JP6455034B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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本発明は,中間転写ベルトを有する構成の画像形成装置に関する。さらに詳細には,中間転写ベルト上の残留トナー等の異物を除去するクリーナー部材を有するとともに,そのクリーナー部材により,中間転写ベルト上に生成したフィルミング物質の除去をも行うようにした画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus having an intermediate transfer belt. More specifically, the image forming apparatus has a cleaner member that removes foreign matters such as residual toner on the intermediate transfer belt, and the cleaner member also removes the filming material generated on the intermediate transfer belt. It is about.
トナーを用いる画像形成装置の中には,感光体上に形成されたトナー像は,一旦中間転写ベルトに転写され(一次転写),そこから印刷用紙等の外部出力媒体にさらに転写される(二次転写)ようになっているものがある。かかる中間転写ベルトを有する画像形成装置では,中間転写ベルト上の残留トナーを除去するクリーニング部が設けられるのが一般的である。中間転写ベルト上には,二次転写後にもある程度のトナーが残留しており,次回の新たなトナー像の一次転写を受けるまでにこの残留トナーを除去する必要があるからである。 In an image forming apparatus using toner, a toner image formed on a photoreceptor is temporarily transferred to an intermediate transfer belt (primary transfer), and further transferred to an external output medium such as printing paper (second). (Next transfer) In an image forming apparatus having such an intermediate transfer belt, a cleaning unit for removing residual toner on the intermediate transfer belt is generally provided. This is because a certain amount of toner remains on the intermediate transfer belt even after the secondary transfer, and it is necessary to remove this residual toner before receiving the next primary transfer of a new toner image.
ここで中間転写ベルトの表面上には,画像形成動作を耐久的に行うことにより,フィルム状の物質が生成してくる傾向がある。この現象をフィルミングといい,生成するフィルム状の物質をフィルミング物質という。フィルミング物質の起源はトナーの一部成分(外添剤等)や紙粉であり,これらが中間転写ベルト上に固着して薄層をなすことがフィルミングである。このフィルミング物質が生成してくると,その部位では転写電流に対する抵抗特性が変わってしまう。 Here, a film-like substance tends to be generated on the surface of the intermediate transfer belt by performing an image forming operation in a durable manner. This phenomenon is called filming, and the resulting film-like substance is called filming substance. The origin of the filming substance is a part of toner (external additive etc.) and paper powder, and these are fixed on the intermediate transfer belt to form a thin layer. When this filming material is generated, the resistance characteristic against the transfer current changes at that portion.
一方でフィルミングは,中間転写ベルトの表面全体に対して一様に起きるとは限らない。トナー像を多く担持した箇所よりもあまり担持しなかった箇所で,むしろフィルミングが発生しやすい傾向がある。トナー像をあまり担持しなかった箇所では,クリーナー部材により中間転写ベルトからフィルミング物質を掻き取る作用が弱いためである。これは,残留トナーには事実上,クリーナー部材に介在して中間転写ベルトからフィルミング物質を掻き取る研磨作用があるからである。このためフィルミングの発生状況には,中間転写ベルトの幅方向に対してむらがあり,画像の濃度むらの原因となる。 On the other hand, filming does not always occur uniformly over the entire surface of the intermediate transfer belt. There is a tendency that filming is more likely to occur at a place where the toner image is not carried much than at a place where a large amount of toner image is carried. This is because, in a portion where the toner image is not carried so much, the action of scraping the filming material from the intermediate transfer belt by the cleaner member is weak. This is because the residual toner effectively has a polishing action to scrape the filming material from the intermediate transfer belt through the cleaner member. For this reason, the occurrence of filming has unevenness in the width direction of the intermediate transfer belt, which causes unevenness in image density.
したがって画像形成装置では,フィルミング物質を除去することが必要である。クリーナー部材として金属あるいはゴムのブレードを用いる画像形成装置の場合には,ブレードの中間転写ベルトへの当接圧を上げることでフィルミング物質の除去性能を強化することができる。しかしそれでは,中間転写ベルトを傷つけたり,ブレード自身が摩耗したりしてしまう。そこで特許文献1の画像形成装置では,クリーナー部材としてローラー状のものを用いるとともに,非画像形成時にパッチ画像を中間転写ベルト上に供給するようにしている。これにより,パッチ画像として供給したトナーとともにフィルミング物質も中間転写ベルト上から除去されるように狙っている。
Therefore, it is necessary to remove the filming substance in the image forming apparatus. In the case of an image forming apparatus using a metal or rubber blade as the cleaner member, the filming substance removal performance can be enhanced by increasing the contact pressure of the blade to the intermediate transfer belt. However, this may damage the intermediate transfer belt or the blade itself may be worn. Therefore, in the image forming apparatus disclosed in
しかしながら,前記した従来の技術には,次に説明するような問題点があった。すなわち特許文献1の技術では,中間転写ベルトの幅方向に対し,フィルミング物質が十分に除去されない区間ができてしまうのである。その理由としては,第1に,特許文献1の技術では基本的に,中間転写ベルトの幅方向に対し,濃度センサーによる濃度読み取り位置に対してのみパッチ画像の供給を行うことが挙げられる。濃度センサーを多数設ければこの問題は緩和されるが,それでも完全には解消しない。濃度センサーにより高カバレッジであると判定されパッチ画像の供給対象とならないような領域であっても,子細に見ればカバレッジが低い箇所があり得るからである。そのような箇所では,フィルミングが発生してもパッチ画像が供給されることがない。このため,フィルミング物質が除去されないままとなってしまう。
However, the above-described conventional technique has the following problems. That is, in the technique of
一方,中間転写ベルトの幅方向に対し区間ごとではなく全体にパッチ画像を供給することも考えられる。こうすれば,上記のような箇所であってもフィルミング物質の除去ができることになる。しかしそれでは,ユーザーの負担が過大である。フィルミング物質の除去のために消費するトナーの量が軽視できないほど多くなってしまうからである。 On the other hand, it is also conceivable to supply a patch image not for each section but for the entire width direction of the intermediate transfer belt. In this way, the filming substance can be removed even at the above-mentioned places. However, the burden on the user is excessive. This is because the amount of toner consumed for removing the filming substance becomes so large that it cannot be neglected.
本発明は,前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは,必要以上にトナーを消費してしまうことなく,それでいて,低カバレッジ領域はむろんのこと,高カバレッジ領域内に生成するフィルミングをも効果的に除去するようにした画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art. In other words, the problem is that the image does not consume more toner than necessary, but effectively removes filming generated in the high coverage area, not to mention the low coverage area. It is to provide a forming apparatus.
