JP6690394B2 - Image forming device - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus.

像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する際に、像担持体表面に接触させた転写部材を利用する形式の転写装置が知られている。このような転写装置を装着した画像形成装置は、像担持体に帯電トナーによるトナー像を形成し、該像担持体と転写ローラや転写ベルトなど接触型の転写部材をこれに圧接して両者の圧接ニップ部を転写位置とする。そして、これらの間に紙などの記録材を挿通するとともに、転写部材にトナーと逆極性の転写バイアスを印加し、これにより形成された電界の作用で、像担持体側のトナー像を記録材に転移させるように構成されている。   There is known a transfer device of a type that uses a transfer member that is in contact with the surface of an image carrier when transferring a toner image formed on the image carrier to a recording material. An image forming apparatus equipped with such a transfer device forms a toner image with charged toner on an image carrier and presses a contact type transfer member such as a transfer roller or a transfer belt onto the image carrier to press them together. The pressure contact nip is the transfer position. Then, a recording material such as paper is inserted between them, and a transfer bias having a polarity opposite to that of the toner is applied to the transfer member, and the toner image on the image carrier side is recorded on the recording material by the action of the electric field formed by this. It is configured to transfer.

上述の接触転写方式は、周知のコロナ放電器を利用する転写方式に比べて、記録材を確実に保持できるので、転写位置でのトナー像の転写ズレが生じにくい。また、転写バイアスも比較的低電圧ですむので、装置全体を小型コンパクトに構成することができ、しかも、オゾンの発生がないなど種々な利点がある。   The contact transfer method described above can hold the recording material more reliably than the transfer method using a well-known corona discharger, so that the transfer deviation of the toner image at the transfer position is less likely to occur. Further, since the transfer bias requires a relatively low voltage, the entire apparatus can be made compact and compact, and there are various advantages such as no generation of ozone.

反面、記録材幅よりも原稿画像が広い場合(例えば、本などの厚い原稿をプリントする場合など)、記録材幅の外側の部分が現像され、記録材幅よりも幅の広いトナー像が形成される。そして、記録材からはみ出した部分のトナーが転写ローラに付着したり、飛散したりして転写ローラ近傍各部を汚染したり、後続する記録材の裏汚れを生じたりすることがある。   On the other hand, when the original image is wider than the recording material width (for example, when printing a thick original such as a book), the portion outside the recording material width is developed and a toner image wider than the recording material width is formed. To be done. Then, the toner in the portion protruding from the recording material may adhere to the transfer roller or may be scattered to contaminate each portion in the vicinity of the transfer roller, or the back stain of the succeeding recording material may occur.

また、直接転写方式では、感光体上の地肌汚れトナーが直接転写部材に接触するため、紙間で地肌汚れトナーを転写部材が拾ってしまい、汚れが蓄積することにより、裏汚れや転写紙のコバ面汚れを発生する恐れがある。このような事態を回避するための手段として、転写部材に付着したトナーをブレードやファーブラシなどのクリーニング手段によって機械的にクリーニングする方法が知られている。また、転写位置に記録材が存在しないとき(転写位置を記録材が通過し終って次の記録材が転写位置に到達するまでの間など)に、転写部材にトナーと同極性のクリーニングバイアスを印加し、転写部材に付着したトナーを像担持体側に戻す方法が知られている。   Further, in the direct transfer method, the background stain toner on the photoconductor comes into direct contact with the transfer member. There is a risk that the edge surface will become dirty. As a means for avoiding such a situation, a method of mechanically cleaning the toner adhering to the transfer member with a cleaning means such as a blade or a fur brush is known. Also, when there is no recording material at the transfer position (such as before the recording material passes through the transfer position and the next recording material reaches the transfer position), a cleaning bias of the same polarity as the toner is applied to the transfer member. There is known a method of applying and returning the toner adhering to the transfer member to the image carrier side.

一般的な転写ローラ方式の画像形成装置では、ジョブの前又はジョブの後にバイアスクリーニングを掛けることで、転写ローラの汚れトナーを像担持体へ戻し、転写部材の汚れを記録材へ移動することを防いでいる。しかし、ジョブの最中にバイアスクリーニングが入らない状態で連続印刷が行われると、徐々に紙間で転写部材に汚れが蓄積されることになる。   In a general transfer roller type image forming apparatus, by applying bias cleaning before or after a job, it is possible to return the dirt toner on the transfer roller to the image carrier and move the dirt on the transfer member to the recording material. It is preventing. However, if continuous printing is performed without bias cleaning during the job, dirt will gradually accumulate on the transfer member between the sheets.

通常は汚れトナーの一部が徐々に記録材へ移動するため、目で確認できるレベルの汚れとはならない。しかし、通常よりも紙間が長くなるモードに入ると、長い紙間で汚れが著しく蓄積されて裏汚れ、コバ面汚れを発生してしまうおそれがある。また、紙間が短くても通常よりも地肌汚れが悪い場合には、転写部材の汚れが加速され、汚れトナーが記録材へ移動したときに、目で確認できるレベルの汚れとなる場合がある。   Normally, a part of the dirty toner gradually moves to the recording material, so that the dirt does not reach a level that can be visually confirmed. However, when entering a mode in which the paper interval is longer than usual, dirt may be remarkably accumulated in the long paper, and back dirt and edge surface dirt may occur. Further, if the background stain is worse than usual even if the paper interval is short, the stain on the transfer member is accelerated, and when the stain toner moves to the recording material, the stain may be a level that can be visually confirmed. .

これらの問題を解消するために、特許文献1の画像形成装置には、小サイズ記録材の連増通紙時の転写ローラの非通紙部汚れによる、次に通紙する大サイズ記録材の裏汚れを防止する目的で、先行して通紙される記録材のサイズから特定される記録材の搬送方向の長さと通紙枚数の関係から、録材サイズ変更前に実施する転写ローラの必要とする清掃時間を決定し、先行して通紙される記録材の最後の記録材と次に通紙される記録材の最初の記録材との紙間間隔を決定した清掃時間に対応する紙間間隔に変更し、変更した紙間間隔において転写ローラの清掃を実行した後に次に通紙される記録材の通紙を行うことが開示されている。   In order to solve these problems, in the image forming apparatus of Patent Document 1, a large-sized recording material to be passed next time due to contamination of a non-sheet passing portion of a transfer roller at the time of continuous feeding of small-sized recording material For the purpose of preventing back-side contamination, the transfer roller required before changing the recording material size is necessary due to the relationship between the length of the recording material in the conveying direction, which is specified by the size of the recording material that is passed first, and the number of paper passing. The cleaning time is determined, and the paper corresponding to the cleaning time is determined for the interval between the last recording material of the preceding recording material and the first recording material of the next recording material. It is disclosed that the interval is changed, and the recording material to be passed next is passed after the transfer roller is cleaned at the changed interval.

しかし、この画像形成装置では、通紙される記録材のサイズから特定される記録材の搬送方向の長さと通紙枚数の関係から、録材サイズ変更前に実施する転写ローラの必要とする清掃時間転写ローラの清掃時間を決定し、転写ローラ清掃時間に合わせて紙間時間を調整している。そのため、地肌汚れが悪い場合には転写ローラの清掃が不十分で清掃を入れても裏汚れ、コバ面汚れが残ってしまう。また、転写ローラの汚れの状態に関わらず紙間が長くなる(クリーニングが必要でない場合でも紙間が長くなる)。したがって、生産性の低下や、ユニットやサプライや部品の寿命が短くなってしまうという問題が解消されない。   However, in this image forming apparatus, due to the relationship between the length of the recording material in the conveying direction, which is specified by the size of the recording material to be passed, and the number of passing sheets, the cleaning required by the transfer roller before changing the recording material size is performed. The cleaning time of the time transfer roller is determined, and the paper interval time is adjusted according to the cleaning time of the transfer roller. Therefore, when the background stain is bad, the transfer roller is not sufficiently cleaned, and even if cleaning is performed, back stains and edge stains remain. Further, the paper interval becomes long regardless of the dirt state of the transfer roller (the paper interval becomes long even when cleaning is not necessary). Therefore, the problems of reduced productivity and shortened life of units, supplies, and components cannot be solved.

そこで、本発明の目的は、OPC、中間転写ベルト、2次転写ベルトなどの地肌汚れを検知し、検知した地肌汚れ量に応じて紙間時間を広げ、転写ローラ(転写回転体)のクリーニングを行う画像形成装置の提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to detect background stains such as an OPC, an intermediate transfer belt, and a secondary transfer belt, and extend the paper interval time according to the detected background stain amount to clean the transfer roller ( transfer rotary member ). An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that performs the image forming apparatus.

上記課題は、潜像担持体と、前記潜像担持体の移動する表面を帯電せしめる帯電手段と、前記帯電手段に供給するための帯電バイアスを出力する帯電電源と、前記帯電手段によって帯電せしめられた前記潜像担持体の表面に潜像を書き込む潜像書込手段と、前記潜像を現像してトナー像を得る現像手段と、所定方向に走行するように駆動されて、トナー像が担持される像担持体と、前記潜像担持体、又は前記像担持体に当接して転写ニップ部を形成する転写回転体と、前記転写回転体、及び/又は前記像担持体を介して前記転写回転体に当接する転写対向回転体に転写バイアスを印加して、前記転写ニップ部に搬送される記録媒体にトナー像を転写するバイアス印加部と、前記バイアス印加部を制御する制御部と、
を備える画像形成装置において、前記潜像担持体又は前記像担持体の表面におけるトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段を備え、前記バイアス印加部は、前記転写回転体に付着したトナーをクリーニングするクリーニングバイアス及び非画像部バイアスを前記転写回転体及び/又は前記転写対向回転体に印加可能に構成され、前記制御部は、前記転写ニップ部において記録媒体が送出されてから次の記録媒体が送入されるまでの紙間時間に、前記バイアス印加部を制御して前記転写回転体のクリーニングを実施でき、地肌部に対応する非画像部だけからなる地肌汚れパターンを前記潜像担持体の表面に形成し、前記地肌汚れパターンのトナー付着量を前記トナー付着量検知手段によって検知した結果に基づいて、紙間時間を広げて前記転写回転体のクリーニングを実施することを特徴とする画像形成装置によって解決される。
The above-mentioned problem is to be charged by the latent image carrier, a charging unit that charges the moving surface of the latent image carrier, a charging power source that outputs a charging bias for supplying to the charging unit, and the charging unit. And a latent image writing unit that writes a latent image on the surface of the latent image carrier, a developing unit that develops the latent image to obtain a toner image, and a toner image that is driven to run in a predetermined direction to carry the toner image. Image carrier, the latent image carrier, or a transfer rotator that abuts on the image carrier to form a transfer nip portion, the transfer rotator, and / or the transfer via the image carrier. A bias applying unit that applies a transfer bias to the transfer facing rotating member that abuts against the rotating member to transfer the toner image to the recording medium that is conveyed to the transfer nip portion; and a control unit that controls the bias applying unit,
In the image forming apparatus including: a toner adhesion amount detection unit that detects a toner adhesion amount on the latent image carrier or the surface of the image carrier, and the bias applying unit cleans the toner adhered to the transfer rotator. A cleaning bias and a non-image portion bias that are applied to the transfer rotating body and / or the transfer facing rotating body are configured to be applied, and the control unit controls the next recording medium after the recording medium is delivered at the transfer nip portion. During the paper interval until the sheet is fed, the transfer rotating member can be cleaned by controlling the bias applying unit, and a background stain pattern consisting of only the non-image portion corresponding to the background portion is formed on the latent image carrier. is formed on the surface, the toner adhesion amount of the background contamination pattern based on a result of detection by the toner adhesion amount detection means, before expanding the sheet interval time It is solved by an image forming apparatus which comprises carrying out the cleaning of the transferring member.

本発明の画像形成装置は、OPC、中間転写ベルト、2次転写ベルトなどの地肌汚れを検知し、検知した地肌汚れ量に応じて紙間を広げて転写クリーニングを行う。したがって、転写回転体の汚れ状態を確実に回復し、転写回転体汚れによる裏汚れ、コバ面汚れを確実に防止できる。 The image forming apparatus of the present invention detects background stains on the OPC, the intermediate transfer belt, the secondary transfer belt, and the like, and widens the space between sheets according to the detected background stain amount to perform transfer cleaning. Therefore, it is possible to reliably recover the dirt state of the transfer rotator, and reliably prevent the back dirt and the edge surface dirt due to the dirt of the transfer rotator.

本発明の一実施形態に係るプリンタの構成を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a printer according to an embodiment of the present invention. 同プリンタの画像形成ユニットの要部構成を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing a main configuration of an image forming unit of the printer. 同プリンタの中間転写ユニットの要部構成を示す構造図である。FIG. 3 is a structural diagram showing a main configuration of an intermediate transfer unit of the printer. 同プリンタの電気回路の要部を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a main part of an electric circuit of the printer. プロセスコントロールにおける演算処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the arithmetic processing in process control. 中間転写ベルト上のパッチパターン像を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the patch pattern image on the intermediate transfer belt. 現像ポテンシャルとトナー付着量との関係を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a development potential and a toner adhesion amount. 現像ポテンシャルや地肌ポテンシャルを説明するためのグラフである。7 is a graph for explaining development potential and background potential. 地肌ポテンシャルと、地汚れやキャリア付着の度合いとの関係を示すグラフである。7 is a graph showing the relationship between the background potential and the degree of background stains and carrier adhesion. 帯電電位Vdと帯電バイアスVcとの関係を示すグラフである。7 is a graph showing the relationship between charging potential Vd and charging bias Vc. 本発明の一実施形態に係る光学センサ102の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the optical sensor 102 which concerns on one Embodiment of this invention. 第1の実施形態に係る線間地汚れ検知のフローチャートである。It is a flowchart of the line dirt detection according to the first embodiment. 紙間地汚れ検知パターンの一例である。It is an example of a paper stain detection pattern. 紙間バイアスクリーニングの動作例(実施例1)Operation example of sheet-to-sheet bias cleaning (Example 1) 紙間バイアスクリーニングの動作例(実施例2)Operation example of sheet-to-sheet bias cleaning (Example 2) 紙間バイアスクリーニングの動作例(実施例3)Operation example of inter-sheet bias cleaning (Example 3) 紙間バイアスクリーニングの動作例(実施例4)Operation example of sheet-to-sheet bias cleaning (Example 4) 転写バイアスクリーニングの模式図である。It is a schematic diagram of transfer bias cleaning. 連続印刷枚数に対するコバ面汚れについて評価した結果である。It is the result of evaluation of edge stains on the number of continuously printed sheets. 第2の実施形態に係る線間地汚れ検知のフローチャートである。It is a flowchart of the line dirt detection according to the second embodiment. 地肌ポテンシャルと地肌汚れトナー量との関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a background potential and a background stain toner amount. トナー濃度と地肌汚れトナー量の関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between toner concentration and the amount of background dirt toner. 第3の実施形態に係る線間地汚れ検知のフローチャートである。It is a flow chart of line dirt detection concerning a 3rd embodiment.

