JP2006084512A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの機能を合わせ持つ複合機等の画像形成装置であって、電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、中間転写体を有する画像形成装置における二次転写の技術に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multifunction machine having these functions, and more particularly to an electrophotographic image forming apparatus, and more particularly to secondary transfer in an image forming apparatus having an intermediate transfer member. Related to technology.
電子写真方式の画像形成装置には、感光体等の像担持上に帯電、露光及び現像によりトナー像を形成し、形成したトナー像を中間転写体に一次転写し、中間転写体上のトナー像をさらに転写材に二次転写する方式のものがある。このような画像形成装置は、カラー画像形成装置において多く用いられ、複数の感光体上に単色トナー像を形成し、中間転写体上に転写することにより、中間転写体上で単色トナー像を重ね合わせて多色トナー像を形成し、形成した多色トナー像を転写材に転写している。 In an electrophotographic image forming apparatus, a toner image is formed on an image carrier such as a photoreceptor by charging, exposure and development, and the formed toner image is primarily transferred to an intermediate transfer member, and then the toner image on the intermediate transfer member In addition, there is a method of performing secondary transfer onto a transfer material. Such an image forming apparatus is often used in a color image forming apparatus, and forms a single color toner image on a plurality of photoconductors and transfers the image onto the intermediate transfer body, thereby superimposing the single color toner images on the intermediate transfer body. In addition, a multicolor toner image is formed, and the formed multicolor toner image is transferred to a transfer material.
中間転写体を用い、二次転写を行う画像形成プロセスにおいては、環境の影響、現像剤のトナー濃度、一次転写の条件等により二次転写における転写性が変化し、画質が低下する場合がある。すなわち、環境温度、環境湿度、現像剤のトナー像度等の変化により、中間転写体上のトナー像のトナー帯電量が変化したり、一次転写の回数により、異なるトナー帯電量となって、転写性が変化し画質低下の原因となる。 In an image forming process in which an intermediate transfer member is used for secondary transfer, the transferability in secondary transfer may change due to environmental influences, developer toner concentration, primary transfer conditions, etc., and image quality may deteriorate. . That is, the toner charge amount of the toner image on the intermediate transfer member changes due to changes in the environmental temperature, environmental humidity, developer toner image degree, etc., or the toner charge amount varies depending on the number of primary transfers. Changes in image quality and causes deterioration in image quality.
このような画質低下を防止するために、特許文献1、2では、二次転写前に中間転写体上のトナー像を帯電することにより、トナーの帯電量を均一化して、均一な二次転写を行うことが提案されている。 In order to prevent such deterioration in image quality, in Patent Documents 1 and 2, the toner image on the intermediate transfer member is charged before the secondary transfer, thereby uniformizing the charge amount of the toner and performing a uniform secondary transfer. Has been proposed to do.
また、特許文献2においては、中間転写体上のトナー像の電位を検出し、検出値に基づいて、二次転写前の帯電を制御することが提案されている。
中間転写体上のトナー像を構成しているトナーの帯電量は、環境、現像剤のトナー濃度、現像剤に使用履歴等により変化する。従って、トナーの帯電量の変化に応じて、二次転写における適正な転写条件も変化するので、特許文献1、2で開示されている二次転写における転写条件を整えるための転写前帯電を行うことが二次転写における転写性を向上し、安定させる上で有効な手段となる。 The charge amount of the toner constituting the toner image on the intermediate transfer member varies depending on the environment, the toner concentration of the developer, the usage history of the developer, and the like. Accordingly, appropriate transfer conditions in the secondary transfer also change in accordance with the change in the toner charge amount. Therefore, pre-transfer charging for adjusting the transfer conditions in the secondary transfer disclosed in Patent Documents 1 and 2 is performed. This is an effective means for improving and stabilizing transferability in secondary transfer.
また、特許文献2において用いられている手段、すなわち、中間転写体上のトナー像の電位を検出し、検出した電位に応じて転写前帯電の条件を制御することは、二次転写を適正な条件で行う上で更に有効な手段である。 In addition, the means used in Patent Document 2, that is, detecting the potential of the toner image on the intermediate transfer member and controlling the pre-transfer charging conditions according to the detected potential, makes the secondary transfer appropriate. This is a more effective means for performing under conditions.
しかしながら、単に中間転写体上のトナー像の電位に基づいた制御では、次のような問題があり、良好な二次転写が行われない場合がある。 However, the control based solely on the potential of the toner image on the intermediate transfer member has the following problems, and good secondary transfer may not be performed.
すなわち、第1に転写前帯電手段により帯電を行うことにより、二次転写における転写条件が変化するために、転写前帯電手段による帯電を種々変えた場合に、それに応じて転写における適正条件が変化し、一定の条件で転写を行ったときに、転写不良が起こる。 That is, firstly, the transfer conditions in the secondary transfer change due to the charging by the pre-transfer charging means. Therefore, when the charging by the pre-transfer charging means is changed variously, the appropriate conditions in the transfer change accordingly. However, when transfer is performed under certain conditions, transfer failure occurs.
第2に、トナー像の表面電位の検出結果からは、正確なトナーの帯電量は得られない。これに対して、転写の条件は、トナーの帯電量に依存するので、表面電位の検出結果に基づいた制御を行った時には、常に適正な転写条件が設定されるとは限らない。 Second, an accurate charge amount of toner cannot be obtained from the detection result of the surface potential of the toner image. On the other hand, since the transfer condition depends on the charge amount of the toner, the appropriate transfer condition is not always set when the control based on the detection result of the surface potential is performed.
第3に、一定濃度の単一パターンのトナー像の電位を検出した検出結果によって帯電制御を行ったのでは、常に適正な転写条件が設定されるとは限らない。 Third, if the charge control is performed based on the detection result obtained by detecting the potential of a single pattern toner image having a constant density, an appropriate transfer condition is not always set.