本発明の一態様における画像形成装置は,トナー像を担持して周方向に循環移動する環状の帯状部材である中間転写ベルトと,トナー像を作成してそのトナー像を中間転写ベルトに転写により付与する画像形成部と,中間転写ベルトから外部出力媒体にトナー像を転写する二次転写部とを有する画像形成装置であって,中間転写ベルトにおける,二次転写部の位置より下流で画像形成部の位置より上流の位置のトナー像担持面に接触して設けられ,表層が発泡層で構成されている発泡ローラーと,中間転写ベルト上に生成したフィルミング物質を除去するフィルミング除去動作を司るフィルミング除去制御部とを有し,フィルミング除去制御部は,非画像形成時に,二次転写部での転写をオフにした状態で,画像形成部により,中間転写ベルト上の幅方向に対し部分的な範囲にパッチトナーパターンを供給するパッチ供給部と,パッチトナーパターンの供給後に,発泡ローラーを,第1の回転状態で回転させ,その後に第2の回転状態で回転させるローラー回転制御部とを有し,ローラー回転制御部は,発泡ローラーを,第2の回転状態では,中間転写ベルトの循環移動に対し,表面における速度比の絶対値が0.5〜2.0の範囲内となるカウンター回りとするとともに,第1の回転状態では,中間転写ベルトの循環移動に対する外周面上での速度差が第2の回転状態のときと比較して小さい回転状態とするものであり,発泡層におけるセルの壁面の開口率が50%以下であるものである。 An image forming apparatus according to an aspect of the present invention includes an intermediate transfer belt that is an annular belt-like member that carries a toner image and circulates in a circumferential direction, and creates the toner image and transfers the toner image to the intermediate transfer belt. An image forming apparatus having an image forming unit to be applied and a secondary transfer unit for transferring a toner image from an intermediate transfer belt to an external output medium, and forming an image downstream of the position of the secondary transfer unit on the intermediate transfer belt And a filming roller that is provided in contact with the toner image carrying surface upstream of the position of the part, and the filming removal operation for removing the filming material generated on the intermediate transfer belt and the foaming roller whose surface layer is composed of the foamed layer. A filming removal control unit that controls the intermediate transfer bell by the image forming unit with the transfer at the secondary transfer unit turned off during non-image formation. A patch supply unit for supplying a patch toner pattern in a partial range with respect to the upper width direction, and after supplying the patch toner pattern, the foaming roller is rotated in the first rotation state, and then in the second rotation state. A roller rotation control unit that rotates the roller rotation control unit, in the second rotation state, the absolute value of the speed ratio on the surface is 0.5 to 2 with respect to the circulation movement of the intermediate transfer belt in the second rotation state. with the 2.0 range and a Luca unter around, in a first rotational state, the speed difference on the outer peripheral surface on circulating movement of the intermediate transfer belt is small compared to when the second rotation state rotation The open area ratio of the cell wall surface in the foam layer is 50% or less.
上記態様における画像形成装置では,画像形成装置でトナー像を作成して中間転写ベルト上にそのトナー像を転写する。そのトナー像を二次転写部で中間転写ベルトから外部出力媒体に転写することで,外部出力媒体に画像が形成される。ここで,中間転写ベルト上には画像形成の実施とともにフィルミング物質が生成してくる傾向があるので,フィルミング除去制御部の制御によるフィルミング除去動作が,画像形成動作とは別の動作として行われる。フィルミング除去動作では,パッチ供給部の指示により,画像形成部により中間転写ベルト上の幅方向に対し部分的な範囲にパッチトナーパターンを供給する。すると,ローラー回転制御部により発泡ローラーが,中間転写ベルトの循環移動に対する外周面上での速度差が小さい第1の回転状態とされる。これによりパッチトナーパターンのトナーは,二次転写部を通過して,中間転写ベルト上に担持されたまま発泡ローラーに到達する。そこで発泡ローラーによりトナーが中間転写ベルトの幅方向に拡散される。これによりパッチトナーパターンが供給されなかった幅方向領域内にもある程度のトナーが存在する状況となる。そこでローラー回転制御部により発泡ローラーが,中間転写ベルトの循環移動に対しカウンター回りである第2の回転状態とされる。ここで,発泡ローラーの発泡層のセルの壁面の開口率が低いため,発泡ローラーに供給されたトナーの大部分は発泡ローラーの内部に進入せず表面付近によりとどまる。このため,カウンター回転する発泡ローラーと,そこに存在するトナーの研磨作用とにより,中間転写ベルト上に生成しているフィルミング物質が効果的に剥ぎ取られる。このフィルミング物質の除去は,前述の拡散作用のため,パッチトナーパターンが供給された幅方向区間以外の箇所でも行われる。 In the image forming apparatus according to the above aspect, the image forming apparatus creates a toner image and transfers the toner image onto the intermediate transfer belt. The toner image is transferred from the intermediate transfer belt to the external output medium by the secondary transfer unit, whereby an image is formed on the external output medium. Here, since filming material tends to be generated on the intermediate transfer belt as the image is formed, the filming removal operation controlled by the filming removal control unit is an operation different from the image forming operation. Done. In the filming removal operation, a patch toner pattern is supplied to a partial range in the width direction on the intermediate transfer belt by the image forming unit according to an instruction from the patch supply unit. Then, the roller rotation control unit sets the foaming roller in a first rotation state in which the speed difference on the outer peripheral surface with respect to the circulating movement of the intermediate transfer belt is small. As a result, the toner of the patch toner pattern passes through the secondary transfer portion and reaches the foaming roller while being carried on the intermediate transfer belt. Therefore, the toner is diffused in the width direction of the intermediate transfer belt by the foaming roller. As a result, a certain amount of toner is also present in the width direction area where the patch toner pattern is not supplied. Therefore, the roller rotation control unit causes the foaming roller to be in a second rotation state that is counter-rotating with respect to the circulating movement of the intermediate transfer belt. Here, since the opening ratio of the wall surface of the cell of the foam layer of the foam roller is low, most of the toner supplied to the foam roller does not enter the interior of the foam roller but stays near the surface. Therefore, the filming material generated on the intermediate transfer belt is effectively peeled off by the counter-rotating foaming roller and the polishing action of the toner existing there. The removal of the filming substance is also performed at a portion other than the width direction section where the patch toner pattern is supplied due to the above-described diffusion action.
上記の画像形成装置におけるローラー回転制御部は,発泡ローラーの第1の回転状態での回転を,パッチトナーパターンが画像形成部から中間転写ベルトへ供給されてから,当該パッチトナーパターンが発泡ローラーのところに到達するまでの間に開始し,当該パッチトナーパターンが発泡ローラーのところに到達してから0.5〜5秒の範囲内の時間が経過するまで継続するものであることが望ましい。第1の回転状態をかかるタイミングで行うことにより,トナーの幅方向の拡散が確実に行われる。 The roller rotation control unit in the image forming apparatus described above rotates the foaming roller in the first rotation state after the patch toner pattern is supplied from the image forming unit to the intermediate transfer belt. It is desirable that the process starts until reaching the place and continues until the time within the range of 0.5 to 5 seconds elapses after the patch toner pattern reaches the foam roller. By performing the first rotation state at such timing, the toner is surely diffused in the width direction.
本態様の画像形成装置においてはさらに,画像形成部による画像形成における,中間転写ベルトの幅方向におけるトナー像によるカバレッジ率の分布を算出するカバレッジ率算出部を有し,パッチ供給部は,あらかじめ定めたパッチ供給タイミングにて,あらかじめ定めた基準カバレッジ率より低いカバレッジ率の幅方向区間が存在する場合に,その区間を含む領域に対してパッチトナーパターンを供給するものであることが望ましい。これにより,フィルミング物質が発生している蓋然性が高い幅方向区間に対して優先的にトナーを供給し,確実なフィルミング物質の除去ができる。 The image forming apparatus according to this aspect further includes a coverage rate calculation unit that calculates a coverage rate distribution by the toner image in the width direction of the intermediate transfer belt in image formation by the image forming unit, and the patch supply unit is determined in advance. When there is a section in the width direction having a coverage rate lower than a predetermined reference coverage rate at the patch supply timing, it is desirable that the patch toner pattern is supplied to a region including the section. As a result, the toner is preferentially supplied to the width direction section where the probability that the filming material is generated is high, and the filming material can be reliably removed.
さらに,パッチ供給部は,パッチトナーパターンの供給を,あらかじめ定めた基準幅以上の幅にわたってカバレッジ率が基準カバレッジ率より低い区間の領域に対してのみ行うことが望ましい。このようにすることで,パッチトナーパターンの形成によるトナーの消費を抑制しつつ,フィルミング物質がある程度の幅で発生している区間に対して確実にトナーを供給できる。 Further, it is desirable that the patch supply unit supplies the patch toner pattern only to a region in a section where the coverage rate is lower than the reference coverage rate over a predetermined reference width or more. In this way, it is possible to reliably supply the toner to the section where the filming substance is generated in a certain width while suppressing the consumption of the toner due to the formation of the patch toner pattern.