(第1の実施形態)
以下、本発明を適用した画像形成装置の実施形態の一例として、電子写真方式のプリンタについて説明する。まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るプリンタの構成を示す概略構成図である。図1に示されるように、このプリンタは、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、黒(K)の各色の画像を形成するための4つの画像形成ユニット1Y、1C、1M、1Kを備えている。以下、各符号の添字Y、C、M、Kは、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、黒用の部材であることを示す。Y、C、M、Kの色順は、図1に示される順に限られるものでなく、他の並び順であっても構わない。
(First embodiment)
Hereinafter, an electrophotographic printer will be described as an example of an embodiment of an image forming apparatus to which the present invention is applied. First, the basic configuration of the printer will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a printer according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, this printer includes four image forming units 1Y, 1C, and 1M for forming images of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K). Equipped with 1K. Hereinafter, the subscripts Y, C, M, and K of the reference numerals indicate members for yellow, cyan, magenta, and black, respectively. The color order of Y, C, M, and K is not limited to the order shown in FIG. 1 and may be another order of arrangement.

図2は、本プリンタの画像形成ユニットの要部構成を示す構成図である。図2に示されるように、画像形成ユニット1Yに備えられた潜像担持体たるドラム状の感光体2Yの周囲には、帯電手段たる帯電ローラ3Y、現像手段たる現像装置4Y、クリーニング装置5Yなどが配設されている。ゴムローラからなる帯電ローラ3Yは、感光体2Yの表面に接触しながら回転するようになっている。本プリンタでは、かかる帯電ローラ3Yに対して、帯電バイアスとして、AC成分を含まないDCバイアスを印加する接触DC帯電方式を採用している。なお、帯電ローラ3Yには、接触AC帯電ローラ方式や非接触帯電ローラ方式などの他の方式を採用することもできる。帯電バイアスは、帯電電源50が出力する。   FIG. 2 is a configuration diagram showing a main configuration of an image forming unit of the printer. As shown in FIG. 2, around the drum-shaped photoconductor 2Y which is a latent image carrier provided in the image forming unit 1Y, a charging roller 3Y which is a charging unit, a developing device 4Y which is a developing unit, a cleaning device 5Y, etc. are provided. Is provided. The charging roller 3Y composed of a rubber roller is adapted to rotate while contacting the surface of the photoconductor 2Y. This printer employs a contact DC charging method in which a DC bias containing no AC component is applied to the charging roller 3Y as a charging bias. It should be noted that the charging roller 3Y can also adopt another method such as a contact AC charging roller method or a non-contact charging roller method. The charging bias is output from the charging power supply 50.

現像装置4Y内には、イエロートナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤が収容されている。この二成分現像剤は、平均粒径4.9〜5.5μmのトナーと、ブリッジ抵抗が12.1[LogΩ・cm]以下である小粒径・低抵抗キャリアとを含有するものである。現像装置4Yは、感光体2Yに対向した現像剤担持体たる現像ローラ4aY、現像剤を搬送・撹拌するスクリュー、及びトナー濃度センサなどから構成される。現像ローラ4aYは、中空で回転自在なスリーブと、これに連れ回らないように内包されるマグネットローラとから構成されている。   The developing device 4Y contains a two-component developer containing yellow toner and a magnetic carrier. This two-component developer contains a toner having an average particle size of 4.9 to 5.5 μm and a small particle size / low resistance carrier having a bridge resistance of 12.1 [LogΩ · cm] or less. The developing device 4Y is composed of a developing roller 4aY which is a developer bearing member facing the photoconductor 2Y, a screw which conveys and agitates the developer, a toner concentration sensor and the like. The developing roller 4aY is composed of a hollow and rotatable sleeve and a magnet roller that is included so as not to rotate with the sleeve.

画像形成ユニット1Yでは、感光体2Yと、その周囲に配設される帯電ローラ3Y、現像装置4Y、クリーニング装置5Yとが1つのユニットとして共通の支持体に支持されるプロセスカートリッジとして構成されている。これにより、画像形成ユニット1Yは、プリンタ本体に対して着脱可能になっており、その寿命到達時に消耗部品を一度に交換できるようになっている。他の画像形成ユニット1C、1M、1Kは、トナーとしてシアントナー、マゼンタトナー、黒トナーを用いるが、それ以外の構成は、Y用の画像形成ユニットと同様である。   The image forming unit 1Y is configured as a process cartridge in which the photoconductor 2Y and the charging roller 3Y, the developing device 4Y, and the cleaning device 5Y arranged around the photoconductor 2Y are supported by a common support as one unit. . As a result, the image forming unit 1Y can be attached to and detached from the printer body, and consumable parts can be replaced at once when the life of the image forming unit 1Y is reached. The other image forming units 1C, 1M, and 1K use cyan toner, magenta toner, and black toner as toners, but other configurations are the same as those of the Y image forming unit.

図1に戻り、説明を続ける。画像形成ユニット1Y、1C、1M、1Kの下方には、潜像書込手段たる光書込ユニット6が配設されている。光書込ユニット6は、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラーなどを備え、画像データに基づいて各色の感光体2Y、2C、2M、2Kの表面に対してレーザー光Lの光走査を行う。この光走査により、感光体2Y、2C、2M、2K上に、イエロー、シアン、マゼンタ、黒用の静電潜像が形成される。   Returning to FIG. 1, the description will be continued. Below the image forming units 1Y, 1C, 1M and 1K, an optical writing unit 6 as a latent image writing means is arranged. The optical writing unit 6 includes a light source, a polygon mirror, an f-θ lens, a reflection mirror, and the like, and optically scans the surface of the photoconductors 2Y, 2C, 2M, and 2K of each color with the laser light L based on image data. I do. By this optical scanning, electrostatic latent images for yellow, cyan, magenta, and black are formed on the photoconductors 2Y, 2C, 2M, and 2K.

画像形成ユニット1Y、1C、1M、1Kの上方には、各色のトナー像を各色の感光体(2Y、2C、2M、2K)から中間転写ベルト7を介して記録シートSに転写する中間転写ユニット8が配置されている。像担持体である中間転写ベルト7は、複数のローラに張架されながら、少なくともいずれか1つのローラの回転駆動によって図中反時計回り方向に無端移動せしめられる。中間転写ユニット8は、中間転写ベルト7の他、一次転写ローラ9Y、9C、9M、9K、ブラシローラやクリーニングブレードなどから構成されるクリーニング装置10、二次転写バックアップローラ11、光学センサユニット20などを備えている。   Above the image forming units 1Y, 1C, 1M and 1K, an intermediate transfer unit that transfers the toner image of each color from the photoconductor (2Y, 2C, 2M, 2K) of each color onto the recording sheet S via the intermediate transfer belt 7. 8 are arranged. The intermediate transfer belt 7, which is an image carrier, is stretched over a plurality of rollers and is endlessly moved in the counterclockwise direction in the drawing by the rotational driving of at least one of the rollers. The intermediate transfer unit 8 includes, in addition to the intermediate transfer belt 7, primary transfer rollers 9Y, 9C, 9M, 9K, a cleaning device 10 including a brush roller and a cleaning blade, a secondary transfer backup roller 11, an optical sensor unit 20, and the like. Is equipped with.

一次転写ローラ9Y、9C、9M、9Kは、中間転写ベルト7を各色の感光体との間に挟み込んでいる。これにより、感光体2Y、2M、2C、2Kと、中間転写ベルト7のおもて面とが当接するY、M、C、K用の一次転写ニップが形成されている。中間転写ユニット8は、画像形成ユニット1Kよりもベルト移動方向下流側で、二次転写バックアップローラ11の近傍にてベルトループ外側に位置する二次転写ローラ12を備えている。二次転写ローラ12は、二次転写バックアップローラ11との間に中間転写ベルト7挟み込んで二次転写ニップ部を形成している。なお、二次転写ローラ12は転写回転体の一例であり、二次転写バックアップローラ11は転写対向回転体の一例である。   The primary transfer rollers 9Y, 9C, 9M, and 9K sandwich the intermediate transfer belt 7 between the photoconductors of the respective colors. As a result, primary transfer nips for Y, M, C, and K are formed in which the photoconductors 2Y, 2M, 2C, and 2K come into contact with the front surface of the intermediate transfer belt 7. The intermediate transfer unit 8 includes a secondary transfer roller 12 located outside the belt loop in the vicinity of the secondary transfer backup roller 11 on the downstream side of the image forming unit 1K in the belt moving direction. The secondary transfer roller 12 sandwiches the intermediate transfer belt 7 with the secondary transfer backup roller 11 to form a secondary transfer nip portion. The secondary transfer roller 12 is an example of a transfer rotating body, and the secondary transfer backup roller 11 is an example of a transfer facing rotating body.

二次転写ローラ12の上方には、定着ユニット13が配設されている。定着ユニット13は、互いに回転しながら当接して定着ニップを形成する定着ローラと加圧ローラとを備えている。定着ローラは、ハロゲンヒータを内蔵し、定着ローラ表面が所定の温度となるように、電源からのヒータへ電力が供給され、加圧ローラとの間に定着ニップを形成している。   A fixing unit 13 is arranged above the secondary transfer roller 12. The fixing unit 13 includes a fixing roller and a pressure roller that are in contact with each other while rotating to form a fixing nip. The fixing roller has a halogen heater built therein, and electric power is supplied to the heater from a power source so that the surface of the fixing roller has a predetermined temperature, and a fixing nip is formed between the fixing roller and the pressure roller.

プリンタ本体の下部には、出力画像が記録される記録媒体たる記録シートSを複数枚重ねて収容する給紙カセット14a、14b、給紙ローラ、レジストローラ対15などが配設されている。また、プリンタ本体の側面には、側面から手差しで給紙を行うための手差しトレイ14cが備えられている。また、中間転写ユニット8や定着ユニット13の図中右側には、両面印刷時に記録シートSを再び二次転写ニップへ搬送するための両面ユニット16が設けられている。   At the lower part of the printer body, there are arranged paper feed cassettes 14a and 14b for accommodating a plurality of recording sheets S, which are recording media on which output images are recorded, a paper feed roller, a pair of registration rollers 15, and the like. In addition, a manual feed tray 14c for manually feeding paper from the side is provided on the side surface of the printer body. Further, on the right side of the intermediate transfer unit 8 and the fixing unit 13 in the drawing, a double-sided unit 16 is provided for conveying the recording sheet S again to the secondary transfer nip during double-sided printing.

プリンタ本体の上部には、画像形成ユニット1Y、1C、1M、1Kの現像装置へトナーを補給するトナー補給容器17Y、17C、17M、17Kが配設されている。また、プリンタ本体には、廃トナーボトル、電源ユニットなども設けられている。   Toner replenishing containers 17Y, 17C, 17M, and 17K for replenishing toner to the developing devices of the image forming units 1Y, 1C, 1M, and 1K are disposed above the printer body. The printer body is also provided with a waste toner bottle, a power supply unit, and the like.

図3は、中間転写ユニットの要部構成を示す構造図である。中間転写ベルト7は、バネにより引張力を受けるテンションローラ17(図3では最も左に位置する)と、二次転写バックアップローラ11と、そのベルト回転上流側に設置された入口ローラ18との3軸に巻きかけられている。また、ベルトを介して二次転写バックアップローラ11に対向して二次転写ローラ12が設置されている。さらに、テンションローラ17の上には、クリーニング装置10が設置されている。また、二次転写バイアス、クリーニングバイアス及びクリーニングバイアスよりも絶対値の小さな非画像部バイアスを印加可能なバイアス印加部である電源29と、電源29の出力を制御する制御部30とが設定されている。電源29は二次転写バックアップローラ11に接続され、電源29が出力する2次転写バイアス、クリーニングバイアス及び非画像部バイアスは、二次転写バックアップローラ11へ印加される。   FIG. 3 is a structural diagram showing a main configuration of the intermediate transfer unit. The intermediate transfer belt 7 includes a tension roller 17 (positioned on the leftmost side in FIG. 3) that receives a tensile force by a spring, a secondary transfer backup roller 11, and an entrance roller 18 installed on the upstream side of the belt rotation. It is wrapped around a shaft. Further, the secondary transfer roller 12 is installed so as to face the secondary transfer backup roller 11 via the belt. Further, the cleaning device 10 is installed on the tension roller 17. Further, a power supply 29, which is a bias application unit capable of applying a secondary transfer bias, a cleaning bias, and a non-image portion bias having an absolute value smaller than that of the cleaning bias, and a control unit 30 for controlling the output of the power source 29 are set. There is. The power supply 29 is connected to the secondary transfer backup roller 11, and the secondary transfer bias, the cleaning bias, and the non-image portion bias output from the power supply 29 are applied to the secondary transfer backup roller 11.

二次転写ローラ12は、1次転写バイアスと2次転写バイアスの干渉を防ぐため、直接、又は抵抗を介して接地し、その必要がない場合は電気的に浮かせる。本実施形態では直接接地している。   The secondary transfer roller 12 is grounded directly or through a resistor in order to prevent interference between the primary transfer bias and the secondary transfer bias, and is electrically floated when it is not necessary. In this embodiment, it is directly grounded.