転写前帯電の制御を行う場合には、所定のパターンのトナー像を中間転写体上に形成し、形成したトナー像の電位を検出して、転写前帯電手段の作動条件を設定する制御が行われるが、環境の変化や現像剤のトナー濃度の変化により、トナー像の濃度が変化した場合には、転写前帯電手段による帯電が適正値がら外れることが生じうる。 When controlling the pre-transfer charging, control is performed to form a toner image of a predetermined pattern on the intermediate transfer member, detect the potential of the formed toner image, and set the operating conditions of the pre-transfer charging means. However, when the density of the toner image changes due to a change in environment or a change in the toner density of the developer, the charge by the pre-transfer charging means may deviate from an appropriate value.
このような理由から、特許文献2に開示されている転写前帯電の制御では、常に適正な転写を行うことが保証されず、転写ムラによる画質の低下が避けられない。 For this reason, in the control of pre-transfer charging disclosed in Patent Document 2, it is not guaranteed that proper transfer is always performed, and deterioration in image quality due to transfer unevenness cannot be avoided.
本発明は、従来の転写前帯電におけるこのような問題を解決することを目的とする。 An object of the present invention is to solve such problems in conventional pre-transfer charging.
前記目的は、下記の発明により達成される。
(請求項1)
像担持体、
該像担持体上にトナー像を形成する像形成手段、
中間転写体、
前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段、
前記中間転写体上にトナー像を転写材に転写する二次転写手段、
二次転写後の前記中間転写体をクリーニングする中間転写体クリーニング手段及び、
前記一次転写手段と前記二次転写手段の間において、前記中間転写体に対して電荷を付与する電荷付与手段を有する画像形成装置において、
前記中間転写体の表面電位を検出する電位検出手段及び制御手段を有し、
該制御手段は、前記電位検出手段が検出した、前記電荷付与手段による電荷付与前の前記中間転写体上のトナー像の電位に基づいて、前記電荷付与手段の作動条件を設定するとともに、
前記電位検出手段が検出した、前記電荷付与手段による電荷付与後の前記中間転写体上のトナー像の電位に基づいて、前記二次転写手段の作動条件を設定することを特徴とする画像形成装置。
(請求項2)
前記電位検出手段は、前記中間転写手段の移動方向に関して、前記電荷付与手段の下流、且つ、前記二次転写手段の上流に配置されたことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
(請求項3)
像担持体、
該像担持体上にトナー像を形成する像形成手段、
中間転写体、
前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段、
前記中間転写体上にトナー像を転写材に転写する二次転写手段、
二次転写後の前記中間転写体をクリーニングする中間転写体クリーニング手段及び、
前記一次転写手段と前記二次転写手段の間において、前記中間転写体に対して電荷を付与する電荷付与手段を有する画像形成装置において、
前記中間転写体の表面電位を検出する電位検出手段、前記中間転写体上のトナー像の濃度を検出する濃度検出手段及び制御手段を有し、
該制御手段は、前記電位検出手段が検出した、前記中間転写体上に形成された所定パターンのトナー像の電位及び前記濃度検出手段が検出した前記所定パターンのトナー像の濃度に基づいて、前記電荷付与手段の作動条件を設定することを特徴とする画像形成装置。
(請求項4)
前記制御手段は、前記電位検出手段が検出した電位が、所定の基準値以上のときにのみ、前記電荷付与手段が電荷付与を行うように制御することを特徴とする画像形成装置。
(請求項5)
像担持体、
該像担持体上にトナー像を形成する像形成手段、
中間転写体、
前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段、
前記中間転写体上にトナー像を転写材に転写する二次転写手段、
二次転写後の前記中間転写体をクリーニングする中間転写体クリーニング手段並びに、
帯電電極及びグリッドを有し、前記一次転写手段と前記二次転写手段の間において、前記中間転写体に対して電荷を付与する電荷付与手段を有する画像形成装置において、
前記中間転写体の表面電位を検出する電位検出手段及び制御手段を有し、
前記制御手段は、前記電位検出手段が検出した、前記中間転写体上に形成されたトナー付着量の異なるトナー像の複数の表面電位から、前記グリッドの電位を制御することを特徴とする画像形成装置。
(請求項6)
前記制御手段は、前記複数の表面電位のうちの所定の基準値を超え、且つ、最も低い値の前記表面電位に基づいて、前記グリッド電位を設定することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
The object is achieved by the following invention.
(Claim 1)
Image carrier,
Image forming means for forming a toner image on the image carrier;
Intermediate transfer member,
Primary transfer means for transferring a toner image on the image carrier to the intermediate transfer member;
Secondary transfer means for transferring a toner image onto a transfer material on the intermediate transfer member;
An intermediate transfer member cleaning means for cleaning the intermediate transfer member after the secondary transfer; and
In the image forming apparatus having a charge applying unit for applying a charge to the intermediate transfer body between the primary transfer unit and the secondary transfer unit,
Having a potential detection means and a control means for detecting the surface potential of the intermediate transfer member;
The control unit sets the operating condition of the charge applying unit based on the potential of the toner image on the intermediate transfer body before the charge applying by the charge applying unit detected by the potential detecting unit,
An operation condition of the secondary transfer unit is set based on the potential of the toner image on the intermediate transfer body after the charge is applied by the charge application unit detected by the potential detection unit. .
(Claim 2)
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the potential detection unit is disposed downstream of the charge applying unit and upstream of the secondary transfer unit with respect to a moving direction of the intermediate transfer unit.
