additive to the surface of the intermediate transfer member in the rotation axis direction, the adhesion is uniformly performed while suppressing the unevenness of the adhesion, thereby preventing the detection error of the density correction toner pattern and performing the detection accurately. It is desirable to improve the transfer performance of the toner image onto the paper by reducing the friction coefficient of the entire surface of the intermediate transfer member with respect to the toner image.
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、トナー像を一旦担持する中間転写体を備えた画像形成装置において、中間転写体表面へのトナー外添剤の局部的な付着を防止することにより、濃度補正用トナーパターンの検出を正確に実行して画像濃度を安定させることができ、且つ中間転写体から用紙へのトナー像の転写性能の向上を図って画像むらの発生を防止することができ、高品質な画像形成を遂行することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and in an image forming apparatus provided with an intermediate transfer member that once carries a toner image, to prevent local adhesion of a toner external additive to the surface of the intermediate transfer member. This makes it possible to accurately detect the density correction toner pattern and stabilize the image density, and to improve the transfer performance of the toner image from the intermediate transfer member to the paper to prevent the occurrence of image unevenness. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of performing high-quality image formation.
上記の課題を解決するため、本発明は、原稿の画像を読み取る画像読取装置と、トナー像を一旦担持する中間転写体とを備えた画像形成装置において、前記中間転写体の表面濃度を検出する濃度検出センサを備えるとともに、この濃度検出センサを用いて検出した中間転写体自体の表面濃度のばらつきが基準値を超えているときには、中間転写体自体の表面の濃度分布を、用紙に出力される画像として認識し、用紙への非転写期間内で、前記画像の濃度が低い箇所に対応する中間転写体表面の箇所に所定のトナーパターンを形成しながら中間転写体を回転させることとした。 In order to solve the above problems, the present invention detects the surface density of an intermediate transfer member in an image forming apparatus including an image reading device that reads an image of a document and an intermediate transfer member that temporarily holds a toner image. A density detection sensor is provided, and when the variation in surface density of the intermediate transfer body itself detected using the density detection sensor exceeds a reference value, the density distribution of the surface of the intermediate transfer body itself is output to a sheet. The intermediate transfer member is recognized as an image, and the intermediate transfer member is rotated while a predetermined toner pattern is formed on a portion of the surface of the intermediate transfer member corresponding to a portion where the density of the image is low within a non-transfer period to the paper.
また、上記構成の画像形成装置において、前記中間転写体自体の表面の濃度分布を、画像として用紙に出力し、この画像を前記画像読取装置によって読み取り、画像の濃度分布を認識することとした。 In the image forming apparatus having the above-described configuration, the density distribution on the surface of the intermediate transfer member itself is output as an image on paper, and the image is read by the image reading apparatus to recognize the density distribution of the image.
また、上記構成の画像形成装置において、前記中間転写体自体の表面の濃度分布を、用紙に出力される画像として認識可能なイメージセンサを備えることとした。 In addition, the image forming apparatus having the above configuration includes an image sensor capable of recognizing the density distribution on the surface of the intermediate transfer member itself as an image output on a sheet.
また、上記構成の画像形成装置において、前記濃度検出センサは、前記中間転写体表面に一旦転写されたトナー像のずれ検出、濃度検出を実行するセンサと共通であることとした。 Further, in the image forming apparatus having the above-described configuration, the density detection sensor is common to a sensor that performs deviation detection and density detection of the toner image once transferred to the surface of the intermediate transfer member.
また、上記構成の画像形成装置において、前記中間転写体は、その表面に弾性層を有することとした。 In the image forming apparatus having the above-described configuration, the intermediate transfer member has an elastic layer on the surface thereof.
また、上記構成の画像形成装置は、アモルファスシリコンで構成される感光体である像担持体を備えることとした。 In addition, the image forming apparatus having the above configuration includes an image carrier that is a photosensitive member made of amorphous silicon.
本発明の構成によれば、原稿の画像を読み取る画像読取装置と、トナー像を一旦担持する中間転写体とを備えた画像形成装置において、前記中間転写体の表面濃度を検出する濃度検出センサを備えるとともに、この濃度検出センサを用いて検出した中間転写体自体の表面濃度のばらつきが基準値を超えているときには、中間転写体自体の表面の濃度分布を、用紙に出力される画像として認識し、用紙への非転写期間内で、前記画像の濃度が低い箇所に対応する中間転写体表面の箇所に所定のトナーパターンを形成しながら中間転写体を回転させることとしたので、中間転写体表面へのトナー外添剤の付着に関して、局部的な付着、すなわち付着むらを防止することができ、表面全体に満遍なく付着させることが可能である。これにより、濃度補正用トナーパターンの検出誤差の発生を防止できるようになるのとともに、トナー像に対する中間転写体表面全体の摩擦係数を低減させることが可能になる。したがって、濃度補正用トナーパターンの検出を正確に実行して画像濃度を安定させることができ、且つ中間転写体から用紙へのトナー像の転写性能の向上を図って画像むらの発生を防止することができ、高品質な画像形成を遂行することが可能な画像形成装置を得ることができる。 According to the configuration of the present invention, in an image forming apparatus including an image reading apparatus that reads an image of a document and an intermediate transfer body that temporarily holds a toner image, a density detection sensor that detects a surface density of the intermediate transfer body is provided. In addition, when the variation in the surface density of the intermediate transfer body itself detected using this density detection sensor exceeds the reference value, the density distribution on the surface of the intermediate transfer body itself is recognized as an image output on the paper. Since the intermediate transfer member is rotated while forming a predetermined toner pattern at a location on the surface of the intermediate transfer member corresponding to a location where the density of the image is low within the non-transfer period to the paper, the surface of the intermediate transfer member With respect to the adhesion of the toner external additive to the toner, local adhesion, that is, uneven adhesion can be prevented, and the toner can be uniformly adhered to the entire surface. As a result, it is possible to prevent the detection error of the density correction toner pattern and to reduce the friction coefficient of the entire surface of the intermediate transfer member with respect to the toner image. Therefore, the density correction toner pattern can be accurately detected to stabilize the image density, and the transfer performance of the toner image from the intermediate transfer member to the paper can be improved to prevent image unevenness. Therefore, an image forming apparatus capable of performing high-quality image formation can be obtained.