駆動モータにより所定方向に中間転写ベルト7を回転駆動する二次転写バックアップローラ11は、斥力バイアス(2次転写バイアス)が印加される斥力ローラを兼ねている。この斥力ローラには非転写時にクリーニングバイアスが印加される。このクリーニングバイアスによって二次転写ローラ12と中間転写ベルト7との間には静電力が生じる。二次転写ローラ12に付着したトナーは、静電力によって二次転写ローラ12側から中間転写ベルト7側へ転移し、二次転写ローラ12上から除去される(以下、この除去動作をバイアスクリーニングと呼ぶ)。なお、図3の構成にかえて、斥力ローラ(二次転写バックアップローラ11)を接地し、電源を二次転写ローラ12に接続してバイアスクリーニングを行ってもよい。   The secondary transfer backup roller 11 that rotationally drives the intermediate transfer belt 7 in a predetermined direction by a drive motor also serves as a repulsive force roller to which a repulsive force bias (secondary transfer bias) is applied. A cleaning bias is applied to the repulsive roller during non-transfer. Due to this cleaning bias, an electrostatic force is generated between the secondary transfer roller 12 and the intermediate transfer belt 7. The toner attached to the secondary transfer roller 12 is transferred from the secondary transfer roller 12 side to the intermediate transfer belt 7 side by electrostatic force and is removed from the secondary transfer roller 12 (hereinafter, this removing operation is referred to as bias cleaning). Call). Instead of the configuration of FIG. 3, the repulsive force roller (secondary transfer backup roller 11) may be grounded and the power source may be connected to the secondary transfer roller 12 to perform bias cleaning.

転写部材である二次転写ローラ12は、抵抗が7〜8乗Ωのスポンジ材で構成されており、中間転写ベルト7に対して接離可能な機構を有する場合もある。この二次転写ローラ12に斥力ローラが斥力バイアス(2次転写バイアス)を印加することで、中間転写ベルト7上に1次転写されたトナー像が用紙上に転写される(2次転写)。また、二次転写バイアスを二次転写ローラ12側に引力バイアスとして印加しても同様の効果が得られ、その場合は二次転写バイアス極性が逆になる。なお、二次転写ローラ12にかえて、同じく転写部材である2次転写ベルトを用いて2次転写を行ってもよい。   The secondary transfer roller 12, which is a transfer member, is made of a sponge material having a resistance of 7 to 8 Ω, and may have a mechanism capable of coming into contact with and separating from the intermediate transfer belt 7. When the repulsive force roller applies a repulsive force bias (secondary transfer bias) to the secondary transfer roller 12, the toner image primarily transferred onto the intermediate transfer belt 7 is transferred onto the sheet (secondary transfer). The same effect can be obtained by applying the secondary transfer bias as an attractive bias to the secondary transfer roller 12 side. In that case, the secondary transfer bias polarity is reversed. Instead of the secondary transfer roller 12, a secondary transfer belt that is also a transfer member may be used to perform the secondary transfer.

また、この二次転写ローラ12に当接離間できる機械的なクリーニング機構(例えば、クリーニングブラシ、クリーニングブレード及びクリーニングウェブなど)を有してもよい。もちろん、クリーニング機構を有している場合でも、バイアスクリーニングは有効である。   Further, a mechanical cleaning mechanism (for example, a cleaning brush, a cleaning blade, a cleaning web, etc.) capable of contacting and separating from the secondary transfer roller 12 may be provided. Of course, the bias cleaning is effective even if it has a cleaning mechanism.

なお、図3に示したようなベルト転写方式に代えて、感光体上のトナー像を直接用紙へ転写する直接転写方式であってバイアスクリーニングを行うことができる。   Instead of the belt transfer method as shown in FIG. 3, a bias transfer can be performed by a direct transfer method in which the toner image on the photoconductor is directly transferred to a sheet.

次に、プリンタの動作について説明する。まず、帯電ローラ3Yの帯電ローラに帯電電源50より所定の電圧が印加されて、対向する感光体2Y表面が帯電せしめられる。所定の電位に帯電した感光体2Yの表面には、光書込ユニット6によって画像データに基づくレーザー光Lの走査がなされ、これによって感光体2Yに静電潜像が書き込まれる。静電潜像を担持した感光体2Yの表面が感光体2Yの回転に伴って現像装置4Yに到達すると、感光体2Yと対向配置される現像ローラ4aYにより、感光体2Yの表面の静電潜像にYトナーが供給される。これにより、感光体2Yの表面にYトナー像が形成される。現像装置4Y内には、トナー濃度センサの出力に応じて、トナー補給容器17Yから適量のYトナーが補給される。   Next, the operation of the printer will be described. First, a predetermined voltage is applied from the charging power source 50 to the charging roller of the charging roller 3Y to charge the surface of the photoconductor 2Y that faces the charging roller 3Y. The optical writing unit 6 scans the surface of the photoconductor 2Y charged with a predetermined potential with the laser light L based on the image data, thereby writing an electrostatic latent image on the photoconductor 2Y. When the surface of the photoconductor 2Y carrying the electrostatic latent image reaches the developing device 4Y with the rotation of the photoconductor 2Y, the electrostatic latent image on the surface of the photoconductor 2Y is moved by the developing roller 4aY arranged to face the photoconductor 2Y. Y toner is supplied to the image. As a result, a Y toner image is formed on the surface of the photoconductor 2Y. In the developing device 4Y, an appropriate amount of Y toner is replenished from the toner replenishing container 17Y according to the output of the toner concentration sensor.

同様の動作が画像形成ユニット1C、M、Kにおいても所定のタイミングで行われる。これにより、感光体2Y、2C、2M、2Kの表面に、Y、C、M、Kトナー像が形成される。これらY、C、M、Kトナー像は、Y、C、M、K用の一次転写ニップで中間転写ベルト7のおもて面に順に重ね合わせて一次転写されていく。この一次転写は、一次転写ローラ9Y、9C、9M、9Kに、転写電源によってトナーと逆極性の電圧が印加されることで行われる。   The same operation is performed in the image forming units 1C, M, K at a predetermined timing. As a result, Y, C, M, and K toner images are formed on the surfaces of the photoconductors 2Y, 2C, 2M, and 2K. These Y, C, M, and K toner images are primary-transferred by being sequentially superposed on the front surface of the intermediate transfer belt 7 at the Y, C, M, and K primary transfer nips. This primary transfer is performed by applying a voltage having a polarity opposite to that of the toner to the primary transfer rollers 9Y, 9C, 9M and 9K by the transfer power supply.

記録シートSは、給紙カセット14a、14b、もしくは手差しトレイ14cのいずれかから搬送され、レジストローラ対15に到達したところで一旦停止する。そして、所定のタイミングに合せてレジストローラ対15が回転して記録シートSを二次転写ニップへ向けて送り出す。   The recording sheet S is conveyed from any one of the paper feed cassettes 14a and 14b or the manual feed tray 14c, and is temporarily stopped when reaching the registration roller pair 15. Then, the registration roller pair 15 rotates at a predetermined timing to send the recording sheet S toward the secondary transfer nip.

中間転写ベルト7上に重ね合わされたY、C、M、Kトナー像は、二次転写ローラ12と中間転写ベルト7とが当接する二次転写ニップで記録シートSに二次転写される。この二次転写は、二次転写電源によって二次転写ローラ12にトナーと逆極性の電圧が印加されることで行われる。記録シートSは、二次転写ニップを出た後に定着ユニット13に向けて搬送されて定着ニップに挟み込まれる。記録シートS上のトナー像は、定着ニップにて定着ローラからの熱により加熱定着される。トナー像が定着せしめられた記録シートSは、片面印刷の場合には、各搬送ローラによって機外に排出される。また、両面印刷の場合、記録シートSは、各搬送ローラによって両面ユニット16へ搬送されて反転され、先に画像が形成された面とは反対側の面に、上述したように画像が形成された後に機外に排出される。   The Y, C, M, and K toner images superposed on the intermediate transfer belt 7 are secondarily transferred to the recording sheet S at the secondary transfer nip where the secondary transfer roller 12 and the intermediate transfer belt 7 contact each other. This secondary transfer is performed by applying a voltage having a polarity opposite to that of the toner to the secondary transfer roller 12 by the secondary transfer power supply. After leaving the secondary transfer nip, the recording sheet S is conveyed toward the fixing unit 13 and is nipped in the fixing nip. The toner image on the recording sheet S is heated and fixed by heat from the fixing roller at the fixing nip. The recording sheet S on which the toner image has been fixed is ejected to the outside of the apparatus by each conveying roller in the case of single-sided printing. Further, in the case of double-sided printing, the recording sheet S is conveyed to the double-sided unit 16 by each conveying roller and inverted, and the image is formed on the surface opposite to the surface on which the image is previously formed as described above. Is discharged to the outside of the aircraft.

本プリンタにおいては、環境変動や経時における画像品質の安定化を図るために、所定のタイミングでプロセスコントロールと呼ばれる制御を実施する。プロセスコントロール処理では、感光体2Yに複数のパッチ状Yトナー像からなるYパッチパターン像を現像し、それを中間転写ベルト7に転写する。また、感光体2C、2M、2Kにも、同様にしてC、M、Kパッチパターン像を形成する。そして、それらのパッチパターン像における各トナー像のトナー付着量を、光学センサユニット20で検出し、その検出結果に基づいて現像バイアスVbなどの作像条件を調整する。なお、光学センサユニット20は、トナー付着量検知手段の一例である。   In this printer, control called process control is executed at a predetermined timing in order to stabilize the image quality with environmental changes and aging. In the process control processing, a Y patch pattern image composed of a plurality of patch-shaped Y toner images is developed on the photoconductor 2Y and transferred to the intermediate transfer belt 7. Further, C, M, K patch pattern images are similarly formed on the photoconductors 2C, 2M, 2K. Then, the amount of toner adhesion of each toner image in those patch pattern images is detected by the optical sensor unit 20, and the image forming conditions such as the developing bias Vb are adjusted based on the detection result. The optical sensor unit 20 is an example of toner adhesion amount detection means.

図4は、本プリンタの電気回路の要部を示すブロック図である。また、図5は、プロセスコントロールにおける演算処理の流れを示すフローチャートである。図4に示されるように、制御部30には、画像形成ユニット1Y、1C、1M、1K、光書込ユニット6、給紙モータ81、レジストモータ82、中間転写ユニット8、光学センサユニット20などが電気的に接続されている。この制御部30は、演算処理や各種プログラムを実行するCPU30aと、データを記憶するRAM30bとを備えている。なお、給紙モータ81は、各給紙カセットや給紙トレイの給紙ローラの駆動源になっている。また、レジストモータ82は、レジストローラの駆動源になっている。   FIG. 4 is a block diagram showing a main part of an electric circuit of the printer. Further, FIG. 5 is a flowchart showing a flow of arithmetic processing in process control. As shown in FIG. 4, the control unit 30 includes image forming units 1Y, 1C, 1M, 1K, an optical writing unit 6, a paper feeding motor 81, a registration motor 82, an intermediate transfer unit 8, an optical sensor unit 20, and the like. Are electrically connected. The control unit 30 includes a CPU 30a that executes arithmetic processing and various programs, and a RAM 30b that stores data. The paper feed motor 81 is a drive source for the paper feed rollers of each paper feed cassette or paper feed tray. Further, the registration motor 82 is a drive source for the registration rollers.

光学センサユニット20は、中間転写ベルト7のベルト幅方向に所定の間隔をおいて並ぶ複数の反射型フォトセンサを有している。それぞれの反射型フォトセンサは、中間転写ベルト7や中間転写ベルト7上の後述するパッチ状トナー像の光反射率に応じた信号を出力するように構成されている。この反射型フォトセンサは、4つ設けられている。そのうちの3つは、Y、M、Cトナー像やY、C、M付着トナーに応じた出力を行えるように、ベルト表面上における正反射光及び拡散反射光の両方をとらえて、それぞれの光量に応じた出力を行う。残りの1つは、Kトナー像やK付着トナーに応じた出力を行うように、ベルト表面上における正反射光だけをとらえてその光量に応じた出力を行う。   The optical sensor unit 20 has a plurality of reflective photosensors arranged at predetermined intervals in the belt width direction of the intermediate transfer belt 7. Each reflection type photo sensor is configured to output a signal according to the light reflectance of the intermediate transfer belt 7 and the patch-shaped toner image described later on the intermediate transfer belt 7. Four reflective photosensors are provided. Three of them capture both regular reflection light and diffuse reflection light on the surface of the belt so that output corresponding to Y, M, C toner images and Y, C, M adhered toner can be performed, and the respective light amounts Output according to. The other one captures only the specularly reflected light on the belt surface and outputs according to the amount of the light, like the output according to the K toner image or the K attached toner.

制御部30は、主電源の投入時や、所定時間経過した後の待機時、所定枚数以上のプリントを出力したあとの待機時など、所定のタイミングで、プロセスコントロール処理を実施する。具体的には、この所定のタイミングが到来すると、まず、図5に示されるように、通紙枚数、印字率、温度、湿度などの環境情報を取得する(ステップS1)。次に、画像形成ユニット1Y、1C、1M、1Kにおけるそれぞれの現像特性を把握する。具体的には、それぞれの色について、現像ガンマγと現像開始電圧Vkを算出する(ステップS2)。具体的には、次のように行う。すなわち、感光体2Y、2C、2M、2Kを回転させながらそれぞれを一様に帯電せしめる。この帯電については、帯電バイアスVcとして通常のプリント時における一様な値(例えば−700V)とは異なり、その絶対値を大きくしていく。光書込ユニット6によるレーザー光Lの走査によって感光体2Y、2C、2M、2Kに、パッチ状Yトナー像、パッチ状Cトナー像、パッチ状Mトナー像、パッチ状Kトナー像用の静電潜像を形成する。それらを現像装置12Y、12C、12M、12Kによって現像することで、感光体2Y、2C、2M、2K上にY、C、M、Kパッチパターン像を形成する。なお、現像の際に、制御部30は、各色の現像ローラ(4a)に印加する現像バイアスVbの絶対値も徐々に大きくしていく。現像バイアスVb、帯電バイアスVcは、いずれも負極性のDCバイアスからなる。   The control unit 30 executes the process control processing at a predetermined timing, such as when the main power is turned on, when waiting after a predetermined time has elapsed, when waiting after outputting a predetermined number of prints or more. Specifically, when this predetermined timing arrives, first, as shown in FIG. 5, environmental information such as the number of passed sheets, the printing rate, the temperature and the humidity is acquired (step S1). Next, the respective developing characteristics in the image forming units 1Y, 1C, 1M and 1K are grasped. Specifically, the development gamma γ and the development start voltage Vk are calculated for each color (step S2). Specifically, it is performed as follows. That is, the photoconductors 2Y, 2C, 2M, and 2K are rotated and uniformly charged. Regarding this charging, the absolute value of the charging bias Vc is increased, unlike a uniform value (for example, −700 V) during normal printing. Electrostatics for the patch-shaped Y toner image, patch-shaped C toner image, patch-shaped M toner image, and patch-shaped K toner image are applied to the photoconductors 2Y, 2C, 2M, and 2K by scanning the laser light L by the optical writing unit 6. Form a latent image. By developing them with the developing devices 12Y, 12C, 12M, and 12K, Y, C, M, and K patch pattern images are formed on the photoconductors 2Y, 2C, 2M, and 2K. During development, the control unit 30 gradually increases the absolute value of the development bias Vb applied to the development roller (4a) of each color. The developing bias Vb and the charging bias Vc are both negative DC biases.

