JP5282450B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンター、FAXなどの画像形成に用いる画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus used for image formation such as a copying machine, a printer, and a FAX.
カラートナーを使用して画像を形成するプリンタ、複写機及びファクシミリ装置などのカラー画像形成装置において、近年装置の小型化及び低コスト化が加速している。また、一般的な電子写真の画像形成装置においては、カラーの色に応じて帯電電位供給電源を持ち、各色の濃度を一定にするために決められた現像バイアスに応じて、帯電電位と現像バイアスのポテンシャル差がほぼ均等となるように帯電電位を可変として制御している。そして、逆帯電トナーが白画像部につくのを阻止するために帯電電位(白画像電位)と現像バイアスの間に電界をかけている。一般的にほぼ現像開始電位にするときが最も白画像部へのトナー付着が抑制できるが、帯電電位と現像バイアスの電位差が現像開始電位よりも小さくなれば正規の帯電トナーが現像される領域となるため、変動バラツキも加味して、現像バイアスと現像開始電位との差は、−100V〜−200V程度の設定としている。具体的な一例には、現像バイアスが−250V、現像開始電位が−80Vの場合、像担持体表面の帯電電位は、−480V程度に設定される。この帯電電位をマイナス側とすれば、より逆帯電トナーの付着が増大するし、帯電電位をプラス側とすれば−280Vを境に、それよりもプラス側の電位の部分で現像されてしまう。そして、現像バイアス及び現像開始電圧が濃度調整に応じてプラス側もしくはマイナス側にシフトした場合には、それに応じて帯電電位の設定値をシフトさせるというのが一般的である。ここでは、各色の現像バイアス設定値に応じて、概略最適な帯電電位設定値が存在するという表現に留めておく。 In color image forming apparatuses such as printers, copiers, and facsimile machines that form images using color toners, in recent years, miniaturization and cost reduction of the apparatuses have been accelerated. A general electrophotographic image forming apparatus has a charging potential supply power source according to the color of the color, and the charging potential and the developing bias according to the developing bias determined to make the density of each color constant. The charging potential is controlled to be variable so that the potential difference between the two is substantially equal. An electric field is applied between the charging potential (white image potential) and the developing bias in order to prevent the reversely charged toner from attaching to the white image portion. Generally, toner adhesion to the white image portion can be most suppressed when the development start potential is almost reached. However, if the potential difference between the charging potential and the development bias is smaller than the development start potential, the region where the regular charged toner is developed Therefore, the difference between the development bias and the development start potential is set to about −100 V to −200 V in consideration of variation variation. As a specific example, when the development bias is −250 V and the development start potential is −80 V, the charging potential on the surface of the image carrier is set to about −480 V. If this charging potential is set to the minus side, the adhesion of the reversely charged toner is further increased, and if the charging potential is set to the plus side, development is performed at a portion of the plus side with respect to -280V. When the development bias and the development start voltage are shifted to the plus side or the minus side according to the density adjustment, the set value of the charging potential is generally shifted accordingly. Here, the expression that there is an approximately optimum charging potential setting value according to the developing bias setting value of each color will be kept.
一方、装置の低コスト化策として、帯電電位供給電源を共通として1つの電源を用いる方法がある(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。この方法では、4色同一の帯電電位供給バイアスとなるため、前述のように現像バイアスに応じて色毎に帯電バイアスを可変に設定することができない。そのため、あらかじめ現像バイアスの設定の変動範囲を予想しておき、そのいずれにおいても現像開始電圧を超えないように設定する必要がある。このため、実際に設定される現像バイアス設定値と帯電電位設定値の差が大きくなり、白画像部に逆帯電トナーが付着しやすくなり、この白画像部のかぶり汚れが課題となっている。
この課題を解決するために、例えばトナーの荷電分布を過剰に揃えるための策が必要であり(逆帯電トナーを低減する)、いろいろな提案がなされている。その中の1つとして簡易に構成のみで実施できる策として、イエローを最下流色として、上流3色に関しては、その下流の像担持体で逆帯電トナーを回収し、最下流のイエローだけはかぶり汚れとなるが目視的に目立たない色とする策がある。
しかし、この方法では、ブラック(K)単色出力モードの際に、マゼンタ、シアン及びイエロー用(CMY用)の像担持体を転写ベルトから離間させる構成のシステムでは、下流の像担持体がないため、課題は解決されない。また、ブラック用に関しては、トナーにカーボン成分が入っているため低抵抗となりやすい傾向がありカラートナーよりも逆帯電トナー成分が多くなる傾向があり、また、目視的にも白画像部に付着した場合にカラートナーよりも人間の目で検出されやすいという問題があった。
On the other hand, as a measure for reducing the cost of the apparatus, there is a method of using one power source in common with a charged potential supply power source (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). In this method, since the same charging potential supply bias is used for the four colors, the charging bias cannot be variably set for each color according to the development bias as described above. For this reason, it is necessary to predict the fluctuation range of the setting of the developing bias in advance, and to set so that the development start voltage is not exceeded in any of them. For this reason, the difference between the actually set developing bias setting value and the charged potential setting value becomes large, and the reversely charged toner is likely to adhere to the white image portion, and the fogging of the white image portion is a problem.
