JP6580207B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer.
電子写真方式のカラー画像形成装置においては、従来から、各色の画像形成部から中間転写体に順次トナー像を転写し、さらに中間転写体から転写材に一括してトナー像を転写する構成が知られている。 Conventionally, an electrophotographic color image forming apparatus has a configuration in which a toner image is sequentially transferred from an image forming portion of each color to an intermediate transfer member, and further, the toner image is collectively transferred from the intermediate transfer member to a transfer material. It has been.
このような画像形成装置では、各色の画像形成部がそれぞれ像担持体としてのドラム状の感光体(以下、感光ドラムと称する)を有している。各画像形成部の感光ドラムに形成されたトナー像は、中間転写ベルトなどの中間転写体を介して感光ドラムに対向して設けられた1次転写部材に1次転写電源から電圧を印加することによって、中間転写体に1次転写される。各色の画像形成部から中間転写体に1次転写された各色のトナー像は、2次転写部において2次転写電源から2次転写部材へ電圧を印加することによって、中間転写体から紙やOHPシートなどの転写材に一括して2次転写される。転写材に転写された各色のトナー像は、その後、定着手段により転写材に定着される。 In such an image forming apparatus, each color image forming section has a drum-shaped photosensitive member (hereinafter referred to as a photosensitive drum) as an image carrier. The toner image formed on the photosensitive drum of each image forming unit applies a voltage from a primary transfer power source to a primary transfer member provided opposite to the photosensitive drum via an intermediate transfer member such as an intermediate transfer belt. Thus, primary transfer is performed on the intermediate transfer member. Each color toner image primarily transferred from the image forming portion of each color to the intermediate transfer member is applied with a voltage from the secondary transfer power source to the secondary transfer member in the secondary transfer portion, thereby causing the paper or OHP from the intermediate transfer member. Secondary transfer is performed collectively on a transfer material such as a sheet. The toner images of the respective colors transferred to the transfer material are then fixed on the transfer material by fixing means.
特許文献1には、トナー像を転写材に2次転写した後に中間転写体に残留したトナー(転写残トナー)を感光ドラムで静電的に回収することで中間転写体のクリーニングを行う構成が開示されている。この構成においては、転写残トナーは、中間転写体の移動方向に関して2次転写部材よりも下流側に配置された帯電部材と中間転写体とが当接する位置を通過する際に帯電される。その後、中間転写体とともに移動し、感光ドラムと中間転写体とが当接する位置において、感光ドラムと中間転写体との間の電位差によって中間転写体から感光ドラムに逆に転写される。感光ドラムに移動した転写残トナーは、感光ドラムに設けられるクリーニング手段に回収され、感光ドラムから除去される。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 has a configuration in which the intermediate transfer member is cleaned by electrostatically collecting toner (transfer residual toner) remaining on the intermediate transfer member after secondary transfer of the toner image onto the transfer material with a photosensitive drum. It is disclosed. In this configuration, the transfer residual toner is charged when passing through a position where the charging member disposed downstream of the secondary transfer member with respect to the moving direction of the intermediate transfer member contacts the intermediate transfer member. Thereafter, the intermediate transfer member moves together with the intermediate transfer member, and at the position where the photosensitive drum and the intermediate transfer member come into contact with each other, the reverse transfer is performed from the intermediate transfer member to the photosensitive drum due to the potential difference between the photosensitive drum and the intermediate transfer member. The untransferred toner that has moved to the photosensitive drum is collected by a cleaning unit provided on the photosensitive drum and removed from the photosensitive drum.
しかしながら、特許文献1の構成においては、帯電部材によって転写残トナーを帯電する際に中間転写体も同時に帯電されることで、中間転写体の電位が徐々に上昇していく。中間転写体の電位が上昇していくと、感光ドラムと中間転写体との間に形成される電位差が不足した場合に、転写残トナーの一部が感光ドラムと中間転写体が当接する位置をすり抜けてしまうことでクリーニング不良が発生してしまうおそれがある。 However, in the configuration of Patent Document 1, when the transfer residual toner is charged by the charging member, the intermediate transfer member is also charged at the same time, so that the potential of the intermediate transfer member gradually increases. As the potential of the intermediate transfer member increases, when the potential difference formed between the photosensitive drum and the intermediate transfer member is insufficient, the position where a part of the transfer residual toner comes into contact with the photosensitive drum and the intermediate transfer member is changed. There is a possibility that cleaning failure may occur due to slipping through.
