JP5968055B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式、静電記録方式などを利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機などの画像形成装置に関し、特に、像担持体上と中間転写体上のそれぞれで調整用トナー像を検知する構造に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a composite machine using an electrophotographic system, an electrostatic recording system, etc., and particularly for adjustment on an image carrier and an intermediate transfer body. The present invention relates to a structure for detecting a toner image.
従来、例えば電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体である電子写真感光体(感光体)上に形成された静電像(潜像)をトナーにより現像してトナー像を形成する。その後、感光体上に形成されたトナー像は、最終的に記録材(記録用紙、OHPシート等)に転写され、定着された後に、画像形成装置外に出力される。感光体上のトナー像を記録材に転写する方式として、感光体上に形成されたトナー像を一度中間転写体上に転写してから、この中間転写体上のトナー像を記録材上に転写する中間転写方式がある。また、中間転写方式としては、複数の画像形成部を中間転写体の回転方向に並べて配置し、各画像形成部で形成された各色のトナー像を中間転写体上に順次重ねて転写するタンデム型の構造が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus, for example, an electrostatic image (latent image) formed on an electrophotographic photosensitive member (photosensitive member) that is an image carrier is developed with toner to form a toner image. Thereafter, the toner image formed on the photoconductor is finally transferred to a recording material (recording paper, OHP sheet, etc.), fixed, and then output to the outside of the image forming apparatus. As a method for transferring the toner image on the photosensitive member to the recording material, the toner image formed on the photosensitive member is once transferred onto the intermediate transfer member, and then the toner image on the intermediate transferring member is transferred onto the recording material. There is an intermediate transfer method. In addition, as an intermediate transfer method, a plurality of image forming units are arranged in the rotation direction of the intermediate transfer member, and toner images of respective colors formed by the respective image forming units are sequentially transferred onto the intermediate transfer member. The structure of is known.
また、感光体や中間転写体に所定の濃度となる調整用トナー像(以下、パッチと称する)を形成し、パッチの濃度を検知してパッチ濃度の濃淡に応じて作像条件に対してフィードバックを行う濃度補正の技術が知られている(例えば特許文献1参照)。更には、各色成分のパッチの相対位置を検知することで、各色成分のレジずれを補正する技術も知られている。 Further, an adjustment toner image (hereinafter referred to as a patch) having a predetermined density is formed on the photosensitive member or the intermediate transfer member, and the density of the patch is detected and fed back to the image forming condition according to the density of the patch density. A density correction technique for performing the above is known (see, for example, Patent Document 1). Furthermore, a technique for correcting the registration error of each color component by detecting the relative position of the patch of each color component is also known.
ところで、上述のようなパッチの濃度や位置の検知(パッチ検知)については、多色画像を形成する画像形成装置においては、中間転写体上に多色一括して形成し、中間転写体上で一括して読み取ることが考えられる。しかしながら、中間転写体は、長期にわたる使用によって表面粗さや表面の色味が変動することで、中間転写体の下地シグナルが大きく変動してしまう恐れがある。例えば、紙填料の付着によって表面粗さが上がってしまうことや、トナーの外添剤などの付着によって表面が白色化することなどがあげられる。中間転写体の下地シグナルが安定しない場合には、パッチ検知の際に下地とのコントラストでトナー濃度を算出するため、下地とのコントラストが出にくい色(例えばブラック)では、検知精度が低下してしまう。 By the way, with respect to detection of patch density and position (patch detection) as described above, in an image forming apparatus that forms a multicolor image, a multicolor image is formed on the intermediate transfer body at once, and the patch is detected on the intermediate transfer body. It is possible to read all at once. However, the intermediate transfer member has a possibility that the background signal of the intermediate transfer member may fluctuate greatly due to changes in surface roughness and surface color due to long-term use. For example, the surface roughness may increase due to adhesion of paper filler, and the surface may become white due to adhesion of an external additive of toner. If the background signal of the intermediate transfer body is not stable, the toner density is calculated based on the contrast with the background when detecting patches. For this reason, the detection accuracy decreases for colors that are difficult to contrast with the background (for example, black). End up.
一方、記録材に直接接触しない感光体上でパッチ検知を行うことも考えられる。この場合、記録材からの転移物質がないため、中間転写体と比較すると、表面性での耐久変動は小さいため、下地シグナルの安定性という観点ではより好ましい。このため、特に明度が低く下地変動の影響を受けやすいブラックのパッチ検知は、感光体上で行い、マゼンタ、シアン、イエローなどの明度の高い色成分のパッチ検知については、中間転写体上で行うことが考えられる。 On the other hand, it is also conceivable to perform patch detection on a photoreceptor that does not directly contact the recording material. In this case, since there is no transfer material from the recording material, the durability fluctuation in the surface property is small as compared with the intermediate transfer member, which is more preferable from the viewpoint of the stability of the ground signal. Therefore, black patch detection that is particularly low in brightness and easily affected by background fluctuations is performed on the photoconductor, and patch detection of color components with high lightness such as magenta, cyan, and yellow is performed on the intermediate transfer member. It is possible.
また、このような構成をタンデム型の画像形成装置に適用する場合、ブラック単色の画像形成の際のFCOT(ファーストコピーアウトタイム)短縮の要請から、ブラックの画像形成部(ステーション)を最下流に配置することが好ましい。 In addition, when such a configuration is applied to a tandem type image forming apparatus, the black image forming unit (station) is moved to the most downstream side in response to a request for shortening an FCOT (first copy out time) when forming a black monochrome image. It is preferable to arrange.
しかしながら、このように構成した場合、上流側のステーションで形成されたパッチが、下流側のステーションで感光体からトナー像を中間転写体に転写する一次転写部を通過する際に、感光体に再転写してしまう可能性がある。再転写が生じると、中間転写体上でのパッチ検知において、精度が低下する恐れがある。 However, when configured in this manner, the patch formed at the upstream station passes through the primary transfer portion that transfers the toner image from the photosensitive member to the intermediate transfer member at the downstream station, and then reappears on the photosensitive member. There is a possibility of transcription. If retransfer occurs, the accuracy of the patch detection on the intermediate transfer member may be reduced.
例えば、図9に示すように、一次転写部T1でトナー像を感光体である感光ドラム1から中間転写体である中間転写ベルト51に転写する際に通常の転写バイアスを印加すると、一次転写部T1の下流では放電現象が発生する。ここで、トナー帯電極性を負(ネガ)とすると、ネガ帯電トナーを中間転写ベルトに静電転写するために、一次転写部材としての一次転写ローラ6から中間転写ベルト51に対して正(ポジ)電荷を注入する。そして、中間転写ベルト51を正極性に帯電させることでネガ帯電トナーを中間転写ベルト51に転写させる。このとき、一次転写部T1の下流の感光ドラム1と中間転写ベルト51との間(ギャップ)で大きな電位差が発生するため、トナー転写後の一次転写部T1の下流のギャップにおいて、放電現象が発生する。
For example, as shown in FIG. 9, when a normal transfer bias is applied when the toner image is transferred from the photosensitive drum 1 as a photosensitive member to the
このような放電現象が発生すると、中間転写ベルト51と感光ドラム1との間の電位差を縮小するように電荷移動が発生するため、正電荷が中間転写ベルト51から感光ドラム1に向けて移動する。その際、中間転写ベルト51上に保持されているトナーに対して正電荷が飛び込んでしまうことで、トナーがポジ極性に反転してしまうことがある。ポジ反転したトナーは、感光ドラム1方向に移動してしまう。以上が、再転写の発生メカニズムである。
When such a discharge phenomenon occurs, charge movement occurs so as to reduce the potential difference between the
一方で、感光ドラム1上のトナー像を中間転写ベルト51に転写することなく一次転写部T1を通過させるべく、印加するバイアスをトナーと同極性のネガ極性とすることが考えられる。但し、この場合も、以下のようにトナーの再転写が発生し得る。即ち、一次転写ローラ6から中間転写ベルト51に対してネガ電荷を供給してしまうと、一次転写部T1に供されるネガ帯電したトナーと静電反発する。このため、トナーが中間転写ベルト51から感光ドラム1に対してトナーを静電的に弾き飛ばすように作用してしまう。
On the other hand, in order to pass the toner image on the photosensitive drum 1 through the primary transfer portion T1 without being transferred to the
このように、一次転写部に印加するバイアスは、ポジ極性でもネガ極性でも再転写が生じ得る。ここで、上述したように、ブラックのパッチ検知は、感光体上で行い、マゼンタ、シアン、イエローなどの明度の高い色成分のパッチ検知は、中間転写体上で行う構成の場合、それぞれの一次転写部に印加するバイアスを適切に設定する必要がある。 In this way, retransfer can occur regardless of whether the bias applied to the primary transfer portion is positive or negative. Here, as described above, black patch detection is performed on the photosensitive member, and patch detection of color components with high brightness such as magenta, cyan, yellow, etc. is performed on the intermediate transfer member. It is necessary to appropriately set the bias applied to the transfer portion.