また、前記中間転写体自体の表面の濃度分布を、画像として用紙に出力し、この画像を前記画像読取装置によって読み取り、画像の濃度分布を認識することとしたので、中間転写体自体の表面の濃度分布を、用紙に出力される画像として認識するために、別途センサを設ける必要がない。これにより、部品点数の削減、部品設置スペースの低減を図ることができる。したがって、低コスト化、省スペース化を図りながら、画像濃度を安定させ、且つ画像むらの発生を防止することができ、高品質な画像形成を遂行することが可能になる。 In addition, since the density distribution on the surface of the intermediate transfer body itself is output as an image on a sheet, the image is read by the image reading device, and the density distribution of the image is recognized. In order to recognize the density distribution as an image output on a sheet, it is not necessary to provide a separate sensor. Thereby, reduction of a number of parts and reduction of parts installation space can be aimed at. Therefore, it is possible to stabilize the image density and prevent the occurrence of image unevenness while achieving cost reduction and space saving, and it is possible to perform high-quality image formation.
また、前記中間転写体自体の表面の濃度分布を、用紙に出力される画像として認識可能なイメージセンサを備えることとしたので、自動的に、画像の濃度分布を認識できるようになる。したがって、手間を掛けることなく自動的に、且つ迅速に、画像濃度を安定させ、画像むらの発生を防止することができ、高品質な画像形成を遂行することが可能になる。 In addition, since the image sensor capable of recognizing the density distribution on the surface of the intermediate transfer member itself as an image output on a sheet is provided, the density distribution of the image can be automatically recognized. Therefore, the image density can be stabilized automatically and quickly without taking time and the occurrence of image unevenness can be prevented, and high-quality image formation can be performed.
また、前記濃度検出センサは、中間転写体表面に一旦転写されたトナー像のずれ検出、濃度検出を実行するセンサと共通であることとしたので、中間転写体の表面濃度を検出するために、別途センサを設ける必要がない。これにより、さらに部品点数の削減、部品設置スペースの低減を図ることができる。したがって、一層低コスト化、省スペース化を図りながら、画像濃度を安定させ、且つ画像むらの発生を防止することができ、高品質な画像形成を遂行することが可能になる。 In addition, since the density detection sensor is common to a sensor that performs deviation detection and density detection of the toner image once transferred to the surface of the intermediate transfer body, in order to detect the surface density of the intermediate transfer body, There is no need to provide a separate sensor. This can further reduce the number of components and the space for installing components. Therefore, it is possible to stabilize the image density and prevent the occurrence of image unevenness while further reducing the cost and saving the space, and to perform high-quality image formation.
また、表面に弾性層を有する中間転写体は、用紙種類の違いにより用紙の厚さや表面の凹凸が異なる場合であっても、その弾性力でもって、それらの用紙特性に起因する悪影響をカバーし、用紙種類に係らず転写性能を高めることが可能である。しかしながら一方では、その表面にトナーの外添剤が付着し易く、さらに付着むらが発生し易いことが懸念されている。そこで、表面に弾性層を有する中間転写体を、本発明の画像形成装置に組み合わせることにより、その表面全体に、均一に外添剤を付着させることができるので、濃度補正用トナーパターンの検出を正確に実行して画像濃度を安定させることができるのとともに、中間転写体から用紙へのトナー像の転写性能の向上を図って画像むらの発生を防止することが可能になる。 In addition, the intermediate transfer member having an elastic layer on the surface covers the adverse effects caused by the characteristics of the paper with the elastic force even when the thickness of the paper and the unevenness of the surface differ depending on the paper type. It is possible to improve the transfer performance regardless of the paper type. On the other hand, however, there is a concern that the external additive of the toner is likely to adhere to the surface, and uneven adhesion tends to occur. Therefore, by combining an intermediate transfer member having an elastic layer on the surface with the image forming apparatus of the present invention, the external additive can be uniformly attached to the entire surface, so that the density correction toner pattern can be detected. It can be executed accurately and the image density can be stabilized, and the transfer performance of the toner image from the intermediate transfer member to the sheet can be improved to prevent the occurrence of image unevenness.
また、アモルファスシリコンで構成される感光体は、高硬度であって耐磨耗性に優れており、たいへん長寿命であることから画像形成装置に広く採用されている。しかしながら一方では、像担持体としての使用時間が経過すると、その表面の摩擦係数が高くなるという問題もある。そこで、アモルファスシリコンで構成される感光体を、本発明の画像形成装置に組み合わせることにより、中間転写体表面の摩擦係数を低減させるためのトナー供給で、像担持体表面の摩擦係数も併せて低減でき、像担持体から中間転写体への、トナー像の転写性能も向上するので、さらに高品質な画像形成を維持することが可能になる。 In addition, a photoconductor composed of amorphous silicon is widely used in image forming apparatuses because it has high hardness and excellent wear resistance and has a very long life. On the other hand, however, there is also a problem that the coefficient of friction of the surface becomes higher when the usage time as the image carrier elapses. Therefore, by combining a photoconductor composed of amorphous silicon with the image forming apparatus of the present invention, the toner supply for reducing the friction coefficient on the surface of the intermediate transfer member reduces the friction coefficient on the surface of the image carrier. In addition, since the transfer performance of the toner image from the image carrier to the intermediate transfer member is also improved, it is possible to maintain higher quality image formation.
以下、本発明の実施形態を図1〜図9に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
最初に、本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置について、図1及び図2を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像出力動作を説明する。図1は画像形成装置の模型的垂直断面正面図、図2は図1に示す中間転写ベルト周辺の垂直断面部分拡大図である。この画像形成装置は、中間転写ベルトを用いてトナー像を用紙に転写するカラー印刷タイプのものである。 First, an image output operation of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described while explaining the outline of the structure with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic vertical sectional front view of the image forming apparatus, and FIG. 2 is a partially enlarged vertical sectional view around the intermediate transfer belt shown in FIG. This image forming apparatus is of a color printing type in which a toner image is transferred onto a sheet using an intermediate transfer belt.