In order to solve this problem, for example, a measure for making the charge distribution of the toner excessively uniform is necessary (reducing the reversely charged toner), and various proposals have been made. As one of the measures that can be implemented with a simple configuration alone, yellow is the most downstream color, and for the three upstream colors, the reversely charged toner is collected on the downstream image carrier, and only the most downstream yellow is fogged. There is a measure to make the color dirty but not visually noticeable.
However, in this method, there is no downstream image carrier in the system in which the image carrier for magenta, cyan, and yellow (for CMY) is separated from the transfer belt in the black (K) single color output mode. , The problem is not solved. In addition, for black, since the toner contains a carbon component, the resistance tends to be low, and the reversely charged toner component tends to increase more than the color toner, and also visually adheres to the white image portion. In this case, there is a problem that it is more easily detected by human eyes than color toner.
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、少なくともマゼンタ、シアン及びイエロー用に関しては、低コスト化・長寿命化を達成しながらにして、白画像部の汚れを生じさせない画像形成装置を提供することを目的としている。
また、その課題は、カラー及びブラック単色出力モード時の白画像部の汚れを生じさせない画像形成装置を提供することを目的としている。
また、その課題は、最終色の白画像部の汚れを生じさせない画像形成装置を提供することを目的としている。
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and the problem is that at least for magenta, cyan, and yellow, the white image portion is stained while achieving low cost and long life. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that does not cause the above-described problem.
Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus that does not cause smearing of the white image portion in the color and black monochrome output modes.
Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus that does not cause smearing of the white image portion of the final color.
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の画像形成装置は、各色用の像担持体を含む各色の作像装置を無端状ベルトに夫々対向配置したタンデム構成であり、少なくともカラー出力モードとブラック単色出力モードを有する画像形成装置において、前記各色の作像装置は、各色用の像担持体に夫々対向配置される帯電手段及び現像手段をそれぞれ備えるとともに、該帯電手段に対して共通の1つの帯電電位供給電源を使用し、前記カラー出力モード時は、前記現像手段で用いる夫々の現像バイアスの中で、最も絶対値が高くなる現像バイアスに対応させて前記帯電電位供給電源の出力値を決定して、各色用の像担持体の帯電電位が同電位となるよう前記帯電手段を制御し、且つ、前記ブラック単色出力モード時は、ブラック用の現像手段で用いる現像バイアスに対応させて前記帯電電位供給電源の出力値を決定することにより、ブラック用の像担持体の帯電電位を可変制御するとともに、前記無端状ベルトをブラック以外の色用の像担持体から離間させるよう制御し、前記カラー出力モード時に、前記無端状ベルトに転移させるトナー像の最終色はイエローであることを特徴とする。
The features of the present invention, which is a means for solving the above problems, are listed below.
The image forming apparatus of the present invention has a tandem configuration in which image forming apparatuses of respective colors including image carriers for the respective colors are arranged to face an endless belt, and the image forming apparatus has at least a color output mode and a black monochrome output mode. The image forming apparatus for each color includes a charging unit and a developing unit respectively opposed to the image carrier for each color, and uses one common charging potential supply power source for the charging unit. In the color output mode, the output value of the charging potential supply power source is determined in correspondence with the developing bias having the highest absolute value among the developing biases used in the developing means, and the image carrier for each color The charging means is controlled so that the charging potentials of the two are equal to each other, and in the black single color output mode, the charging bias is adjusted in accordance with the developing bias used in the developing means for black. By determining the output value of the charging potential power supply, a charging potential of the image bearing member for black with variably controlled to control so as to separate the said endless belt from the image bearing member for a color other than black, the color output mode, the final color of the toner image to be transferred to the endless belt you being a yellow.
本発明の画像形成装置は、各色用の像担持体を含む各色の作像装置を無端状ベルトに夫々対向配置したタンデム構成の画像形成装置において、前記各色の作像装置は、各色用の像担持体に夫々対向配置される帯電手段及び現像手段をそれぞれ備え、カラー用の作像装置に夫々含まれる帯電手段に対して1つの共通の帯電電位供給電源を使用し、且つ、ブラック用の作像装置に含まれる帯電装置に対して1つの帯電電位供給電源を使用し、前記無端状ベルトにトナー像を転移させる最終色はイエローであり、イエロー用の現像手段で用いる現像バイアスに対応させて前記共通の1つの帯電電位供給電源の出力値を決定し、且つ、ブラック用の現像手段で用いる現像バイアスに対応させて前記1つの帯電電位供給電源の出力値を決定することを特徴とする。The image forming apparatus of the present invention is an image forming apparatus having a tandem configuration in which image forming apparatuses of respective colors including image carriers for the respective colors are arranged to face endless belts, and the image forming apparatuses of the respective colors are images for the respective colors. Each of the charging means and the developing means arranged to face the carrier, respectively, uses one common charging potential supply power for the charging means included in the color image forming device, and produces black. One charging potential supply power source is used for the charging device included in the image device, and the final color for transferring the toner image to the endless belt is yellow, corresponding to the developing bias used in the developing means for yellow. The output value of the one charging potential supply power source is determined, and the output value of the one charging potential supply power source is determined in correspondence with the developing bias used in the developing means for black. To.