例えば、イエローのパッチが下流側のマゼンタのステーションの一次転写部を通過する場合、イエローのパッチが再転写することを抑制しつつ、マゼンタのパッチを中間転写体に転写する必要がある。一方、ブラックのパッチは、ドラム上で検知されるため、中間転写体に転写する必要がない。したがって、イエローなどの各色のパッチが下流側のブラックのステーションの一次転写部を通過する場合、ブラックのパッチを転写させずに各色のパッチが再転写することを抑制することが求められる。 For example, when the yellow patch passes through the primary transfer portion of the downstream magenta station, it is necessary to transfer the magenta patch to the intermediate transfer member while suppressing the yellow patch from being transferred again. On the other hand, since the black patch is detected on the drum, it is not necessary to transfer it to the intermediate transfer member. Therefore, when patches of each color such as yellow pass through the primary transfer portion of the downstream black station, it is required to suppress retransfer of the patches of each color without transferring the black patch.
本発明は、このような事情に鑑み、調整用トナー像の検知を中間転写体上と像担持体上とでそれぞれ行う構成で、調整用トナー像が一次転写部を通過する際の再転写を抑制できる構造を実現すべく発明したものである。 In view of such circumstances, the present invention is configured to detect the adjustment toner image on the intermediate transfer member and the image carrier, respectively, and perform retransfer when the adjustment toner image passes through the primary transfer portion. It was invented to realize a structure that can be suppressed.
本発明は、回転する中間転写体と、前記中間転写体の回転方向に並べて配置される第1の画像形成部、第2の画像形成部及び第3の画像形成部と、前記第1、第2、第3の画像形成部よりも前記中間転写体の回転方向下流に配置され、前記中間転写体の表面に形成された調整用トナー像を検知する第1の調整用トナー検知手段と、前記第1、第2、第3の画像形成部にそれぞれ備えられた、回転する像担持体と、前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電された前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体の表面に形成された静電潜像をトナーで現像する現像手段と、前記像担持体の表面に形成されたトナー像が前記中間転写体に転写される一次転写部と、前記第3の画像形成部の像担持体の表面に形成された調整用トナー像を検知する第2の調整用トナー検知手段と、を備え、前記中間転写体の回転方向に関し、前記第1の画像形成部の下流に配置される前記第2の画像形成部は、前記第2の画像形成部の像担持体の表面に形成されたトナー像を前記中間転写体に転写する際には転写バイアスを、第2の画像形成部より上流側の画像形成部で形成され、前記中間転写体に転写された調整用トナー像が前記第2の画像形成部の一次転写部を通過すると共に、前記第2の画像形成部の像担持体の表面に形成された調整用トナー像を前記中間転写体に転写する際には第1の通過用バイアスを、それぞれ前記第2の画像形成部の一次転写部に印加する第1のバイアス印加手段を備え、前記中間転写体の回転方向に関し、最下流に配置される前記第3の画像形成部は、前記第3の画像形成部の像担持体の表面に形成されたトナー像を前記中間転写体に転写する際には転写バイアスを、第3の画像形成部より上流側の画像形成部で形成され、前記中間転写体に転写された調整用トナー像、及び、第3の画像形成部の前記像担持体の表面に形成された調整用トナー像が前記第3の画像形成部の一次転写部を通過する際には第2の通過用バイアスを、それぞれ前記第3の画像形成部の一次転写部に印加する第2のバイアス印加手段と、を備え、前記一次転写部に印加されるバイアスは、トナーの帯電極性と同極性よりも逆極性の方が大きくなるとした場合に、大きい順に転写バイアス、第1の通過用バイアス、第2の通過用バイアス、前記帯電手段により帯電され且つ露光されていない前記像担持体の表面の非露光部電位となるように設定されている、ことを特徴とする画像形成装置にある。 The present invention includes a rotating intermediate transfer member, a first image forming unit, a second image forming unit, and a third image forming unit arranged side by side in the rotation direction of the intermediate transfer member, and the first and first image forming units. 2, a first adjustment toner detecting unit that is disposed downstream of the third image forming unit in the rotation direction of the intermediate transfer member and detects an adjustment toner image formed on the surface of the intermediate transfer member; A rotating image carrier provided in each of the first, second, and third image forming units, a charging unit that charges the surface of the image carrier, and the charged image carrier are exposed and statically exposed. An exposure unit that forms an electrostatic latent image, a developing unit that develops the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with toner, and a toner image formed on the surface of the image carrier include the intermediate transfer member. Formed on the surface of the image bearing member of the third image forming unit. Second adjustment toner detecting means for detecting the adjusted toner image, and the second image forming unit disposed downstream of the first image forming unit with respect to the rotation direction of the intermediate transfer member. When transferring the toner image formed on the surface of the image carrier of the second image forming unit to the intermediate transfer member, the transfer bias is applied to the image forming unit upstream of the second image forming unit. The adjustment toner image formed and transferred to the intermediate transfer member passes through the primary transfer portion of the second image forming portion and is formed on the surface of the image carrier of the second image forming portion. A first bias applying means for applying a first passing bias to the primary transfer portion of the second image forming portion when transferring the toner image to the intermediate transfer member, and the intermediate transfer member; respect of the rotational direction, the third fraction which is disposed furthest downstream When the toner image formed on the surface of the image carrier of the third image forming unit is transferred to the intermediate transfer member, the forming unit applies a transfer bias to the upstream side of the third image forming unit. And the adjustment toner image formed on the surface of the image carrier of the third image forming unit is formed in the third image forming unit. A second bias applying means for applying a second pass bias to the primary transfer portion of the third image forming portion when passing through the primary transfer portion, and is applied to the primary transfer portion. If the reverse polarity is larger than the same polarity as the charging polarity of the toner, the bias is charged by the transfer bias, the first passing bias, the second passing bias, and the charging means in descending order. Table of image carrier not exposed The image forming apparatus is characterized in that the potential is set to be a non-exposed portion potential of the surface.
本発明によれば、一次転写部に印加されるバイアスが、大きい順に、転写バイアス、第1の通過用バイアス、第2の通過用バイアス、非露光部電位となるように設定されているため、調整用トナー像が一次転写部を通過する際の再転写を抑制できる。 According to the present invention, the bias applied to the primary transfer portion is set to be the transfer bias, the first passing bias, the second passing bias, and the non-exposed portion potential in descending order. It is possible to suppress retransfer when the adjustment toner image passes through the primary transfer portion.
本発明の実施形態について、図1ないし図8を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図1を用いて説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, a schematic configuration of the image forming apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIG.
[画像形成装置]
本実施形態の画像形成装置100は、電子写真方式を用いて記録材(記録用紙、OHPシート、布等)にフルカラー画像を形成することのできるレーザビームプリンタである。このような画像形成装置100は、トナー像を形成する像形成手段として、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成するための画像形成部(ステーション)Py、Pm、Pc、Pkを有する。これら各画像形成部Py、Pm、Pc、Pkは、中間転写体としての中間転写ベルト51の回転方向に並べて配置されている。したがって、本実施形態の画像形成装置は、タンデム型で中間転写方式の画像形成装置である。また、本実施形態では、イエローの画像形成部Pyが第1の画像形成部に、マゼンタ、シアンの画像形成部Pm、Pcが第2の画像形成部に、ブラックの画像形成部Pkが第3の画像形成部に、それぞれ相当する。また、本実施形態では、ブラックの画像形成部Pkが中間転写ベルト51の回転方向最下流に配置されている。
[Image forming apparatus]
The
なお、各画像形成部の基本的構成は、感光ドラムの径、使用するトナーの色、パッチ検知の構成を除いてほぼ同じである。したがって、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に付した添え字y、m、c、kは省略し、総括的に説明する。 The basic configuration of each image forming unit is substantially the same except for the diameter of the photosensitive drum, the color of toner to be used, and the configuration of patch detection. Therefore, in the following, when there is no particular need to distinguish, subscripts y, m, c, and k attached to the reference numerals to indicate that the element is provided for one of the colors will be omitted, and a general description will be given. To do.