図1に示すように、画像形成装置1の本体2の内部下方には、給紙カセット3が配置されている。給紙カセット3は、その内部に、印刷前のカットペーパー等の用紙Pを積載して収容している。そして、この用紙Pは、図1において給紙カセット3の左上方に向けて、1枚ずつ分離されて送り出される。給紙カセット3は、本体2の前面側から水平に引き出すことが可能である。
As shown in FIG. 1, a
本体2の内部であって、給紙カセット3の左方には、第1用紙搬送部4が備えられている。第1用紙搬送部4は、本体2の左側面に沿って略垂直に形設されている。そして、第1用紙搬送部4は、給紙カセット3から送り出された用紙Pを受け取り、本体2の左側面に沿って垂直上方に二次転写部40まで搬送する。
A first
給紙カセット3の上方であって、第1用紙搬送部4が形設された本体2の左側面とは反対側の側面である右側面の箇所には、手差し給紙部5が備えられている。手差し給紙部5には、給紙カセット3に入っていないサイズの用紙Pや、厚紙、OHPシートのように1枚ずつ送り込みたいものが載置される。
A manual
手差し給紙部5の左方には、第2用紙搬送部6が備えられている。第2用紙搬送部6は、給紙カセット3のすぐ上方にあって、手差し給紙部5から第1用紙搬送部4まで略水平に延び、第1用紙搬送部4に合流している。そして、第2用紙搬送部6は、手差し給紙部5から送り出された用紙P等を受け取り、略水平に第1用紙搬送部4まで搬送する。
A second paper transport unit 6 is provided on the left side of the manual
一方、画像形成装置1の本体2の上面には原稿搬送装置7が、その下方には画像読取装置8が備えられている。ユーザが原稿の複写を行う場合には、原稿搬送装置7に、文字や図形、模様等の画像が描かれた原稿を積載する。原稿搬送装置7では1枚ずつ分離して原稿が送り出され、画像読取装置8によってその画像データが読み取られる。
On the other hand, a
原稿画像の読み取り、すなわち印刷の開始は、本体2の上部であって、画像読取装置8の正面側に備えられた操作パネル(図示せず)を用いて実行される。ユーザは、この操作パネルから、使用する用紙サイズや拡大縮小、両面印刷の有無といった印刷条件などを入力して設定することが可能である。
Reading of a document image, that is, printing is started using an operation panel (not shown) provided on the front side of the
原稿の画像データの情報は、第2用紙搬送部6の上方に配置された露光手段であるレーザ照射部9に送られる。レーザ照射部9により、画像データに基づいて制御されたレーザ光Lが、画像形成部20に向かって照射される。
Information on the image data of the document is sent to a
図1及び図2に示すように、レーザ照射部9の上方には計4台の画像形成部20が、さらにそれら各画像形成部20の上方には中間転写体を無端ベルトの形で用いた中間転写ベルト10が備えられている。中間転写ベルト10は、複数のローラに巻き掛けられて支持され、図示しない駆動装置により図2において時計方向に回転する。
As shown in FIGS. 1 and 2, a total of four
4台の画像形成部20は、図1及び図2に示すように、中間転写ベルト10の回転方向に沿って、回転方向上流側から下流側に向けて一列にして配置された所謂タンデム方式である。4台の画像形成部20とは、上流側から順に、マゼンタ用の画像形成部20M、シアン用の画像形成部20C、イエロー用の画像形成部20Y、及びブラック用の画像形成部20Bである。これらの画像形成部20には、各色に対応する現像剤供給容器及び搬送手段(図示せず)により、現像剤(トナー)が補給される。なお、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、「M」「C」「Y」「B」の識別記号は省略するものとする。
As shown in FIGS. 1 and 2, the four
各画像形成部20では、露光手段であるレーザ照射部9によって照射されたレーザ光Lにより原稿画像の静電潜像が形成され、この静電潜像からトナー像が現像される。トナー像は、各画像形成部20の上方に備えられた一次転写部30で、中間転写ベルト10表面に一次転写される。そして、中間転写ベルト10の回転とともに、所定のタイミングで各画像形成部20のトナー像が中間転写ベルト10に転写されることにより、中間転写ベルト10表面にはマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの4色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。
In each
中間転写ベルト10が用紙搬送路に懸かる箇所には、二次転写ローラ41を備えた二次転写部40が配置されている。中間転写ベルト10表面に一旦担持されたカラートナー像は、第1用紙搬送部4によって同期をとって送られてきた用紙Pに、中間転写ベルト10と二次転写ローラ41とが圧接して形成される二次転写ニップ部にて転写される。
A
二次転写後、中間転写ベルト10表面に残留するトナーなどの付着物は、中間転写ベルト10に対してマゼンタ用の画像形成部20Mの回転方向上流側に設けられた中間転写ベルト10用のクリーニング装置11によってクリーニング、回収される。
After the secondary transfer, deposits such as toner remaining on the surface of the
二次転写部40の上方には、定着部12が備えられている。二次転写部40にて未定着トナー像を担持した用紙Pは、定着部12へと送られ、熱ローラと加圧ローラとによりトナー像が加熱、加圧されて定着される。
A fixing
定着部12の上方には、分岐部13が備えられている。定着部12から排出された用紙Pは、両面印刷を行わない場合、分岐部13から画像形成装置1の上部に設けられた用紙排出部14に排出される。
A
分岐部13から用紙排出部14に向かって用紙Pが排出されるその排出口部分は、スイッチバック部15としての機能を果たす。両面印刷を行う場合には、このスイッチバック部15において、定着部12から排出された用紙Pの搬送方向が切り替えられる。そして、用紙Pは、分岐部13、定着部12の左方、及び二次転写部40の左方を通って下方に送られ、再度第1用紙搬送部4を経て二次転写部40へと送られる。
The discharge port portion from which the paper P is discharged from the
続いて、画像形成装置1の画像形成部20と中間転写ベルト10との周辺の詳細な構成について、図2に加えて、図3を用いて説明する。図3は、画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大図である。なお、4色の各画像形成部20は構造が共通するので、前述のように「M」「C」「Y」「B」の識別記号は省略するものとする。
Next, a detailed configuration around the