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記無端状ベルトに転移させるトナー像の最上流色をブラックとすることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、2次転写部を持つ構成であることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記無端状ベルトは記録紙を吸着搬送することも兼ねるベルトであることを特徴とする。
Also, the image forming apparatus of the present invention, further, characterized by a black most upstream color toner image is transferred to the endless belt.
The image forming apparatus of the present invention, further, characterized by that it is a configuration with a secondary transfer portion.
The image forming apparatus of the present invention is further characterized in that the endless belt is a belt that also serves to suck and convey recording paper.
上記解決する手段としての画像形成装置では、以下の作用効果を奏する。
本発明は、少なくともマゼンタ、シアン及びイエロー用(CMY用)の像担持体へ共通の帯電電位供給電源を使用しているので、装置の低コスト化を図ることができる。また、CMY用の像担持体の長寿命化を達成するためにブラック単色出力モード時に無端状ベルトを離間させた構成とした場合の副作用であった白画像部のかぶり汚れを、帯電電位を現像バイアスに応じて可変とすることで低減させることができる。すなわち、少なくともCMY用に関しては、低コスト化・長寿命化を達成させながら、白画像部の汚れの発生を防止することができる。
本発明は、カラー出力モード時には最下流色をイエローとすることで逆帯電極性の白画像部のかぶり汚れの原因となるトナーを下流の色の像担持体で回収することができる。そして、最終色に関しては、目視的に目立たないイエローとすることで多少の白画像部のかぶり汚れとなっても問題ないレベルとなり、カラー出力モード時の、白画像部の汚れを防止することができる。
The image forming apparatus as the means for solving the above has the following effects.
In the present invention, since a common charging potential supply power source is used for at least the magenta, cyan, and yellow (CMY) image carriers, the cost of the apparatus can be reduced. In addition, in order to achieve a long life of the CMY image carrier, the charging potential is developed for the fogging of the white image portion, which is a side effect when the endless belt is separated in the black monochrome output mode. It can be reduced by making it variable according to the bias. That is, at least for CMY, it is possible to prevent the white image portion from being stained while achieving cost reduction and long life.
In the present invention, in the color output mode, the most downstream color is yellow, so that the toner that causes the fogging of the white image portion having the reverse charge polarity can be collected by the downstream color image carrier. With regard to the final color, it is possible to prevent the white image portion from being stained in the color output mode by setting the yellow color to be visually inconspicuous so that a slight amount of fogging of the white image portion is not a problem. it can.
本発明は、唯一下流色のない最終色に関しては、無端状ベルトに移転した逆帯電トナーがそのまま白画像部の汚れとなっているため、その最終色を少しでも有利な像担持体の表面の帯電電位(少なくともマゼンタ、シアン及びイエロー用は共通電源なので同一の帯電電位となる)とすることで、最終色の白画像部の汚れを防止することができる。なお、上流3色に関しては、最終色の像担持体で白画像部の汚れに寄与する逆帯電トナーを回収できるので問題とならない。
本発明は、ブラック単色出力モード時には、ブラック色用の現像バイアスに応じてブラック用の帯電電位を決定することで、ブラック単色出力モード時の白画像部の汚れを防止することができる。すなわち、ブラック単色出力モード時には、CMY用の像担持体と無端状ベルトが離間するため、ブラック像担持体が最下流像担持体となってしまい、カラー出力モード時のように下流の像担持体で逆帯電トナーを回収できないという課題を解決することができる。ちなみに、カラー出力モード時には、KMCY共通の帯電電位供給電源を使用した場合、ブラック色の逆帯電トナーの付着を低減するような帯電電位としたとき、他の3色が逆に白画像部において逆帯電トナーの付着が増えることになるため、そのような設定にすることができない。
In the present invention, with respect to the final color having no downstream color, the reversely charged toner transferred to the endless belt directly becomes a stain on the white image portion. By setting the charging potential (at least for magenta, cyan, and yellow, since they are common power supplies, the same charging potential is used), it is possible to prevent the white image portion of the final color from being stained. For the three upstream colors, there is no problem because the reversely charged toner that contributes to the contamination of the white image portion can be collected by the final color image carrier.