画像形成部(ステーション)Pには、像担持体として円筒型の感光体、即ち、感光ドラム1が設けられている。感光ドラム1の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ2、露光手段としてのレーザビームスキャナ3が配置されている。また、感光ドラム1の周囲には、現像手段としての現像器4、クリーニング手段としてのクリーニング装置7が配置されている。 The image forming unit (station) P is provided with a cylindrical photosensitive member, that is, a photosensitive drum 1 as an image carrier. Around the photosensitive drum 1, a charging roller 2 as a charging unit and a laser beam scanner 3 as an exposure unit are arranged. Further, around the photosensitive drum 1, a developing device 4 as a developing unit and a cleaning device 7 as a cleaning unit are arranged.
中間転写ベルト51は、複数の支持部材として、駆動ローラ92、二次転写内ローラ(内ローラ)71、および2本のアイドラローラ912、913に掛け回されている。駆動ローラ92に駆動力が伝達されることにより、中間転写ベルト51は、図中矢印R2方向に周回移動(回転)する。そして、中間転写ベルト51の内周面側には、各画像形成部の感光ドラム1y〜1kに対向する位置に、一次転写部材としての一次転写ローラ(電極部材)6が配置されている。各一次転写ローラ6y〜6kが中間転写ベルト51を感光ドラム1y〜1kに向けて押圧することで、中間転写ベルト51が感光ドラム1に接触する一次転写部(一次転写ニップ)T1y〜T1kがそれぞれ形成される。
The
また、中間転写ベルト51を介して内ローラ71と対向する位置に、当接部材としての二次転写外ローラ(外ローラ)72が配置されている。中間転写ベルト51は、二次転写手段を構成する内ローラ71と外ローラ72とで挟持され、内ローラ(電極部材)71は、中間転写ベルト51の内周に接触し、外ローラ72は、中間転写ベルト51の外周に接触する。そして、二次転写部T2が形成される。
Further, a secondary transfer outer roller (outer roller) 72 as a contact member is disposed at a position facing the
二次転写外ローラ72は、中間転写ベルト51に対して当接及び離間可能に配置されている。このために、接離手段としての接離装置80を有する。接離装置80は、二次転写外ローラ72を支持するフレーム721に当接し、フレーム721を揺動軸722に対して揺動させるカム81と、カム81を回転駆動するモータ82とを有する。二次転写外ローラ72は、カム81が回転することでフレーム721が揺動することにより、中間転写ベルト51に対して当接又は離間する。モータ82は、接離制御手段でもある制御部200により制御される。なお、このような接離手段としては、例えば、ソレノイドなどの他の構成を使用することもできる。
The secondary transfer
感光ドラム1は、図中矢印R1にて示す方向(反時計方向)に所定の周速度(プロセススピード)で回転駆動される。感光ドラム1の表面は、接触帯電部材である帯電ローラ2により所定の極性、電位に帯電(一次帯電)される。 The photosensitive drum 1 is rotationally driven at a predetermined peripheral speed (process speed) in a direction (counterclockwise direction) indicated by an arrow R1 in the drawing. The surface of the photosensitive drum 1 is charged (primarily charged) to a predetermined polarity and potential by a charging roller 2 that is a contact charging member.
レーザビームスキャナ3は、イメージスキャナ、コンピュータ等の外部機器から入力される画像情報に対応してオン/オフ変調したレーザ光を出力する。そして、レーザビームスキャナ3は、このレーザ光で感光ドラム1上の帯電された表面を走査露光する。レーザビームスキャナ3による走査露光により、感光ドラム1上に目的の画像情報に応じた静電潜像が形成される。このようなレーザビームスキャナ3は、制御手段としての制御部200により制御される。
The laser beam scanner 3 outputs laser light that is on / off modulated in accordance with image information input from an external device such as an image scanner or a computer. The laser beam scanner 3 scans and exposes the charged surface on the photosensitive drum 1 with the laser beam. An electrostatic latent image corresponding to the target image information is formed on the photosensitive drum 1 by scanning exposure by the laser beam scanner 3. Such a laser beam scanner 3 is controlled by a
感光ドラム1上に形成された静電潜像は、現像器4によってトナー像として現像される。本実施形態では、現像器4は、現像剤として非磁性樹脂トナー粒子(トナー)と、磁性キャリア粒子(キャリア)とを備えた2成分現像剤を収容している。現像器4は、感光ドラム1に対向して配置された現像剤担持体としての現像スリーブを有する。そして、この現像スリーブ上に担持された現像剤から感光ドラム1にトナーを供給することにより、感光ドラム1上の静電潜像が現像される。 The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 is developed as a toner image by the developing device 4. In the present embodiment, the developing device 4 contains a two-component developer including nonmagnetic resin toner particles (toner) and magnetic carrier particles (carrier) as developers. The developing device 4 has a developing sleeve as a developer carrying member disposed to face the photosensitive drum 1. The electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 is developed by supplying toner from the developer carried on the developing sleeve to the photosensitive drum 1.
感光ドラム1の表面に形成されたトナー像は、一次転写部T1y、T1m、T1c、T1kにそれぞれ一次転写バイアスが印加されることにより、中間転写ベルト51に転写される。本実施形態では、一次転写ローラ6y、6m、6c、6kによって中間転写ベルト51上に静電的に転写(一次転写)される。この時、バイアス印加手段としての電源61y〜61kから適正な一次転写バイアスが出力され、一次転写部材としての一次転写ローラ6y、6m、6c、6kにそれぞれ印加される。なお、本実施形態では、電源61m、61cが第1のバイアス印加手段、電源61kが第2のバイアス印加手段に、それぞれ相当する。
The toner image formed on the surface of the photosensitive drum 1 is transferred to the
このような電源61y〜61kは、制御手段でもある制御部200により制御され、一次転写ローラ6y、6m、6c、6kに印加するバイアスを適宜切り換え可能である。一次転写バイアスは、一例として、+900Vが用いられる。
一次転写工程後に感光ドラム1上に残留した一次転写残トナーは、クリーニング装置7によって掻き取られて回収される。これにより、感光ドラム1の表面は清浄化されて、繰り返し画像形成に供される。 The primary transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 1 after the primary transfer process is scraped off and collected by the cleaning device 7. As a result, the surface of the photosensitive drum 1 is cleaned and repeatedly used for image formation.