(Claim 3)
Image carrier,
Image forming means for forming a toner image on the image carrier;
Intermediate transfer member,
Primary transfer means for transferring a toner image on the image carrier to the intermediate transfer member;
Secondary transfer means for transferring a toner image onto a transfer material on the intermediate transfer member;
An intermediate transfer member cleaning means for cleaning the intermediate transfer member after the secondary transfer; and
In the image forming apparatus having a charge applying unit for applying a charge to the intermediate transfer body between the primary transfer unit and the secondary transfer unit,
A potential detection means for detecting the surface potential of the intermediate transfer member, a density detection means for detecting the density of the toner image on the intermediate transfer member, and a control means;
The control means is based on the potential of the toner image of the predetermined pattern formed on the intermediate transfer member detected by the potential detection means and the density of the toner image of the predetermined pattern detected by the density detection means. An image forming apparatus characterized in that an operating condition of a charge applying unit is set.
(Claim 4)
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the charge applying unit to apply a charge only when the potential detected by the potential detecting unit is equal to or higher than a predetermined reference value.
(Claim 5)
Image carrier,
Image forming means for forming a toner image on the image carrier;
Intermediate transfer member,
Primary transfer means for transferring a toner image on the image carrier to the intermediate transfer member;
Secondary transfer means for transferring a toner image onto a transfer material on the intermediate transfer member;
Intermediate transfer member cleaning means for cleaning the intermediate transfer member after secondary transfer, and
In an image forming apparatus having a charging electrode and a grid, and having a charge applying unit that applies a charge to the intermediate transfer body between the primary transfer unit and the secondary transfer unit.
Having a potential detection means and a control means for detecting the surface potential of the intermediate transfer member;
The control unit controls the potential of the grid from a plurality of surface potentials of toner images formed on the intermediate transfer body and having different toner adhesion amounts detected by the potential detection unit. apparatus.
(Claim 6)
6. The control unit according to claim 5, wherein the control unit sets the grid potential based on the surface potential having a lowest value that exceeds a predetermined reference value among the plurality of surface potentials. Image forming apparatus.
請求項1〜6の何れかの発明により、二次転写における高い転写性が安定して維持され、高画質の画像が安定的に形成される。 According to the invention of any one of claims 1 to 6, high transferability in secondary transfer is stably maintained, and a high-quality image is stably formed.
請求項1又は請求項2の発明により、電荷付与手段によるトナー像の帯電電位が変化する場合でも、二次転写の転写性が安定し、高画質の画像が安定して形成される。 According to the first or second aspect of the invention, even when the charging potential of the toner image by the charge applying unit changes, the transferability of the secondary transfer is stable, and a high-quality image is stably formed.
請求項3〜6のいずれかの発明により、環境の変化や現像剤のトナー濃度の変化により、現像におけるトナーの帯電量が変化した場合でも、安定した二次転写が行われ、高画質の画像が形成される。 According to the invention of any one of claims 3 to 6, stable secondary transfer is performed even when the charge amount of the toner in development changes due to a change in environment or a change in toner density of the developer, and a high-quality image is obtained. Is formed.
請求項4の発明により、簡単な制御により安定した二次転写が行われるようになる。 According to the invention of claim 4, stable secondary transfer can be performed by simple control.
以下に本発明を実施の形態を用いて説明するが、本発明は実施の形態に限られない。なお、以下の説明においてトナーの帯電量とは、例えば、μC/gのように、トナーの単位質量当たりの電荷を言う。
<実施の形態1>
図1は、本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置を示す図である。
The present invention will be described below with reference to embodiments, but the present invention is not limited to the embodiments. In the following description, the charge amount of toner refers to the charge per unit mass of toner, for example, μC / g.
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a diagram showing a color image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
このカラー画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部20Y、20M、20C、20Kと、中間転写ユニットと、給紙搬送装置及び定着装置8を有する。
This color image forming apparatus is called a tandem type color image forming apparatus, and includes a plurality of sets of
イエロー色の画像を形成する画像形成部20Yは、像担持体としての感光体1Yの周囲に配置された帯電装置2Y、露光装置3Y、現像装置4Y、一次転写手段5Y及びクリーニング手段6Yを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部20Mは、像担持体としての感光体1Mの周囲に配置された帯電装置2M、露光装置3M、現像装置4M、一次転写手段5M及びクリーニング手段6Mを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部20Cは、像担持体としての感光体1Cの周囲に配置された帯電装置2C、露光装置3C、現像装置4C、一次転写手段5C及びクリーニング手段6Cを有する。黒色画像を形成する画像形成部20Kは、像担持体としての感光体1Kの周囲に配置された帯電装置2K、露光装置3K、現像装置4K、一次転写手段5K及びクリーニング手段6Kを有する。
The
半導電性であり、ベルト状の中間転写体7は、複数のローラにより巻回され、循環移動可能に支持される。
The belt-like
帯電装置2Y、露光装置3Y及び現像装置4Yからなる像形成手段により、帯電、露光及び現像が感光体1Yに対して行われ、感光体上にイエロートナー像が形成される。同様に、帯電装置2M、露光装置3M及び現像装置4Mからなる像形成手段により、マゼンタトナー像が感光体1M上に形成され、帯電装置2C、露光装置3C及び現像装置4Cからなる像形成手段により、シアントナー像が感光体1C上に形成され、帯電装置2K、露光装置3K及び現像装置4Kからなる像形成手段により、黒トナー像が感光体1K上に形成される。これらの単色トナー像は転写ローラ5Y、5M、5C、5Kにより中間転写体7に転写され、重ね合わされて多色トナー像が形成される。
The image forming means including the
感光体1としては、OPC感光体やaSi感光体等の周知のものが用いられるが、OPC感光体が好ましく、特に、負帯電性のOPC感光体が好ましく本実施の形態では、負帯電性のOPCが用いられる。 As the photosensitive member 1, a well-known one such as an OPC photosensitive member or an aSi photosensitive member is used. An OPC photosensitive member is preferable, and a negatively charging OPC photosensitive member is particularly preferable. OPC is used.