例えば、中間転写体に当接する感光ドラムが複数あるモードにおいては、中間転写体の移動方向に関して上流側の感光ドラムで転写残トナーを回収しきれなくても下流側の感光ドラムで回収することが可能である。一方で、中間転写体に当接する感光ドラムが1つしかないモードにおいては、転写残トナーが感光ドラムと中間転写体とが当接する位置をすり抜けてしまうとクリーニング不良となってしまう。 For example, in a mode in which there are a plurality of photosensitive drums in contact with the intermediate transfer body, even if the transfer residual toner cannot be completely collected by the upstream photosensitive drum in the moving direction of the intermediate transfer body, it can be collected by the downstream photosensitive drum. Is possible. On the other hand, in a mode in which there is only one photosensitive drum in contact with the intermediate transfer member, if the transfer residual toner passes through the position where the photosensitive drum and the intermediate transfer member contact each other, a cleaning failure occurs.
そこで、本発明は、中間転写体に残留したトナーを像担持体で回収する画像形成装置において、中間転写体に当接する像担持体の数に関わらず、良好なクリーニング性を確保することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to ensure good cleaning performance in an image forming apparatus that collects toner remaining on an intermediate transfer member with an image carrier, regardless of the number of image carriers that are in contact with the intermediate transfer member. And
本発明は、トナー像を担持する第1の像担持体と、トナー像を担持する第2の像担持体と、前記第1の像担持体及び前記第2の像担持体の少なくとも一方に担持されたトナー像が1次転写される移動可能な中間転写体と、前記中間転写体の内周面に接触し前記第1の像担持体に対応する位置に配置される転写部材と、前記転写部材に電圧を印加する電源と、前記中間転写体の移動方向に関して、前記中間転写体から転写材にトナー像を2次転写する2次転写部よりも下流側に配置され、前記2次転写部を通過したトナーを帯電する帯電手段と、を備え、前記電源から前記転写部材にトナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧を印加した状態で、前記帯電手段によって前記逆極性に帯電されたトナーを、前記中間転写体から、前記第1の像担持体及び前記第2の像担持体の少なくとも一方に移動させる回収動作を実行することが可能な画像形成装置において、前記第1の像担持体及び前記第2の像担持体を前記中間転写体に当接させた第1のモードで前記回収動作を実行する場合に、前記電源から前記転写部材に第1の電圧を印加し、前記第1の像担持体を前記中間転写体に当接させ前記第2の像担持体を前記中間転写体から離間させた第2のモードで前記回収動作を実行する場合に、前記電源から前記転写部材に前記第1の電圧よりも絶対値が大きい第2の電圧を印加することを特徴とする。 The present invention provides a first image carrier that carries a toner image, a second image carrier that carries a toner image, and is carried on at least one of the first image carrier and the second image carrier. A movable intermediate transfer body on which the toner image is primarily transferred, a transfer member that is in contact with an inner peripheral surface of the intermediate transfer body and is disposed at a position corresponding to the first image carrier, and the transfer A power source for applying a voltage to the member and a moving direction of the intermediate transfer member, the secondary transfer unit being disposed downstream of a secondary transfer unit for secondary transfer of a toner image from the intermediate transfer member to a transfer material; Charging means for charging the toner that has passed through, and the charging means is charged to the reverse polarity in a state where a voltage having a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner is applied to the transfer member from the power source. the toner from the intermediate transfer member, said first image carrier And an image forming apparatus capable of executing a recovery operation to move at least one of said second image bearing member, the pre-Symbol first image bearing member and said second image bearing member of the intermediate transfer body When the collecting operation is executed in the first mode in contact, a first voltage is applied from the power source to the transfer member to bring the first image carrier into contact with the intermediate transfer member. when performing the recovery operation in the second mode in which is separated the previous SL second image carrier from the intermediate transfer member, is larger in absolute value than the first voltage to the transfer member from said power supply A second voltage is applied.