例えば、フルカラー画像形成時には、上述の動作が第1〜第4の画像形成部において順次行われる。これにより、各一次転写部T1において、各色のトナー像が、中間転写ベルト51上に重ね合わせて転写される。
For example, when a full-color image is formed, the above-described operations are sequentially performed in the first to fourth image forming units. As a result, the toner images of the respective colors are transferred on the
一方、中間転写ベルト51上のトナー像と同期するようにして、図示しない記録材供給部から二次転写部T2に記録材が搬送されてくる。記録材は、中間転写ベルト51上のトナー像とタイミングが合わされて、二次転写部T2に供給される。
On the other hand, in synchronization with the toner image on the
中間転写ベルト51上のトナー像は、二次転写部T2において内ローラ71と外ローラ72と間の電界によって、記録材に静電的に転写される。ここで、内ローラ71と外ローラ72とのどちらかに二次転写バイアスを印加することで、これらローラ間に電界を形成することができる。二次転写バイアスは、一例として、2.3kVが用いられる。
The toner image on the
二次転写部T2においてトナー像が転写された記録材は、その後、図示しない搬送パスを通って図示しない定着装置に搬送され導入される。そして、定着装置で加圧、加熱されることによりトナー像が記録材に定着される。二次転写工程後に中間転写ベルト51上に残留した二次転写残トナーは、クリーニングブレード52によって掻き取られて回収される。これにより、中間転写ベルト51の表面は清浄化されて、繰り返し画像形成に供される。
The recording material onto which the toner image has been transferred in the secondary transfer portion T2 is then conveyed and introduced into a fixing device (not shown) through a conveyance path (not shown). The toner image is fixed on the recording material by being pressurized and heated by a fixing device. The secondary transfer residual toner remaining on the
本実施形態では、中間転写ベルト51としては、比誘電率ε=3〜5、体積抵抗率ρv=106〜1011Ω・m、厚み85μmの半導電性のポリイミド樹脂を用いた。
In this embodiment, as the
一次転写ローラ6y、6m、6c、6kとしては、2000V印加時の抵抗値が102〜108Ωの半導電性のものを用いることが可能である。本実施形態では、一次転写ローラ6として、ニトリルゴムとエチレン−エピクロルヒドリン共重合体とのブレンドにより形成された、外径φ18mm、芯金径φ8mmのイオン導電性スポンジローラを用いた。この一次転写ローラ6y、6m、6c、6kの抵抗値は、温度23℃、湿度50%で106〜108Ω(印加電圧2kV)程度であった。
As the
内ローラ71としては、EPDMゴムに導電性カーボンを分散させた、外径φ20mm、芯金径φ16mmの半導電性ローラを使用した。この内ローラ71の抵抗値は、上記同様の測定方法で、温度23℃、湿度50%において101〜105Ω(印加電圧10V)程度であった。
As the
外ローラ72としては、ニトリルゴムとエチレン−エピクロルヒドリン共重合体とのブレンドにより形成された、外径φ24mm、芯金径φ12mmのイオン導電性スポンジローラを用いた。この外ローラ56の抵抗値は、上記同様の測定方法で、温度23℃、湿度50%において106〜108Ω(印加電圧2kV)程度であった。
As the
また、本実施形態において、ブラックの画像形成部Pkの感光ドラム1kに対向してドラム上パッチセンサSdを、中間転写ベルト51に対向してベルト上パッチセンサSbを、それぞれ配設している。即ち、第1の調整用トナー検知手段としてのベルト上パッチセンサSbは、第1、第2、第3の画像形成部である各画像形成部Py〜Pkよりも中間転写ベルト51の回転方向下流に配置される。そして、中間転写ベルト51の表面に形成された調整用トナー像であるパッチを検知する。また、第2の調整用トナー検知手段としてのドラム上パッチセンサSdは、感光ドラム1kの表面に形成された調整用トナー像であるパッチを検知する。
In the present embodiment, an on-drum patch sensor Sd is disposed facing the
本実施形態においては中間転写ベルト51として上述したようにポリイミド樹脂を用いたが、多岐にわたる記録材を使用する際に、ベルトの表面性は変動することが判明している。記録材からタルクなどの充填剤がベルトに転着することで、ベルトの表面粗さは変化しないものの、光沢度が低下するおそれがある。或いは、記録材から紙粉が転着した状態で長期間使用すると、クリーニングブレード52と中間転写ベルト51とのニップ部に紙粉が挟まった状態にて長期間使用されることになる。この結果、過度に多量の紙粉が供給された場合にはベルトに回転方向に周キズが発生するため、ベルトの表面粗さが上がってしまう恐れもある。
In this embodiment, the polyimide resin is used as the
ベルトの光沢度の低下、あるいはベルトの表面粗さが上昇してしまうことで、光学的に検知を行うセンサについては、ベルト表面検知について変動幅が大きくなってしまう恐れがある。 As the glossiness of the belt is reduced or the surface roughness of the belt is increased, there is a possibility that the fluctuation range of the belt surface detection becomes large for a sensor that performs optical detection.
本実施形態では、ベルト上パッチセンサSbは、図2に示すような構成としている。即ち、LED光源101から照射された光は、中間転写ベルト51表面で反射される光成分について、正反射成分をフォトセンサ102、乱反射成分をフォトセンサ103にてそれぞれ反射光量の検知を行う。ベルト上パッチセンサSbについては、イエロー、マゼンタ、シアンの3色の色成分のパッチの検知を行う。特にパッチの濃度を検知する際には、ベルト表面の反射光量成分と、パッチ部の反射光量成分との差分にてトナー濃度を算出する。
In the present embodiment, the on-belt patch sensor Sb is configured as shown in FIG. That is, the light emitted from the LED
ベルト上パッチセンサSbのLED光源101として、940nmの波長のLED(Light Emitting Diode)を使用した。イエロー、マゼンタ、シアンのいずれも可視領域のパッチの濃度検知を行うため、光源としては上記のいずれの色成分に対しても吸光されない波長域であることが好ましい。
As the
ドラム上パッチセンサSdの構成は、ベルト上パッチセンサSbと同様の構成である。一方で、ドラム上パッチセンサSdについては、ブラックの色成分のパッチの検知を行うため、乱反射成分にてトナー濃度の検知を行う。ドラム上パッチセンサSdのLED光源として、880nmの波長のLEDを使用した。感光ドラム1kに対してパッチ読み取り時のみではあるものの、露光を行ってしまうため、感光ドラム1に対して露光を行った際にドラムの感度が低い波長域であることが好ましく、近赤外の波長域であることが好ましい。
The configuration of the on-drum patch sensor Sd is the same as that of the on-belt patch sensor Sb. On the other hand, for the on-drum patch sensor Sd, the toner density is detected by the irregular reflection component in order to detect the patch of the black color component. An LED having a wavelength of 880 nm was used as the LED light source of the on-drum patch sensor Sd. Although exposure is performed only when a patch is read from the
また、ドラム上パッチセンサSdは、感光ドラム1k近傍に配設され、感光ドラム1kの回転方向に対して現像スリーブ対向位置の下流から一次転写部T1kの上流の間に配設している。これにより、一次転写部T1kでパッチを乱すことなく検知を行える。
The on-drum patch sensor Sd is disposed in the vicinity of the
本実施形態においては、イエロー、マゼンタ、シアンの3色の色成分のパッチについては、ベルト上パッチセンサSbにて読み取りを行う。このように、3色の色成分のパッチについて中間転写ベルト51上で一括して検知を行うことで、より本体の小型化を実現することが可能である。一方、ブラックの色成分のパッチについては、ドラム上パッチセンサSdにて読み取りを行うことで、長期にわたって安定してパッチを検出することが可能である。この結果、装置の小型化を図りつつ、長期に亙ってトナー濃度やレジずれの安定化が可能になる。
In the present embodiment, patches of three color components of yellow, magenta, and cyan are read by the on-belt patch sensor Sb. As described above, it is possible to further reduce the size of the main body by collectively detecting patches of three color components on the
[パッチ形成シーケンスにおける接離装置の動作]
次に、パッチ形成シーケンスにおける接離装置80の動作について説明する。通常作像時から、パッチ形成シーケンスに移行する際には、一次転写部に印加するバイアスの切り換え、パッチ画像に相当する静電潜像の露光を行う。また、中間転写ベルト51上に形成されるイエロー、マゼンタ、シアンの色成分のパッチが二次転写部T2に供給された際に、二次転写外ローラ72を接離装置80により加圧解除して中間転写ベルトから離間する動作も行う。そして、二次転写外ローラ72がパッチによって汚れてしまうことを回避する。
[Operation of contact / separation device in patch formation sequence]
Next, the operation of the contact /
ここで、二次転写外ローラ72が加圧解除され、中間転写ベルト51から離間するまでの時間として、170msecの時間を見込む必要がある。なお、この時間は、加圧解除された時の中間転写ベルト51の振動が収まる時間も見込んでいる。したがって、離間自体は、170msecよりも早い時間で達成されている。
Here, it is necessary to allow a time of 170 msec as the time until the secondary transfer
また、通常作像からパッチ形成シーケンスに移行する前の最終画像の露光が終了してから、170msec経過後から、ブラック色成分に相当する静電潜像データの露光を開始する。この際、最終画像の露光が終了しても、ブラックステーションの帯電ローラや現像スリーブなどの回転駆動、および高圧印加は停止せず、継続して行う。一方で、二次転写外ローラ72は、通常作像の最終画像を図示しない記録材に二次転写終了したタイミングから30msec後に、加圧解除および離間動作を開始する。30msecのマージンを持たせることで、最終画像を形成する際に確実に記録材を二次転写部T2から図示しない定着装置に受け渡すことができる。