上記の画像形成装置においてはまた,中間転写ベルトにおける,二次転写部の位置より下流で画像形成部の位置より上流の位置に接触して設けられ,中間転写ベルトのトナー像担持面をクリーニングする複数のクリーナー部材を有し,複数のクリーナー部材のうち,少なくとも,中間転写ベルトの循環移動に対して最も上流に位置するものが,発泡ローラーであることが望ましい。これにより,通常の画像形成時の転写残トナーの除去など,クリーナー部材に求められる別の機能を,他のクリーナー部材で発揮しつつ,発泡ローラーは,フィルミング除去動作におけるフィルミング除去機能を発揮することができる。特にこのとき発泡ローラーへのパッチトナーパターンの到達が,他のクリーニング部材により邪魔されることがない。 In the image forming apparatus, the intermediate transfer belt is provided in contact with a position downstream of the secondary transfer portion and upstream of the image forming portion, and cleans the toner image carrying surface of the intermediate transfer belt. It is desirable that a plurality of cleaner members be provided, and at least the one located among the plurality of cleaner members at the most upstream position relative to the circulating movement of the intermediate transfer belt is a foaming roller. As a result, the foaming roller exhibits the filming removal function in the filming removal operation while performing other functions required for the cleaner member, such as removal of transfer residual toner during normal image formation, with other cleaner members. can do. In particular, at this time, the arrival of the patch toner pattern to the foaming roller is not disturbed by other cleaning members.
また,中間転写ベルトが弾性層を有する弾性ベルトである場合に本構成を採用する意義が大きい。弾性ベルトはそうでないベルトに比して,フィルミング物質が生じやすい傾向があるからである。 In addition, when the intermediate transfer belt is an elastic belt having an elastic layer, it is significant to adopt this configuration. This is because elastic belts tend to produce filming substances more than belts that do not.
本構成によれば,必要以上にトナーを消費してしまうことなく,それでいて,低カバレッジ領域はむろんのこと,高カバレッジ領域内に生成するフィルミングをも効果的に除去するようにした画像形成装置が提供されている。 According to this configuration, the image forming apparatus can effectively remove the filming generated in the high coverage area as well as the low coverage area without consuming toner more than necessary. Is provided.
以下,本発明を具体化した実施の形態について,添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は,タンデム式のフルカラー画像形成装置に本発明を適用したものである。本形態の画像形成装置1は,概略,図1に示されるように構成されている。図1の画像形成装置1は,中間転写ベルト2を有している。中間転写ベルト2は,トナー像を担持して周方向に循環移動する環状の帯状部材である。図1における中間転写ベルト2は,図中で時計回り方向に循環移動するものである。本形態における中間転写ベルト2は,ゴムベルトである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, the present invention is applied to a tandem type full-color image forming apparatus. The
中間転写ベルト2における図1中の下辺部分に沿って,4色の画像形成部3Y,3M,3C,3Kが配置されている。画像形成部3Y,3M,3C,3Kはいずれも,感光体31を有しており,感光体31上にトナー像を形成してそのトナー像を中間転写ベルト2に付与するものである。このため,各感光体31に対して,中間転写ベルト2の裏面側に一次転写ローラー4が設けられている。一次転写ローラー4により,感光体31上のトナー像が中間転写ベルト2に転写されるようになっている。以下,画像形成部3Y,3M,3C,3Kの全体をまとて画像形成部3ということがある。なお,画像形成部3Y,3M,3C,3Kでは,帯電,露光,現像といった公知の電子写真プロセスによりトナー像を形成する。
Four color
図1における,中間転写ベルト2の循環移動の方向について画像形成部3より下流の位置には,二次転写ローラー5が配置されている。二次転写ローラー5は,中間転写ベルト2上のトナー像を,機外に排出される最終媒体である印刷用紙Sに転写するためのものである。すなわち中間転写ベルト2は,画像形成部3の位置から二次転写ローラー5の位置までは,トナー像を担持しつつ移動するのである。画像形成装置1にはまた,制御部80が設けられている。制御部80は,画像形成装置1の各部の制御を行うものである。制御部80における本形態としての特徴的な機能として,後述する,中間転写ベルト2上のフィルミング物質の除去動作の実行が挙げられる。
In FIG. 1, a
中間転写ベルト2における図1中の上辺部分には,クリーニング部9が設けられている。クリーニング部9が設けられている位置は,中間転写ベルト2の循環移動の方向について,二次転写ローラー5より下流で画像形成部3より上流の位置である。クリーニング部9には,ベルトクリーナー6と,その上流側の発泡ローラー7とが設けられている。
A cleaning unit 9 is provided on the upper side of the
ベルトクリーナー6は,中間転写ベルト2上の転写残トナーを除去するためのものである。ベルトクリーナー6には,上下流に配置された2本の導電性ブラシローラー61が配置されている。2本の導電性ブラシローラー61はいずれも,中間転写ベルト2のトナー像担持面に接するように配置されている。これら2本の導電性ブラシローラー61には,互いに逆向きのバイアスが印加されるようになっている。こうして,転写残トナーのうち,本来の帯電極性を維持しているものと,極性が逆転しているものとをいずれも除去するようになっている。
The
発泡ローラー7は,中間転写ベルト2上に生成してくる前述のフィルミング物質を除去するためのものである。このため発泡ローラー7は,ポリウレタン系樹脂その他の発泡性樹脂で形成された発泡層71で芯金72を覆った構成とされている。さらに,発泡ローラー7は,中間転写ベルト2のトナー像担持面に対してある程度食い込むように配置されている。すなわち,発泡ローラー7は中間転写ベルト2に対して圧接された状態で配置されている。発泡ローラー7の中間転写ベルト2に対する食い込み量(発泡層71の自由状態での厚さと中間転写ベルト2に接している箇所での最小の厚さとの差)は,小さすぎるとフィルミング物質の除去能力が不足し,大きすぎると中間転写ベルト2から過大な負荷を受ける。このため好ましくは,発泡層71の自由状態での厚さに対して,食い込み量が10%〜40%の範囲内にあるとよい。発泡層71を構成する発泡性樹脂としては上記のポリウレタン系樹脂の他に,シリコーン系樹脂やゴム材等が挙げられる。
The foaming
発泡層71におけるセル(気泡)の開口率は,低い方がよい。開口率が高すぎると,フィルミング物質の除去性能が不十分である。セル同士がよく繋がっているため,トナーを中間転写ベルト2との接触位置である表面付近に留め置くことができないからである。好ましくは,開口率が50%以下であるとよい。開口率とは,セルの壁面全体の面積Sに対する,隣のセルとの開口部の面積S1との,次式で求められる比率である。
セルの壁面の開口率(%) =(S1/S)×100
The opening ratio of the cells (bubbles) in the
Opening ratio of cell wall surface (%) = (S1 / S) × 100
面積S,S1については,発泡層71の断面を顕微鏡(光学顕微鏡または走査型電子顕微鏡)で拡大した拡大断面写真上で,壁面が占めている面積と,開口部が占めている面積とを用いればよい。開口率が50%以下であるということは,発泡層71のセル構造が,独立気泡構造であるか,もしくは,連続気泡構造であったとしても比較的独立気泡構造に近い構造である,ということである。これにより,トナーを発泡層71中の表面付近に留め置くことができる。このため,トナーが供給されることによるフィルミング物質の除去性能を効果的に発揮できる。
For the areas S and S1, the area occupied by the wall surface and the area occupied by the opening on the enlarged cross-sectional photograph obtained by enlarging the cross section of the