本発明によれば、中間転写体に残留したトナーを像担持体で回収する画像形成装置において、中間転写体に当接する像担持体の数に関わらず、良好なクリーニング性を確保することが可能である。 According to the present invention, in an image forming apparatus that collects toner remaining on an intermediate transfer member with an image carrier, it is possible to ensure good cleaning performance regardless of the number of image carriers that are in contact with the intermediate transfer member. It is.
以下、図面を参照して、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、以下の実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明を以下の実施例に限定する趣旨のものではない。 The preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in the following examples should be changed as appropriate according to the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions. The present invention is not intended to be limited to the following examples.
(実施例1)
[画像形成装置の構成]
図1は、本実施例における画像形成装置10の概略断面図である。また、図2は、本実施例の画像形成装置10の制御系統のブロック図である。図2に示すように、画像形成装置10は、ホスト機器であるパーソナルコンピュータ200に接続している。パーソナルコンピュータ200による動作開始指令と画像信号は、制御手段としてのコントローラ110に送信され、コントローラ110が各種手段を制御することによって、画像形成装置10において画像形成が実行される。
Example 1
[Configuration of Image Forming Apparatus]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an
本実施例の画像形成装置10は、電子写真方式を利用した、中間転写方式のカラー画像形成装置であり、複数の画像形成手段として、第1、第2、第3、第4の画像形成部1a、1b、1c、1dを有する。第1、第2、第3、第4の画像形成部1a、1b、1c、1dはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を形成するためのものである。図1に示すように、これらの4個の画像形成部1a、1b、1c、1dは、一定の間隔をおいて1列に配置されている。
An
なお、本実施例では、第1〜第4の画像形成部1a〜1dの構成は、使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、特に区別しない場合は、いずれの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字a、b、c、dを省略して、総括的に説明する。
In the present embodiment, the configurations of the first to fourth
図1に示すように、画像形成部1には、図示矢印R1方向に回転可能であって、トナー像が形成される第1の像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(以下、感光ドラムと称する)2が設置されている。感光ドラム2の周囲には、感光ドラム2を帯電する手段としてのドラム帯電ローラ3、現像手段4、及びクリーニング手段6が設置されている。また、感光ドラム2の回転方向に関して、ドラム帯電ローラ3よりも下流側であって且つ現像手段4よりも上流側には、露光手段7(レーザースキャナ)が配置されている。 As shown in FIG. 1, the image forming unit 1 includes a drum-type electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as a photosensitive member) that can rotate in the direction of the arrow R1 and serves as a first image carrier on which a toner image is formed. (Referred to as drum) 2 is installed. Around the photosensitive drum 2, a drum charging roller 3 as a means for charging the photosensitive drum 2, a developing means 4, and a cleaning means 6 are installed. An exposure unit 7 (laser scanner) is disposed downstream of the drum charging roller 3 and upstream of the developing unit 4 with respect to the rotation direction of the photosensitive drum 2.