According to the present invention, in the black monochrome output mode, the black charging potential is determined according to the black development bias, thereby preventing the white image portion from being stained in the black monochrome output mode. That is, in the black monochrome output mode, the CMY image carrier and the endless belt are separated from each other, so that the black image carrier becomes the most downstream image carrier, and the downstream image carrier as in the color output mode. Thus, the problem that the reversely charged toner cannot be collected can be solved. By the way, in the color output mode, when the KMCY common charging power supply is used, when the charging potential is set so as to reduce the adhesion of the black reverse charging toner, the other three colors are reversed in the white image portion. Such a setting cannot be made because adhesion of charged toner increases.
本発明は、ブラック用のみ独立の帯電電位供給電源を持たせることで、カラー出力モード時のブラック用の白画像部へのトナー付着を低減できる条件に設定することができる。すなわち、ブラック色は目視的に白画像部に付着した場合、異常画像とみなされやすい特性があることや、カーボンが他のカラー色よりも多く含まれており帯電特性的に逆帯電トナーが創出されやすい特性から、白画像部の汚れが生じやすいという課題があったがこれを解決することができる。
本発明は、記録紙にトナーが移動するまでに2回の転写工程を経るため、直接転写に比べて白画像部のかぶり汚れが下流の像担持体などで回収しやすい構成である。したがって、大胆な設定、すなわち、最終色以外の像担持体上では、逆に白画像部のかぶり汚れが悪い設定が可能である。
本発明は、直接転写では、像担持体の白画像部のかぶり汚れが直接紙にのせられるため、白画像部のかぶり汚れが異常となりやすいので、無端状ベルトが記録紙を吸着搬送することも兼ねるベルトであることは特に有効である。
In the present invention, by providing an independent charging potential supply power source only for black, it is possible to set the condition that toner adhesion to the white image portion for black in the color output mode can be reduced. That is, when black color is visually attached to the white image portion, it has a characteristic that it is easily regarded as an abnormal image, and contains more carbon than other color colors, creating a reversely charged toner in terms of charging characteristics. The problem that the white image portion is likely to be smudged due to the characteristic that it is easily performed can be solved.
According to the present invention, since the transfer process is performed twice before the toner moves to the recording paper, the fog stain in the white image portion is easily collected by the downstream image carrier or the like as compared with the direct transfer. Therefore, a bold setting, that is, a setting in which the fogging of the white image portion is poor on the image carrier other than the final color is possible.
According to the present invention, in the direct transfer, the fog stain of the white image portion of the image carrier is directly put on the paper, and thus the fog stain of the white image portion is likely to be abnormal. Therefore, the endless belt may suck and convey the recording paper. It is particularly effective to be a belt that also serves as a belt.
本発明は、唯一下流色のない最終色に関しては、無端状ベルトに転移した逆帯電トナーがそのまま白画像部の汚れとなっているため、その最終色に少しでも有利な像担持体の表面の帯電電位(少なくともマゼンタ、シアン及びイエロー用は共通電源なので同一の帯電電位となる)とすることで、最終色用の白画像部の汚れの発生を防止することができる。なお、上流3色に関しては、最終色用の像担持体で白画像部の汚れに寄与する逆帯電トナーを回収できるので問題とならない。
本発明は、ブラック用の像担持体の下流にCMYの3色の像担持体を配備することで、3度の逆帯電トナーを回収する工程を経るため、ブラック用の白画像部の汚れを低減できた。すなわち、ブラック色は目視的に白画像部に付着した場合、異常画像とみなされやすい特性があることや、カーボンが他のカラー色よりも多く含まれており帯電特性的に逆帯電トナーが創出されやすい特性があることから、白画像部の汚れが生じやすかったが、この課題を解決することができる。
本発明は、ブラック用のみ独立の帯電電位供給電源を持たせることで、より課題の生じやすいブラック用の白画像部へのトナー付着を低減できる条件に装置を設定することができる。
In the present invention, with respect to the final color having no downstream color, the reversely charged toner transferred to the endless belt is directly contaminated with the white image portion. By setting the charging potential (at least magenta, cyan, and yellow are the same power supply because they are common power sources), it is possible to prevent the white image portion for the final color from being stained. For the three upstream colors, there is no problem because the reversely charged toner that contributes to the smear of the white image portion can be collected by the image carrier for the final color.
In the present invention , the CMY three-color image carrier is disposed downstream of the black image carrier, and the process of collecting the reversely charged toner three times is performed. Reduced. That is, when black color is visually attached to the white image portion, it has a characteristic that it is easily regarded as an abnormal image, and contains more carbon than other color colors, creating a reversely charged toner in terms of charging characteristics. Since the white image portion is likely to be stained because of the characteristic that it is easily performed, this problem can be solved.