図3に示すように、画像形成部20には、その中心に像担持体である感光体ドラム21が備えられている。そして、感光体ドラム21の近傍には、その回転方向に沿って順に、帯電装置50、現像装置60、除電装置70、及びドラム用のクリーニング装置80が配置されている。一次転写部30は、感光体ドラム21の回転方向に沿って、現像装置60と除電装置70との間に設けられている。
As shown in FIG. 3, the
感光体ドラム21は、画像形成装置1内の用紙搬送方向と直角をなす用紙幅方向、すなわち図3の紙面奥行き方向に延び、その軸線方向を水平にして配置されている。感光体ドラム21は、アルミニウム等により構成される導電性ローラ状基体の外側に、真空蒸着等によって無機光導電性材料であるアモルファスシリコンの感光層を設けた無機感光体のドラムで、直径が30mmである。感光体ドラム21は、図示しない駆動装置によって、その周速度が用紙搬送速度(150mm/s)とほぼ同じになるように回転せしめられている。なお、図2に示す4台の画像形成装置20は、DCモータとギアとを備えた、各々個別の駆動装置によって回転せしめられる。
The
帯電装置50は、そのハウジング51の内部に、感光体ドラム21に接触する帯電ローラ52を備えている。帯電ローラ52は、所定の圧力で感光体ドラム21に圧接し、感光体ドラム21の回転に従って回転する。この帯電ローラ52により、感光体ドラム21の表面が所定の極性及び電位で一様に帯電せしめられる。このときの帯電電位は、通常はプラス350Vである。なお、ハウジング51内には、感光体ドラム21に対して帯電ローラ52を隔てた位置にクリーニングブラシ53が備えられ、このクリーニングブラシ53により帯電ローラ52表面がクリーニングされる。
The charging
現像装置60は、そのハウジング61の内部に、現像ローラ62と、供給スクリュー63とを備えている。現像ローラ62は、現像方式が接触、或いは非接触であって、感光体ドラム21の近傍に設けられている。現像ローラ62には、感光体ドラム21の帯電極性と同極性のバイアスが印加される。この現像ローラ62により、現像剤であるトナーが帯電せしめられるとともに、感光体ドラム21の表面の静電潜像に移動せしめられ、静電潜像が現像される。
The developing
現像装置60は、現像剤として、磁性キャリアと非磁性トナーとを混合してなる二成分系トナーを使用するが、磁性或いは非磁性の一成分系トナーを使用するタイプのものであっても構わない。また、感光体ドラム21表面を研磨するようにしてクリーニングするために、微量の酸化チタン、シリカなどの粉末を外添剤としてトナーに混入している。トナーは、現像剤供給容器(図示せず)に収容され、現像装置60の箇所まで図示しない搬送手段により搬送されて、供給スクリュー63によりハウジング61の内部に補給される。
The developing
一次転写部30には、中間転写ベルト10を介して感光体ドラム21に接触する一次転写ローラ31が設けられている。一次転写ローラ31は、直径8mmの金属軸に、6mmの厚さでEPDM(エチレンプロピレンジエンゴム)発泡体を設けた、直径20mmのローラであって、電気抵抗値は6.5log[Ω]である。一次転写ローラ31は、駆動装置を有することなく、中間転写ベルト10に接触することによって、中間転写ベルト10の回転に従って回転する。また、一次転写ローラ31には、必要に応じて、感光体ドラム21やトナーの帯電極性とは異なる極性であって、マイナス15μAの一次転写バイアスが印加される。
The
なお、中間転写ベルト10は、図2に示すように、複数のローラに巻き掛けられ、支持されている。中間転写ベルト10は、基材表面に弾性層を積層して設けた弾性無端ベルトであって、体積抵抗率が11.0log[Ω・cm]である。この中間転写ベルト10の基材には厚さ0.1mmのPVDF(ポリフッ化ビニリデン)樹脂を使用し、その表面には弾性層として0.1mmのNBRゴム(二トリルゴム)を設けている。さらにその弾性層を、厚さ10μmのPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)でコーティングしている。
The
中間転写ベルト10を支持するローラのうち、図2に示すように、二次転写部40の近傍において、中間転写ベルト10を挟んで二次転写ローラ41に対向する箇所に設けられたローラが駆動ローラ10aである。駆動ローラ10aは、駆動モータであるステッピングモータ(図示せず)に連結され、中間転写ベルト10を150mm/sの速度で回転させる。駆動ローラ10aは、直径27mmの金属軸に、1.5mmの厚さでEPDM(エチレンプロピレンジエンゴム)を設けた、直径30mmのローラである。
Among the rollers that support the
一方の二次転写ローラ41は、直径10mmの金属軸に、7mmの厚さでEPDM(エチレンプロピレンジエンゴム)発泡体を設けた、直径24mmのローラであって、電気抵抗値は7.5log[Ω]である。二次転写ローラ41は、中間転写ベルト10を回転させる駆動ローラ10aに連結された駆動モータから、ギアを介して動力を得て回転する。また、二次転写ローラ41には、必要に応じて、感光体ドラム21やトナーの帯電極性とは異なる極性であって、マイナス30μAの二次転写バイアスが印加される。
One
そして、図3に示すように、画像形成部20の除電装置70は、感光体ドラム21の回転方向に沿って、一次転写部30の下流側に配置されている。除電装置70は、LED(発光ダイオード)71と、反射板72とで構成されている。LED71は、クリーニング装置80のハウジング81の上面に取り付けられている。LED71の代わりに、EL(エレクトロルミネッセンス)光源、蛍光灯等を用いることもできる。反射板72は、LED71の上方に、LED71をカバーするように設けられている。除電装置70は、LED71の除電光を感光体ドラム21に照射することにより、その表面の帯電電荷を除去し、次回の画像形成動作時における帯電工程のための準備を整える。
As shown in FIG. 3, the
クリーニング装置80は、感光体ドラム21の回転方向に沿って、一次転写部30、除電装置70のさらに下流側に配置されている。クリーニング装置80は、そのハウジング81の内部に、クリーニングローラ82、クリーニングブレード83、トナー受け部材84、搬送パドル85、及びトナー排出スクリュー86を備えている。クリーニングローラ82及びクリーニングブレード83は、感光体ドラム21に圧接し、感光体ドラム21表面に残留したトナーなどの付着物を除去してクリーニングする。感光体ドラム21表面から除去されたトナーは、トナー受け部材84の内側に一旦貯留され、そこから溢れたものが搬送パドル85を介してトナー排出スクリュー86の方へと送られる。こうして、廃棄トナーは、トナー排出スクリュー86により、クリーニング装置80の外部の図示しない廃棄トナー回収容器に排出される。
The
ここで、上記のような画像形成部20及び中間転写ベルト10を有する構成の画像形成装置1において、図2に示すように、二次転写部40の近傍には、濃度検出センサ16が備えられている。濃度検出センサ16は、中間転写ベルト10の回転方向に関して、ブラック用の画像形成部20Bの回転方向下流側であって、二次転写部40との間の、中間転写ベルト10の下方に配置されている。また、濃度検出センサ16は、中間転写ベルト10の回転軸線方向に沿って、すなわち用紙幅方向に並べて3個(センサα、センサβ、センサγ:図示せず)が設けられている。