発泡層71におけるセル径については,特に限定するものではないが,被清掃物の回収性の観点から,平均で50μm〜1000μmの範囲内が有利である。セル径より細かい被清掃物は発泡層71での回収が困難である一方,セル径が大きすぎると,セルの壁面が少ないことになるからである。発泡層71の厚さは,通常の装置構成では5mm〜30mmの範囲内である。
The cell diameter in the
発泡層71として用いる発泡樹脂は,メカニカルフロス法と化学的発泡法とのいずれでも,またこれらの組み合わせでも製造できる。メカニカルフロス法で製造される,一般的に独立気泡構造と称されるポリウレタンフォームの開口率は1%程度であり,上記の好ましい範囲に入っている。化学的発泡法で製造される,一般的に連続気泡構造と称されるポリウレタンフォームの開口率は60%程度である。よってこの場合は,開口率がやや低めとなるように調整して製造することが好ましい。
The foamed resin used as the foamed
発泡ローラー7は,中間転写ベルト2の移動速度に対して速度差のある回転状態とされることにより,中間転写ベルト2に生成しているフィルミング物質を剥ぎ取るものである。このため,発泡ローラー7には,その回転駆動を行う回転駆動部8が設けられている。回転駆動部8は具体的にはモーターである。制御部80は,フィルミング物質の除去動作の一環として,発泡ローラー7を,上記のように中間転写ベルト2に対して速度差のある回転状態とする制御を行う。なお,発泡ローラー7に対して中間転写ベルト2を挟んだ反対側には,対向ローラー73が当てられている。対向ローラー73は常時,中間転写ベルト2の循環移動に従動して回転するようになっている。
The foaming
画像形成装置1の本来の動作はむろん,印刷用紙Sへの画像形成である。すなわち,中間転写ベルト2を循環させつつ,画像形成部3でトナー像を形成して中間転写ベルト2に転写し,そのトナー像を二次転写ローラー5で印刷用紙Sに転写することである。二次転写ローラー5を通過した後の中間転写ベルト2上の転写残トナーの除去は,ベルトクリーナー6により行われる。なお,画像形成部3でのトナー像の形成のために必要な画像データは,制御部80から供給される。
The original operation of the
以下,画像形成装置1における本発明としての特徴的な動作である,フィルミング物質の除去動作について説明する。フィルミング物質の除去動作は,画像形成時以外のときに行われる。その内容は,次の3つに分けられる。以下順次説明する。
1.中間転写ベルト2上へのパッチ画像10の供給
2.第1モードでの発泡ローラー7の駆動
3.第2モードでの発泡ローラー7の駆動
The filming substance removing operation, which is a characteristic operation of the present invention in the
1. 1. Supply of the
まず,上記「1.」のパッチ画像の供給について説明する。パッチ画像とは,印刷用紙Sへの転写を目的としないトナー像のことである。通常は濃度調整や色間での位置合わせ調整のために形成されるが,ここでは図2に示すように,発泡ローラー7へのトナー供給のためにパッチ画像10を形成する。
First, the supply of the patch image of “1.” will be described. The patch image is a toner image that is not intended for transfer onto the printing paper S. Normally, the
すなわち図2には,中間転写ベルト2上に供給されたパッチ画像10が描かれている。これは,印刷用紙Sへの転写目的とは別に,画像形成部3で形成され中間転写ベルト2上へ転写されたものである。なお,このパッチ画像10の供給の際には,二次転写ローラー5の転写バイアスをオフにしておく。図2にはさらに,発泡ローラー7の手前側のトナー溜まり11も描かれている。図2中における発泡ローラー7は,後述する第1モードによる停止状態にあり,トナー溜まり11は,パッチ画像10のトナーが,停止している発泡ローラー7により堰き止められて滞留しているものである。なお,図2にはパッチ画像10とトナー溜まり11との両方が描かれているが,実際にはむろん,トナー溜まり11とそれとは別のパッチ画像10とが同時に存在する必要がある訳ではない。
That is, FIG. 2 shows the
図2からはまた,パッチ画像10が,中間転写ベルト2の幅方向の中でも,フィルミング物質(以下,単にフィルミングという)12が生成している領域に対してのみ供給されていることが分かる。この点につき説明する。図2のようなパッチ画像の供給のためには,中間転写ベルト2の幅方向の中でフィルミング12が生成している領域を推定できればよい。この推定は,過去の画像形成の画像データに基づいて可能である。
FIG. 2 also shows that the
例えば図3に示すような画像の形成を画像形成装置1で多数行ったと仮定する。図3に示す例では,中間転写ベルト2の幅方向両端付近に,Yベタパターン13とKベタパターン16が存在し,それらのすぐ内側にMベタパターン14とCベタパターン15が存在している。そして,Mベタパターン14とCベタパターン15との間(中間転写ベルト2の幅方向中央付近)には,完全な白抜けエリア17が存在する。このような画像の形成ばかりが連続的に行われたとすると,図3中,中間転写ベルト2の幅方向両端寄りの領域P,Rにおいては,領域内の平均的カバレッジが非常に高いことになる。一方,幅方向中央の領域Qでは,領域内の平均的カバレッジはほとんどゼロである。
For example, it is assumed that a large number of image formations as shown in FIG. In the example shown in FIG. 3, the Y
画像形成装置1では,この図3の領域Qのように,過去の画像形成における平均カバレッジがあらかじめ定めた閾値よりも低い領域がある場合に,その領域を,パッチ画像10を供給すべき領域として決定する。その領域ではフィルミング12が生成している可能性が高いからである。図2に示したパッチ画像10の供給は,まさにこうした場合の例に相当するのである。ここで,形成した画像における色の違い(Y,M,C,Kの別)は,カバレッジの算出に当たっては無視してよい。
In the
なお図3を子細に見ると,領域P,Rの内部においても,カバレッジの低い部分が存在することが分かる。Yベタパターン13とMベタパターン14との間の狭い隙間の箇所と,Cベタパターン15とKベタパターン16との間の狭い隙間の箇所である。これらの箇所でもフィルミング12が生成していると考えられる(図2参照)が,その場所に対してパッチ画像10は供給されない。このためが像形成装置1では,パッチ画像10を供給すると決定するための最低基準幅を設定している。すなわち,この最低基準幅以上の幅にわたって平均カバレッジが前述の閾値よりも低い領域が存在する場合に,その領域にパッチ画像10を供給すると決定するのである。最低基準幅としては例えば,中間転写ベルト2の全幅もしくは通紙幅に対して5分の1とか8分の1とかの適当な比率を定めておけばよい。あるいは,最低基準幅を設定する代わりに,中間転写ベルト2の幅方向に対する領域の区切り方(つまりは図3中の領域P,Q,Rの区切り方)を固定しておくことによっても結果的に同じようなことができ,それでもよい。
If FIG. 3 is viewed in detail, it can be seen that even within the regions P and R, there are portions with low coverage. A narrow gap between the Y
この,領域P,R内の細いフィルミング領域には,パッチ画像10そのものは供給されないが,後述する「2.第1モードでの発泡ローラー7の駆動」によりトナーが拡散してくることとなる。なお図3では,Yベタパターン13やKベタパターン16のさらに外側にも余白部分が存在する。この部分でもカバレッジは低いが,この部分は通常,印刷用紙Sの通紙範囲外なので無視してよい。また,パッチ画像10として使用するトナーの色については特に限定はない。Y,M,C,Kのうちのどれか1色を,パッチ画像10用の色として固定的に指定しておけばよい。あるいは,最も古くにトナーボトルが交換された色をパッチ画像10用の色としてその都度決定してもよい。さらに別の決定方法があればそれでもよい。また,供給するパッチ画像10の,中間転写ベルト2の循環移動方向に対する長さについては,トナー量が,フィルミング12の除去に必要な量となるように,あらかじめ定めておけばよい。
Although the
次に,上記「2.」の第1モードについて説明する。第1モードとは,パッチ画像10として中間転写ベルト2上に供給されたトナーを,中間転写ベルト2の幅方向に拡散させるための,発泡ローラー7の回転状態のことである。この第1モードでは,発泡ローラー7は,停止,ないしは遅い回転速度での回転とされる。回転の場合,中間転写ベルト2の循環移動に対してカウンター回転でもウィズ回転でもよい。具体的には,中間転写ベルト2の循環移動速度V1に対する,発泡ローラー7の表面の速度V2の比θ(=V2/V1)が,絶対値で0.5以下であればよい。発泡ローラー7の回転速度が遅いほど,トナー溜まり11のトナーを下流側に漏らすことなくため続けるという点で有利だからである。ベストは停止である。以下,第1モードでの発泡ローラー7の回転状態は停止であることとする。実は,先に図2中に示した発泡ローラー7がこの第1モードの状態にある。
Next, the first mode of “2.” will be described. The first mode is a rotation state of the foaming
上記「1.」で中間転写ベルト2上に供給されたパッチ画像10は,中間転写ベルト2の循環移動とともに移動する。この移動により,パッチ画像10が二次転写ローラー5(今はオフ)を通過すると,その次に最初に遭遇するのは,クリーニング部9の中で最も上流にある発泡ローラー7である。第1モードでは,発泡ローラー7が停止状態にあるため,パッチ画像10が発泡ローラー7を通過することができず,そこで堰き止められてトナー溜まり11となる(図4)。なお,図2のところでも述べたが,トナー溜まり11とそれとは別のパッチ画像10とが同時に存在する必要がある訳ではない。
The