According to the present invention, by providing an independent charging potential supply power source only for black, it is possible to set the apparatus under conditions that can reduce toner adhesion to the white image portion for black, which is more problematic.
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that it is easy for a person skilled in the art to make other embodiments by changing or correcting the present invention within the scope of the claims, and these changes and modifications are included in the scope of the claims. The following description is an example of the best mode of the present invention, and does not limit the scope of the claims.
本発明者は、従来の課題を解決するために以下に示す手段を見出した。
(第1の手段)
カラー出力モード時とブラック単色出力モード時で、帯電電位の設定制御を変更する。カラー出力モード時には、YCMK用の帯電電位狙い値は同一とする。この設定では、各色の現像バイアスや現像開始電圧が異なった場合の最適な帯電電位にすることができないため、白画像部の逆帯電トナー付着に有利な設定とはできないが、最終色をイエローとし目視的に目立たなくする従来手法で解決する。一方、ブラック単色出力モード時には、CMY用の像担持体は駆動していないので、ブラック用の現像バイアス設定値に対応させた白画像部への逆帯電トナー付着に最も有利な帯電電位の設定とすることで課題を解決した。さらに、請求項5で示す構成としては、CMY用で1つの帯電電位供給電源、ブラック用で別の帯電電位供給電源とすることで、カラー出力モード時も含めて最も目視的に異常が検出されやすいブラック用の白画像部への逆帯電トナー付着を低減し、課題を解決した。
The present inventor has found the following means in order to solve the conventional problems.
(First means)
The charging potential setting control is changed between the color output mode and the black monochrome output mode. In the color output mode, the charging potential target value for YCMK is the same. With this setting, it is not possible to obtain an optimal charging potential when the development bias and development start voltage for each color are different.Therefore, this setting cannot be advantageous for adhesion of reversely charged toner in the white image area, but the final color is yellow. The problem is solved by the conventional method that makes it visually inconspicuous. On the other hand, since the CMY image carrier is not driven in the black monochrome output mode, the most advantageous charging potential setting for the adhesion of the reversely charged toner to the white image portion corresponding to the black developing bias setting value is performed. This solved the problem. Further, in the configuration shown in claim 5, by using one charging potential supply power source for CMY and another charging potential supply power source for black, abnormalities are detected most visually, including in the color output mode. The problem was solved by reducing the adhesion of reversely charged toner to the white image area for black.
(第2の手段)
最終色をイエローとした上で、共通の帯電電位供給電源を使用している色の中で絶対値で最も高くなる色用の現像バイアスに対応させて現像バイアス設定値を決定する。帯電電位固定としている方法の場合は、想定される現像バイアス設定値の全ての場合に、帯電電位と現像バイアスの電位差が現像開始電圧を超えないように配慮しなければならないが、絶対値で最も高くなる色用の現像バイアスに対応させることで若干白画像部への逆帯電トナー付着を低減し、下流の像担持体がない最終色も含め全色に対して白画像部への逆帯電トナーの付着を問題ないレベルとできた。
(Second means)
After setting the final color to yellow, the development bias setting value is determined in correspondence with the development bias for the color having the highest absolute value among the colors using the common charging potential supply power source. In the case of a method in which the charging potential is fixed, in all the assumed development bias setting values, consideration must be given so that the potential difference between the charging potential and the development bias does not exceed the development start voltage. Adversely charged toner to the white image area is slightly reduced by corresponding to the developing bias for higher colors, and the reverse charged toner to the white image area for all colors including the final color without the downstream image carrier. It was possible to adhere with no problem.