Here, in the
濃度検出センサ16は、発光部及び受光部(図示せず)を備えた、非接触型の光学式センサで構成されている。濃度検出センサ16の発光部は、上方の中間転写ベルト10表面に向かって所定角度で光を照射し、中間転写ベルト10表面で反射した反射光を受光部が受ける。そして、濃度検出センサ16は、受光した中間転写ベルト10表面での反射光のレベルを電圧値として出力することにより、トナー像の濃度を判別することができる。
The
画像形成装置1は、高品質な画像形成を遂行するため、定期的、或いは任意のタイミングで、画像の濃度や色ずれのチェックを実行している。このとき、中間転写ベルト10表面に、各画像形成部20を用いて補正用のトナーパターンを形成し、濃度検出センサ16が、そのトナーパターンの濃度検出、ずれ検出を実行する。濃度検出センサ16で検出したトナーパターンに基準との差異が見られる場合、予め設定されたパラメータを用いて濃度や色ずれを補正する。
In order to perform high-quality image formation, the
このようにして中間転写ベルト10の表面に一旦転写されたトナー像の、濃度検出、ずれ検出を実行する濃度検出センサ16は、中間転写ベルト10自体の表面濃度を検出することも可能である。
The
続いて、濃度検出センサ16による、中間転写ベルト10自体の表面濃度の検出動作、及び濃度むらへの対処について、図2及び図3に加えて、図4〜図7を用いて説明する。図4は中間転写ベルト一周分の表面濃度のばらつきを示すグラフ、図5は中間転写ベルト表面における外添剤の付着むらに関する対処動作を示すフローチャート、図6は表面濃度のばらつきの判断手法を説明するグラフ、図7は表面濃度の平均値に対応するトナーパターンの違いを示すグラフである。なお、用紙幅方向に3個並べて設けられた濃度検出センサ16について、図4及び図7はそのうち1個の計測データを代表として、図6は3個の計測データ全てを上下に並べて描画している。
Next, the operation of detecting the surface density of the
図4に示す中間転写ベルト10自体の一周分の表面濃度は、用紙幅方向に並べて3個設けたうちの1個の濃度検出センサ16に関して、約10秒掛けて中間転写ベルト10を回転させ、その間に濃度検出センサ16によって得た出力電圧の推移を示している。図4は、新品及び中古の中間転写ベルト10に関して、中間転写ベルト10の周方向長さを回転時間として横軸に、表面濃度を濃度検出センサ16の出力電圧として縦軸に描画している。表面濃度は、高いほど出力電圧が高く出る。また、図6及び図7は、説明上の便宜を図り、図4を簡略化して描画したグラフである。
The surface density of one rotation of the
図4に示すように、新品の中間転写ベルト10は、中古のそれと比較して濃度検出センサ16の出力電圧が高く、表面濃度が高いことが分かる。このことについて、中間転写ベルト10の表面には、弾性層としてNBRゴム(二トリルゴム)が設けられているので、新品に近い初期段階では比較的黒い。
As shown in FIG. 4, it can be seen that the new
しかしながら一方、新品である初期段階から長く使用時間が経過した中古の中間転写ベルト10は、トナー像の一次転写によって外添剤の付着、残留が続いているので、所謂白化という現象が進み、表面が比較的白っぽくなっていく。これにより、中古の中間転写ベルト10は、新品のそれと比較して表面濃度が低いので、濃度検出センサ16の出力電圧が低くなる。
On the other hand, the used
また、図4に示すように、新品の中間転写ベルト10は、濃度検出センサ16の出力電圧の高低変動が小さく、安定しており、表面全体の濃度がほぼ均一であることが分かる。これにより、中間転写ベルト10の表面全体として、トナー像に対する摩擦係数が均一であるので、中間転写ベルト10から用紙Pへのトナー像の二次転写において、画像むらの発生を防止できる。なお、中間転写ベルト10が新品に近い場合、その表面全体のトナー像に対する摩擦係数はほぼ均一であるが、摩擦係数自体が比較的高いので、より好適な二次転写性能を得られるとは言えず、さらに摩擦係数を低下させることが望ましい。したがって、中間転写ベルト10表面への外添剤の付着を進め、表面濃度の低下を図るべきである。
Further, as shown in FIG. 4, the new
一方、中古の中間転写ベルト10は、図4に示すように、濃度検出センサ16の出力電圧の高低変動が大きく、不安定であって、表面全体の濃度にむらがあり、不均一になる場合がある。すなわち、中間転写ベルト10表面において、外添剤の付着むらが発生していることが分かる。これにより、濃度補正用トナーパターンの検出に誤差が発生したり、中間転写ベルト10から用紙Pへのトナー像の二次転写において画像むらが発生したりする可能性が高くなる。
On the other hand, as shown in FIG. 4, the used
このような中間転写ベルト10表面における外添剤の付着むらに対処するために、中間転写ベルト10一周分の表面濃度のばらつき度合に基準値を設けて判断する。
In order to cope with such uneven adhesion of the external additive on the surface of the
続いて、この中間転写ベルト10表面における外添剤の付着むらに関する対処動作について、図5のフローチャートを参照しながら、図6及び図7説明する。
Next, the coping operation regarding the uneven adhesion of the external additive on the surface of the
画像形成装置1は、その運転中、図5に示すステップ#101に進み、中間転写ベルト10の表面濃度を検出する。そして、図6に示すように、用紙幅方向に沿って並べて設けられた3個の濃度検出センサ16である、センサα、センサβ、センサγを用いて検出した中間転写ベルト10一周分の表面濃度の平均値に対して、高い側(センサ出力の高い側)と、低い側(センサ出力の低い側)とに基準値を設ける。
During the operation, the
その後、ステップ#102へ進み、ステップ#101で検出した、3個の濃度検出センサ16それぞれの箇所の、用紙幅方向における表面濃度のばらつきがそれらの基準値を超えているかどうかが判断される。
Thereafter, the process proceeds to step # 102, and it is determined whether or not the variation in the surface density in the paper width direction of each of the three
ここで、画像形成装置1は、用紙搬送路の、搬送方向に沿って延びる用紙幅方向中央線を用紙幅の中心にして用紙Pを搬送する。したがって、中間転写ベルト10の用紙幅方向中央部に、比較的多くのトナーが供給される。これにより、図6に示すように、用紙幅方向中央部に配置されたセンサβの出力値は、全体として比較的低く、表面濃度のばらつきも基準値を超えていないことが分かる。
Here, the