図2に示されるように,トナー溜まり11のトナーの多くは,中間転写ベルト2の幅方向の中央部分に存在する。もともとパッチ画像10としてその領域に供給されたトナーだからである。しかしその領域内には,パッチ画像10として,ある程度まとまった量のトナーが到来する。二次転写ローラー5がオフであり,印刷用紙Sにトナーが取られている訳ではないからである。このため当該領域内ではトナーが溢れてしまい,そのために当該領域よりも幅方向外側向きにトナーが広がっていく。これがトナーの拡散である。この拡散により,パッチ画像10が供給されなかった領域(図3でいえば領域P,R)にも,発泡ローラー7の手前の箇所ではある程度のトナーが行き渡ることとなる。
As shown in FIG. 2, most of the toner in the
発泡ローラー7の回転状態を第1モードとする期間については,次のようにすればよい。まず,第1モードの始期については,パッチ画像10が形成された後,遅くとも,当該パッチ画像10が発泡ローラー7に到達するまでの間のどこかとすればよい。ベストは,パッチ画像10の先頭が発泡ローラー7に到達するのと同時に第1モードを開始することである。
What is necessary is just to perform as follows about the period which makes the rotation state of the foaming
第1モードの終期については,トナー溜まり11のトナーの拡散が,中間転写ベルト2の幅方向全体に及ぶように定めればよい。具体的には,通常の事務用サイズの印刷用紙を前提とした幅の中間転写ベルト2の場合,0.5秒〜5秒程度の範囲内の拡散時間とすればよい。よって,第1モードの終期は,パッチ画像10の後端が発泡ローラー7に到達したときから上記の拡散時間が経過したときとするのがよい。
The end of the first mode may be determined so that the toner diffusion in the
第1モードが終了すると,その次に行われるのが上記「3.」の第2モードである。第2モードとは,中間転写ベルト2に生成しているフィルミング12を発泡ローラー7で剥ぎ取るための,発泡ローラー7の回転状態のことである。この第2モードでは,発泡ローラー7は,図5に示すように,中間転写ベルト2の循環移動に対してカウンター方向に回転させられる。回転速度は,前述の速度比θの値が,−2.0〜−0.5の範囲内(負号はカウンター回りであることを示す)であるとよい。つまり速度比θの絶対値は,0.5〜2.0の範囲内がよい。速度比θが絶対値にて小さい値であると,発泡ローラー7の回転速度が遅いということであり,フィルミング12の剥ぎ取り効果が低い。一方,速度比θの絶対値が大きいと,剥ぎ取り効果は高いが,発泡ローラー7に掛かる負荷が過大となりその寿命が短くなってしまう。
When the first mode ends, the second mode of “3.” is performed next. The second mode is a rotation state of the foaming
なお,発泡ローラー7の回転速度を上記のように定めているので,循環移動する中間転写ベルト2を基準としてこれに対する発泡ローラー7の表面の速度差を絶対値で考えると,前述の速度V1,V2を用いて,
|V1|+|V2|
と表される。前記の速度比θの範囲からこれは,|V1|の1.5〜3倍の範囲内である。一方,前述の第1モードでのこの速度差は,|V1|の0.5〜1.5倍の範囲内(発泡ローラー7を停止させる場合でちょうど|V1|と同じ)ということになる。したがってこの速度差は必ず,第1モードよりも第2モードの方が大きい。逆に言うと前述の第1モードでの発泡ローラーやの回転速度は,この速度差が第2モードの場合よりも小さくなるように定めたものである。これは,第1モードと第2モードとの目的の違いによる。第1モードではトナーを発泡ローラー7に溜めつつ拡散させることが求められるのに対し,第2モードではフィルミング12の掻き取り能力が求められるからである。
Since the rotational speed of the foaming
| V1 | + | V2 |
It is expressed. From the range of the speed ratio θ, this is in the range of 1.5 to 3 times | V1 |. On the other hand, this speed difference in the first mode is within the range of 0.5 to 1.5 times of | V1 | (same as | V1 | when the foaming
かかる第2モードでは,図6に示すように,中間転写ベルト2の幅方向全体に対して,フィルミング12の除去が行われる。前の第1モードにより,トナーを中間転写ベルト2の幅方向全体に拡散させているからである。このため,図6中で上流側(図中左下側)に見られる3箇所のフィルミング12は,発泡ローラー7より下流側(図中右上側)ではすべて消失している。中間転写ベルト2の幅方向中央の幅広のフィルミング12の箇所は,もともとパッチ画像10が供給された箇所である。このためこの箇所にはトナー溜まり11のトナーが豊富に存在する。したがって,幅広のフィルミング12でも問題なく除去される。中間転写ベルト2の幅方向やや端寄りの細いフィルミング12の箇所は,もともとパッチ画像10が供給されなかった箇所である。しかしそれでもこの箇所には,ある程度のトナーが存在している。第1モードでのトナーの拡散が及んできているからである。よって,細いフィルミング12は発泡ローラー7で十分に掻き取られてしまう。
In the second mode, as shown in FIG. 6, the filming 12 is removed with respect to the entire width direction of the
このようにして,「1.」,「2.」,「3.」の3つの工程をこの順に行うことにより,フィルミングが良好に除去される。なお,第2モードの継続時間については,中間転写ベルト2の循環1周分とか2周分などといった決め方をすればよい。また,このフィルミング物質の除去動作を実行するためのトリガーについては,トリガーとなる事象をあらかじめ定めておけばよい。例えば,例えば画像形成装置1の電源投入直後あるいは電源スイッチがオフされた直後,所定の画像形成枚数ごと(例えば500枚ごととか1000枚ごと等),などが考えられる。
In this way, the filming is satisfactorily removed by performing the three steps “1.”, “2.”, “3.” in this order. Note that the duration of the second mode may be determined such as for one circulation or two revolutions of the
さらには,過去の画像形成の画像データから算出されるカバレッジを,フィルミング物質の除去動作のトリガーとしても用いることも可能である。すなわち,画像形成ごとに過去の所定の画像形成枚数でのカバレッジを幅方向位置ごとに算出するのである。その結果,図2や図3で説明した閾値や最低基準幅を満たす状況であった場合には,除去動作を実行するのである。これを,後述の試験例の説明では,「カバレッジ率計測」という。そしていずれの場合でも,その時点での直近過去の所定の枚数(これも例えば500枚ごととか1000枚ごと等)の画像形成におけるカバレッジ状況から,パッチ画像10の供給領域を決定すればよい。
Furthermore, the coverage calculated from the image data of the past image formation can also be used as a trigger for the filming substance removal operation. That is, for each image formation, the coverage at a predetermined number of past image formations is calculated for each position in the width direction. As a result, if the threshold and the minimum reference width described with reference to FIGS. 2 and 3 are satisfied, the removal operation is executed. This is referred to as “coverage rate measurement” in the description of the test examples described later. In any case, the supply area of the
また,通常の画像形成時における発泡ローラー7の回転モードについては,特に限定するものではない。中間転写ベルト2の循環移動への従動でもよいし,第1モードあるいは第2モードと同じでもよい。ただし,発泡ローラー7への余計な負荷を軽減するという意味では,従動が好ましい。さらに,第1モードで発泡ローラー7を停止させる場合については,発泡ローラー7の停止時の位相角が毎回同じにならないようにした方がよい。第1モードの都度,毎回同じ位置を中間転写ベルト2に接触させていると,その箇所だけ発泡層71の劣化が進行してしまう。これでは発泡ローラー7の本来の寿命を発揮できないからである。
Further, the rotation mode of the foaming
なお,上記のフィルミング除去動作は当然,制御部80の制御により行われる。すなわち制御部80は,パッチ供給部としての機能や,ローラー回転制御部としての機能をも有している。特に,パッチ画像10の供給は,制御部80から画像形成部3へ指示することにより行われる。第1モードや第2モードだの発泡ローラー7の回転状態の操作は,制御部80により回転駆動部8を制御することで行われる。
Note that the above-described filming removal operation is naturally performed under the control of the
次に,本発明者らが行った効果確認試験について説明する。この試験では,ベースマシンとしてコニカミノルタ社製bizhub C554型機を用い,そのクリーナー部を適宜改造するとともに,必要な制御機能を組み込んで試験機とした。この試験機により,A4サイズ用紙(横向き)への画像形成を10万枚行う連続耐刷を行い,フィルミング抑制ができているか否かを確認した。形成する画像は,図3に示したものとした。このため,パッチ画像10の供給領域は図2に示したとおりとなった。