図1は、本発明の画像形成装置の一実施形態を示している。プロセスカートリッジ2Y、2M、2C、2Kは、画像形成装置1に着脱可能な形式で装着されている。画像形成装置1は、光学系1a、給紙コロ1b、記録紙3を収納する給紙カセット1c、転写ユニット1d、定着ローラ1e等で構成される。一方、プロセスカートリッジ2は、帯電ローラ2a、現像手段、トナー収納部2b、クリーニング手段、廃トナー回収部2c、像担持体(感光体ともいう)2d等で構成されている。光学系1aは、ポリゴンモーター、ポリゴンミラー、Fθレンズ、レーザーダイオード、ミラー等で構成されている。
画像形成装置1の動作の概略を説明する。給紙コロ1bにより、給紙カセット1cに収納された記録紙3は、像担持体2dへ搬送される。像担持体2dは回転駆動され、その際、帯電ローラ2aによって帯電され、光学系1aからレーザー光が照射されて、像担持体2d上に、静電潜像が形成される。
この静電潜像は、現像手段及びトナー収納部2bを通る際に、トナーによって可視像化される。可視像は、像担持体2dから転写ユニット1dへ1次転写され、転写ユニット1dから搬送されてきた記録紙3に2次転写される。すなわち、この画像形成装置1は、2次転写部を持つ構成である。そして、この記録紙3は定着ローラ1eに搬送され、記録紙3上の可視像は定着され、画像形成装置1の外部に排出される。
図2に画像形成装置本体に着装されるプロセスカートリッジ2の斜視図を示す。プロセスカートリッジ2は、帯電ローラ2a、現像手段、トナー収納部2b、クリーニング手段、廃トナー回収部2c、像担持体2dを一体(AIO)にしたものである。廃トナー回収部2cは、プロセスカートリッジ内に設けられている。
FIG. 1 shows an embodiment of an image forming apparatus of the present invention. The
An outline of the operation of the image forming apparatus 1 will be described. The
The electrostatic latent image is visualized by toner when passing through the developing means and the
FIG. 2 is a perspective view of the
図3及び図4に帯電ローラ2aへの帯電電位供給電源の構成図を示す。図3は、YCMK用の作像用に1つの帯電電位供給電源を持った構成を示している。図に示すように、転写ユニット1dの無端状ベルトである転写ベルト1d1は、3個のローラに張架されている。転写ベルト1d1上には、YCMK用の4個の像担持体2dが整列して配置されている。各像担持体2dにはケーブルを介して帯電電位供給電源が接続されている。図4は、ブラック用に1つの帯電電位供給電源を持ち、CMY用に1つの共通の帯電電位供給電源を持った構成を示している。その他の構成は、図3と同様である。本発明は、少なくともマゼンタ、シアン及びイエロー用の像担持体へは共通の1つの帯電電位供給電源を使用し、カラー出力モード時は帯電電位を少なくともマゼンタ、シアン及びイエロー用の像担持体に対して同電位制御し、ブラック単色出力モード時は帯電電位を可変制御する構成であるので、図3と図4の装置のいずれを用いても本発明を実施することができる。
帯電電位供給電源は、マゼンタ、シアン及びイエロー用を共通した物とブラック用の物との2つとし、マゼンタ、シアン及びイエロー用の帯電電位はイエロー用の現像バイアスに対応させて帯電電位供給電源の出力を決定し、ブラック用の帯電電位はブラック用の現像バイアスに対応させて帯電電位供給電源の出力を決定する。
FIG. 3 and FIG. 4 are configuration diagrams of a charging potential supply power source for the charging
There are two charging potential supply power sources, one for magenta, cyan and yellow, and the other for black. The charging potential supply power for magenta, cyan and yellow corresponds to the developing bias for yellow. The charging potential for black is made to correspond to the developing bias for black, and the output of the charging potential supply power source is determined.
図5は、像担持体表面を所定の帯電電位にするための現像バイアスと、白画像部へのトナー付着量との関係を示すグラフである。この図で、現像バイアスが−80Vよりも0V側では現像バイアスの増加に伴い急激にトナー付着量が増えており正規の現像がなされている。したがって、この急激に立ち上がる直線を延長したときのバイアス−80Vが概略現像開始点(バイアス)となる。一方、現像バイアスが−80Vよりもマイナス側に行くに連れて、徐々に白画像部のトナー付着量が増大していることが分かる。これは逆帯電トナーを引き付ける電界が増えたため逆帯電トナーが白画像部へ移動しているからである。 FIG. 5 is a graph showing the relationship between the developing bias for setting the surface of the image carrier to a predetermined charging potential and the amount of toner attached to the white image portion. In this figure, when the developing bias is 0V from -80V, the toner adhesion amount suddenly increases as the developing bias increases, and normal development is performed. Therefore, a bias of −80 V when the straight line that rises rapidly is extended becomes the approximate development start point (bias). On the other hand, it can be seen that the toner adhesion amount of the white image portion gradually increases as the developing bias goes to the minus side from -80V. This is because the reversely charged toner has moved to the white image portion because the electric field attracting the reversely charged toner has increased.