このように、図5のステップ#102において、表面濃度のばらつきが基準値を超えていない場合、ステップ#103に進み、画像形成装置1の正面に備えられた操作パネルに「Ready」の文字を表示して、運転の準備が整ったことをユーザに通知する。そして、ステップ#104に進み、画像形成装置1は通常運転が再開可能となる。
As described above, if the variation in surface density does not exceed the reference value in
一方、用紙幅方向両端各々に近い箇所に配置されたセンサα、センサγの出力値は、図6に示すように、全体として比較的高く、中間転写ベルト10一周分の表面濃度のばらつきが基準値を超え、濃度むらが発生している。したがって、センサα、センサγの箇所では、図5のステップ#102において、表面濃度のばらつきが基準値を超えていると判断され、ステップ#105に進む。
On the other hand, as shown in FIG. 6, the output values of the sensors α and γ arranged at positions close to both ends in the sheet width direction are relatively high as a whole, and the variation in the surface density for one rotation of the
ステップ#105に進むと、画像形成装置1は、中間転写ベルト10表面の濃度分布を、画像として用紙Pに出力、印刷する。続いて、ステップ#106に進み、ユーザは、その中間転写ベルト10表面の濃度分布画像が印刷された用紙Pを、画像読取装置8のプラテンガラス(図示せず)の上面、或いは原稿搬送装置7にセットする。
In
そして、ステップ#107に進み、ユーザは、操作パネルを用いて、中間転写ベルト10表面の濃度分布画像の読み取りを実行する。これにより、画像形成装置1は、中間転写ベルト10表面の濃度むらの現状を認識する。これに関して、ベルト表面へのトナーの外添剤の付着が進んだ箇所は、ベルト表面自体としては濃度が低く認識されるが、表面の摩擦抵抗が低減して用紙Pへのトナーの転写性能が向上するので、用紙Pに出力される画像の濃度は高くなる。したがって、画像形成装置1は、ベルト表面自体としての濃度が高い、すなわち用紙Pに出力された画像の濃度が低い箇所を、ベルト表面へのトナーの外添剤の付着が進んでいない箇所として認識する。そして、ステップ#108へと進む。
In step # 107, the user reads the density distribution image on the surface of the
ステップ#108に進むと、中間転写ベルト10表面に形成するトナーパターンが決定される。このトナーパターンには、濃度検出センサ16が検出した中間転写ベルト10一周分の表面濃度の平均値に対応して、複数のパターンが用意されている。トナーパターンとは、完全な黒ベタなパターンではなく、中間階調、すなわちハーフトーンのパターンである。
In
例えば、図7に示すように、中間転写ベルト10一周分の表面濃度の平均値に対応して、3種類のトナーパターンが用意されている。用紙幅方向に沿って並べて設けられた3個の濃度検出センサ16の全て及び/またはいずれかの箇所が新品状態に近く、用紙Pに出力された画像の濃度が低い場合には中間転写ベルト10の三周分にわたって中間転写ベルト10表面にトナーを供給するトナーパターン1が選択され、用紙Pに出力された画像の濃度が中程度の場合には中間転写ベルト10の二周分にわたってトナーを供給するトナーパターン2が選択され、さらに用紙Pに出力された画像の濃度が高い場合には中間転写ベルト10の一周分にわたってトナーを供給するトナーパターン3が選択される。なお、図7における表面濃度の平均値の場合、トナーパターン2が選択される。
For example, as shown in FIG. 7, three types of toner patterns are prepared corresponding to the average value of the surface density for one rotation of the
或いは、用紙Pに出力された画像の濃度が低い場合には比較的濃い階調のハーフトーンのトナーパターン1が、画像濃度が中程度の場合には中程度の階調のハーフトーンのトナーパターン2が、画像濃度が高い場合には比較的薄い階調のハーフトーンのトナーパターン3が選択される。こうして、濃度検出センサ16が検出した中間転写ベルト10一周分の表面濃度の平均値に対応して、3個のセンサの配置箇所領域それぞれに好適なトナーパターンが選択される。
Alternatively, when the density of the image output on the paper P is low, the
続いて、図5のステップ#109に進むと、用紙Pに出力された画像の濃度が低い(中間転写ベルト10表面の濃度が高い)、センサα、センサγに対応する用紙幅方向両端各々に近い領域に、ステップ#108で決定されたトナーパターンが形成される。このトナーパターン形成は、紙間などの用紙Pへの非転写期間内で、現像装置60から、感光体ドラム21及び一次転写部30を介して中間転写ベルト10表面に形成しながら、中間転写ベルト10を回転させる。
Subsequently, when the process proceeds to step # 109 in FIG. 5, the density of the image output on the paper P is low (the density on the surface of the
中間転写ベルト10に供給されたトナー粒子は、前述のように、中間転写ベルト10表面に付着するのに掛かる物理力が比較的弱く、帯電しているので、ベルト用のクリーニング装置11によって容易に除去することが可能である。しかしながら、酸化チタンやシリカなどといった、トナー粒子とともに供給されるその外添剤は、中間転写ベルト10表面に刺さることもあり、中間転写ベルト10表面に付着するのに掛かる物理力が強く、さらにほとんど帯電していないことから、クリーニング装置11では除去されず、中間転写ベルト10表面に付着して残留する場合がある。これにより、中間転写ベルト10表面全体への外添剤の付着が進むので、その付着むらを抑制することができ、トナー像の二次転写における画像むらの発生を抑制することができる。
As described above, the toner particles supplied to the
そして、再びステップ#101、#102に戻り、中間転写ベルト10の表面濃度のばらつきがそれらの基準値を超えているかどうかが判断される。
Then, the process returns to steps # 101 and # 102 again to determine whether or not the surface density variation of the