帯電装置2としては、スコロトロン、コロトロン等のコロナ放電装置が用いられるが、スコロトロン放電装置が好ましく用いられる。 As the charging device 2, a corona discharge device such as a scorotron or a corotron is used, and a scorotron discharge device is preferably used.
露光装置としては、レーザ、LEDアレイ等、画像データに従って発光する発光素子が用いられる。 As the exposure apparatus, a light emitting element that emits light according to image data, such as a laser or an LED array, is used.
現像装置4としては、キャリアとトナーとを主成分とする二成分現像剤を用いる現像装置又はキャリアの含まず、トナーを主成分とする一成分現像剤を用いる現像装置が用いられるが、小粒径トナーを用いた二成分現像装置が好ましい。また、正規現像で現像を行うもの又は反転現像を行うものを現像装置に用いることができるが、現像スリーブ4aに感光体1の帯電と同極性の現像バイアスを印加し、感光体の帯電と同極性に帯電されたトナーで現像を行う反転現像が好ましく、本実施の形態では、負帯電トナーを用いた反転現像により現像が行われる。 As the developing device 4, a developing device using a two-component developer mainly composed of a carrier and a toner or a developing device using a one-component developer mainly composed of a toner without using a carrier is used. A two-component developing device using a diameter toner is preferable. In addition, a developing device that performs development by regular development or a device that performs reversal development can be used in the developing device. However, a developing bias having the same polarity as the charging of the photosensitive member 1 is applied to the developing sleeve 4a, and the charging of the photosensitive member is the same. Reversal development in which development is performed with toner charged to polarity is preferable. In this embodiment, development is performed by reversal development using negatively charged toner.
小粒径トナーとしては、体積平均粒径が3〜6μmのものが好ましい。 As the toner having a small particle diameter, a toner having a volume average particle diameter of 3 to 6 μm is preferable.
体積平均粒径は、体積基準の平均粒径であって、湿式分散機を備えた「コールターカウンターTA−II」又は「コールターマルチサイザー」(いずれもコールター社製)により測定した値である。 The volume average particle diameter is an average particle diameter based on volume, and is a value measured by “Coulter Counter TA-II” or “Coulter Multisizer” (both manufactured by Coulter, Inc.) equipped with a wet disperser.
このような小粒径トナーにより高解像力を有する高画質の画像を形成することができる。体積平均粒径が6μmより大のトナーでは、高画質の特徴が弱まる。 A high-quality image having a high resolving power can be formed by such a small particle size toner. A toner having a volume average particle diameter larger than 6 μm weakens the characteristics of high image quality.
体積平均粒径が3μmよりも小さいトナーを用いた場合、かぶり等による画質の低下が起きやすくなる。 When a toner having a volume average particle size of less than 3 μm is used, the image quality is likely to deteriorate due to fogging.
また、本発明においては、球形トナーが望ましく、その球形化度が0.94以上、0.98以下であることが望ましい。 In the present invention, spherical toner is desirable, and the degree of spheroidization is desirably 0.94 or more and 0.98 or less.
球形化度=(粒子投影像と同一面積の円の周囲長)/(粒子投影像の周囲長)
前記球形化度は、500個の樹脂粒子について、走査型電子顕微鏡又はレーザ顕微鏡により500倍に拡大した樹脂粒子の写真を撮影し、画像解析装置「SCANNING IMAGE ANALYSER」(日本電子社製)を使用して写真画像の解析を行って円形度を測定し、その算術平均値を求めることにより算出することができる。また簡便な測定方法としては、「FPIA−1000」(東亜医用電子株式会社製)により測定することができる。
Degree of spheroidization = (perimeter of a circle with the same area as the particle projection image) / (perimeter of the particle projection image)
The degree of spheroidization is obtained by taking a photograph of resin particles enlarged 500 times with a scanning electron microscope or laser microscope for 500 resin particles, and using an image analysis apparatus “SCANNING IMAGE ANALYSER” (manufactured by JEOL Ltd.) Then, the photographic image is analyzed, the circularity is measured, and the arithmetic average value can be obtained. Moreover, as a simple measuring method, it can measure with "FPIA-1000" (made by Toa Medical Electronics Co., Ltd.).
球形化度が0.94より小の場合は、現像装置内で強いストレスを受ける結果、粉砕され、カブリやトナー飛散が発生し易くなる。また、球形化度が0.98よりも大の場合には、クリーニング性能を高く維持することが困難になる場合がある。 When the spheroidization degree is less than 0.94, it is crushed as a result of being subjected to strong stress in the developing device, and fog and toner scattering are likely to occur. If the sphericity is greater than 0.98, it may be difficult to maintain high cleaning performance.
前記のような小粒径、且つ、球形化度の高いトナーには重合トナーを用いることが望ましい。 For the toner having a small particle diameter and a high sphericity as described above, it is desirable to use a polymerized toner.
重合トナーは、トナー用バインダー樹脂の生成とトナー形状がバインダー樹脂の原料モノマー又はプレポリマーの重合及びその後の化学的処理により形成されて得られるトナーを意味する。より具体的には、懸濁重合又は乳化重合等の重合反応と必要によりその後に行われる粒子同士の融着工程を経て得られるトナーを意味する。重合トナーでは、原料モノマー又はプレポリマーを水系で均一に分散した後に重合させトナーを製造することから、トナーの粒度分布及び形状の均一なトナーが得られる。 The polymerized toner means a toner obtained by forming a binder resin for toner and forming the toner shape by polymerization of a raw material monomer or prepolymer of the binder resin and subsequent chemical treatment. More specifically, it means a toner obtained through a polymerization reaction such as suspension polymerization or emulsion polymerization and, if necessary, a step of fusing particles between them. In a polymerized toner, a raw material monomer or prepolymer is uniformly dispersed in an aqueous system and then polymerized to produce a toner, so that a toner having a uniform toner particle size distribution and shape can be obtained.