図6は、転写ベルト1d1で記録紙3を吸着搬送しながら転写を行う直接転写構成の実施例を示している。カラー出力モード時の場合、図1の2aで示す帯電ローラは、図3と同様に、4色共通の帯電電位供給電源よりバイアスが印加され、像担持体の帯電電位が決定される。この実施例では、例えば、像担持体2dの表面の帯電電位Vcが−500Vとなるように、約−1200Vの供給バイアスを帯電ローラ2aに印加される。この印加バイアスは環境などが変化した際にはテーブルにより可変となっており、常にVcが一定になるように制御可能である。また、現像バイアスVbは、転写ベルト1d1上に書かせたパターンの濃度をセンサで読み取ることにより決定される。このVb値が例えば−200Vとなる色と−100Vとなる色があった場合、図5のグラフの関係よりVbが−100Vの方が、白紙部のトナー汚れ量が多くなる。これは逆帯電トナーがより電界により移動しやすくなったからである。また、Vcの値をあらかじめ低く設定しておくと今度はVb値が高く設定されたときに、現像開始電圧を超えてしまい、全面に現像されてしまうということになる。
FIG. 6 shows an example of a direct transfer configuration in which transfer is performed while the
このように固定したVcで使用する場合は簡易な設定が可能だが、Vbの最もマイナス側に高くなる幅を制限して決定する必要があった。その副作用としてどうしてもトナーが劣化して帯電量が落ちてVbが低めに設定される場合などに特に、白画像部のトナー汚れが発生した。これに関しては、下流の像担持体での転写時に正規の転写電界を印加することで下流の像担持体で回収できる。具体的には、図6(図3)の場合、そのブラック(K)トナーの白画像部のトナー汚れはその下流のマゼンタ(M)かシアン(C)かイエロー(Y)用の像担持体2dにより回収される。マゼンタ、シアンについても同様に下流のイエロー用の像担持体2dで回収する。イエロー(Y)に関してのみ下流の像担持体が存在しないため、回収できないが、目視的に目立たない色であるため問題となることはない。
In the case of using Vc fixed in this way, simple setting is possible, but it is necessary to limit the width of Vb that becomes the most minus side and to determine it. As a side effect, particularly when the toner deteriorates, the charge amount drops, and Vb is set to be low, the toner stain of the white image portion occurs. In this regard, the image can be recovered by the downstream image carrier by applying a normal transfer electric field during transfer on the downstream image carrier. Specifically, in the case of FIG. 6 (FIG. 3), the toner stain on the white image portion of the black (K) toner is the image carrier for magenta (M), cyan (C), or yellow (Y) downstream thereof. Recovered by 2d. Similarly, magenta and cyan are collected by the downstream
ブラック単色出力モード時の場合、図7に示すように、転写ベルト1d1とCMY用の像担持体は離間した構成となり、ブラック(K)用の像担持体と転写ベルト1d1が回転する。このときの像担持体の表面の帯電電位Vcは、現像バイアスVbに応じて決定することが望ましい。Vbはカラー出力モード時と同様に、転写ベルト1d1上に書かせたパターンの濃度をセンサで読み取ることにより決定される。例えば、Vb=−250Vとなった場合、変動も含めて現像開始電圧を超えないように、Vb=−150Vを用いて像担持体2dの表面の帯電電位Vcを得る。したがって、Vc=−400Vと設定する。Vbはブラック(K)の濃度をセンシングする度に、更新されその度にVcを再設定しなおす。これにより、図5の関係から像担持体2dの表面の帯電電位Vcを−500Vで固定とした場合よりも、白画像部へのトナー付着量が少ない現像開始点に近い側とできるので、ブラック単色出力モード時の白画像部のトナー汚れを目立たなくすることができる。
In the black monochrome output mode, as shown in FIG. 7, the transfer belt 1d1 and the CMY image carrier are separated from each other, and the black (K) image carrier and the transfer belt 1d1 rotate. At this time, the charging potential Vc on the surface of the image carrier is desirably determined according to the developing bias Vb. Vb is determined by reading the density of the pattern written on the transfer belt 1d1 with a sensor, as in the color output mode. For example, when Vb = −250V, the charged potential Vc on the surface of the
図6及び図7では、4色を同一の帯電電位供給電源としているので、コストの低い簡易な方法となる。図6と図7と間の構成の変化は、転写ベルト1d1を張架するローラの位置を制御して行う。すなわち、図1で説明したように、4連タンデム構成であり、カラー出力モードとブラック単色出力モードを持ち、かつブラック単色出力モード時にブラック用以外の像担持体2dと転写ベルト1d1が離間した構成となる。
図6のカラー出力モードでは最もマイナス側となるVb値を判断し、そのVb値に対応させてVc値を設定する。例えば、濃度センサにより決定された現像バイアスVbの値がブラック(K)=−200V、マゼンタ(M)=−250V、シアン(C)=220V、イエロー(Y)=−210Vの場合、マゼンタ(M)の−250Vを元に、現像バイアスVb=−150Vを印加して像担持体2dの表面の帯電電位Vcを決定する。したがって、Vcの値を−400Vと設定制御とする。このように設定することで、Vcを−500Vで固定した場合よりも、白画像部へのトナー付着量が少ない現像開始点に近い側とできるので、白画像部へのトナー付着を低減することができる。すなわち、この構成では、最終色をイエローとした上で、共通の帯電電位供給電源を使用している色の中で絶対値で最も高くなる色用の現像バイアス(マゼンタ(M)=−250V)に対応させて現像バイアス設定値を決定する。帯電電位固定としている方法の場合は、想定される現像バイアス設定値の全ての場合に、帯電電位と現像バイアスの電位差が現像開始電圧を超えないように配慮しなければならないが、絶対値で最も高くなる色用の現像バイアスに対応させることで若干白画像部への逆帯電トナー付着を低減し、下流像担持体がない最終色も含め全色に対して白画像部への逆帯電トナーの付着を問題ないレベルとすることができた。
In FIGS. 6 and 7, since the same charging potential supply power is used for the four colors, this is a simple method with low cost. The configuration change between FIG. 6 and FIG. 7 is performed by controlling the position of the roller that stretches the transfer belt 1d1. That is, as described with reference to FIG. 1, a four-tandem configuration, a color output mode and a black monochrome output mode, and a configuration in which the
In the color output mode of FIG. 6, the most negative Vb value is determined, and the Vc value is set in correspondence with the Vb value. For example, when the values of the developing bias Vb determined by the density sensor are black (K) = − 200 V, magenta (M) = − 250 V, cyan (C) = 220 V, yellow (Y) = − 210 V, magenta (M ) Is applied with a developing bias Vb = −150 V to determine the charging potential Vc on the surface of the