上記のように、原稿の画像を読み取る画像読取装置8と、トナー像を一旦担持する中間転写体である中間転写ベルト10とを備えた画像形成装置1において、中間転写ベルト10の表面濃度を検出する濃度検出センサ16を備えるとともに、この濃度検出センサ16を用いて検出した中間転写ベルト10自体の表面濃度のばらつきが基準値を超えているときには、中間転写ベルト10自体の表面の濃度分布を、用紙Pに出力される画像として認識し、用紙Pへの非転写期間内で、前記画像の濃度が低い箇所に対応する中間転写ベルト10表面の箇所に所定のトナーパターンを形成しながら中間転写ベルト10を回転させるので、中間転写ベルト10表面へのトナー外添剤の付着に関して、局部的な付着、すなわち付着むらを防止することができ、表面全体に満遍なく付着させることが可能である。これにより、濃度補正用トナーパターンの検出誤差の発生を防止できるようになるのとともに、トナー像に対する中間転写ベルト10表面全体の摩擦係数を低減させることが可能になる。したがって、濃度補正用トナーパターンの検出を正確に実行して画像濃度を安定させることができ、且つ中間転写ベルト10から用紙Pへのトナー像の転写性能の向上を図って画像むらの発生を防止することができ、高品質な画像形成を遂行することが可能な画像形成装置1を得ることができる。
As described above, the surface density of the
また、中間転写ベルト10自体の表面の濃度分布を、画像として用紙Pに出力し、この画像を画像読取装置8によって読み取り、画像の濃度分布を認識するので、中間転写ベルト10自体の表面の濃度分布を、用紙Pに出力される画像として認識するために、別途センサを設ける必要がない。これにより、部品点数の削減、部品設置スペースの低減を図ることができる。したがって、低コスト化、省スペース化を図りながら、画像濃度を安定させ、且つ画像むらの発生を防止することができ、高品質な画像形成を遂行することが可能になる。
Further, the density distribution on the surface of the
そして、濃度検出センサ16は、中間転写ベルト10表面に一旦転写されたトナー像のずれ検出、濃度検出を実行するセンサと共通であるので、中間転写ベルト10の表面濃度を検出するために、別途センサを設ける必要がない。これにより、さらに部品点数の削減、部品設置スペースの低減を図ることができる。したがって、一層低コスト化、省スペース化を図りながら、画像濃度を安定させ、且つ画像むらの発生を防止することができ、高品質な画像形成を遂行することが可能になる。
The
さらに、表面に弾性層を有する中間転写ベルトは、用紙種類の違いにより用紙の厚さや表面の凹凸が異なる場合であっても、その弾性力でもって、それらの用紙特性に起因する悪影響をカバーし、用紙種類に係らず転写性能を高めることが可能である。しかしながら一方では、その表面にトナーの外添剤が付着し易く、さらに付着むらが発生し易いことが懸念されている。そこで、表面に弾性層を有する中間転写ベルト10を、本発明の画像形成装置1に組み合わせることにより、その表面全体に、均一に外添剤を付着させることができるので、濃度補正用トナーパターンの検出を正確に実行して画像濃度を安定させることができるのとともに、中間転写ベルト10から用紙Pへのトナー像の転写性能の向上を図って画像むらの発生を防止することが可能になる。
Furthermore, the intermediate transfer belt having an elastic layer on the surface covers the adverse effects caused by the characteristics of these papers, even if the paper thickness and surface irregularities differ depending on the paper type. It is possible to improve the transfer performance regardless of the paper type. On the other hand, however, there is a concern that the external additive of the toner is likely to adhere to the surface, and uneven adhesion tends to occur. Therefore, by combining the
また、アモルファスシリコンで構成される感光体は、高硬度であって耐磨耗性に優れており、たいへん長寿命であることから画像形成装置に広く採用されている。しかしながら一方では、像担持体としての使用時間が経過すると、その表面の摩擦係数が高くなるという問題もある。そこで、アモルファスシリコンで構成される感光体を、本発明の画像形成装置1に組み合わせることにより、中間転写ベルト10表面の摩擦係数を低減させるためのトナー供給で、像担持体である感光体ドラム21の表面の摩擦係数も併せて低減でき、感光体ドラム21から中間転写ベルト10への、トナー像の転写性能も向上するので、さらに高品質な画像形成を維持することが可能になる。
In addition, a photoconductor composed of amorphous silicon is widely used in image forming apparatuses because it has high hardness and excellent wear resistance and has a very long life. On the other hand, however, there is also a problem that the coefficient of friction of the surface becomes higher when the usage time as the image carrier elapses. Therefore, a
次に、本発明の第2の実施形態に係る画像形成装置について、図8及び図9を用いてその構成を説明する。図8は中間転写ベルト周辺の垂直断面部分拡大図、図9は中間転写ベルト表面における外添剤の付着むらに関する対処動作を示すフローチャートである。なお、この実施形態の基本的な構成は、図1〜図7を用いて説明した前記第1の実施形態と同じであるので、第1の実施形態と共通する構成要素については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。 Next, the configuration of the image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is an enlarged view of a vertical cross section around the intermediate transfer belt, and FIG. 9 is a flowchart showing a coping operation regarding uneven adhesion of the external additive on the surface of the intermediate transfer belt. Note that the basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 7, so the components common to the first embodiment are described in the drawings, And the description thereof will be omitted.