具体的には懸濁重合法により作製されるものや、乳化液を加えた水系媒体の液中にて単量体を乳化重合して微粒の重合粒子を製造し、その後に、有機溶媒、凝集剤等を添加して会合する方法で製造することができる。会合の際にトナーの構成に必要な離型剤や着色剤などの分散液と混合して会合させ調製する方法や、単量体中に離型剤や着色剤などのトナー構成成分を分散した上で乳化重合する方法などがあげられる。ここで会合とは樹脂粒子および着色剤粒子が複数個融着することをいう。 Specifically, a polymer is produced by emulsion polymerization of a monomer in a liquid of an aqueous medium to which an emulsion is added or a suspension polymerization method, and then an organic solvent, agglomeration is produced. It can manufacture by the method of adding an agent etc. and making it associate. A method of preparing by mixing with a dispersion liquid of a release agent or a colorant necessary for the constitution of the toner at the time of association, or a toner component such as a release agent or a colorant dispersed in a monomer Examples thereof include emulsion polymerization. Here, the association means that a plurality of resin particles and colorant particles are fused.
5Aは二次転写手段であり、導電性のゴムローラからなる転写ローラ5AR及び電源5AEからなる。
6Aは中間転写体7をクリーニングする中間転写体クリーニング手段、8は転写材Pにトナー像を定着する定着装置である。
6A is an intermediate transfer member cleaning means for cleaning the
一方、転写ローラ5Aにより転写材Pに二次転写後、中間転写体7は、中間転写体クリーニング手段6Aを通過し、クリーニングされる。
On the other hand, after the secondary transfer to the transfer material P by the
9はスコロトロン帯電器からなる電荷付与手段であり、帯電電極91及びグリッド92を有する。
Reference numeral 9 denotes a charge applying means comprising a scorotron charger, which has a charging
10は中間転写体上のトナー像を濃度を検知する濃度検出手段としての濃度センサ、11は中間転写体7の表面電位を検出する電位検出手段としての電位センサである。
図1〜図3を用いて画像形成工程及び電荷付与手段9の作動条件及び二次転写手段5Aの作動条件を設定する条件設定工程について説明する。図2は制御系のブロック図、図3は条件設定工程のフローチャートである。
A condition setting process for setting the image forming process, the operating condition of the charge applying unit 9, and the operating condition of the
装置全体を制御する制御手段CRは転写材Pに画像を形成する画像形成工程において、画像形成部20Y、20M、20C及び20Kにおいてトナー像を形成し、中間転写体7に転写し、中間転写体7上に単色トナー像が重なった多色トナー像を形成する。
The control means CR for controlling the entire apparatus forms a toner image in the
中間転写体7上の多色トナー像は二次転写手段5Aにより転写材Pに転写され、定着装置8において定着される。
The multicolor toner image on the
前記条件設定工程において、制御手段CRは、図3のSTEP1において、画像形成部20Y、20M、20C及び20Kの1以上において、所定形状且つ所定濃度の第1の基準トナー像を形成し、中間転写体7に転写する。
In the condition setting step, the control unit CR forms a first reference toner image having a predetermined shape and a predetermined density in one or more of the
このような所定形状、所定濃度の第1の基準トナー像は、矩形、円形等の所定の形状であり、均一な濃度パターンを形成する一定の画素値の露光データで露光装置の光源を発光させることにより形成される。 The first reference toner image having a predetermined shape and a predetermined density has a predetermined shape such as a rectangle or a circle, and causes the light source of the exposure apparatus to emit light with exposure data having a certain pixel value that forms a uniform density pattern. Is formed.
イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像又は黒トナー像であっても良いに、2色以上の重ね合わせ像であっても良い。 It may be a yellow toner image, a magenta toner image, a cyan toner image, or a black toner image, or may be a superimposed image of two or more colors.
中間転写体7上に転写された第1の基準トナー像は中間転写体7の循環移動により電位センサ11を通過し、電位センサ11により、トナー像の電位が検出される(STEP2)。
The first reference toner image transferred onto the
検出された電位に基づいて電荷付与手段9の作動条件が設定される(STEP3)。 Based on the detected potential, the operating condition of the charge applying means 9 is set (STEP 3).
図2におけるメモリMRには、トナー像の電位に対する電荷付与手段9の作動条件、すなわち、帯電電極91及びグリッド92への印加電圧のルックアップテーブルが格納されており、制御手段CRが該ルックアップテーブルを参照して。検出値に対する適正な帯電電極電圧、グリッド電位を選択し設定する。
The memory MR in FIG. 2 stores an operating condition of the charge applying unit 9 with respect to the potential of the toner image, that is, a look-up table of applied voltages to the charging
次に、前記所定形状、所定濃度の第2の基準トナー像が更に画像形成部20Y、20M、20C及び20Kの1以上において形成され、中間転写体7に形成される(STEP4)。第2の基準トナー像は、STEP3において設定された条件で作動する電荷付与手段9により帯電される(STEP5)。
Next, the second reference toner image having the predetermined shape and the predetermined density is further formed in one or more of the
帯電された第2の基準トナー像の電位を電位センサ11が検出し(STEP6)、検出結果に基づいて、二次転写手段51の作動条件、すなわち、電源5AEによる印加電圧が設定される。二次転写手段5Aの電源5AEの印加電圧は、検出された電圧に対する適正電圧のルックアップテーブルとしてメモリMRに記憶されており、制御手段CRは該ルックアップテーブルを参照して、印加電圧を選択し設定する。
The
電荷付与手段9及び二次転写手段5Aは前記画像形成工程において、前記条件設定工程により設定された作動条件で作動し、トナー像の帯電及び二次転写を行う。
In the image forming step, the charge applying unit 9 and the
なお、前記第1の基準トナー像と前記第2の基準トナー像とを1個の基準トナー像とすることもできる。 Note that the first reference toner image and the second reference toner image may be a single reference toner image.