1 画像形成装置
1a 光学系
1b 給紙コロ
1c 給紙カセット
1d 転写ユニット
1d1 転写ベルト
1e 定着ローラ
2 プロセスカートリッジ
2a 帯電ローラ
2b トナー収容部
2c 廃トナー回収部
2d 像担持体
3 記録紙
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記各色の作像装置は、各色用の像担持体に夫々対向配置される帯電手段及び現像手段をそれぞれ備えるとともに、該帯電手段に対して共通の1つの帯電電位供給電源を使用し、
前記カラー出力モード時は、前記現像手段で用いる夫々の現像バイアスの中で、最も絶対値が高くなる現像バイアスに対応させて前記帯電電位供給電源の出力値を決定して、各色用の像担持体の帯電電位が同電位となるよう前記帯電手段を制御し、且つ、
前記ブラック単色出力モード時は、ブラック用の現像手段で用いる現像バイアスに対応させて前記帯電電位供給電源の出力値を決定することにより、ブラック用の像担持体の帯電電位を可変制御するとともに、前記無端状ベルトをブラック以外の色用の像担持体から離間させるよう制御し、
前記カラー出力モード時に、前記無端状ベルトに転移させるトナー像の最終色はイエローである
ことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus having at least a color output mode and a black monochromatic output mode, the image forming apparatus for each color including an image carrier for each color is disposed opposite to an endless belt.
The image forming apparatuses for the respective colors each include a charging unit and a developing unit that are respectively opposed to an image carrier for each color, and use one common charging potential supply power source for the charging unit,
In the color output mode, the output value of the charging potential supply power source is determined in correspondence with the developing bias having the highest absolute value among the developing biases used in the developing unit, and the image carrying for each color is carried out. Controlling the charging means so that the charging potential of the body is the same, and
In the black monochrome output mode, the charging potential of the black image carrier is variably controlled by determining the output value of the charging potential supply power source corresponding to the developing bias used in the developing means for black. Controlling the endless belt to be separated from an image carrier for a color other than black ,
An image forming apparatus according to claim 1, wherein the final color of the toner image transferred to the endless belt in the color output mode is yellow .
前記各色の作像装置は、各色用の像担持体に夫々対向配置される帯電手段及び現像手段をそれぞれ備え、
カラー用の作像装置に夫々含まれる帯電手段に対して1つの共通の帯電電位供給電源を使用し、且つ、ブラック用の作像装置に含まれる帯電装置に対して1つの帯電電位供給電源を使用し、
前記無端状ベルトにトナー像を転移させる最終色はイエローであり、
イエロー用の現像手段で用いる現像バイアスに対応させて前記共通の1つの帯電電位供給電源の出力値を決定し、且つ、
ブラック用の現像手段で用いる現像バイアスに対応させて前記1つの帯電電位供給電源の出力値を決定する
ことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus having a tandem configuration in which image forming apparatuses for each color including an image carrier for each color are arranged opposite to an endless belt,
The image forming devices for the respective colors each include a charging unit and a developing unit that are respectively arranged to face the image carrier for each color,
One charging potential supply power source is used for the charging means included in each color image forming device, and one charging potential supply power source is used for the charging device included in the black image forming device. use,
The final color for transferring the toner image to the endless belt is yellow,
Determining an output value of the one common charging potential supply power source corresponding to the developing bias used in the developing means for yellow, and
An image forming apparatus, wherein an output value of the one charging potential supply power source is determined in correspondence with a developing bias used in a black developing unit .
前記無端状ベルトに転移させるトナー像の最上流色をブラックとする
ことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2.
An image forming apparatus, wherein the most upstream color of the toner image transferred to the endless belt is black .
2次転写部を持つ構成である
ことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3 ,
An image forming apparatus having a secondary transfer portion .
前記無端状ベルトは記録紙を吸着搬送することも兼ねるベルトである
ことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3 ,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the endless belt is a belt that also serves to suck and convey the recording paper .
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