Next, the effect confirmation test conducted by the present inventors will be described. In this test, a bizhub C554 type machine manufactured by Konica Minolta was used as the base machine, and the cleaner was modified as appropriate, and the required control function was incorporated into the test machine. With this testing machine, continuous printing for 100,000 sheets of image formation on A4 size paper (landscape) was performed, and it was confirmed whether filming could be suppressed. The image to be formed was as shown in FIG. For this reason, the supply area of the
この試験で発泡ローラー7もしくはその比較例として用いたものを図7の表に列挙する。この中で「ブラシ」とは,ブラシローラーのことである。また,「金属ローラー」の材料である「SUM24G」は,硫黄および硫黄複合快削鋼の一種である。図8に実施例および比較例の構成の一覧表を示す。図8の表中の各項目名における,特に説明を要する事項について説明する。
The foaming
フィルミング除去部材:発泡ローラー7もしくはその比較例として,図7の表中のどれを用いたかを示す欄である。
Filming removal member: This is a column indicating which one of the foaming
配置:上記の「フィルミング除去部材」が,クリーニング部9全体の中で,他の清掃部材(図1の例でいえばベルトクリーナー6)に対して上流側と下流側とのいずれに配置されているかを示す欄である。
Arrangement: The above-mentioned “filming removal member” is arranged on either the upstream side or the downstream side with respect to other cleaning members (the
回転状態:「カウンター」または「ウィズ」の後ろの数値は,前述の速度比θの絶対値である。なお,中間転写ベルト2の循環移動の速度(V1)は,いずれの実施例および比較例においても,250mm/sで固定とした。
Rotation state: The numerical value after “Counter” or “With” is the absolute value of the speed ratio θ described above. The speed (V1) of the circulating movement of the
カバレッジ率計測:カバレッジ率の算出結果を,フィルミング除去動作のトリガーとして用いたかどうかを示す欄である。この欄が「あり」の例では,過去500枚の画像データに基づき,中間転写ベルト2の幅方向全体に対して均等に配置した11箇所の測定点におけるカバレッジ率を計数した。そして,カバレッジが1%を切っている測定点が存在する場合にはその時点で連続耐刷を中断してフィルミング除去動作を実行する制御を入れた。この欄が「なし」の例では,上記の制御を入れず,一律に5000枚の画像形成ごとに連続耐刷を中断してフィルミング除去動作を実行することとした。
Coverage rate measurement: This column indicates whether the coverage rate calculation result is used as a trigger for the filming removal operation. In the example in which this column is “present”, the coverage ratios at 11 measurement points arranged uniformly over the entire width direction of the
バイアス印加:上記の「フィルミング除去部材」に対してバイアス印加を行ったか否かを示す欄である。この欄が「あり」の例では,第2モード時に,「フィルミング除去部材」が中間転写ベルト2に対して+500Vとなるようにバイアスを印加した。
Bias application: A column indicating whether or not a bias application has been performed on the “filming removal member”. In the example of “Yes” in this column, a bias is applied so that the “filming removal member” becomes +500 V with respect to the
図8の表中における比較例1〜比較例12について,実施例でなく比較例とされている理由は,それぞれ以下の通りである。 The reasons why Comparative Example 1 to Comparative Example 12 in the table of FIG. 8 are not examples but comparative examples are as follows.
比較例1:「配置」が上流でなく下流になっている。
比較例2〜4:第2モードでの回転状態が,カウンターでなく停止となっている。
比較例5:第2モードでの回転状態が,カウンターでなくウィズとなっている。
比較例6:第2モードでの回転状態がカウンターではあるものの,そのθ値が2.0を超えている。
比較例7:「フィルミング除去部材」が,単泡ではなくブラシとなっている。
比較例8:「フィルミング除去部材」が,単泡ではなく金属ローラーとなっている。
比較例9:「フィルミング除去部材」が,単泡ではなくパッドとなっている。
比較例10:「フィルミング除去部材」が,単泡ではなく連泡となっている。
比較例11,12:「パッチ画像」が,「あり」でなく「なし」になっている。
Comparative Example 1: “Arrangement” is not upstream but downstream.
Comparative Examples 2 to 4: The rotation state in the second mode is not a counter but a stop.
Comparative example 5: The rotation state in the second mode is not a counter but a width.
Comparative Example 6: Although the rotation state in the second mode is a counter, the θ value exceeds 2.0.
Comparative Example 7: “Filming removing member” is not a single bubble but a brush.
Comparative Example 8: “Filming removing member” is not a single bubble but a metal roller.
Comparative Example 9: “Filming removing member” is not a single bubble but a pad.
Comparative Example 10: “Filming removing member” is not a single bubble but a continuous bubble.
Comparative Examples 11 and 12: “Patch Image” is “None” instead of “Yes”.
図9に,図8の各実施例および各比較例についての試験結果の一覧表を示す。図9の表中の各試験項目の詳細は以下の通りである。 FIG. 9 shows a list of test results for each of the examples and comparative examples of FIG. Details of each test item in the table of FIG. 9 are as follows.
フィルミング:耐刷完了後における中間転写ベルト2上のフィルミング発生状況の評価結果を示す欄である。具体的には,高カバレッジ領域(図3における領域P,R)と低カバレッジ領域(同領域Q)とを目視で観察し,以下のように評価した。
○○○:高カバレッジ領域と低カバレッジ領域との違いが認識できない。
○○:一見しただけでは分からないが,子細に観察すれば高カバレッジ領域と低カバレッジ領域との違いが認識される。
○:高カバレッジ領域内で,画像部(Yベタパターン13,Mベタパターン14,Cベタパターン15,Kベタパターン16が形成された位置)と非画像部(Yベタパターン13とMベタパターン14との間の隙間,またCベタパターン15とKベタパターン16との間の隙間の位置)との軽微な違いが認識される。
×:高カバレッジ領域内で,画像部と非画像部との顕著な違いが認識される。
Filming: A column indicating the evaluation results of the filming occurrence state on the
OO: The difference between the high coverage area and the low coverage area cannot be recognized.
○○: Although it is not obvious at first glance, the difference between the high coverage area and the low coverage area can be recognized if you observe closely.