すなわち、中間転写体1を1周以上循環させ、最初に基準トナー像を電荷付与手段9により帯電することなく、その電位を電位センサ11で検出し、基準トナー像をクリーニングすることなく、中間転写体を1周循環させ、次に電荷付与手段9を通過するときに帯電し、帯電した基準トナー像の電位を検出する。最初の検出値に基づいて電荷付与手段9の作動条件を設定し、次の検出値に基づいて二次転写手段5Aの作動条件を設定する。
That is, the intermediate transfer member 1 is circulated one or more times, and the potential is detected by the
以上説明した電荷付与手段9及び二次転写手段5Aの作動条件の設定により、電荷付与手段及び二次転写手段5Aがともに、最適に設定され、二次転写における高転写性が安定して維持され、高画質の画像が安定して形成される。
<実施の形態2>
図4は本発明の実施の形態2における制御系のブロック図、図5は電荷付与手段9の作動条件を設定する工程のフローチャートである。
By setting the operating conditions of the charge applying means 9 and the secondary transfer means 5A described above, both the charge applying means and the secondary transfer means 5A are set optimally, and high transferability in the secondary transfer is stably maintained. High-quality images are stably formed.
<Embodiment 2>
FIG. 4 is a block diagram of a control system according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a flowchart of a process for setting the operating condition of the charge applying unit 9.
電荷付与手段9の作動条件を設定する条件設定工程において、制御手段CRは実施の形態1におけると同様に、均一な濃度パターンを形成する一定の画素値の露光データで露光装置の光源を発光させることにより中間転写体7上に基準トナー像を形成する(STEP10)。 In the condition setting step of setting the operating condition of the charge applying unit 9, the control unit CR causes the light source of the exposure apparatus to emit light with exposure data of a certain pixel value forming a uniform density pattern, as in the first embodiment. As a result, a reference toner image is formed on the intermediate transfer member 7 (STEP 10).
STEP11において、形成されたトナー像の電位が電位センサ11により検出され、STEP12において、形成された基準トナー像の濃度が濃度センサ10により検出される。次に、検出された基準トナー像の電位及び濃度に基づいて、STEP13において、電荷付与手段9の作動条件、すなわち、電源91E、92Eの出力電圧が設定される。電源91E、92Eの出力電圧は、基準トナー像の濃度及び電位に対する適正値のルックアップテーブルから選択される。このようなルックアップテーブルはメモリMRに記憶されている。
In
電位センサ11により検出されるトナー像の電位は、トナーの帯電量とトナーの付着量とに依存する。本実施の形態においては、濃度センサ10でトナー濃度を検出することにより、トナーの付着量を検出し、検出されたトナーの付着量と電位センサ11により検出されたトナー像の電位とからトナーの帯電量を求め、求められたトナーの帯電量に基づいて、電荷付与手段9の作動条件を設定するという原理を用いており、このような制御により、二次転写されるトナー像の帯電量がほぼ一定になって、均一で高い転写性が維持される。
The potential of the toner image detected by the
転写における転写性はトナーの帯電量に依存するが、トナーの帯電量が所定の閾値以下において、すなわち、トナーを中間転写体7に引きつける静電力が所定値以下では適正な転写性がが得られ、前記閾値を超える帯電量のトナーが中間転写体7上ある場合に、トナーが中間転写体7から転写材Pに移動しないという現象が起こる。
Transferability in transfer depends on the charge amount of the toner, but when the charge amount of the toner is not more than a predetermined threshold value, that is, when the electrostatic force for attracting the toner to the
従って、トナー像の濃度に対応したトナー像の電位の基準値を設定し、電位センサ11が検出した電位が該基準値を超えたときに、電荷付与手段9による帯電を行い中間転写体7上のトナー像の電位を低下させることにより適正な転写が行われるようになる。
Accordingly, a reference value of the potential of the toner image corresponding to the density of the toner image is set, and when the potential detected by the
このことから、画像濃度に対するトナー像の電位の基準値を設定し、該基準値に基づいて電荷付与手段9を制御することにより、簡単な制御で良好な転写性を維持することが可能となる。
<実施の形態3>
本実施の形態に係る画像形成装置の構成は図1、2に示すものである。図6は本実施の形態における電荷付与手段9の作動条件の設定工程のフローチャートである。
Therefore, by setting a reference value of the potential of the toner image with respect to the image density and controlling the charge applying unit 9 based on the reference value, it is possible to maintain good transferability with simple control. .
<Embodiment 3>
The configuration of the image forming apparatus according to this embodiment is shown in FIGS. FIG. 6 is a flowchart of an operation condition setting process of the charge applying means 9 in the present embodiment.
STEP20において、中間転写体7上に、濃度の異なるパターンからなる基準トナー像が形成される。このようなトナー像は、画素値が段階的に変わる画像データで露光装置の発光素子を発光させる、いわゆるウェッジ露光により形成される。
STEP21において、電位センサ11が中間転写体7のの基準トナー像の濃度を検知し、STEP22において、検知された複数の電位を用いて電荷付与手段9のグリッド92への印加電圧が設定される。
In STEP 20, a reference toner image having patterns with different densities is formed on the
In STEP 21, the
画像形成工程においては、前記の条件設定工程において設定された作動条件で電荷付与手段9が二次転写の前に中間転写体7を帯電し、帯電後に二次転写手段5Aによる転写が行われる。
In the image forming process, the charge applying means 9 charges the
STEP22における設定の具体的な例としては、次のようなものがある。 Specific examples of settings in STEP 22 include the following.