Y、C、M、Kパッチパターン像は、図6に示されるように、中間転写ベルト7上に重なり合わずに、ベルト幅方向に並ぶように転写される。具体的には、Yパッチパターン像YPPは、中間転写ベルト7の幅方向における一端部に転写される。また、Cパッチパターン像CPPは、ベルト幅方向において、Yパッチパターン像よりも少し中央側にずれた位置に転写される。また、Mパッチパターン像MPPは、中間転写ベルト7の幅方向における他端部に転写される。また、Kパッチパターン像KPPは、ベルト幅方向において、Kパッチパターン像よりも少し中央側にずれた位置に転写される。   As shown in FIG. 6, the Y, C, M, and K patch pattern images are transferred so as to be aligned in the belt width direction without overlapping on the intermediate transfer belt 7. Specifically, the Y patch pattern image YPP is transferred to one end portion of the intermediate transfer belt 7 in the width direction. Further, the C patch pattern image CPP is transferred to a position slightly displaced to the center side from the Y patch pattern image in the belt width direction. The M patch pattern image MPP is transferred to the other end of the intermediate transfer belt 7 in the width direction. Further, the K patch pattern image KPP is transferred to a position slightly displaced to the center side from the K patch pattern image in the belt width direction.

光学センサユニット20は、互いにベルト幅方向の異なる位置でベルトの光反射特性を検知する第1反射型フォトセンサ20a、第2反射型フォトセンサ20b、第3反射型フォトセンサ20c、及び第4反射型フォトセンサ20dを有している。これら4つの反射型フォトセンサのうち、第3反射型フォトセンサ20cは、黒トナーの付着に起因するベルト表面の光反射特性の変化を検知するように、正反射光だけを検知するものを採用している。これに対し、その他の反射型フォトセンサは、Y、C又はMトナーの付着に起因するベルト表面の光反射特性の変化を検知するように、正反射光と拡散反射光との両方を検知するタイプのものである。   The optical sensor unit 20 includes a first reflection-type photo sensor 20a, a second reflection-type photo sensor 20b, a third reflection-type photo sensor 20c, and a fourth reflection-type photo sensor 20a that detect the light reflection characteristics of the belt at different positions in the belt width direction. It has a mold photo sensor 20d. Of these four reflection type photosensors, the third reflection type photosensor 20c employs one that detects only regular reflection light so as to detect a change in light reflection characteristics of the belt surface due to adhesion of black toner. is doing. On the other hand, other reflection type photosensors detect both specular reflection light and diffuse reflection light so as to detect changes in the light reflection characteristics of the belt surface due to adhesion of Y, C, or M toner. It is of the type.

第1反射型フォトセンサ20aは、中間転写ベルト7の幅方向の一端部に形成されたYパッチパターン像YPPのパッチ状Yトナー像のYトナー付着量を検知する位置に配設されている。また、第2反射型フォトセンサ20bは、ベルト幅方向において、Yパッチパターン像YPPの近くに位置するCパッチパターン像CPPのパッチ状Cトナー像のCトナー付着量を検知する位置に配設されている。また、第4反射型フォトセンサ20dは、中間転写ベルト7の幅方向の他端部に形成されたMパッチパターン像MPPのパッチ状Mトナー像のMトナー付着量を検知する位置に配設されている。また、第3反射型フォトセンサ20cは、ベルト幅方向において、Mパッチパターン像MPPの近くに位置するKパッチパターン像KPPのパッチ状Kトナー像のKトナー付着量を検知する位置に配設されている。なお、第1反射型フォトセンサ20a、第2反射型フォトセンサ20b、及び第4反射型フォトセンサ20dの3つは、それぞれトナー像の色が黒以外の3色(Y、C、M)であれば、そのトナー付着量を検知することができる。   The first reflective photosensor 20a is arranged at a position for detecting the Y toner adhesion amount of the patch-shaped Y toner image of the Y patch pattern image YPP formed at one end of the intermediate transfer belt 7 in the width direction. The second reflection type photo sensor 20b is arranged at a position for detecting the C toner adhesion amount of the patch C toner image of the C patch pattern image CPP located near the Y patch pattern image YPP in the belt width direction. ing. The fourth reflection type photo sensor 20d is arranged at a position for detecting the M toner adhesion amount of the patch M toner image of the M patch pattern image MPP formed on the other end portion of the intermediate transfer belt 7 in the width direction. ing. Further, the third reflection type photo sensor 20c is arranged at a position for detecting the K toner adhesion amount of the patch K toner image of the K patch pattern image KPP located near the M patch pattern image MPP in the belt width direction. ing. The first reflective photosensor 20a, the second reflective photosensor 20b, and the fourth reflective photosensor 20d have three toner image colors other than black (Y, C, and M). If so, the toner adhesion amount can be detected.

制御部30は、光学センサユニット20の4つの反射型フォトセンサから順次送られてくる出力信号に基づいて、各色のパッチ状トナー像の光反射率を演算し、演算結果に基づいてトナー付着量を求めてRAM30bに格納していく。なお、中間転写ベルト7の走行に伴って光学センサユニット20との対向位置を通過した各色のパッチパターン像は、クリーニング装置10によってベルトおもて面からクリーニングされる。   The control unit 30 calculates the light reflectance of the patch-shaped toner image of each color based on the output signals sequentially sent from the four reflective photosensors of the optical sensor unit 20, and the toner adhesion amount based on the calculation result. Is stored in the RAM 30b. Note that the patch pattern image of each color that has passed the position facing the optical sensor unit 20 as the intermediate transfer belt 7 runs is cleaned by the cleaning device 10 from the front surface of the belt.

次に、RAM30bに格納した画像濃度データ(トナー付着量)と、別途RAM150bに格納した露光部電位(潜像電位)のデータとから、図7に示される直線近似式(Y=a×Vb+b)を算出する。同図の2次元座標において、x軸は、露光部電位Vlから、そのときに印加した現像バイアスVbを減じた値、すなわち現像ポテンシャル(Vl−Vb)を示している。Y軸は、単位面積当たりのトナー付着量(y)を示す。図7には、パッチ状トナー像の数に対応した数だけ、X−Y平面上にデータがプロットされる。そのプロットされた複数のデータに基づいて、直線近似をおこなうX−Y平面上の区間を決定する。その後、その区間内で、最小自乗法をおこなって直線近似式(y=a×Vb+b)を得る。このとき直線近似式に基づいて、現像ガンマγと現像開始電圧Vkとが算出される。現像ガンマγは直線近似式の傾きとして算出され(γ=a)、現像開始電圧Vkは直線近似式とX軸との交点として算出される(Vk=−b/a)。こうして、各色の画像形成ユニット1Y、1C、1M、1Kの現像特性が算出される(ステップS2)。   Next, from the image density data (toner adhesion amount) stored in the RAM 30b and the exposure portion potential (latent image potential) data separately stored in the RAM 150b, the linear approximation formula (Y = a × Vb + b) shown in FIG. To calculate. In the two-dimensional coordinates in the figure, the x-axis shows a value obtained by subtracting the developing bias Vb applied at that time from the exposure portion potential Vl, that is, the developing potential (V1-Vb). The Y axis shows the toner adhesion amount (y) per unit area. In FIG. 7, data is plotted on the XY plane by the number corresponding to the number of patch-shaped toner images. The section on the XY plane where the linear approximation is performed is determined based on the plurality of plotted data. Then, the least squares method is performed in the section to obtain a linear approximation formula (y = a × Vb + b). At this time, the development gamma γ and the development start voltage Vk are calculated based on the linear approximation formula. The development gamma γ is calculated as the slope of the linear approximation formula (γ = a), and the development start voltage Vk is calculated as the intersection of the linear approximation formula and the X axis (Vk = −b / a). In this way, the development characteristics of the image forming units 1Y, 1C, 1M, and 1K for each color are calculated (step S2).

次に、求めた現像特性に基づいて、帯電電位(地肌部電位)Vdの目標値(目標帯電電位)と、露光部電位Vlの目標値(目標露光部電位)と、現像バイアスVbとが求められる(ステップ3)。具体的には、目標帯電電位や目標露光部電位は、現像ガンマγと、帯電電位Vdや露光部電位Vlとの関係を予め定めたテーブルに基づいて求める。これにより、現像ガンマγに適した目標帯電電位及び目標露光部電位を選択することができる。また、現像バイアスVbは、次のようにして求められる。即ち、現像ガンマγと現像開始電圧Vkとの組み合わせによって最大トナー付着量を得るための現像ポテンシャルを求め、その現像ポテンシャルを得ることができる現像バイアスVbを求める。そして、その現像バイアスVbと地肌ポテンシャルとに基づいて、目標帯電電位が求められる。現像ローラの現像スリーブの表面は、現像バイアスVbとほぼ同じ値になることから、感光体の表面が目標帯電電位に帯電し、適切に露光していれば、狙いの現像ポテンシャルや地肌ポテンシャルを得ることができる。   Next, based on the obtained developing characteristics, the target value of the charging potential (ground potential) Vd (target charging potential), the target value of the exposed portion potential Vl (target exposed portion potential), and the developing bias Vb are determined. (Step 3). Specifically, the target charging potential and the target exposure portion potential are obtained based on a table in which the relationship between the development gamma γ and the charging potential Vd and the exposure portion potential Vl is set in advance. This makes it possible to select the target charging potential and the target exposure portion potential suitable for the development gamma γ. Further, the developing bias Vb is obtained as follows. That is, the development potential for obtaining the maximum toner adhesion amount is obtained by the combination of the development gamma γ and the development start voltage Vk, and the development bias Vb that can obtain the development potential is obtained. Then, the target charging potential is obtained based on the developing bias Vb and the background potential. Since the surface of the developing sleeve of the developing roller has almost the same value as the developing bias Vb, if the surface of the photoconductor is charged to a target charging potential and is appropriately exposed, a target developing potential or background potential is obtained. be able to.

制御部30は、次に、帯電バイアスVcを決定する。具体的には、目標帯電電位が得られる帯電バイアスVcは、感光体表面層の摩耗量や、環境に影響される帯電ローラの電気抵抗などに応じて変化する。そこで、制御部30は、環境(温湿度)及び感光体走行距離の組み合わせから、目標帯電電位を得ることが可能な帯電バイアスVcを求めるためのアルゴリズムを記憶している。このアルゴリズムは、予めの実験に基づいて構築されたものである。そして、環境センサ52による温湿度の検知結果、及びRAMに記憶している感光体走行距離の組み合わせにより、目標帯電電位を得ることが可能な帯電バイアスVcを、アルゴリズムを用いて求める。   The control unit 30 then determines the charging bias Vc. Specifically, the charging bias Vc at which the target charging potential is obtained changes according to the amount of wear of the surface layer of the photoconductor, the electrical resistance of the charging roller that is affected by the environment, and the like. Therefore, the control unit 30 stores an algorithm for obtaining the charging bias Vc capable of obtaining the target charging potential from the combination of the environment (temperature and humidity) and the photosensitive member travel distance. This algorithm was built based on previous experiments. Then, the charging bias Vc capable of obtaining the target charging potential is obtained by using an algorithm based on the combination of the temperature / humidity detection result of the environment sensor 52 and the photoconductor traveling distance stored in the RAM.

現像剤の性質として、地汚れは初期に比べて経時の方が悪く、逆にキャリア付着(エッジキャリア付着)は経時に比べて初期の方が悪い状態である。そのため、現像剤の使用に伴って、最適な地肌ポテンシャルは大きな値の方にシフトする。また一般的に、高温高湿環境では、トナーの帯電量が低いために地汚れが悪化し、逆に低温低湿環境では、キャリア付着が不利になる。このため、本実施形態に係る画像濃度制御においては、地肌ポテンシャルを初期/経時+環境で最適な値にシフトさせる。   As a property of the developer, background stain is worse in the initial stage than in the initial stage, and conversely, carrier adhesion (edge carrier attachment) is worse in the initial stage than in the initial stage. Therefore, the optimum background potential shifts to a larger value as the developer is used. Further, generally, in a high temperature and high humidity environment, the amount of electrostatic charge of the toner is low, so that the background stain becomes worse, and conversely, in a low temperature and low humidity environment, carrier adhesion becomes disadvantageous. For this reason, in the image density control according to the present embodiment, the background potential is shifted to an optimum value in the initial / age + time environment.

既に実験によって地肌汚れとキャリア付着を目標以下にするのに最適な地肌ポテンシャルは各条件において求められている。このため、帯電ローラやキャリアの劣化及び温湿度の変化などの環境情報があれば、ある程度の補正は可能である。しかし、実験時との誤差や予想外の因子により最適な地肌ポテンシャルが変動する可能性がある。一方、現像開始電圧Vkは感光体2上への現像が開始される電圧として考えることができるので、現像開始電圧Vkの絶対値と同等以上の地肌ポテンシャルがないと地汚れが悪くなると考えられる。   The optimum ground potential for keeping the background dirt and carrier adhesion below the target has already been found under each condition by experiments. Therefore, if there is environmental information such as deterioration of the charging roller and the carrier and changes in temperature and humidity, it is possible to make some correction. However, there is a possibility that the optimum background potential may fluctuate due to an error from the experiment and an unexpected factor. On the other hand, since the development start voltage Vk can be considered as the voltage at which the development on the photoconductor 2 is started, it is considered that the background stain is deteriorated unless there is a background potential equal to or higher than the absolute value of the development start voltage Vk.