In addition, exposure of electrostatic latent image data corresponding to the black color component is started after 170 msec from the end of exposure of the final image before the transition from the normal image formation to the patch formation sequence. At this time, even when the exposure of the final image is completed, the rotation driving of the charging roller and the developing sleeve of the black station and the high voltage application are not stopped but are continuously performed. On the other hand, the secondary transfer
一方、最終画像の形成が終了するタイミングから170msec経過後に、中間転写ベルト51上にパッチが付着した状態で二次転写部T2に搬送されるが、この時点では、二次転写外ローラ72が中間転写ベルト51から離間している。即ち、二次転写外ローラ72が中間転写ベルト51から離間して、中間転写ベルト51の振動が収まるのを待っている状態で、パッチが二次転写部にT2に搬送される。このため、パッチによる二次転写外ローラ72の汚れを回避することができる。
On the other hand, after 170 msec from the timing when the final image formation is completed, the patch is adhered to the
このように本実施形態では、制御部200が、中間転写ベルト51に転写されたパッチが二次転写部T2に到達するタイミングで二次転写外ローラ72を中間転写ベルト51から離間させるように接離装置80を制御している。このため、パッチによる二次転写外ローラ72の汚れを回避することができる。
As described above, in this embodiment, the
[ブラックのパッチ]
ブラックの画像形成部Pkの感光ドラム1k上に形成されるブラックのパッチの構成は、図3に示すようになる。本実施形態においては、0.4、0.8、1.2の各濃度水準のパッチについて感光ドラム1kの回転方向に直列して形成され、ドラム上パッチセンサSdの乱反射成分にて各濃度水準のパッチの濃度の検知を行う。本実施形態では、0.4、0.8、1.2の各濃度水準のパッチについて検知されたシグナル値と、所定の濃度に対応するシグナルレベルとの比較から、制御部200がレーザビームスキャナ3kを制御して露光光量の補正を行って濃度補正を行う。露光光量の補正は、例えば、レーザパワーやPWM値を制御することで行う。
[Black patch]
The configuration of the black patch formed on the
ここで、本実施形態では、各パッチの感光ドラム1kの周方向の長さは25mmとする。また、各濃度水準のパッチの間には、5mmの間隔をあける。本実施形態で使用するドラム上パッチセンサSdのスポット径が5mmであるため、隣り合う濃度水準のパッチを同時に読むことが無いようにするために各濃度水準のパッチはスポット径以上の間隔をあけることが必要である。また、各濃度水準のパッチについてはパッチ濃度の検知精度の向上のため、パッチ内で複数個所読み取り、平均化することが望ましい。このため、本実施形態においては上述のようにパッチ長を25mmとし、パッチ内で4か所の濃度検知を行い、平均化を行うことで精度を高めている。
Here, in the present embodiment, the length of each patch in the circumferential direction of the
ここで、本実施形態において、ブラックの感光ドラム1kは外径30mmの寸法である。したがって、感光ドラム1kの周方向については1周で約94mmとなるため、上述したトナーパッチについては、3つの濃度水準、および隣り合うパッチ同士の間隔を合わせて25mm×3+5mm×2=85mmとなり、ドラムの1周分に収めることが可能である。
Here, in this embodiment, the black
[イエロー、マゼンタ、シアンのパッチ]
一方で、中間転写ベルト51上に形成されるイエロー、マゼンタ、シアンの各色成分のパッチは、図4に示すようになる。パッチ濃度を光学的に検知する際には、パッチの濃度が濃くなるほど正反射光量が低下する。図5にパッチ濃度とベルト上パッチセンサSb(ドラム上パッチセンサSdも同様)のシグナルとの関係を示す。図5では、横軸にパッチ濃度を、縦軸に中間転写ベルト表面の正反射光量とパッチ検知時の正反射光量の差分をシグナルとして示している。図5から、ある程度の濃度域を超える高濃度域では、パッチ濃度を上げてもシグナルが線形に増加しない、飽和挙動が見られる。この理由は以下のように考えられる。即ち、トナー像を形成するにはトナー粒子がドラム上又はベルト上で静電潜像に対応して積層して画像が形成されるが、濃度を増すためにトナーを多く積層して、複数層以上積層されると、反射光量としては大きな変動がなくなるためと考えられる。
[Yellow, magenta, cyan patches]
On the other hand, the yellow, magenta, and cyan color component patches formed on the
一方で、ごく低濃度のパッチにおいても、パッチ濃度に対するシグナルの線形性は低い。この理由は以下のように考えられる。即ち、ごく低濃度のパッチ画像を形成する際には、静電潜像に対応するトナーを積層した際には、トナー粒子が疎に配列されているのみとなる一方で、パッチセンサの検知範囲は数ミリメートルの範囲で反射光量を検知する。このため、ベルト上パッチセンサSbの場合、ベルト表面の影響を受けるためと考えられる。 On the other hand, even in very low concentration patches, the signal linearity with respect to the patch concentration is low. The reason is considered as follows. That is, when forming a very low density patch image, when toner corresponding to an electrostatic latent image is stacked, the toner particles are only arranged sparsely, while the detection range of the patch sensor. Detects the amount of reflected light in the range of several millimeters. For this reason, in the case of the on-belt patch sensor Sb, it is considered to be affected by the belt surface.
上記の理由から、パッチ濃度に対するシグナル値が飽和して線形性が損なわれる高濃度域、およびごく低濃度域においては、パッチ濃度に対する濃度検知の精度が低下するものと考えられる。このため、本実施形態においては、パッチの濃度は、0.4、0.8、1.2の3水準をターゲットとする。図4に示すように、ベルトの回転方向に交差する幅方向の異なる位置でイエロー、マゼンタ、シアンの3水準の濃度の異なるパッチを一括して検知を行う。パッチの長さ、間隔は、ブラックの場合と同様である。このようなイエロー、マゼンタ、シアンのパッチは、ブラックのパッチに対し、感光ドラム1k及び中間転写ベルト51の幅方向にずれた位置に形成される。また、イエロー、マゼンタ、シアンのパッチが一次転写部T1kを通過するタイミングは、ブラックのパッチが一次転写部T1kを通過するタイミングと同じである。したがって、イエロー、マゼンタ、シアンのパッチは、ブラックの感光ドラム1kの非露光部を通過する。
For the above reason, it is considered that the accuracy of density detection with respect to the patch density is lowered in a high density area where the signal value with respect to the patch density is saturated and the linearity is impaired and in a very low density area. Therefore, in the present embodiment, the patch density is targeted at three levels of 0.4, 0.8, and 1.2. As shown in FIG. 4, patches with different densities of three levels of yellow, magenta, and cyan are collectively detected at different positions in the width direction crossing the belt rotation direction. The length and interval of the patches are the same as in the case of black. Such yellow, magenta, and cyan patches are formed at positions shifted in the width direction of the
また、ベルト上パッチセンサSbについては、図示しないイエロー、マゼンタ、シアンの各色成分ごとに独立の検知部を設けることで、3色のパッチを同時に検出することが可能である。各色成分を同時に検知することで、ブラックを合わせて4色分の濃度補正制御のために本体のダウンタイムを極力減らすことが可能である。 Further, regarding the on-belt patch sensor Sb, it is possible to simultaneously detect patches of three colors by providing an independent detection unit for each color component of yellow, magenta, and cyan (not shown). By detecting each color component at the same time, it is possible to reduce downtime of the main body as much as possible for density correction control for four colors by combining black.
なお、本実施形態では、0.4、0.8、1.2の各濃度水準のパッチについて検知されたシグナル値と、所定の濃度に対応するシグナルレベルとの比較から、制御部200がレーザビームスキャナ3y、3m、3cを制御して露光光量の補正を行う。そして、上述のようにパッチの濃度補正を行う。露光光量の補正は、例えば、レーザパワーやPWM値を制御することで行う。
In the present embodiment, the
本実施形態において、イエロー、マゼンタ、シアンの各ステーションは、パッチセンサをドラム近傍に配設していないため、感光ドラム周囲の構成が簡略化でき、感光ドラムの小径化、および本体の小型化を実現することが可能である。 In this embodiment, the yellow, magenta, and cyan stations are not provided with patch sensors in the vicinity of the drum, so the configuration around the photosensitive drum can be simplified, the diameter of the photosensitive drum can be reduced, and the size of the main body can be reduced. It is possible to realize.