基準電位を設定し、電位センサ11により検出された複数の電位のうちの該基準電位以上であって、最低の電位を選択する。そして、選択された電位に相当するトナー付着量を決定する。
A reference potential is set, and the lowest potential that is equal to or higher than the reference potential among a plurality of potentials detected by the
例えば、10段階のウェッジ露光を行った場合に、最高濃度の第1段階から最低濃度の第10段階までのトナー付着量が予め実験により測定されている。従って、何番目のパターンが選択されたかが分かれば、トナー付着量が決定される。 For example, when 10 levels of wedge exposure are performed, the toner adhesion amount from the first level with the highest density to the 10th level with the lowest density is measured in advance by experiments. Therefore, if it is known what pattern is selected, the toner adhesion amount is determined.
このようにしてトナー付着量が決定されれば、対応する電位は基準電位であるので、トナー付着量と基準電位とからトナーの帯電量が算出される。 If the toner adhesion amount is determined in this way, the corresponding potential is the reference potential, and therefore the toner charge amount is calculated from the toner adhesion amount and the reference potential.
算出されたトナー帯電量に対応した最適のグリッド電位は予め実験により求められており、メモリMRにルックアップテーブルとして記憶されている。 The optimum grid potential corresponding to the calculated toner charge amount is obtained in advance by experiments and stored in the memory MR as a lookup table.
このようにして、制御手段CRは、STEP22においてグリッド92の電位を設定する。
In this way, the control means CR sets the potential of the
<実施例1(実施の形態1の実施例)>
図1に示す画像形成装置を用い、画像形成部20Yにおいてイエロー画像及び20Mにおいてマゼンタ画像をそれぞれ形成し、中間転写体7に転写し、重ね合わせて形成した一様な濃度のトナー像について、電位を測定した。
<Example 1 (Example of Embodiment 1)>
Using the image forming apparatus shown in FIG. 1, a yellow image and a magenta image are formed in the
トナー像の電位は−170Vであった。 The potential of the toner image was -170V.
あらかじめ用意したトナー像の電位対グリッド電位のルックアップテーブルから、電源92Eの出力−110Vを設定した。なお、帯電電極91への印加電圧は+5kV固定とした。
The output -110V of the
続いて、前記と同一の2色トナー像を中間転写対7上に形成し、設定した電荷付与手段9の前記条件、すなわち、帯電電圧+5kV、グリッド電位−110Vで中間転写体7を帯電し、帯電後のトナー像の電位を検出し、−130Vを得た。
Subsequently, the same two-color toner image as described above is formed on the
トナー像電位対二次転写電圧のルックアップテーブルから、電源5AEの出力電圧を+5kVに設定した。 From the look-up table of toner image potential versus secondary transfer voltage, the output voltage of the power source 5AE was set to +5 kV.
このようにして設定した条件、すなわち、電源91Eの出力+5kV、電源92Eの出力電圧−110V、電源5AEの出力電圧+5kVで画像形成工程を実施したが、高い二次転写率であり、高画質の画像が安定して得られた。
<実施例2(実施の形態2の実施例)>
図1に示す画像形成装置を用い、画像形成部20Yにおいてイエロー画像及び20Mにおいてマゼンタ画像をそれぞれ形成し、中間転写体7に転写し、重ね合わせて形成した一様な濃度のトナー像について、トナー像の電位及び画像濃度を測定した。
The image forming process was performed under the conditions set in this way, that is, the output of the
<Example 2 (Example of Embodiment 2)>
Using the image forming apparatus shown in FIG. 1, a yellow image and a magenta image are formed in the
トナー像の電位は−160V、画像濃度は1.4であった。 The potential of the toner image was −160 V and the image density was 1.4.
あらかじめ用意したトナー像電位及び画像濃度対グリッド電位のルックアップテーブルから電源92Eの出力−80Vを設定した。なお、帯電電極91への印加電圧は+5kV固定とした。
The output −80 V of the
このようにして設定した条件、すなわち、電源91Eの出力+5kV、電源92Eの出力電圧−80Vで画像形成工程を実施したが、高い二次転写率であり、高画質の画像が安定して得られた。なお、画像形成工程における二次転写における電源5AEの出力電圧は4/5kVであった。
<実施例3(実施の形態3の実施例)>
10水準の画素値の画像データに基づいた露光を行い、基準画像を中間転写体7上に形成した。
The image forming process was performed under the conditions set in this manner, that is, the output of the
<Example 3 (Example of Embodiment 3)>
Exposure was performed based on image data of 10-level pixel values, and a reference image was formed on the
基準電圧を−100Vに設定し、検出したトナー像の電位と比較した結果、6番目のパターンが、基準電位を超える最低の電位であった(トナー電位−103V)。 As a result of setting the reference voltage to −100 V and comparing it with the detected potential of the toner image, the sixth pattern was the lowest potential exceeding the reference potential (toner potential −103 V).
最高濃度(トナー付着量)から最低濃度(トナー付着量)までの段階対グリッド電位のルックアップテーブルが用意されており、該ルックアップテーブルから6番目のパターンに対するグリッド電位を−70Vに設定した。 A step-to-grid potential lookup table from the highest density (toner adhesion amount) to the lowest density (toner adhesion amount) is prepared, and the grid potential for the sixth pattern from the lookup table is set to -70V.