○: Within the high coverage area, the image portion (position where the Y
X: Remarkable difference between the image portion and the non-image portion is recognized within the high coverage area.
フィルミング除去部材耐久性:耐刷完了後における「フィルミング除去部材」の破損状況の評価結果を示す欄である。具体的には,目視,および,デジタルマイクロスコープ(キーエンス製VHF-500F型機)により,「フィルミング除去部材」の表面(パッドについては中間転写ベルト2への接触面の表面)を観察し,以下のように評価した。
○○○:破損が全く見られない。
○○:一見しただけでは分からないが,子細に観察すれば破損が認識される。
○:破損が認識されるが,画像品質に影響するほどではない。
×:画像品質に影響する程度に破損している。
Filming removal member durability: This is a column showing the evaluation results of the damage state of the “filming removal member” after completion of printing. Specifically, the surface of the “filming removal member” (the surface of the contact surface to the
OO: No damage is seen at all.
○○: Although it is not obvious at first glance, damage can be recognized if observed closely.
○: Damage is recognized, but does not affect image quality.
X: Damaged to an extent that affects the image quality.
総合評価:上記2項目の結果を総合した評価結果である。
○:上記2項目がいずれも○以上である場合である。
×:上記2項目のうち一方でも×がある場合である。
Comprehensive evaluation: An evaluation result obtained by combining the results of the above two items.
◯: When the above two items are both ◯ or more.
X: When one of the above two items has x.
図9より,実施例1〜16ではいずれも良好な結果であった。この中で特に,実施例15では唯一,「カバレッジ率計測」を「なし」としているがそれでも結果は良好である。このことから,カバレッジ率の計測によりフィルミング物質の除去動作のトリガーをかけることは必ずしも必須ではなく,決められた枚数ごとに定期的に除去動作を行うだけでもよいことが分かる。ただし,実施例15と,カバレッジ率計測の有無以外は条件が同じである実施例1とを比較すると,実施例1の方が「フィルミング」の評価項目における○の数が1つ多い。これより,カバレッジ率の計測によりトリガーをかけた方がよりよいと言える。 From FIG. 9, all of Examples 1 to 16 were good results. Among them, in particular, in Example 15, the “coverage rate measurement” is set to “none”, but the result is still good. From this, it can be seen that it is not always necessary to trigger the removal operation of the filming substance by measuring the coverage rate, and it is only necessary to perform the removal operation periodically for each determined number of sheets. However, when Example 15 is compared with Example 1 in which the conditions are the same except for the presence / absence of coverage rate measurement, Example 1 has one more o in the “filming” evaluation item. From this, it can be said that it is better to trigger by measuring the coverage rate.
また,実施例16では唯一,「バイアス印加」を「あり」としている。しかし,実施例16と,バイアス印加の有無以外は条件が同じである実施例1とを比較すると,評価結果は全く同じである。このことから,フィルミング除去性能という観点からは,バイアス印加は不要であるが,印加したとしても特に弊害はないことが分かる。 In the sixteenth embodiment, the “bias application” is only “present”. However, when Example 16 is compared with Example 1 in which the conditions are the same except for the presence or absence of bias application, the evaluation results are exactly the same. From this, it can be seen that from the viewpoint of filming removal performance, bias application is unnecessary, but even if applied, there is no harmful effect.
一方,比較例1〜12では,いずれも結果がよくなかった。特に,「フィルミング」の項目自体が悪く,フィルミング12の除去が十分できていなかった。また,「フィルミング除去部材耐久性」の項目も,比較例によってはよくないものがあった。以下,各比較例について,結果がよくなかった理由として考えられることを概観する。
On the other hand, in Comparative Examples 1-12, all the results were not good. In particular, the “filming” item itself was bad, and the
比較例1:「配置」が上流でなく下流になっているために,パッチ画像10のトナーが発泡ローラー7に十分届いていなかったことが原因と考えられる。このため発泡ローラー7は,トナーが十分にはない状態で除去動作を行っていたと考えられる。言い替えると,発泡ローラー7は,クリーニング部9内の他の部材と比して最も上流に配置されている必要があると言える。そうでないと,パッチ画像10のトナーが他のクリーニング部材に喰われてしまい,発泡ローラー7に届かないのである。
Comparative Example 1: It is considered that the toner of the
比較例2〜4:第2モードでの回転状態がカウンターでなく停止となっているため,第2モードにおける発泡ローラー7によるフィルミング12の剥ぎ取りが十分できていなかったためと考えられる。なお,第1モードでも発泡ローラー7を停止させていた比較例2は,発泡ローラー7の耐久性もよくなかった。発泡ローラー7における同一の箇所が中間転写ベルト2に接し続けることにより,その箇所が局所的に劣化したためと考えられる。
Comparative Examples 2 to 4: It is considered that the filming 12 was not sufficiently peeled off by the foaming
比較例5:第2モードでの回転状態がカウンターでなくウィズとなっているため,第2モードにおける発泡ローラー7によるフィルミング12の剥ぎ取りが十分できていなかったためと考えられる。
Comparative Example 5: It is considered that the filming 12 was not sufficiently peeled off by the foaming
比較例6:第2モードでの回転状態におけるθ値が2.0を超えているため,発泡ローラー7の劣化が早期に進行してしまい,早い段階からその用をなさなくなっていたためと考えられる。発泡ローラー7のカウンター回転の回転速度が速すぎて発泡層71の負荷が過大であったということである。実際,この比較例では「フィルミング除去部材耐久性」も×になっている。
Comparative Example 6: Since the θ value in the rotation state in the second mode exceeds 2.0, it is considered that the deterioration of the foaming
比較例7〜9:「フィルミング除去部材」が単泡ではなく,ブラシまたは金属ローラーまたはパッドとなっているので,そもそも中間転写ベルト2からのフィルミング12の掻き取りに適した部材ではなかったと考えられる。特に,常時停止状態であり中間転写ベルト2から摩擦を受ける比較例9のパッドは,上記の比較例2と同様の理由により,早期に破損状態に至ったと考えられる。
Comparative Examples 7 to 9: Since the “filming removal member” is not a single bubble but a brush, a metal roller or a pad, it was originally not a member suitable for scraping the filming 12 from the
比較例10:「フィルミング除去部材」が単泡ではなく連泡となっているため,パッチ画像10として供給されたトナーを,発泡ローラー7の表面付近に留め置くことができなかったと考えられる。このため実質的に,中間転写ベルト2と発泡ローラー7とが擦れ合う位置にはあまりトナーがなく,フィルミング12の剥ぎ取りが十分できていなかったと考えられる。
Comparative Example 10: Since the “filming removing member” is not a single bubble but a continuous bubble, it is considered that the toner supplied as the
比較例11,12:「パッチ画像」が「あり」でなく「なし」になっているため,発泡ローラー7がほとんどトナーのない状態で第2モードを行っていたと考えられる。これでは,発泡ローラー7がフィルミング12の剥ぎ取りを十分できなかったと考えられる。
Comparative Examples 11 and 12: Since the “patch image” is “not” instead of “present”, it is considered that the foaming
以上詳細に説明したように本実施の形態によれば,クリーニング部9内における上流側の位置に,単泡構造の発泡樹脂で構成された発泡ローラー7を配置している。そして,中間転写ベルト上に部分的にパッチ画像10を供給するとともに,発泡ローラー7でそのトナーを幅方向に拡散させる第1モードと,発泡ローラー7をカウンター回転させて中間転写ベルト上のフィルミング12を剥ぎ取る第2モードとを行うこととしている。これにより,中間転写ベルト2上に生成したフィルミング12を効果的に除去して,画像の濃度むらが生じないようにする画像形成装置1が実現されている。
As described in detail above, according to the present embodiment, the foaming
特に,発泡ローラー7が,中間転写ベルト2に対し,二次転写ローラー5の次に最初に接するものであることから,パッチ画像10のトナーが確実に発泡ローラー7に到達する。このため高いフィルミング除去性能が発揮される。また,パッチ画像10の供給領域を,カバレッジの低い領域に限っている。このため,フィルミング除去動作のために過大な量のトナーを消費してしまうことがない。それでいて,カバレッジの高い領域内に局所的に発生しているフィルミング12をも除去できる。発泡ローラー7を第2モードに先立ち第1モードとすることで,パッチ画像10のトナーを発泡ローラー7の手前に溜めつつ,幅方向に拡散させているからである。また,発泡ローラー7の発泡層の材料を単泡型の発泡樹脂とすることで,発泡ローラー7に到達したパッチ画像10のトナーが,中間転写ベルト2と発泡ローラー7との接触位置付近に留め置かれるようにしている。これにより,フィルミング除去性能が確実に発揮されるようにしている。
In particular, since the foaming