そこで、制御部30は、図5に示されるように、ステップS3の工程後に、狙いの現像開始電圧Vk’を決定する(ステップS4)。狙いの現像開始電圧Vk’はあらかじめ実験により環境情報と紐付けされテーブル化されており、最初に取得した環境情報からテーブルを参照して狙いの現像開始電圧Vk’を決定する。そして、現像開始電圧Vkと狙いの現像開始電圧Vk’との差分の量で区分を決定する(ステップS5)。例えば、現像開始電圧Vkが狙いの現像開始電圧Vk’に対して+40V以上離れていれば区分1、+40V未満+20V以上で区分2、+20V未満0V以上で区分3というように区分分けする。そして、現像開始電圧Vkがどの区分にあるか特定し、区分毎に補正量を決定する(ステップS6)。次に、ステップS3で求めた帯電電位Vdと現像バイアスVbとから算出される地肌ポテンシャルに対して、ステップS5で決定された補正量を加算して目標地肌ポテンシャルを算出する。そして、この目標地肌ポテンシャルが得られるように帯電バイアスVcを決定する(ステップS7)。   Therefore, as shown in FIG. 5, the control unit 30 determines the target development start voltage Vk 'after the step S3 (step S4). The target development start voltage Vk 'has been tabulated in advance by experiment with environment information, and the target development start voltage Vk' is determined by referring to the table from the environmental information acquired first. Then, the classification is determined by the amount of difference between the development start voltage Vk and the target development start voltage Vk '(step S5). For example, if the development start voltage Vk is more than + 40V away from the target development start voltage Vk ', it is divided into category 1, category 2 below + 40V + 20V or above, category 3 below + 20V 0V or above. Then, the division of the development start voltage Vk is specified, and the correction amount is determined for each division (step S6). Next, the target background potential is calculated by adding the correction amount determined in step S5 to the background potential calculated from the charging potential Vd and the developing bias Vb obtained in step S3. Then, the charging bias Vc is determined so as to obtain this target background potential (step S7).

図8は、現像ポテンシャルや地肌ポテンシャルを説明するためのグラフである。図8に示されるように、地肌ポテンシャルは、帯電電位Vdと現像バイアスVbとの差分であり、画像の非画像部(地肌部分)において作用するものである。地肌ポテンシャルが小さいと地汚れが発生し易くなる一方で、地肌ポテンシャルが大きいとキャリア付着が発生し易くなることから、地肌ポテンシャルを適切な値に設定する必要がある。   FIG. 8 is a graph for explaining the development potential and the background potential. As shown in FIG. 8, the background potential is the difference between the charging potential Vd and the developing bias Vb, and acts on the non-image portion (background portion) of the image. When the background potential is small, the background stain is likely to occur, while when the background potential is large, carrier adhesion is likely to occur. Therefore, it is necessary to set the background potential to an appropriate value.

図9は、地肌ポテンシャルと、地汚れやキャリア付着の度合いとの関係の一例を示すグラフである。この例では、プロセスコントロールの実施により、地肌ポテンシャルの理論値が140[V]に設定された例を示している。理論値と表現したのは、次に説明する理由による。即ち、プロセスコントロールにより、適切な帯電電位Vdと現像バイアスVbとの関係に基づいて地肌ポテンシャルが決定され、それに基づいて帯電バイアスVcが決定されることは既に述べた通りである。しかし、その帯電バイアスVcにより、帯電電位Vdが目標帯電電位になっているとは限らない。これは、帯電ローラと感光体との間の放電開始電圧が、様々な要因によって変化し、それによって同じ帯電電位Vdを得るための帯電バイアスVcが変化するからである。プロセスコントロールでは、帯電バイアスVcを決定するにあたり、環境や感光体走行距離を考慮しているが、あくまでも理論的なアルゴリズムによるものであるので、その通りになるとは限らない。また、同じ帯電電位Vdを得るための帯電バイアスVcの値は、環境や感光体走行距離とは異なる他のパラメータによって変化する。   FIG. 9 is a graph showing an example of the relationship between the background potential and the degree of background stain and carrier adhesion. In this example, the theoretical value of the background potential is set to 140 [V] by performing the process control. The reason for expressing it as a theoretical value is for the reason explained below. That is, as described above, the background potential is determined by the process control based on the relationship between the appropriate charging potential Vd and the developing bias Vb, and the charging bias Vc is determined based on the background potential. However, due to the charging bias Vc, the charging potential Vd does not always become the target charging potential. This is because the discharge start voltage between the charging roller and the photoconductor changes due to various factors, which changes the charging bias Vc for obtaining the same charging potential Vd. In the process control, the environment and the photosensitive member travel distance are taken into consideration when determining the charging bias Vc, but this is not always the case because it is based on a theoretical algorithm. Further, the value of the charging bias Vc for obtaining the same charging potential Vd changes depending on the environment and other parameters different from the photosensitive member travel distance.

同図に示される例では、地肌ポテンシャルが140[V]になっていれば、地汚れ及びキャリア付着の両方を抑えることができる。そこで、制御部30は、プロセスコントロールの際に、たとえば140[V]の地肌ポテンシャルと、所望の現像ポテンシャルとが得られるように、目標帯電電位を決定している。ところが、帯電電位Vdを得るための帯電バイアスVcの値が様々な要因によって変化してしまうことから、プロセスコントロールによって決定した帯電バイアスVcによってその目標帯電電位が得られているとは限らない。場合によっては、実際の帯電電位Vdが目標帯電電位(図示の例では140V)から大きくずれることもある。すると、同図において、実際の地肌ポテンシャルが170Vを超えてキャリア付着が発生したり、実際の地肌ポテンシャルが110Vを下回って地汚れが発生したりする。   In the example shown in the figure, if the background potential is 140 [V], both background stain and carrier adhesion can be suppressed. Therefore, the control unit 30 determines the target charging potential so that a background potential of 140 [V] and a desired developing potential can be obtained during the process control. However, since the value of the charging bias Vc for obtaining the charging potential Vd changes due to various factors, the target charging potential is not always obtained by the charging bias Vc determined by the process control. In some cases, the actual charging potential Vd may deviate significantly from the target charging potential (140V in the illustrated example). Then, in the same figure, the actual background potential exceeds 170V and carrier adhesion occurs, or the actual background potential falls below 110V and scumming occurs.

既に述べたように、ゴムローラからなる帯電ローラ(例えば3Y)には、帯電バイアスVcが印加される。感光体(例えば2Y)の帯電電位Vdは、図10に示されるように、「Vd=a×Vc+b」という式で表される特性を示す。aは図10に示されるグラフの傾きであり、bはグラフにおけるVd軸切片であり、マイナスの値になる。グラフにおけるVc軸切片は、帯電ローラと感光体との間における放電開始電圧とほぼ同じ値になる。また、傾きaは、ほぼ1になる。   As described above, the charging bias Vc is applied to the charging roller (for example, 3Y) made of a rubber roller. As shown in FIG. 10, the charging potential Vd of the photoconductor (for example, 2Y) exhibits the characteristic represented by the formula “Vd = a × Vc + b”. a is the slope of the graph shown in FIG. 10, b is the Vd axis intercept in the graph, and has a negative value. The Vc axis intercept in the graph has almost the same value as the discharge start voltage between the charging roller and the photoconductor. Further, the inclination a becomes almost 1.

本プリンタにおいては、既に述べたように、感光体に接触させた帯電ローラに対して直流成分だけからなる帯電バイアスを印加する接触DC帯電方式を採用している。接触DC帯電方式では、帯電バイアスとしてAC/DC重畳バイアスを用いる方式とは異なり、AC電源を必要としないことから、低コスト化を図ることができる。その一方で、帯電ローラと感光体との間に交番電界を形成しないことから、帯電バイアスVcの値を同図のグラフに示される放電開始電圧よりも大きくしないと、帯電ローラと感光体との間で放電を生じせしめることができず、感光体を全く帯電させることができない。また、帯電させることができたとしても、放電開始電圧が環境、感光体表面層の摩耗量、帯電ローラの電気抵抗や汚れ量などに応じて変動することから、同じ帯電バイアスVcの条件下では帯電電位Vdが変動してしまう。このため、AC帯電方式に比べて、所望の帯電電位Vdを安定して得ることが難しくなる。   As described above, this printer employs the contact DC charging method in which a charging bias composed of only a DC component is applied to the charging roller that is in contact with the photoconductor. The contact DC charging method does not require an AC power source, unlike the method of using an AC / DC superimposing bias as a charging bias, so that the cost can be reduced. On the other hand, since an alternating electric field is not formed between the charging roller and the photoconductor, the value of the charging bias Vc must be larger than the discharge start voltage shown in the graph of FIG. No discharge can be generated between them and the photoreceptor cannot be charged at all. Even if the charging can be performed, the discharge start voltage varies depending on the environment, the amount of wear of the surface layer of the photoconductor, the electric resistance of the charging roller, the amount of dirt, and the like. Therefore, under the same charging bias Vc condition. The charging potential Vd fluctuates. Therefore, it becomes difficult to stably obtain a desired charging potential Vd as compared with the AC charging method.

本実施形態では図1のように中間転写ベルトに対向してトナー付着量検知手段である光学センサユニット20を設置して光量制御装置の一部を構成しているものである。図11は、光学センサ102の概略断面図である。図に示すように、光学センサ102は、主に、発光手段としての発光素子311と、正反射光を受光するための第1の受光手段としての正反射受光素子312と、拡散反射光を受光するための第2の受光手段としての拡散反射受光素子313とから構成されている。発光素子311から発した光を、中間転写ベルト41の表面に向けて出射する。そして、中間転写ベルト41の表面や、その表面に転写されたトナーパッチで正反射した正反射光を正反射受光素子312によって受光して、受光量に応じた電圧を出力する。さらに、中間転写ベルト41の表面や、その表面に転写されたトナーパッチで拡散反射した拡散反射光を拡散反射受光素子313によって受光して、受光量に応じた電圧を出力する。   In this embodiment, as shown in FIG. 1, an optical sensor unit 20 which is a toner adhesion amount detecting means is installed so as to face the intermediate transfer belt and constitutes a part of a light amount control device. FIG. 11 is a schematic sectional view of the optical sensor 102. As shown in the figure, the optical sensor 102 mainly includes a light emitting element 311 as a light emitting means, a regular reflection light receiving element 312 as a first light receiving means for receiving the regular reflection light, and a diffuse reflection light. And a diffuse reflection light receiving element 313 as a second light receiving means for doing so. The light emitted from the light emitting element 311 is emitted toward the surface of the intermediate transfer belt 41. Then, the specular reflection light receiving element 312 receives the specular reflection light specularly reflected by the surface of the intermediate transfer belt 41 or the toner patch transferred to the surface, and outputs a voltage according to the amount of received light. Further, the diffuse reflection light receiving element 313 receives the diffuse reflection light diffused and reflected by the surface of the intermediate transfer belt 41 or the toner patch transferred to the surface, and outputs a voltage according to the amount of received light.

光学センサ102の発光素子311としては、ピーク発光波長が940[nm]のGaAs発光ダイオードが用いられている。また、正反射受光素子312及び拡散反射受光素子313としては、ピーク分光感度波長が850[nm]のSiフォトトランジスタとを有したものを使用している。すなわち、この光学センサ102は、色による反射率に顕著な差のない830[nm]以上の赤外光を検出するものである。このような光学センサを用いることで、一つのセンサで、Y、M、C、K全色のトナーパッチを検知することができる。   As the light emitting element 311 of the optical sensor 102, a GaAs light emitting diode having a peak emission wavelength of 940 [nm] is used. As the specular reflection light receiving element 312 and the diffuse reflection light receiving element 313, those having a Si phototransistor having a peak spectral sensitivity wavelength of 850 [nm] are used. That is, the optical sensor 102 detects infrared light of 830 [nm] or more, which has no significant difference in reflectance depending on colors. By using such an optical sensor, one sensor can detect toner patches of all colors of Y, M, C, and K.

本実施形態では、このような光学センサ102を用いて、紙間の中間転写ベルト上(直接転写方式の場合は感光体上)の地肌汚れトナー量を検知する。   In the present embodiment, such an optical sensor 102 is used to detect the amount of background dirt toner on the intermediate transfer belt between sheets (on the photoconductor in the case of the direct transfer method).

図12は、地肌汚れの検知フローを示す図である。図12に示すように、印刷命令が出ると(S0)、プロセスコントロールが実行される(S1)。プロセスコントロールでは必要に応じてトナー濃度(TC)調整が実施された後(S2)、帯電バイアス(Vd)、Vl(露光電位)、Vb(現像バイアス)を算出する(S3)。その後、印刷が開始され(S4)、印刷中に紙間地汚れ検知が実施される(S5)。   FIG. 12 is a diagram showing a detection flow of background dirt. As shown in FIG. 12, when a print command is issued (S0), process control is executed (S1). In the process control, the toner density (TC) is adjusted as needed (S2), and then the charging bias (Vd), Vl (exposure potential), and Vb (developing bias) are calculated (S3). After that, printing is started (S4), and inter-paper background stain detection is performed during printing (S5).

図13は、線間地汚れ検知のパターンの一例である。図ではパッチ位置が用紙端部の外側に配置されているが、用紙中央部に配置しても良い。また、主走査方向に複数のパッチを配置し、その平均を取っても良い。図では便宜上、パターンをパッチ状に記載しているが、現像、1次転写、2次転写の作像条件は通常の紙間のバイアスが掛かっているため、パッチ状にはならない。   FIG. 13 is an example of a pattern for detecting line background dirt. In the figure, the patch position is located outside the edge of the sheet, but it may be located in the center of the sheet. Alternatively, a plurality of patches may be arranged in the main scanning direction and the average thereof may be calculated. In the drawing, the pattern is shown as a patch for the sake of convenience, but the image forming conditions for development, primary transfer, and secondary transfer are not in the form of a patch because a normal bias between sheets is applied.