[ブラックの一次転写部に印加するバイアスの切り換え]
次に、パッチ形成シーケンスにおけるブラックの一次転写部T1kに印加するバイアスの切り換えについて説明する。本実施形態の場合、イエロー、マゼンタ、シアンの3色の色成分のパッチが、ブラックの画像形成部Pkの一次転写部T1kを通過する際に、一次転写部T1kに印加するバイアスを通常の転写バイアスから切り換えている。この際、同時にブラックの色成分のパッチも一次転写部T1kを通過するが、ブラックのパッチはドラム上パッチセンサSdで検知するため、中間転写ベルト51に転写する必要はない。そして、上流側の画像形成部Py、Pm、Pcで形成されたパッチのトナー再転写による濃度への影響を抑制するようにしている。以下、通常の作像シーケンスにおいて一次転写部T1kに印加されるバイアスを通常バイアス(転写バイアス)、パッチの再転写を抑制するためにパッチが一次転写部T1kを通過する際に一次転写部T1kに印加するバイアスを第2の通過用バイアスとする。
[Switching the bias applied to the black primary transfer area]
Next, switching of the bias applied to the black primary transfer portion T1k in the patch formation sequence will be described. In the present embodiment, when a patch of three color components, yellow, magenta, and cyan, passes through the primary transfer portion T1k of the black image forming portion Pk, a bias applied to the primary transfer portion T1k is a normal transfer. Switching from bias. At this time, the black color component patch also passes through the primary transfer portion T1k. However, since the black patch is detected by the on-drum patch sensor Sd, it is not necessary to transfer it to the
即ち、本実施形態では、電源61kは、一次転写部T1kに印加するバイアスを、通常バイアスと、通常バイアスとは異なる第2の通過用バイアスとに切り換える。通常バイアスは、感光ドラム1kの表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト51に転写する際に印加される。第2の通過用バイアスは、上流側の画像形成部Py、Pm、Pcで形成され、中間転写ベルト51に転写されたパッチ、及び、感光ドラム1kの表面に形成されたパッチが一次転写部T1kを通過する際に印加される。なお、ブラックのパッチのみを形成した場合には、感光ドラム1kの表面に形成されたパッチが一次転写部T1kを通過する際に第2の通過用バイアスが印加される。
That is, in the present embodiment, the
本実施形態では、感光ドラム1kの非露光部電位(帯電ローラ2kにより帯電され且つ露光されていない感光ドラム1kの表面の電位)は通常作像シーケンス、パッチ形成時ともに―700Vに設定している。また、現像バイアスは、現像効率を向上させる目的でDC成分にAC成分を重畳したバイアスを印加しているが、DC成分は―600Vに設定している。このように感光ドラム1kの非露光部電位に対して現像部でのDC成分が100V程度プラス側の電位に設定することで、非露光部への現像剤の付着(かぶり)を有効に抑制している。また、これと共に、過度に大きな電位差を回避することで、非露光部でのキャリアの付着を抑制することが可能である。
In this embodiment, the non-exposed portion potential of the
ここで、図6に示すように、一次転写ローラに印加するバイアスと、感光ドラムの非露光部電位との電位差である一次転写コントラスト電位が0を下回らないこと、かつ一次転写ローラ側がポジ極性側の過度に大きな電位差にならないことで再転写を有効に抑制できる。本実施形態では、ブラックの画像形成部Pkの一次転写部T1kに印加するバイアスは、通常作像シーケンスにおいては前述したとおり+900Vであるが、第2の通過用バイアスは現像バイアスのDC成分と同じ、−600Vに切り換える。 Here, as shown in FIG. 6, the primary transfer contrast potential, which is the potential difference between the bias applied to the primary transfer roller and the non-exposed portion potential of the photosensitive drum, does not fall below 0, and the primary transfer roller side is on the positive polarity side. Thus, retransfer can be effectively suppressed by not causing an excessively large potential difference. In the present embodiment, the bias applied to the primary transfer portion T1k of the black image forming portion Pk is +900 V as described above in the normal image forming sequence, but the second passing bias is the same as the DC component of the developing bias. , Switch to -600V.
感光ドラム1kの非露光部電位は―700Vであるため、一次転写コントラストは、通常作像時は+1600Vであるのに対して第2の通過用バイアスでは+100Vと小さい電位差になる。これにより、一次転写部T1kでの放電を回避して、通過するイエローなどのパッチのトナーのポジ反転による再転写を有効に抑制することが可能である。一方で、一次転写コントラストをネガ極性側にしないことで、静電反発による再転写も有効に回避することが可能である。これにより、イエロー、マゼンタ、シアンのパッチについて、ブラックの一次転写部T1kを通過する際の再転写を有効に抑制することが可能である。ここで、上述したように、ブラックのパッチは一次転写部T1kで中間転写ベルト51に転写する必要がないため、上述のように第2の通過用バイアスを−600Vと小さくすることができる。
Since the non-exposed portion potential of the
本実施形態では、このように第2の通過用バイアスは、トナーの帯電極性と同極性(ネガ極性)より逆極性(ポジ極性)の方が大きいとした場合に、非露光部電位(−700V)よりも大きく、通常バイアス(+900V)よりも小さくなるように設定されている。言い換えれば、第2の通過用バイアスを、非露光部電位との電位差である一次転写コントラストがポジ極性側で、且つ、通常バイアスでの一次転写コントラストよりも十分に小さくなるようにしている。具体的には、上述のように、非露光部電位を−700Vとし、一次転写ローラ6kに印加する、第2の通過用バイアスを−600V、通常バイアスを+900Vとしている。
In the present embodiment, the second pass bias has a non-exposed portion potential (−700 V) when the reverse polarity (positive polarity) is larger than the same polarity (negative polarity) as the toner charging polarity. ) And smaller than the normal bias (+900 V). In other words, the second pass bias is such that the primary transfer contrast, which is the potential difference from the non-exposed portion potential, is on the positive polarity side and sufficiently smaller than the primary transfer contrast with the normal bias. Specifically, as described above, the non-exposed portion potential is set to −700 V, the second pass bias applied to the
[マゼンタ、シアン一次転写部に印加するバイアスの切り換え]
次に、パッチ形成シーケンスにおけるマゼンタ、シアンの一次転写部T1m、T1cに印加するバイアスの切り換えについて説明する。本実施形態の場合、マゼンタ、シアンの各ステーションにおいても、再転写が発生するリスクがある。このため、イエローの色成分のパッチが、マゼンタの画像形成部Pmの一次転写部T1mを通過する際に、一次転写部T1mに印加するバイアスを通常の転写バイアスから切り換えている。この際、同時にマゼンタの色成分のパッチを一次転写部T1mで中間転写ベルト51に転写する。同様に、イエロー、マゼンタの各色成分のパッチが、シアンの画像形成部Pmの一次転写部T1cを通過する際に、一次転写部T1cに印加するバイアスを通常の転写バイアスから切り換えている。この際、同時にシアンの色成分のパッチを一次転写部T1cで中間転写ベルト51に転写する。
[Switching the bias applied to the magenta and cyan primary transfer sections]
Next, switching of the bias applied to the primary transfer portions T1m and T1c of magenta and cyan in the patch formation sequence will be described. In the case of the present embodiment, there is a risk that retransfer occurs at each of the magenta and cyan stations. Therefore, when the yellow color component patch passes through the primary transfer portion T1m of the magenta image forming portion Pm, the bias applied to the primary transfer portion T1m is switched from the normal transfer bias. At the same time, the magenta color component patch is transferred to the
このように、上流側の画像形成部で形成されたパッチが通過する際にバイアスを切り換えて、トナー再転写による濃度への影響を抑制するようにしている。以下、通常の作像シーケンスにおいて一次転写部T1m、T1cに印加されるバイアスを通常バイアス(転写バイアス)とする。また、パッチの再転写を抑制するためにパッチが一次転写部T1m、T1cを通過する際に一次転写部T1m、T1cに印加するバイアスを第1の通過用バイアスとする。 As described above, the bias is switched when the patch formed in the upstream image forming unit passes to suppress the influence on the density due to the toner retransfer. Hereinafter, the bias applied to the primary transfer portions T1m and T1c in the normal image forming sequence is referred to as a normal bias (transfer bias). Further, in order to suppress retransfer of the patch, a bias applied to the primary transfer portions T1m and T1c when the patch passes through the primary transfer portions T1m and T1c is set as a first passing bias.