このようにして設定した条件、すなわち、電源91Eの出力+5kV、電源92Eの出力電圧−70Vで画像形成工程を実施したが、高い二次転写率であり、高画質の画像が安定して得られた。なお、画像形成工程における二次転写における電源5AEの出力電圧は5kVであった。
The image forming process was performed under the conditions set in this manner, that is, the output of the
1Y、1M、1C、1K 感光体
5A 二次転写手段
9 電荷付与手段
10 濃度センサ
11 電位センサ
91 帯電電極
92 グリッド
5AE、91E、92E 電源
CR 制御手段
1Y, 1M, 1C,
Claims (6)
該像担持体上にトナー像を形成する像形成手段、
中間転写体、
前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段、
前記中間転写体上にトナー像を転写材に転写する二次転写手段、
二次転写後の前記中間転写体をクリーニングする中間転写体クリーニング手段及び、
前記一次転写手段と前記二次転写手段の間において、前記中間転写体に対して電荷を付与する電荷付与手段を有する画像形成装置において、
前記中間転写体の表面電位を検出する電位検出手段及び制御手段を有し、
該制御手段は、前記電位検出手段が検出した、前記電荷付与手段による電荷付与前の前記中間転写体上のトナー像の電位に基づいて、前記電荷付与手段の作動条件を設定するとともに、
前記電位検出手段が検出した、前記電荷付与手段による電荷付与後の前記中間転写体上のトナー像の電位に基づいて、前記二次転写手段の作動条件を設定することを特徴とする画像形成装置。 Image carrier,
Image forming means for forming a toner image on the image carrier;
Intermediate transfer member,
Primary transfer means for transferring a toner image on the image carrier to the intermediate transfer member;
Secondary transfer means for transferring a toner image onto a transfer material on the intermediate transfer member;
An intermediate transfer member cleaning means for cleaning the intermediate transfer member after the secondary transfer; and
In the image forming apparatus having a charge applying unit for applying a charge to the intermediate transfer body between the primary transfer unit and the secondary transfer unit,
Having a potential detection means and a control means for detecting the surface potential of the intermediate transfer member;
The control unit sets the operating condition of the charge applying unit based on the potential of the toner image on the intermediate transfer body before the charge applying by the charge applying unit detected by the potential detecting unit,
An operation condition of the secondary transfer unit is set based on the potential of the toner image on the intermediate transfer body after the charge is applied by the charge application unit detected by the potential detection unit. .
該像担持体上にトナー像を形成する像形成手段、
中間転写体、
前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段、
前記中間転写体上にトナー像を転写材に転写する二次転写手段、
二次転写後の前記中間転写体をクリーニングする中間転写体クリーニング手段及び、
前記一次転写手段と前記二次転写手段の間において、前記中間転写体に対して電荷を付与する電荷付与手段を有する画像形成装置において、
前記中間転写体の表面電位を検出する電位検出手段、前記中間転写体上のトナー像の濃度を検出する濃度検出手段及び制御手段を有し、
該制御手段は、前記電位検出手段が検出した、前記中間転写体上に形成された所定パターンのトナー像の電位及び前記濃度検出手段が検出した前記所定パターンのトナー像の濃度に基づいて、前記電荷付与手段の作動条件を設定することを特徴とする画像形成装置。 Image carrier,
Image forming means for forming a toner image on the image carrier;
Intermediate transfer member,
Primary transfer means for transferring a toner image on the image carrier to the intermediate transfer member;
Secondary transfer means for transferring a toner image onto a transfer material on the intermediate transfer member;
An intermediate transfer member cleaning means for cleaning the intermediate transfer member after the secondary transfer; and
In the image forming apparatus having a charge applying unit for applying a charge to the intermediate transfer body between the primary transfer unit and the secondary transfer unit,
A potential detection means for detecting the surface potential of the intermediate transfer member, a density detection means for detecting the density of the toner image on the intermediate transfer member, and a control means;
The control means is based on the potential of the toner image of the predetermined pattern formed on the intermediate transfer member detected by the potential detection means and the density of the toner image of the predetermined pattern detected by the density detection means. An image forming apparatus characterized in that an operating condition of a charge applying unit is set.
該像担持体上にトナー像を形成する像形成手段、
中間転写体、
前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段、
前記中間転写体上にトナー像を転写材に転写する二次転写手段、
二次転写後の前記中間転写体をクリーニングする中間転写体クリーニング手段並びに、
帯電電極及びグリッドを有し、前記一次転写手段と前記二次転写手段の間において、前記中間転写体に対して電荷を付与する電荷付与手段を有する画像形成装置において、
前記中間転写体の表面電位を検出する電位検出手段及び制御手段を有し、
前記制御手段は、前記電位検出手段が検出した、前記中間転写体上に形成されたトナー付着量の異なるトナー像の複数の表面電位から、前記グリッドの電位を制御することを特徴とする画像形成装置。 Image carrier,
Image forming means for forming a toner image on the image carrier;
Intermediate transfer member,
Primary transfer means for transferring a toner image on the image carrier to the intermediate transfer member;
Secondary transfer means for transferring a toner image onto a transfer material on the intermediate transfer member;
Intermediate transfer member cleaning means for cleaning the intermediate transfer member after secondary transfer, and
In an image forming apparatus having a charging electrode and a grid, and having a charge applying unit that applies a charge to the intermediate transfer body between the primary transfer unit and the secondary transfer unit.
Having a potential detection means and a control means for detecting the surface potential of the intermediate transfer member;
The control unit controls the potential of the grid from a plurality of surface potentials of toner images formed on the intermediate transfer body and having different toner adhesion amounts detected by the potential detection unit. apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004266486A JP2006084512A (en) | 2004-09-14 | 2004-09-14 | Image forming apparatus |
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