図12のフローに戻る。光学センサ102が検知した紙間地肌汚れ量と紙間時間(転写ニップ部において記録媒体が送出されてから次の記録媒体が送入されるまでの時間)から求められる裏汚れの予測値gが一定の許容値Sよりも少ない場合(S6)には、紙間を延長せずにクリーニングを入れず、通常の印刷を実施する。一定の許容値Sよりも多い場合(S6)には、転写体のクリーニングに必要な時間を算出し(S7)、その時間だけ紙間を延長してクリーニングを入れた(S8)後に、通常の印刷を実施する。なお、一定の許容値Sは、裏汚れやコバ面汚れなどが目立たない程度として官能評価で決定しても良いし、自由に設定してよい。   Returning to the flow of FIG. A predicted value g of backside stain obtained from the amount of background stain on the sheet detected by the optical sensor 102 and the time between sheets (the time from when a recording medium is fed at the transfer nip portion until the next recording medium is fed) is obtained. When it is smaller than the certain allowable value S (S6), the printing is not performed without extending the paper interval, and normal printing is performed. If it is larger than a certain allowable value S (S6), the time required for cleaning the transfer body is calculated (S7), and the paper interval is extended by that time for cleaning (S8). Perform printing. The constant allowable value S may be determined by sensory evaluation so that the back surface stain and edge surface stain are inconspicuous, or may be freely set.

次に、本実施形態の転写クリーニングについて説明する。潜像担持体である感光体2上には、潜像上に現像されたトナー像の他に、適切な帯電量でない場合や、機械的に接触により地肌部に付着した地肌汚れトナーが存在する。地肌汚れトナーの量は、地肌ポテンシャルによって変動することが知られている(図9参照)。また、図5に示すフローチャートに従って、帯電バイアスの補正量を決定(S6)し、地肌ポテンシャルに補正量を加えてVcを決定する(S7)ことで、地肌汚れトナーの量を目標値以下に制御している。   Next, the transfer cleaning of this embodiment will be described. In addition to the toner image developed on the latent image, on the photosensitive member 2 which is the latent image carrier, there is a background stain toner that is not attached to an appropriate charge amount or that is attached to the background portion by mechanical contact. . It is known that the amount of background dirt toner varies depending on the background potential (see FIG. 9). Further, according to the flowchart shown in FIG. 5, the correction amount of the charging bias is determined (S6), and the correction amount is added to the background potential to determine Vc (S7), so that the amount of the background stain toner is controlled to be equal to or less than the target value. is doing.

しかし、地肌ポテンシャルを変更すると、色味変動やラインの太さの変動が生じてしまうため、帯電バイアスの補正値には上下限が設けられている。つまり、帯電バイアスの補正のみでは、地肌汚れトナーの量を充分に抑制できない場合がある。   However, if the background potential is changed, the tint variation and line thickness variation occur. Therefore, upper and lower limits are set for the correction value of the charging bias. In other words, the amount of background stain toner may not be sufficiently suppressed only by correcting the charging bias.

このため、感光体2には常にある量の地肌汚れトナーがあり、接触転写方式では、このようなトナーが転写部材に移動する。転写ベルト方式では、クリーニングブレードでこのようなトナーをクリーニングすることが一般的であるが、転写ローラ方式など、クリーニングブレードで機械的にクリーニングを行わず、バイアスにより電気的な力で感光体へと地肌汚れトナーを戻す方式もある。特に、転写ローラ方式は構成が簡易で小型であるため、現在広く採用されている構成である。   Therefore, the photoconductor 2 always has a certain amount of background dirt toner, and in the contact transfer system, such toner moves to the transfer member. In the transfer belt method, it is common to clean such toner with a cleaning blade, but in a transfer roller method, cleaning is not performed mechanically with the cleaning blade, and a bias is applied to the photosensitive member by an electric force. There is also a method of returning the toner that stains the background. In particular, the transfer roller method has a simple structure and is small in size, and is therefore widely adopted at present.

このような転写ローラ方式は作像の前と後にバイアスクリーニングを行うことが一般的となっているが、連続で印刷される場合、途中でバイアスクリーニングが入らず、転写ローラへ汚れトナーが蓄積してしまう可能性がある。汚れトナーが蓄積すると、転写紙に移動して裏汚れやコバ面汚れを発生してしまう恐れがある。このため、作像動作の途中で通紙枚数に従い紙間(印刷時の紙と紙の間のこと)にバイアスクリーニングを入れることで汚れの発生を抑制する方法もある。   In such a transfer roller method, bias cleaning is generally performed before and after image formation.However, in the case of continuous printing, the bias cleaning does not enter in the middle of printing, and dirty toner accumulates on the transfer roller. There is a possibility that it will end up. If dirty toner accumulates, it may move to the transfer paper and cause backside dirt or edge dirt. For this reason, there is also a method of suppressing the generation of stains by inserting bias cleaning between sheets (between sheets at the time of printing) according to the number of sheets passed during the image forming operation.

次に、本発明の特徴である紙間のバイアスクリーニング動作について図14〜図17の実施例1〜4を用いて説明を行う。図では本発明の実施例としてわかりやすくするために紙間の長さが異なる例を示しており、実施例1から4にかけて紙間が長くなっている。本発明では紙間を判断し、紙間時間に応じた動作を実施する演算処理が行われている。   Next, the bias cleaning operation between sheets, which is a feature of the present invention, will be described with reference to Examples 1 to 4 of FIGS. In the drawing, as an example of the present invention, an example in which the paper interval is different is shown for the sake of clarity, and the paper interval is long from Examples 1 to 4. In the present invention, arithmetic processing is performed to determine the sheet interval and perform an operation according to the sheet interval time.

・[紙間時間]<[転写バイアスクリーニング時間]+[判定閾値A]・・・条件(1)
条件(1)の場合は、検知した地肌汚れ量と紙間時間から裏汚れ量を予測し、その予測値が一定の許容値Sよりも多い場合には、紙間時間を長くして転写クリーニングを実施する。裏汚れの予測値(g)の計算には、あらかじめ実験で求められた地肌汚れ量、紙間時間と裏汚れ量の関係から得られる予測式(1)を用いる。
[裏汚れの予測値(g)]=α×[潜像担持体の地肌汚れ量]×[紙間時間]・・・予測式(1)
ここで、αは転写紙の種類毎にあらかじめ実験から求めた係数である。同じ地肌汚れ量でも、転写紙の種類(又は、平滑度や白色度などの特性でも良い)に応じて裏汚れ量が異なる場合があるため、転写紙の種類毎にあらかじめ実験で求めておくとよい。
-[Paper interval] <[Transfer bias cleaning time] + [Judgment threshold A] ... Condition (1)
In the case of the condition (1), the back stain amount is predicted from the detected background stain amount and the paper interval time, and when the predicted value is larger than a certain allowable value S, the paper interval time is lengthened to perform the transfer cleaning. Carry out. The prediction value (g) of the backside stain is calculated by using the prediction formula (1) obtained from the relationship between the backside stain amount and the amount of background stain, which is obtained in advance by an experiment.
[Predicted value of back stain (g)] = α × [background stain amount of latent image carrier] × [interval time] ... Prediction formula (1)
Here, α is a coefficient obtained from an experiment in advance for each type of transfer paper. Even if the amount of background stain is the same, the amount of back stain may differ depending on the type of transfer paper (or the characteristics such as smoothness and whiteness), so it is necessary to conduct an experiment in advance for each type of transfer paper. Good.

そのときのクリーニングの実施回数は、裏汚れの予測値に応じて変化させてもよい。裏汚れ量が多い場合には1回のクリーニングでは一定の許容値まで裏汚れ量が減少しないため、複数回のクリーニングを行った方がクリーニング後の裏汚れは改善する。裏汚れの予測値(g)が一定の許容値Sよりも少ない場合は、紙間時間を長くせずに転写クリーニングを実施しない。   The number of times of cleaning at that time may be changed according to the predicted value of the back stain. When the back stain amount is large, the back stain amount does not decrease to a certain allowable value in one cleaning, and thus the back stain after cleaning is improved by performing the cleaning a plurality of times. When the predicted value (g) of the back smear is smaller than the certain allowable value S, the transfer cleaning is not performed without increasing the paper interval time.

上記のような制御を実施することで、必要な時に必要な回数だけ転写クリーニングを実施できるため、紙間がクリーニング時間よりも短い場合でも裏汚れ、コバ面汚れの発生防止を行うことができ、転写体の汚れが少ない場合にはクリーニングが入らず、生産性の低下が防止できる。また、本実施形態では、転写体(OPC、中間転写ベルト、2次転写ベルトなど)上の地肌汚れを検知し、検知した地肌汚れ量に応じて必要な時間だけ紙間を広げて転写クリーニングを入れることで、確実に転写ローラ汚れによる裏汚れ、コバ面汚れの防止ができる。さらに、転写体の汚れが少ない場合にはクリーニングが入らないことにより不必要なモータの回転を防止できるので、無駄な消費電力を抑制でき、かつユニットやサプライ(現像剤寿命や感光体寿命など)の寿命が短くなることを防止できる。   By performing the control as described above, it is possible to perform the transfer cleaning as many times as necessary, when necessary, so that it is possible to prevent back stains and edge stains from occurring even when the paper interval is shorter than the cleaning time. If the transfer body is less contaminated, cleaning is not performed and productivity can be prevented from decreasing. Further, in the present embodiment, the background dirt on the transfer body (OPC, intermediate transfer belt, secondary transfer belt, etc.) is detected, and the paper interval is widened for a necessary time according to the detected background dirt amount to perform the transfer cleaning. By inserting it, it is possible to reliably prevent the backside dirt and the edge surface dirt due to the dirt on the transfer roller. In addition, when the transfer body is not dirty, cleaning can not be performed and unnecessary rotation of the motor can be prevented, so wasteful power consumption can be suppressed, and units and supplies (developer life, photoreceptor life, etc.) can be suppressed. It is possible to prevent the life of the product from being shortened.

・[紙間時間]≧[転写バイアスクリーニング時間]+[判定閾値A]・・・条件(2)
条件(2)の場合は、検知した地肌汚れ量と紙間時間から裏汚れ量を予測し、その予測値(g)が一定の許容値Sよりも多い場合には、紙間時間内で転写クリーニングを実施する。
・ [Paper interval] ≧ [transfer bias cleaning time] + [judgment threshold A] ... Condition (2)
In the case of the condition (2), the back stain amount is predicted from the detected background stain amount and the paper interval time, and when the predicted value (g) is larger than a certain allowable value S, the transfer is performed within the paper interval time. Perform cleaning.

判定閾値Aについては紙の搬送時に位置がずれた場合や、バイアスの切替制御時間などを想定して設定される係数である。この係数を小さくしすぎると、紙が来る前にクリーニング制御を終了させ、画像部出力が間に合わない場合が想定され、大きくしすぎるとバイアスクリーニングが入りにくくなる傾向にあるため、適切な値に決める必要がある。転写クリーニング時間は複数のクリーニング動作を行う場合はそれらを合わせたクリーニング時間として算出される。それぞれ時間単位はmsec又はsecとなっている。   The determination threshold value A is a coefficient that is set assuming that the position of the sheet is misaligned during conveyance, bias switching control time, and the like. If this coefficient is made too small, cleaning control may be terminated before the paper arrives, and the output of the image part may not be in time. If it is made too large, bias cleaning tends to be difficult to enter, so set an appropriate value. There is a need. When a plurality of cleaning operations are performed, the transfer cleaning time is calculated as a combined cleaning time. Each time unit is msec or sec.

実施例1(図14参照)に記載された作像動作では、紙間時間が転写クリーニング時間よりも短く、バイアスクリーニングが入らない場合を示す。これは裏汚れの予測値(g)が一定の許容値Sよりも少なかったため、紙間時間を長くせずに転写クリーニングを実施しない場合に相当する。   In the image forming operation described in the first embodiment (see FIG. 14), the time between sheets is shorter than the transfer cleaning time, and the case where the bias cleaning is not performed is shown. This is equivalent to the case where the predicted value (g) of the back stain is less than the constant allowable value S, and thus the transfer cleaning is not performed without increasing the paper interval time.

実施例2(図15参照)に記載された作像動作では、紙間時間を転写クリーニング時間と同等まで長くして、転写ローラ1周分のマイナスのバイアスクリーニングとプラスのバイアスクリーニングを各1回ずつ入れた(1セット)場合を示す。これは裏汚れの予測値(g)が一定の許容値Sよりも多かったため、紙間時間を長くして転写クリーニングを実施した場合に相当する。   In the image forming operation described in the second embodiment (see FIG. 15), the paper interval time is made equal to the transfer cleaning time, and the negative bias cleaning and the positive bias cleaning for one round of the transfer roller are performed once. The following shows the case where each is put (1 set). This is equivalent to the case where transfer cleaning is performed with the paper interval time lengthened because the back stain prediction value (g) is greater than the constant allowable value S.

実施例3(図16参照)に記載された作像動作では、紙間時間を転写クリーニング時間の2倍まで長くして、転写ローラ1周分のマイナスのバイアスクリーニングとプラスのバイアスクリーニングを各2回ずつ入れた(2セット)場合を示す。これは裏汚れの予測値(g)が一定の許容値Sよりも大変多かったため、1セットのクリーニングでは裏汚れが許容値Sまで改善せず、紙間時間を長くして2セットの転写クリーニングを実施した場合に相当する。   In the image forming operation described in the third embodiment (see FIG. 16), the paper interval time is increased to twice the transfer cleaning time, and the negative bias cleaning and the positive bias cleaning for one round of the transfer roller are performed for each two. The case where they are put in each time (2 sets) is shown. This is because the predicted value (g) of the back stain was much larger than the constant allowable value S, so the back stain did not improve up to the allowable value S in one set of cleaning, and the paper interval time was lengthened to make two sets of transfer cleaning. It corresponds to the case where is carried out.

実施例4(図17参照)に記載された作像動作では、紙間時間が転写クリーニング時間よりも長く、次の印刷の直前に転写ローラ1周分のマイナスのバイアスクリーニングとプラスのバイアスクリーニングを各1回ずつ入れた(1セット)場合を示す。   In the image forming operation described in Embodiment 4 (see FIG. 17), the paper interval time is longer than the transfer cleaning time, and the negative bias cleaning and the positive bias cleaning for one round of the transfer roller are performed immediately before the next printing. The case where each was put once (1 set) is shown.