即ち、本実施形態では、電源61m、61cは、一次転写部T1m、T1cに印加するバイアスを、通常バイアスと、通常バイアスとは異なる第1の通過用バイアスとに切り換える。通常バイアスは、感光ドラム1m、1cの表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト51に転写する際に印加される。第1の通過用バイアスは、上流側の画像形成部で形成され、中間転写ベルト51に転写されたパッチが一次転写部T1m、T1cを通過すると共に、感光ドラム1m、1cの表面に形成されたパッチを中間転写ベルト51に転写する際に印加される。
That is, in the present embodiment, the
ここで、図7を用いて、マゼンタの画像形成部(マゼンタステーション)Pmを例に、一次転写コントラストに対するマゼンタの感光ドラム1mに残るトナーの量(ドラム残トナー量)について説明する。なお、上流側のステーションで形成されたイエロートナーが再転写されれば、その量がドラム残トナー量となり、マゼンタのトナーが中間転写ベルト51に転写されずにドラム上に残れば、その量がドラム残トナー量となる。
Here, the amount of toner remaining on the magenta
マゼンタステーションでは、マゼンタのパッチを中間転写ベルト51に転写するために、一次転写バイアスを、感光ドラム1mの露光部電位よりもポジ側の電位に設定する必要がある。したがって一次転写コントラストは、非露光部電位と露光部電位との電位差としての潜像コントラストよりもポジ側に大きい電位差に設定する必要がある。本実施形態においては、露光部電位は約―200〜−250V程度の電位であり、所定のトナー残量以下となるように、通常作像時においては、前述の通り通常バイアスとして+900Vを印加する。
In the magenta station, in order to transfer the magenta patch to the
しかしながら、イエローのパッチが通過する場合には、少量ながらもイエロートナーの再転写する恐れがある。即ち、マゼンタのパッチの転写を行うため、一次転写コントラストとしては所定のポジの電位を設ける必要があるが、この際、同時に通過するイエローのパッチについてはトナー極性反転による再転写が発生してしまう。特にイエローのパッチについては、マゼンタステーションに加えてシアンステーションも通過するため、2回再転写を受けることになるため、パッチのトナー濃度が大きく低下してしまう恐れがある。そこで、本実施形態では、マゼンタ、シアンの各ステーションで、パッチが通過する際に印加するバイアスについて、以下のように、通常作像時の通常バイアスと異なる、第1の通過用バイアスに切り換えている。 However, when the yellow patch passes, there is a risk that the yellow toner may be retransferred although the amount is small. That is, in order to transfer the magenta patch, it is necessary to provide a predetermined positive potential as the primary transfer contrast. At this time, retransfer due to toner polarity reversal occurs for the yellow patch that passes simultaneously. . In particular, since the yellow patch passes through the cyan station in addition to the magenta station, it undergoes retransfer twice, so that the toner density of the patch may be greatly reduced. Therefore, in the present embodiment, the bias applied when the patch passes at each of the magenta and cyan stations is switched to the first passing bias that is different from the normal bias at the time of normal image formation as follows. Yes.
本実施形態において、イエロー、マゼンタ、シアンの3つの色成分について、最大の濃度は約1.45であり、パッチの最大濃度は1.2である。このため、形成される可能性のある通常作像時に対して、パッチ形成時は、中間転写ベルト51に転写すべきトナーの最大量は少ない。このため、パッチを転写する際には通常作像時の通常バイアス+900Vよりも低下させた、+700Vを第1の通過用バイアスとしている。
In the present embodiment, for the three color components of yellow, magenta, and cyan, the maximum density is about 1.45, and the maximum density of the patch is 1.2. For this reason, the maximum amount of toner to be transferred to the
このように第1の通過用バイアスを、通常バイアスよりも低いバイアスに切り換えることで、例えば、マゼンタステーションをイエローのパッチが通過する際に、マゼンタの感光ドラム1mにイエローのトナーの極性反転による再転写を低減できる。同様に、シアンステーションをイエロー及びマゼンタのパッチが通過する際に、シアンの感光ドラム1cにイエロー及びマゼンタのトナーの極性反転による再転写を低減できる。なお、イエローステーションでパッチ形成時に一次転写部T1yに印加するバイアスは、通常バイアスでも良いが、マゼンタ、シアンステーションと同様に第1の通過用バイアスを印加するようにしても良い。
By switching the first passing bias to a bias lower than the normal bias in this way, for example, when a yellow patch passes through a magenta station, the first passing bias is re-applied to the magenta
[一次転写部に印加するバイアスの関係]
以上より、本実施形態の場合、一次転写部に印加されるバイアスは、トナーの帯電極性と同極性(ネガ極性)よりも逆極性(ポジ極性)の方が大きいとした場合に、図8に示すように設定している。即ち、大きい順に、通常バイアス、第1の通過用バイアス、第2の通過用バイアス、感光ドラムの非露光部電位となるように設定されている。また、第2の通過用バイアスは、トナーの転写を行わないため、露光部電位よりも小さくなるように設定されている。更に、第2の通過用バイアスは、再転写を抑制すべく、非露光部電位との電位差が、一次転写部で放電が生じる放電電位よりも小さくなるように設定されている。即ち、第2の通過用バイアスは、ブラックステーションでの再転写を確実に防止するため、感光ドラムの非露光部電位よりもポジ側とする。且つ、一次転写部において、トナーの帯電極性と逆極性である、ポジ極性の放電が発生する放電開始電圧以下の関係を満たすようにする。
[Relationship between bias applied to primary transfer area]
As described above, in the case of the present embodiment, the bias applied to the primary transfer portion has a reverse polarity (positive polarity) larger than the same polarity (negative polarity) as the charging polarity of the toner. It is set as shown. That is, the normal bias, the first pass bias, the second pass bias, and the non-exposed portion potential of the photosensitive drum are set in descending order. Further, the second passing bias is set to be smaller than the exposure portion potential because the toner is not transferred. Further, the second pass bias is set so that the potential difference from the non-exposed portion potential is smaller than the discharge potential at which discharge occurs at the primary transfer portion in order to suppress retransfer. That is, the second bias for passing is set to the positive side with respect to the non-exposed portion potential of the photosensitive drum in order to reliably prevent retransfer at the black station. Further, in the primary transfer portion, a relationship that is equal to or lower than a discharge start voltage at which a positive polarity discharge that is opposite to the charging polarity of the toner is generated is satisfied.
具体的には、非露光部電位を−700Vとしている。また、ブラックステーションの一次転写部T1kに印加する、第2の通過用バイアスを−600V、マゼンタ、シアンステーションの一次転写部T1m、T1cに印加する、第1の通過用バイアスを+700V、通常バイアスを+900Vとしている。また、露光部電位は約―200〜−250V程度である。なお、このような条件を満たせば、上述の各バイアスは適宜設定可能であるが、第1の通過用バイアスは、通常バイアスと同極性とし、通常トナー画像よりも最大量は少ないものの、パッチを確実に転写することができるようにすることが望ましい。 Specifically, the non-exposed portion potential is set to −700V. Further, the second pass bias applied to the black station primary transfer portion T1k is -600V, the first pass bias applied to the magenta and cyan station primary transfer portions T1m and T1c is + 700V, and the normal bias is applied. + 900V. The exposed portion potential is about -200 to -250V. If the above conditions are satisfied, the above-described biases can be set as appropriate. However, the first pass bias has the same polarity as the normal bias, and the maximum amount is smaller than that of the normal toner image. It is desirable to ensure transfer.
本実施形態では、上述のように、一次転写部に印加されるバイアスが、大きい順に、通常バイアス、第1の通過用バイアス、第2の通過用バイアス、非露光部電位となるように設定されている。このため、上述のように、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のパッチがそれぞれ下流側のステーションの一次転写部を通過する際の再転写を抑制できる。 In the present embodiment, as described above, the bias applied to the primary transfer portion is set so as to become the normal bias, the first passing bias, the second passing bias, and the non-exposed portion potential in descending order. ing. Therefore, as described above, it is possible to suppress retransfer when the yellow, magenta, and cyan patches pass through the primary transfer portion of the downstream station.
即ち、ブラック以外の色成分のパッチをベルト上で一括して検知を行う構成において、図8に示すように、ブラックステーションの一次転写部T1kにおいては、パッチ形成時に通常バイアスから第2の通過用バイアスに切り換えを行う。一方、マゼンタ、シアンの各ステーションの一次転写部T1m、T1cにおいては、パッチ形成時に通常バイアスから第1の通過用バイアスに切り換えを行う。そして、極性についてポジ側に大きくなる順に、通常バイアス、第1の通過用バイアス、第2の通過用バイアス、非露光部電位となるように設定する。これにより、パッチのドラムへの再転写を効果的に抑制し、パッチの濃度検知の精度を向上させることが可能である。 In other words, in the configuration in which patches of color components other than black are collectively detected on the belt, as shown in FIG. 8, the primary transfer portion T1k of the black station uses the normal bias for the second passage when the patch is formed. Switch to bias. On the other hand, in the primary transfer portions T1m and T1c of the magenta and cyan stations, switching from the normal bias to the first passing bias is performed at the time of patch formation. Then, in order of increasing polarity toward the positive side, the normal bias, the first passing bias, the second passing bias, and the non-exposure portion potential are set. Thereby, retransfer of the patch to the drum can be effectively suppressed, and the accuracy of patch density detection can be improved.