第2の実施形態に係る画像形成装置1には、図8に示すように、二次転写部40の近傍には、イメージセンサ17が備えられている。イメージセンサ17は、中間転写ベルト10の回転方向に関して、二次転写部40の回転方向下流側であって、中間転写ベルト10の上方に配置されている。また、イメージセンサ17は、画像読取装置8に備えられたイメージセンサ(図示せず)と同様に、用紙幅方向に長く延びるライン形のセンサであって、中間転写ベルト10の用紙幅方向長さと略同じ長さを有する形にして構成されている。イメージセンサ17は、中間転写ベルト10自体の表面の濃度分布を、用紙Pに出力される画像として認識可能である。
As shown in FIG. 8, the
続いて、イメージセンサ17を用いた、中間転写ベルト10表面における外添剤の付着むらに関する対処動作について、図9のフローチャートを参照しながら説明する。
Next, a coping operation regarding uneven adhesion of the external additive on the surface of the
画像形成装置1は、その運転中、図9に示すステップ#201に進み、用紙幅方向に沿って並べて設けられた3個の濃度検出センサ16により、中間転写ベルト10の表面濃度を検出する。そして、ステップ#202に進み、3個の濃度検出センサ16それぞれの箇所の、用紙幅方向における中間転写ベルト10一周分の表面濃度のばらつきが基準値を超えている場合、ステップ#205に進む。
During the operation, the
ステップ#205に進むと、画像形成装置1は、イメージセンサ17を用いて、中間転写ベルト10自体の表面の濃度分布を、用紙Pに出力される画像として認識する。これに関して、ベルト表面へのトナーの外添剤の付着が進んだ箇所は、ベルト表面自体としては濃度が低く認識されるが、表面の摩擦抵抗が低減して用紙Pへのトナーの転写性能が向上するので、用紙Pに出力される画像の濃度は高くなる。したがって、イメージセンサ17は、ベルト表面へのトナーの外添剤の付着が進んでいない箇所を、用紙Pに出力される画像の濃度が低い箇所として認識する。そして、ステップ#206へと進む。
In
ステップ#206に進むと、中間転写ベルト10表面に形成するトナーパターンが決定される。このトナーパターンには、濃度検出センサ16が検出した中間転写ベルト10一周分の表面濃度の平均値に対応して、複数のパターンが用意されている。
In
続いて、ステップ#207に進むと、用紙Pに出力された画像の濃度が低い(中間転写ベルト10表面の濃度が高い)領域に、ステップ#206で決定されたトナーパターンが形成される。このトナーパターン形成は、紙間などの用紙Pへの非転写期間内で、現像装置60から、感光体ドラム21及び一次転写部30を介して中間転写ベルト10表面に形成しながら、中間転写ベルト10を回転させる。
Subsequently, when the process proceeds to step # 207, the toner pattern determined in
上記のように、画像形成装置1は、中間転写ベルト10自体の表面の濃度分布を、用紙Pに出力される画像として認識可能なイメージセンサ17を備えているので、自動的に、画像の濃度分布を認識できるようになる。したがって、手間を掛けることなく自動的に、且つ迅速に、画像濃度を安定させ、画像むらの発生を防止することができ、高品質な画像形成を遂行することが可能になる。
As described above, the
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
例えば、本発明の実施形態においては、中間転写体を、無端状のベルトの形をなす中間転写ベルト10としたが、中間転写体の種類はこれに限定されるものではなく、ドラム形状の中間転写体であっても構わない。
For example, in the embodiment of the present invention, the intermediate transfer member is the
また、濃度検出センサ16は、中間転写ベルト10の回転軸線方向(用紙幅方向)に沿って並べて3個、すなわち用紙幅方向の中央部に1個、両端近傍にそれぞれ1個ずつ備えることとしたが、濃度検出センサ16の個数及び配置箇所はこれに限定されるわけではなく、2個、或いはさらに多い4個以上のセンサを、様々な箇所に配置しても構わない。そして、濃度検出センサ16が検出した中間転写ベルト10一周分の表面濃度の平均値に対応して選択するトナーパターンの種類は、3種類に限定されるわけではなく、2種類、或いはさらに多い4種類以上のパターンを選択可能にして、より詳細な制御を実行しても構わない。
Further, three
また、イメージセンサ17の配置箇所は、上記実施形態の構成に限定されるわけではなく、他の箇所に配置しても構わない。さらに、イメージセンサ17の代わりとして、画像読取装置8内に備えられた、原稿画像を読み取るためのイメージセンサ(図示せず)を用いることにより、中間転写ベルト10自体の表面の濃度分布を、用紙Pに出力される画像として認識させることにしても構わない。
Further, the arrangement location of the
本発明は、トナー像を、中間転写体に一旦転写した後、中間転写体から用紙に二次転写する画像形成装置全般において利用可能である。 The present invention can be used in all image forming apparatuses in which a toner image is once transferred to an intermediate transfer member and then secondarily transferred from the intermediate transfer member to a sheet.
1 画像形成装置
2 本体
8 画像読取装置
10 中間転写ベルト(中間転写体)
11 クリーニング装置(ベルト用)
16 濃度検出センサ
17 イメージセンサ
20 画像形成部
21 感光体ドラム(像担持体)
30 一次転写部
31 一次転写ローラ
40 二次転写部
41 二次転写ローラ
60 現像装置
80 クリーニング装置(ドラム用)
DESCRIPTION OF
11 Cleaning device (for belt)
16
30
Claims (6)
前記中間転写体の表面濃度を検出する濃度検出センサを備えるとともに、この濃度検出センサを用いて検出した中間転写体自体の表面濃度のばらつきが基準値を超えているときには、中間転写体自体の表面の濃度分布を、用紙に出力される画像として認識し、用紙への非転写期間内で、前記画像の濃度が低い箇所に対応する中間転写体表面の箇所に所定のトナーパターンを形成しながら中間転写体を回転させ、前記中間転写体の表面に前記トナーとともに前記トナー外添剤を供給することを特徴とする画像形成装置。 The toner comprising an image reading device that reads an image of a document and an intermediate transfer member that temporarily carries a toner image, and a toner external additive mixed with a physical force applied to the surface of the intermediate transfer member that is stronger than the toner In an image forming apparatus using
A density detection sensor for detecting the surface density of the intermediate transfer body is provided, and when the variation in the surface density of the intermediate transfer body itself detected using the density detection sensor exceeds a reference value, the surface of the intermediate transfer body itself Is recognized as an image to be output on the sheet, and a predetermined toner pattern is formed on the surface of the intermediate transfer member corresponding to the position where the density of the image is low within the non-transfer period to the sheet. An image forming apparatus comprising: rotating a transfer member to supply the toner external additive together with the toner to the surface of the intermediate transfer member .
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