なお,本実施の形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。例えば,クリーニング部9の構成は,図1に示したとおりのものには限られない。本発明としては,クリーニング部9にベルトクリーナー6が設けられておらず,発泡ローラー7のみが設けられているものであっても成立する。この構成でも,発泡ローラー7が,中間転写ベルト2に対し,二次転写ローラー5の次に最初に接するものであることに変わりはないからである。さらに,発泡ローラー7の下流側にベルトクリーナー6が存在する形態の場合,ベルトクリーナー6内で中間転写ベルト2に接触する部材も発泡ローラー7と同様のものであってもよい。
Note that this embodiment is merely an example, and does not limit the present invention. Therefore, the present invention can naturally be improved and modified in various ways without departing from the gist thereof. For example, the configuration of the cleaning unit 9 is not limited to that shown in FIG. In the present invention, the
また,パッチ画像10を供給する領域は,低カバレッジ領域と判定された領域より少し広い範囲であっても構わない。さらに,中間転写ベルト2は,ゴムベルトに限らず樹脂ベルトであってもよい。ただし弾性層を有するゴムベルトの方がフィルミング12が生じやすい傾向があるので,本発明を適用することの意義がより大きい。
Further, the area for supplying the
1 画像形成装置
2 中間転写ベルト
3Y等 画像形成部
4 一次転写ローラー
5 二次転写ローラー
6 ベルトクリーナー
7 発泡ローラー
10 パッチ画像
71 発泡層
80 制御部
Q 低カバレッジ領域
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記中間転写ベルトにおける,前記二次転写部の位置より下流で前記画像形成部の位置より上流の位置のトナー像担持面に接触して設けられ,表層が発泡層で構成されている発泡ローラーと,
前記中間転写ベルト上に生成したフィルミング物質を除去するフィルミング除去動作を司るフィルミング除去制御部とを有し,
前記フィルミング除去制御部は,
非画像形成時に,前記二次転写部での転写をオフにした状態で,前記画像形成部により,前記中間転写ベルト上の幅方向に対し部分的な範囲にパッチトナーパターンを供給するパッチ供給部と,
前記パッチトナーパターンの供給後に,前記発泡ローラーを,第1の回転状態で回転させ,その後に第2の回転状態で回転させるローラー回転制御部とを有し,
前記ローラー回転制御部は,前記発泡ローラーを,
前記第2の回転状態では,前記中間転写ベルトの循環移動に対し,表面における速度比の絶対値が0.5〜2.0の範囲内となるカウンター回りとするとともに,
前記第1の回転状態では,前記中間転写ベルトの循環移動に対する外周面上での速度差が前記第2の回転状態のときと比較して小さい回転状態とするものであり,
前記発泡層におけるセルの壁面の開口率が50%以下であることを特徴とする画像形成装置。 An intermediate transfer belt that is an annular belt-like member that carries a toner image and circulates in the circumferential direction, an image forming unit that creates a toner image and applies the toner image to the intermediate transfer belt by transfer, and the intermediate transfer belt In an image forming apparatus having a secondary transfer unit for transferring a toner image from a belt to an external output medium,
A foaming roller provided on the intermediate transfer belt in contact with the toner image carrying surface at a position downstream of the secondary transfer portion and upstream of the image forming portion; ,
A filming removal control unit for performing a filming removal operation for removing the filming material generated on the intermediate transfer belt,
The filming removal control unit
A patch supply unit that supplies a patch toner pattern to a partial range in the width direction on the intermediate transfer belt by the image forming unit in a state where transfer at the secondary transfer unit is turned off during non-image formation When,
A roller rotation control unit that rotates the foaming roller in a first rotation state and then rotates in a second rotation state after supplying the patch toner pattern;
The roller rotation control unit, the foam roller,
Wherein in the second rotation state, with respect to the circulating movement of the intermediate transfer belt, the absolute value of the velocity ratio at the surface is to Luke Unter around a in the range of 0.5 to 2.0,
In the first rotation state, the rotational difference on the outer peripheral surface with respect to the circulating movement of the intermediate transfer belt is smaller than that in the second rotation state.
An image forming apparatus, wherein an opening ratio of a cell wall surface in the foam layer is 50% or less.
前記発泡ローラーの前記第1の回転状態での回転を,
前記パッチトナーパターンが前記画像形成部から前記中間転写ベルトへ供給されてか
ら,当該パッチトナーパターンが前記発泡ローラーのところに到達するまでの間に開始し
,
当該パッチトナーパターンが前記発泡ローラーのところに到達してから0.5〜5秒
の範囲内の時間が経過するまで継続するものであることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the roller rotation control unit is
Rotating the foaming roller in the first rotation state;
Starting from when the patch toner pattern is supplied from the image forming unit to the intermediate transfer belt until the patch toner pattern reaches the foam roller,
An image forming apparatus, wherein the patch toner pattern continues until a time within a range of 0.5 to 5 seconds elapses after the patch toner pattern reaches the foaming roller.
前記画像形成部による画像形成における,前記中間転写ベルトの幅方向におけるトナー
像によるカバレッジ率の分布を算出するカバレッジ率算出部を有し,
前記パッチ供給部は,あらかじめ定めたパッチ供給タイミングにて,あらかじめ定めた
基準カバレッジ率より低いカバレッジ率の幅方向区間が存在する場合に,その区間を含む
領域に対してパッチトナーパターンを供給するものであることを特徴とする画像形成装置
。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
A coverage rate calculating unit for calculating a coverage rate distribution by a toner image in the width direction of the intermediate transfer belt in image formation by the image forming unit;
The patch supply unit supplies a patch toner pattern to a region including the section when a width direction section having a coverage ratio lower than a predetermined reference coverage ratio exists at a predetermined patch supply timing. An image forming apparatus.
前記パッチトナーパターンの供給を,あらかじめ定めた基準幅以上の幅にわたってカバ
レッジ率が前記基準カバレッジ率より低い区間の領域に対してのみ行うことを特徴とする
画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 3, wherein the patch supply unit includes:
The image forming apparatus, wherein the patch toner pattern is supplied only to an area in a section where the coverage rate is lower than the reference coverage rate over a predetermined reference width or more.
前記中間転写ベルトにおける,前記二次転写部の位置より下流で前記画像形成部の位置
より上流の位置に接触して設けられ,前記中間転写ベルトのトナー像担持面をクリーニン
グする複数のクリーナー部材を有し,
前記複数のクリーナー部材のうち,少なくとも,前記中間転写ベルトの循環移動に対し
て最も上流に位置するものが,前記発泡ローラーであることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein:
A plurality of cleaner members for cleaning a toner image carrying surface of the intermediate transfer belt provided in contact with a position downstream of the secondary transfer portion and upstream of the image forming portion of the intermediate transfer belt. Have
Among the plurality of cleaner members, at least the one located most upstream with respect to the circulating movement of the intermediate transfer belt is the foaming roller.
前記中間転写ベルトは,弾性層を有する弾性ベルトであることを特徴とする画像形成装
置。 In the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The image forming apparatus, wherein the intermediate transfer belt is an elastic belt having an elastic layer.
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