なお、マゼンタステーションよりも下流のシアンステーションの第1の通過用バイアスは、マゼンタステーションの第1の通過用バイアスよりも小さくなるように設定しても良い。これにより、マゼンタステーションを通過したイエローのトナーのシアンステーションでの再転写をより抑制できる。即ち、上流側のステーションで形成されたパッチは、複数のステーションの一次転写部を通過する必要があり、通過するたびに電荷が供給される。したがって、下流側に行くほど再転写され易くなる。このため、下流側のステーションほど、第1の通過用バイアスを小さくすることにより、通過するパッチの再転写をより抑制できる。本実施形態では、最下流に配置されているブラックステーションの一次転写部では、第1の通過用バイアスよりも小さい第2の通過用バイアスを印加しているため、再転写の抑制により有利となる。 Note that the first passing bias of the cyan station downstream from the magenta station may be set to be smaller than the first passing bias of the magenta station. As a result, retransfer of yellow toner that has passed through the magenta station at the cyan station can be further suppressed. That is, the patch formed at the upstream station needs to pass through the primary transfer portions of a plurality of stations, and a charge is supplied each time it passes. Therefore, retransfer is more likely to proceed downstream. For this reason, retransfer of the passing patch can be further suppressed by making the first passing bias smaller in the downstream station. In the present embodiment, since the second transfer bias smaller than the first pass bias is applied to the primary transfer portion of the black station arranged on the most downstream side, it is advantageous for suppressing retransfer. .
1(1y、1m、1c、1k)・・・感光ドラム(像担持体)、2(2y、2m、2c、2k)・・・帯電ローラ(帯電手段)、3(3y、3m、3c、3k)・・・レーザビームスキャナ(露光手段)、4(4y、4m、4c、4k)・・・現像器(現像手段)、51・・・中間転写ベルト、6(6y、6m、6c、6k)・・・一次次転写ローラ(一次転写部材)、61m、61c・・・電源(第1のバイアス印加手段)、61k・・・電源(第2のバイアス印加手段)、100・・・画像形成装置、200・・・制御部(制御手段)、Py・・・画像形成部(第1の画像形成部)、Pm、Pc・・・画像形成部(第2の画像形成部)、Pk・・・画像形成部(第3の画像形成部)、Sb・・・ベルト上パッチセンサ(第1の調整用トナー検知手段)、Sd・・・ドラム上パッチセンサ(第2の調整用トナー検知手段)、T1y、T1m、T1c、T1k・・・一次転写部、T2・・・二次転写部 1 (1y, 1m, 1c, 1k) ... photosensitive drum (image carrier), 2 (2y, 2m, 2c, 2k) ... charging roller (charging means), 3 (3y, 3m, 3c, 3k) ) ... Laser beam scanner (exposure means), 4 (4y, 4m, 4c, 4k) ... Developer (developing means), 51 ... Intermediate transfer belt, 6 (6y, 6m, 6c, 6k) ... Primary transfer roller (primary transfer member), 61m, 61c ... Power source (first bias applying means), 61k ... Power source (second bias applying means), 100 ... Image forming apparatus , 200... Control unit (control means), Py... Image forming unit (first image forming unit), Pm, Pc... Image forming unit (second image forming unit), Pk. Image forming unit (third image forming unit), Sb... Belt patch sensor (first adjustment toner) Detecting means), Sd · · · drum patch sensor (second adjusting toner detecting means), T1y, T1m, T1c, T1k ··· primary transfer portion, T2 · · · secondary transfer portion
Claims (3)
前記中間転写体の回転方向に並べて配置される第1の画像形成部、第2の画像形成部及び第3の画像形成部と、
前記第1、第2、第3の画像形成部よりも前記中間転写体の回転方向下流に配置され、前記中間転写体の表面に形成された調整用トナー像を検知する第1の調整用トナー検知手段と、
前記第1、第2、第3の画像形成部にそれぞれ備えられた、
回転する像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、
帯電された前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記像担持体の表面に形成された静電潜像をトナーで現像する現像手段と、
前記像担持体の表面に形成されたトナー像が前記中間転写体に転写される一次転写部と、
前記第3の画像形成部の像担持体の表面に形成された調整用トナー像を検知する第2の調整用トナー検知手段と、を備え、
前記中間転写体の回転方向に関し、前記第1の画像形成部の下流に配置される前記第2の画像形成部は、
前記第2の画像形成部の像担持体の表面に形成されたトナー像を前記中間転写体に転写する際には転写バイアスを、第2の画像形成部より上流側の画像形成部で形成され、前記中間転写体に転写された調整用トナー像が前記第2の画像形成部の一次転写部を通過すると共に、前記第2の画像形成部の像担持体の表面に形成された調整用トナー像を前記中間転写体に転写する際には第1の通過用バイアスを、それぞれ前記第2の画像形成部の一次転写部に印加する第1のバイアス印加手段を備え、
前記中間転写体の回転方向に関し、最下流に配置される前記第3の画像形成部は、
前記第3の画像形成部の像担持体の表面に形成されたトナー像を前記中間転写体に転写する際には転写バイアスを、第3の画像形成部より上流側の画像形成部で形成され、前記中間転写体に転写された調整用トナー像、及び、第3の画像形成部の前記像担持体の表面に形成された調整用トナー像が前記第3の画像形成部の一次転写部を通過する際には第2の通過用バイアスを、それぞれ前記第3の画像形成部の一次転写部に印加する第2のバイアス印加手段と、を備え、
前記一次転写部に印加されるバイアスは、トナーの帯電極性と同極性よりも逆極性の方が大きくなるとした場合に、大きい順に転写バイアス、第1の通過用バイアス、第2の通過用バイアス、前記帯電手段により帯電され且つ露光されていない前記像担持体の表面の非露光部電位となるように設定されている、
ことを特徴とする画像形成装置。 A rotating intermediate transfer member;
A first image forming unit, a second image forming unit, and a third image forming unit arranged side by side in the rotation direction of the intermediate transfer member;
A first adjustment toner that is disposed downstream of the first, second, and third image forming units in the rotation direction of the intermediate transfer member and detects an adjustment toner image formed on the surface of the intermediate transfer member. Detection means;
Provided in each of the first, second, and third image forming units,
A rotating image carrier;
Charging means for charging the surface of the image carrier;
Exposure means for exposing the charged image carrier to form an electrostatic latent image; and
Developing means for developing the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with toner;
A primary transfer portion to which a toner image formed on the surface of the image carrier is transferred to the intermediate transfer body;
Second adjustment toner detecting means for detecting an adjustment toner image formed on the surface of the image carrier of the third image forming unit,
With respect to the rotation direction of the intermediate transfer member, the second image forming unit disposed downstream of the first image forming unit includes:
When the toner image formed on the surface of the image carrier of the second image forming unit is transferred to the intermediate transfer member, a transfer bias is formed in the image forming unit upstream of the second image forming unit. The adjustment toner image transferred to the intermediate transfer member passes through the primary transfer portion of the second image forming portion and is formed on the surface of the image carrier of the second image forming portion. A first bias applying means for applying a first pass bias to the primary transfer portion of the second image forming portion when transferring the image to the intermediate transfer member;
Regarding the rotation direction of the intermediate transfer member, the third image forming unit disposed on the most downstream side is:
When the toner image formed on the surface of the image carrier of the third image forming unit is transferred to the intermediate transfer member, a transfer bias is formed in the image forming unit upstream of the third image forming unit. The adjustment toner image transferred to the intermediate transfer member and the adjustment toner image formed on the surface of the image carrier of the third image forming unit are used as the primary transfer unit of the third image forming unit. A second bias applying means for applying a second passing bias to the primary transfer portion of the third image forming portion when passing,
The bias applied to the primary transfer portion has a transfer bias, a first passing bias, a second passing bias in descending order when the opposite polarity is larger than the same polarity as the charging polarity of the toner. It is set to be a non-exposed portion potential on the surface of the image carrier that is charged by the charging means and not exposed,
An image forming apparatus.
ことを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。 When the opposite polarity is larger than the same polarity as the charging polarity of the toner, the second image forming unit exposed by the exposure unit of the third image forming unit is used as the second passing bias. Is set to be smaller than the exposed portion potential of the surface of the image carrier,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の画像形成装置。 In the second pass bias, the potential difference from the non-exposed portion potential of the image carrier of the third image forming portion is smaller than the discharge potential at which discharge occurs in the primary transfer portion of the third image forming portion. Is set to be
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
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