繰り返しになるが、上記のような制御(実施例1〜4)を実施することで、必要な時に必要な回数だけ転写クリーニングを実施できるため、紙間がクリーニング時間よりも短い場合でも裏汚れ、コバ面汚れの発生防止を行うことができ、転写体の汚れが少ない場合にはクリーニングが入らず、生産性の低下が防止できる。   Again, by carrying out the above-described control (Examples 1 to 4), the transfer cleaning can be carried out as many times as necessary and when necessary, so that even when the paper interval is shorter than the cleaning time, back stain, It is possible to prevent the occurrence of dirt on the edge surface, and when the dirt on the transfer body is small, cleaning is not required, and a decrease in productivity can be prevented.

また、本発明では、転写体(OPC、中間転写ベルト、2次転写ベルトなど)上の地肌汚れを検知し、検知した地肌汚れ量に応じて必要な時間だけ紙間を広げて転写クリーニングを入れることで、確実に転写ローラ汚れによる裏汚れ、コバ面汚れの防止ができる。また、転写体の汚れが少ない場合にはクリーニングが入らないことにより不必要なモータの回転を防止できるので、無駄な消費電力を抑制でき、かつユニットやサプライ(現像剤寿命や感光体寿命など)の寿命が短くなることを防止できる。   Further, according to the present invention, the background stain on the transfer body (OPC, intermediate transfer belt, secondary transfer belt, etc.) is detected, and the sheet interval is widened for a necessary time according to the detected background stain amount, and the transfer cleaning is performed. As a result, it is possible to reliably prevent the backside dirt and the edge surface dirt due to the dirt on the transfer roller. In addition, when the transfer body is less contaminated, unnecessary rotation of the motor can be prevented because cleaning is not entered, so wasteful power consumption can be suppressed, and units and supplies (developer life, photoreceptor life, etc.) can be suppressed. It is possible to prevent the life of the product from being shortened.

図18に、転写バイアスクリーニングの模式図を示す。紙間では逆帯電トナーや逆帯電トナーの地肌汚れトナーが感光体上に存在し、そのトナーが転写ローラへ移動することでローラの汚れが蓄積する。「紙間」と称した図は汚れトナーが蓄積した転写ローラを示しており、+及び−と記載した円がその極性のトナーを示している。   FIG. 18 shows a schematic diagram of the transfer bias cleaning. Between sheets of paper, the reversely charged toner or the backgroundly soiled toner of the reversely charged toner is present on the photoconductor, and the toner is moved to the transfer roller, whereby the dirt on the roller is accumulated. The drawing called "paper interval" shows the transfer roller on which dirty toner has accumulated, and the circles marked + and-show the toner of that polarity.

次に、「転写クリーニング(−)」と記載している図は、転写ローラの対抗ローラへ負極正のバイアスを印加することで、転写ローラに付着した正帯電トナーを中間転写ベルトへと戻すことができる。その次に、「転写クリーニング(+)」と記載している図において、正極のバイアスを転写ローラの対抗ローラへ印加することで、負帯電トナーを中間転写ベルトへ戻すことができる。転写ローラを汚す地肌汚れトナーは両極性のトナーが存在するため、どちらのバイアスも印加することで、裏汚れ、コバ面汚れの発生をより効果的に防止することができる。実施例2〜4においても、転写バイアスクリーニング動作が入っており、マイナスクリーニングのあとにプラスクリーニングが実施されている。   Next, in the figure described as "transfer cleaning (-)", the positively charged toner adhering to the transfer roller is returned to the intermediate transfer belt by applying a negative positive bias to the counter roller of the transfer roller. You can Then, in the drawing described as “transfer cleaning (+)”, the negatively charged toner can be returned to the intermediate transfer belt by applying a positive bias to the counter roller of the transfer roller. Since the background stain toner that stains the transfer roller is a bipolar toner, it is possible to more effectively prevent the occurrence of back stain and edge stain by applying both biases. Also in Examples 2 to 4, the transfer bias cleaning operation is included, and the plastic screening is performed after the minus cleaning.

また、実施例4のように紙間が長くなる場合、紙間に入って直ぐに転写バイアスクリーニングを実施しても、その後の紙間で転写ローラが再び汚れる恐れがある。このため、式(1)に示すように、余裕度係数cという値を設定し、この値よりも前にバイアスクリーニング動作を行うことで、長時間の紙間で蓄積された汚れトナーを紙間の後半でクリーニングを実施し、裏汚れ、コバ面汚れの発生を効率的に防止することが可能である。
[クリーニング実施タイミング]=[印刷再開タイミング]−[転写バイアスクリーニング時間]−[余裕度係数c]・・・(2)
Further, when the sheet interval is long as in the fourth embodiment, even if the transfer bias cleaning is performed immediately after entering the sheet interval, the transfer roller may be soiled again between the subsequent sheets. Therefore, as shown in the equation (1), by setting the value of the margin coefficient c and performing the bias cleaning operation before this value, the dirty toner accumulated during the paper interval for a long time is removed. It is possible to carry out cleaning in the latter half of the above and to efficiently prevent the occurrence of backside dirt and edge surface dirt.
[Cleaning execution timing] = [Print restart timing]-[Transfer bias cleaning time]-[Margin coefficient c] (2)

本発明の実施例では、紙間の転写バイアスクリーニング時以外の転写出力をプラス側に設定している。これは、プラス側に設定することで紙間での転写ローラへの正規帯電トナー(マイナス)の汚れ蓄積を抑制することを狙っているが、0μAに設定しても良い。0μAに設定することで紙間での転写ローラへの汚れ蓄積を抑制することができる場合がある。転写ローラへ蓄積した汚れトナーが多い場合、限られた転写バイアスクリーニング時間では汚れトナーをクリーニングしきれない可能性があるが、紙間を0μAとすることで汚れが取りきれないことによる裏汚れを発生させる恐れもなくなる場合がある。   In the embodiment of the present invention, the transfer output other than when the transfer bias between the sheets is cleaned is set to the plus side. This aims at suppressing the accumulation of dirt of the normally charged toner (minus) on the transfer roller between the sheets by setting it to the positive side, but it may be set to 0 μA. By setting it to 0 μA, it may be possible to suppress the accumulation of dirt on the transfer roller between the sheets. If there is a large amount of dirt toner accumulated on the transfer roller, it may not be possible to completely clean the dirt toner within the limited transfer bias cleaning time. There is also a possibility that it will not occur.

また、クリーニングバイアスを転写ローラ1周以上かけることで、転写ローラ全周の汚れをクリーニングできる。1周だけでは転写ローラの汚れを取りきれない場合もあり、実施例3では負極のバイアスクリーニングと正極のバイアスクリーニングをそれぞれ転写ローラ2周分印加している。これらのクリーニングバイアス印加時間は長いとクリーニング効果がより得られるが、クリーニング時間が長くなり、クリーニングが入りにくくなるため、適切な時間を設定する必要がある。最適なクリーニング時間は画像形成装置の構成により変わるため、それぞれ最適化を行う必要がある。   Further, by applying the cleaning bias once or more around the transfer roller, it is possible to clean the dirt on the entire circumference of the transfer roller. There is a case where the transfer roller cannot be completely cleaned with only one rotation. In the third embodiment, the negative bias cleaning and the positive bias cleaning are applied for two rotations of the transfer roller. If the cleaning bias application time is long, the cleaning effect is further obtained, but the cleaning time becomes long and the cleaning is difficult to enter. Therefore, it is necessary to set an appropriate time. Since the optimum cleaning time varies depending on the configuration of the image forming apparatus, it is necessary to optimize each cleaning time.

紙間延長により、転写ローラの汚れが蓄積されることは中間転写方式だけでなく、モノクロ機などで良く実施されている直接転写方式でも発生する。このため、本発明は中間転写方式のみに限定されず、転写ローラの汚れがより蓄積しやすい直接転写方式の方がより効果が発揮される。   The accumulation of dirt on the transfer roller due to the paper-to-paper extension occurs not only in the intermediate transfer method but also in the direct transfer method which is often used in monochrome machines and the like. Therefore, the present invention is not limited to the intermediate transfer method, and the direct transfer method, in which dirt on the transfer roller is more likely to be accumulated, is more effective.

また、転写ベルト方式でもバイアスクリーニングは有効であるが、クリーニングブレードによる常時クリーニングも実施することが可能である。しかし、転写ローラ方式では小型、低コスト化のため、バイアスクリーニングが一般的であり、転写ローラ方式の画像形成装置において本発明の紙間バイアスクリーニングの効果がより一層得られる。   Further, although the bias cleaning is effective also in the transfer belt method, it is possible to perform the constant cleaning by the cleaning blade. However, in the transfer roller system, bias cleaning is generally used because it is small in size and low in cost, and the effect of the inter-sheet bias cleaning of the present invention is further obtained in the transfer roller system image forming apparatus.

プロセス線速が変わると、転写電流値に対する実行バイアスが変化するため、適正なクリーニングを行うためには、複数のプロセス線速で制御される場合、線速毎のクリーニング出力(電流値)に制御することが望ましい。表1に実施例を示す。   When the process linear velocity changes, the execution bias with respect to the transfer current value changes. Therefore, in order to perform proper cleaning, when controlling at multiple process linear velocities, the cleaning output (current value) is controlled for each linear velocity. It is desirable to do. Examples are shown in Table 1.

Figure 0006690394
Figure 0006690394

普通紙の印刷速度を標準速として、厚紙は定着性が劣るため、より低線速で画像を出力する必要がある。表1に示す実施例では260mm/sを標準速として、150mm/s(中速)、75m/s(低速)が設けられている。転写CL出力は標準速を100%として、中速、低速は補正係数が設けられており、転写CL(260mm/s)×補正係数/100でそれぞれ出力が決まることになる。これにより、必要以上にクリーニング出力を印加することでクリーニング性が変化し、感光体へのハザードを防ぐことができる。   Since the printing speed of plain paper is the standard speed, and the fixing property of thick paper is poor, it is necessary to output an image at a lower linear speed. In the examples shown in Table 1, the standard speed is 260 mm / s, and 150 mm / s (medium speed) and 75 m / s (low speed) are provided. The transfer CL output has a standard speed of 100%, and correction coefficients are provided for medium speed and low speed, and the output is determined by transfer CL (260 mm / s) × correction coefficient / 100. This makes it possible to prevent the hazard to the photoconductor by changing the cleaning property by applying a cleaning output more than necessary.

また、環境が変化した際にもクリーニング出力を調整することで、より転写バイアスクリーニングを効率的に行うことができる。転写バイアスクリーニングの出力は高すぎても、低すぎても転写ローラ上のトナーを効果的に回収することができない。これらの適正なクリーニング出力値は環境が変化すると転写部材や紙の抵抗変化などにより、ずれていくことがわかっている。このため、本発明の実施例では、画像形成装置に温度、湿度を検知可能な環境センサが設けられており、検知結果に基づき絶対湿度が換算される。この絶対湿度の値から表2の閾値テーブルの中から適正な転写クリーニング出力値が選択されることとなる。   Further, the transfer bias cleaning can be performed more efficiently by adjusting the cleaning output even when the environment changes. If the output of the transfer bias cleaning is too high or too low, the toner on the transfer roller cannot be effectively collected. It has been known that these appropriate cleaning output values shift when the environment changes due to changes in resistance of the transfer member and the paper. Therefore, in the embodiment of the present invention, the image forming apparatus is provided with the environment sensor capable of detecting the temperature and the humidity, and the absolute humidity is converted based on the detection result. From this absolute humidity value, an appropriate transfer cleaning output value is selected from the threshold table of Table 2.

Figure 0006690394
Figure 0006690394

これにより、転写ローラの汚れをより効率的に行い、裏汚れなどの問題を発生することがない。   As a result, the transfer roller is soiled more efficiently, and problems such as back soiling do not occur.

図19は、連続印刷枚数に対してコバ面汚れについて評価した結果である。コバ面汚れのランクは、コバ面の汚れ方を段階的にランク付けしたものであり、基準をランク2以上としている。ランク2は、汚れているが、通常は余り目につかないレベルの汚れという判断である。ランクは全5段階であり、ランク5は全く汚れていない状態を示す。   FIG. 19 shows the result of evaluation of edge stains on the number of continuously printed sheets. The edge surface dirt rank is a step-by-step ranking of the edge surface dirt, and the standard is rank 2 or higher. Rank 2 is a judgment that the level of dirt is dirty but is usually not noticeable. The rank is 5 levels in all, and the rank 5 shows a state in which there is no stain.

評価条件は、評価に使用した画像形成装置において最も汚れが発生しやすい条件(温度27度、湿度80%)を選定した。感光体地肌汚れは、紙上で地肌汚れが気にならないレベルでスレッシュを引き、そのレベルの感光体上地肌汚れ状態で行った。また、転写ローラは経時ほど汚れが溜り、転写紙を汚しやすい傾向にあるため交換寿命に到達した転写ローラを使用した。印刷速度は30cpmとした。   As the evaluation condition, a condition (temperature 27 ° C., humidity 80%) where contamination is most likely to occur in the image forming apparatus used for the evaluation is selected. As for the background stain on the photoconductor, a threshold was drawn on the paper at a level at which the background stain was not noticeable, and the stain was carried out on the photoconductor on that level. Further, since the transfer roller tends to become dirty as time passes and the transfer paper tends to become dirty, a transfer roller that has reached the replacement life is used. The printing speed was 30 cpm.

図19において、「通常」と記載された条件は、紙間でクリーニングを実施しない条件で、通常の紙間での汚れの推移を評価したものである。「周辺機5枚綴じ」と記載された条件は、ステープル時間により紙間が非常に長くなる(約10sec)条件である。「実施例」と記載された条件は上記した本発明の実施例であり、紙間に負極1周、正極1周のバイアスクリーニングを実施した条件である。   In FIG. 19, the condition described as “normal” is a condition in which cleaning is not performed between paper sheets, and the transition of stains between normal paper sheets is evaluated. The condition described as "peripheral machine 5 sheets bound" is a condition in which the paper interval becomes very long (about 10 seconds) depending on the stapling time. The conditions described as "Example" are the above-described examples of the present invention, and are conditions under which bias cleaning was performed for one cycle of the negative electrode and one cycle of the positive electrode between the sheets.

図19より、通常の紙間であっても、バイアスクリーニングが入らないため、印刷枚数に対して汚れが悪化していく傾向がわかる。さらに、周辺機でステープル動作を行うと、紙間が延長されるため、著しく汚れが悪化しているのがわかる。汚れ方としては規格を割る印刷枚数が通常の1/6程度まで低下してしまう。一方で、本発明の実施例では、紙間クリーニングにより、コバ面汚れの悪化を防止することができており、印刷枚数によらず顕著なコバ面汚れの悪化は確認されなかった。   It can be seen from FIG. 19 that the bias cleaning is not performed even in the normal paper interval, and thus the stain tends to be deteriorated with respect to the number of printed sheets. Further, when the stapling operation is performed by the peripheral machine, the paper interval is extended, so that it can be seen that the stain is remarkably deteriorated. As a method of smearing, the number of printed sheets that falls below the standard is reduced to about 1/6 of the normal number. On the other hand, in the examples of the present invention, it was possible to prevent the deterioration of the edge surface smear by the paper-to-paper cleaning, and no remarkable deterioration of the edge surface smear was confirmed regardless of the number of printed sheets.

(第2の実施形態)
図12に示す制御を実施することで、裏汚れやコバ面汚れは防止できるが、図12のS6で裏汚れの予測値(g)が一定の許容値Sを超え続けている限り、紙間を広げて転写クリーニングが入るため、生産性は落ちてしまうという問題がある。
(Second embodiment)
By performing the control shown in FIG. 12, back stains and edge stains can be prevented, but as long as the predicted value (g) of the back stains in S6 of FIG. However, there is a problem in that productivity is reduced because the transfer cleaning is performed by widening the area.

そこで、紙間を広げて転写クリーニングが入っている間に、印刷中の感光体の表面電位と現像手段の現像電位の差である地肌ポテンシャル(帯電バイアスVdと現像バイアスVbの差)を広げて、裏汚れやコバ面汚れの原因である地肌汚れを改善する制御を実施する。   Therefore, the background potential (difference between the charging bias Vd and the developing bias Vb), which is the difference between the surface potential of the photoconductor during printing and the developing potential of the developing unit, is widened while the sheet interval is widened and the transfer cleaning is performed. Control is performed to improve the background stain that is the cause of back stains and edge stains.

図20に示す制御に従って、設定すべき地肌ポテンシャルを算出し、帯電バイアスVdの補正量を決定する(S3)ことで、裏汚れの予測値(g)を一定の許容値S以下にする制御を行う。   According to the control shown in FIG. 20, the background potential to be set is calculated, and the correction amount of the charging bias Vd is determined (S3), so that the predicted value (g) of backside stain is controlled to be equal to or lower than a certain allowable value S. To do.

ここで、設定すべき地肌ポテンシャルとは、あらかじめ実験で取得した地肌ポテンシャルと地肌汚れの関係から決定しても良い。図21にトナー濃度毎に取得した地肌ポテンシャルと地肌汚れの関係の一例を示す。同じ地肌ポテンシャルでもトナー濃度が高いほど地汚れトナー量が多いことを示しているが、トナー濃度によらずに傾きはほぼ一定なので、地肌ポテンシャル変更量はトナー濃度によらずに、地汚れトナー量のみから決定しても良い。   Here, the background potential to be set may be determined from the relationship between the background potential and the background stain acquired in advance by an experiment. FIG. 21 shows an example of the relationship between the background potential and the background stain acquired for each toner concentration. Although the same background potential indicates that the higher the toner concentration, the larger the amount of background stain toner, but since the slope is almost constant regardless of the toner concentration, the background potential change amount does not depend on the toner concentration. You may decide from only.

また、例えば、特許文献2のような検知手段により、実際に取得した地肌ポテンシャルと地肌汚れの関係より決定しても良い。さらに、通紙時に少しずつ地肌ポテンシャルを変更していき、次回以降の紙間地汚れ検知で、裏汚れの予測値(g)を一定の許容値Sまで除々に近づけていくように変更しても良い。地肌ポテンシャルは一度に大きく変動させると、エッジ効果が急激に変化するため、ドットの大きさの変動や線幅の変動が顕在化してしまう。さらに、フルカラー画像では色味の変動が目立ってしまうという問題が発生するため、少しずつ変更する方法が有効である。   Further, for example, it may be determined from the relationship between the background potential and the background stain that are actually acquired by the detection unit as disclosed in Patent Document 2. Further, the background potential is changed little by little when the paper is passed, and it is changed so that the predicted value (g) of the backside stain is gradually approached to a certain allowable value S in the detection of the background stain between the sheets after the next time. Is also good. If the background potential is greatly changed at one time, the edge effect changes abruptly, so that the dot size change and the line width change become apparent. Further, in a full-color image, there is a problem that the variation of the tint becomes conspicuous. Therefore, it is effective to gradually change the tint.

(第3の実施形態)
図20に示す制御を実施することで、生産性を落とさずに裏汚れやコバ面汚れは防止できる。しかし、画質が劣化してしまう可能性がある。図9に示すように、地肌ポテンシャルが大きい側に変動するとキャリア付着が悪化する。また、第2の実施形態で述べたように、エッジ効果が変化するため、ドットの大きさが変動し、線幅が変化してしまう。さらにドットの大きさが変化すると、フルカラー画像では色味の変動が発生してしまうという問題が発生する。
(Third Embodiment)
By carrying out the control shown in FIG. 20, back stain and edge stain can be prevented without lowering the productivity. However, the image quality may deteriorate. As shown in FIG. 9, when the background potential is changed to the larger side, carrier adhesion is deteriorated. Further, as described in the second embodiment, since the edge effect changes, the dot size changes and the line width changes. Further, if the dot size changes, the tint of the full-color image will change.

図22にトナー濃度と地肌汚れの関係の一例を示す。地汚れトナー量はトナー濃度が高いほどトナーの帯電が低下するため、多くなる傾向がある。そこで本実施形態では、紙間を広げて転写クリーニングが入っている間に、印刷中のトナー濃度を下げて、トナーの帯電量を上げる制御を行う。これにより、裏汚れやコバ面汚れの原因である地肌汚れを改善することができる。   FIG. 22 shows an example of the relationship between the toner density and the background stain. The amount of background toner tends to increase as the toner concentration increases, because toner charging decreases. Therefore, in the present embodiment, the control is performed to decrease the toner concentration during printing and increase the toner charge amount while the paper interval is widened and the transfer cleaning is performed. As a result, the background stain, which is the cause of the back stain and the edge stain, can be improved.

図23に示す制御に従って、設定すべきトナー濃度を算出し(S2)、紙間でトナー濃度を除々に下げることで、裏汚れの予測値(g)を一定の許容値S以下にする制御を行う。トナー濃度を下げる方法は像担持体への吐き出しパターンの作像でもよいし、トナー補給を少なめにした通常の画像形成で実施してもよい。トナー濃度を下げて地肌汚れを改善する方法は、地肌ポテンシャルを大きくして地肌汚れを改善する方法と比較して画質の劣化は小さく優位である。もちろん地肌ポテンシャルの変更と組み合わせてトナー濃度を下げても良い。   According to the control shown in FIG. 23, the toner density to be set is calculated (S2), and the toner density is gradually decreased between the sheets, so that the predicted value (g) of the back stain is controlled to be equal to or lower than a certain allowable value S. To do. The method of lowering the toner density may be performed by forming an image of a discharge pattern on the image bearing member, or may be performed by normal image formation with less toner replenishment. The method of reducing the toner concentration to improve the background stain is superior to the method of increasing the background potential to improve the background stain with less deterioration in image quality. Of course, the toner concentration may be lowered in combination with the change of the background potential.

以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明した。この実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して使用できる。たとえば、第1〜第3の実施形態の構成を組み合わせて用いてもよい。   The present invention has been described in detail above using the embodiments. This embodiment is an example, and can be variously modified and used without departing from the scope of the invention. For example, the configurations of the first to third embodiments may be combined and used.

1C、1K、1M、1Y 画像形成ユニット
2C、2K、2M、2Y 感光体
3Y 帯電ローラ
4Y 現像装置
4aY 現像ローラ
5Y クリーニング装置
6 光書込ユニット
7 中間転写ベルト
8 中間転写ユニット
9C、9K、9M、9Y 一次転写ローラ
10 クリーニング装置
11 二次転写バックアップローラ
12 二次転写ローラ
12C、12K、12M、12Y 現像装置
13 定着ユニット
14a、14b 給紙カセット
14c 手差しトレイ
15 レジストローラ対
16 両面ユニット
17 テンションローラ
17C、17K、17M、17Y トナー補給容器
18 入口ローラ
20 光学センサユニット
20a 第1反射型フォトセンサ
20b 第2反射型フォトセンサ
20c 第3反射型フォトセンサ
20d 第4反射型フォトセンサ
29 電源
30 制御部
30a CPU
30b RAM
41 中間転写ベルト
50 帯電電源
52 環境センサ
81 給紙モータ
82 レジストモータ
102 光学センサ
150b RAM
311 発光素子
312 正反射受光素子
313 拡散反射受光素子
S 記録シート
1C, 1K, 1M, 1Y Image forming unit 2C, 2K, 2M, 2Y Photoconductor 3Y Charging roller 4Y Developing device 4aY Developing roller 5Y Cleaning device 6 Optical writing unit 7 Intermediate transfer belt 8 Intermediate transfer unit 9C, 9K, 9M, 9Y Primary transfer roller 10 Cleaning device 11 Secondary transfer backup roller 12 Secondary transfer roller 12C, 12K, 12M, 12Y Developing device 13 Fixing unit 14a, 14b Paper feed cassette 14c Manual feed tray 15 Registration roller pair 16 Double-sided unit 17 Tension roller 17C , 17K, 17M, 17Y Toner supply container 18 Inlet roller 20 Optical sensor unit 20a First reflective photosensor 20b Second reflective photosensor 20c Third reflective photosensor 20d Fourth reflective photosensor 2 Power supply 30 controller 30a CPU
30b RAM
41 intermediate transfer belt 50 charging power source 52 environment sensor 81 paper feed motor 82 registration motor 102 optical sensor 150b RAM
311 Light emitting element 312 Regular reflection light receiving element 313 Diffuse reflection light receiving element S Recording sheet

特開2012−42641号公報JP, 2012-42641, A 特開2015−087563号公報JP, 2005-087563, A

Claims (4)

潜像担持体と、
前記潜像担持体の移動する表面を帯電せしめる帯電手段と、
前記帯電手段に供給するための帯電バイアスを出力する帯電電源と、
前記帯電手段によって帯電せしめられた前記潜像担持体の表面に潜像を書き込む潜像書込手段と、
前記潜像を現像してトナー像を得る現像手段と、
所定方向に走行するように駆動されて、トナー像が担持される像担持体と、
前記潜像担持体、又は前記像担持体に当接して転写ニップ部を形成する転写回転体と、
前記転写回転体、及び/又は前記像担持体を介して前記転写回転体に当接する転写対向回転体に転写バイアスを印加して、前記転写ニップ部に搬送される記録媒体にトナー像を転写するバイアス印加部と、
前記バイアス印加部を制御する制御部と、
を備える画像形成装置において、
前記潜像担持体又は前記像担持体の表面におけるトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段を備え、
前記バイアス印加部は、前記転写回転体に付着したトナーをクリーニングするクリーニングバイアス及び非画像部バイアスを前記転写回転体及び/又は前記転写対向回転体に印加可能に構成され、
前記制御部は、前記転写ニップ部において記録媒体が送出されてから次の記録媒体が送入されるまでの紙間時間に、前記バイアス印加部を制御して前記転写回転体のクリーニングを実施でき、
地肌部に対応する非画像部だけからなる地肌汚れパターンを前記潜像担持体の表面に形成し、前記地肌汚れパターンのトナー付着量を前記トナー付着量検知手段によって検知した結果に基づいて、紙間時間を広げて前記転写回転体のクリーニングを実施することを特徴とする画像形成装置。
A latent image carrier,
Charging means for charging the moving surface of the latent image carrier,
A charging power source for outputting a charging bias for supplying to the charging means,
A latent image writing means for writing a latent image on the surface of the latent image carrier charged by the charging means,
Developing means for developing the latent image to obtain a toner image,
An image carrier on which a toner image is carried by being driven so as to travel in a predetermined direction,
A latent image carrier, or a transfer rotary member that contacts the image carrier to form a transfer nip portion;
A transfer bias is applied to the transfer rotary member and / or a transfer counter rotary member that is in contact with the transfer rotary member via the image carrier to transfer a toner image to a recording medium conveyed to the transfer nip portion. A bias applying section,
A control unit for controlling the bias applying unit,
In an image forming apparatus including
A toner adhesion amount detection means for detecting the toner adhesion amount on the surface of the latent image carrier or the image carrier,
The bias applying unit is configured to be able to apply a cleaning bias and a non-image part bias for cleaning the toner adhering to the transfer rotator to the transfer rotator and / or the transfer counter rotator.
The control unit can control the bias applying unit and perform cleaning of the transfer rotary member during a paper interval time from when a recording medium is fed at the transfer nip portion until when the next recording medium is fed. ,
A background stain pattern formed of only a non-image portion corresponding to the background portion is formed on the surface of the latent image carrier, and based on the result of detecting the toner adhesion amount of the background stain pattern by the toner adhesion amount detection means, the paper An image forming apparatus, characterized in that cleaning of the transfer rotary member is performed with an increased time interval.
前記転写回転体に当接離間できるクリーニングブレードを備える請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a cleaning blade that can contact and separate from the transfer rotating body. 紙間時間を広げて前記転写回転体のクリーニングを実施すると同時に、前記潜像担持体の表面電位と前記現像手段の現像電位の差(地肌ポテンシャル)を広げる制御を行う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。 The control is performed to widen the difference between the surface potential of the latent image carrier and the developing potential of the developing means (background potential) at the same time as cleaning the transfer rotator by extending the paper interval time. The image forming apparatus according to 1 or 2. 紙間時間を広げて前記転写回転体のクリーニングを実施すると同時に、印刷中のトナー濃度を下げる制御を行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the time between sheets is extended to perform cleaning of the transfer rotator, and at the same time, control is performed to reduce the toner concentration during printing.
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