また、各画像形成部1の感光ドラム2に対向するように、無端ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト20が配置されている。中間転写ベルト20は、複数の支持部材としての駆動ローラ21、張架ローラ22、対向ローラ23に張架されており、図示矢印R2方向に回転する駆動ローラ21によって図示矢印R3方向に移動可能である。なお、駆動ローラ21、張架ローラ22、対向ローラ23はアースに接続されている。
Further, an
中間転写ベルト20の内周面には、各画像形成部1の各感光ドラム2に対応して、1次転写部材としての1次転写ローラ5a〜5dがそれぞれ配置されている。また、中間転写ベルト20の外周面側には、対向ローラ23に対向して2次転写部材としての2次転写ローラ24が配置されている。
On the inner peripheral surface of the
本実施例における感光ドラム2は、負帯電性のOPC(有機光導電体)感光体であり、アルミニウムのドラム基体上に感光層を有している。感光ドラム2は、駆動装置(不図示)によって図示矢印R1方向(時計回り)に所定の周速度(表面移動速度)で回転駆動される。本実施例では、この感光ドラム2の周速度が、画像形成装置10のプロセススピードに相当する。
The photosensitive drum 2 in this embodiment is a negatively chargeable OPC (organic photoconductor) photosensitive member, and has a photosensitive layer on an aluminum drum base. The photosensitive drum 2 is rotationally driven at a predetermined peripheral speed (surface movement speed) in a direction indicated by an arrow R1 (clockwise) by a driving device (not shown). In this embodiment, the peripheral speed of the photosensitive drum 2 corresponds to the process speed of the
各現像手段4a、4b、4c、4dには、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーが収納されている。第1のモードとしてのフルカラー画像形成モード(以下、フルカラーモードと称する)では、図1に示すように、4つの感光ドラム2が中間転写ベルト20に当接し、4つの現像手段4の現像ローラ8がそれぞれの感光ドラム2に当接する。第2のモードとしてのモノカラー画像形成モード(以下、モノクロモードと称する)については後述する。
Each of the developing
本実施例では、中間転写ベルト20として、ポリエチレンナフタレート樹脂(PEN)によって構成された中間転写ベルトを用いた。中間転写ベルト20の初期の表面抵抗率は5.0×1011Ω/□であり、体積抵抗率は8.0×1011Ωcmである。
In this embodiment, as the
その他、中間転写ベルト20としては、フッ化ビニリデン樹脂(PVDF)、四フッ化エチレン−エチレン共重合樹脂(ETFE)、ポリイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネートなどの樹脂を用いることができる。或いは、例えばエチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)などから構成されるゴム基層の表面に、ウレタンゴムにポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などのフッ素樹脂を分散したものを被覆して無端ベルト状に構成したものを用いることができる。
In addition, as the
1次転写ローラ5は、例えばスポンジゴムなどの弾性部材で構成される。本実施例では1次転写ローラ5として、直径6mmのニッケルメッキ鋼棒上に、NBRヒドリンゴムを厚さ4mmで被覆したものを用いた。1次転写ローラ5の電気抵抗値は、1次転写ローラ5をアルミシリンダ上に、9.8Nの力で押圧し、50mm/secで回転させた状態で100[V]の電圧を印加した場合において1.0×105Ωである。 The primary transfer roller 5 is made of an elastic member such as sponge rubber. In this embodiment, the primary transfer roller 5 is a nickel-plated steel rod with a diameter of 6 mm and coated with NBR hydrin rubber with a thickness of 4 mm. The electrical resistance value of the primary transfer roller 5 is obtained when a voltage of 100 [V] is applied while the primary transfer roller 5 is pressed on an aluminum cylinder with a force of 9.8 N and rotated at 50 mm / sec. 1.0 × 10 5 Ω.
また、1次転写ローラ5は、中間転写ベルト20を介して感光ドラム2に対向する位置に配置されており、中間転写ベルト20を感光ドラム2に対して押圧して1次転写部N1を形成する。そして、1次転写ローラ5は、中間転写ベルト20の移動に従動して回転する。1次転写ローラ5には、1次転写電源40が接続されており、1次転写電源40は、1次転写ローラ5に正極性又は負極性の電圧を印加することができる。
The primary transfer roller 5 is disposed at a position facing the photosensitive drum 2 via the
2次転写ローラ24は、例えば、スポンジゴムなどの弾性部材で構成される。本実施例では2次転写ローラとして、直径6mmのニッケルメッキ鋼棒上に、NBRヒドリンゴムを厚さ6mmで被覆したものを用いた。2次転写ローラ24の電気抵抗値は、2次転写ローラをアルミシリンダ上に、9.8Nの力で押圧し、50mm/secで回転させた状態で1000Vを印加した場合において3.0×107Ωである。
The
2次転写ローラ24は、対向ローラ23と対向する位置で中間転写ベルト20に当接して2次転写部N2を形成する。2次転写ローラ24には、2次転写電源44が接続されており、2次転写電源44は、2次転写ローラ24に正極性又は負極性の電圧を印加することができる。
The
中間転写ベルト20の移動方向に関して、2次転写部N2よりも下流側には、中間転写ベルト20に残留したトナーを帯電する帯電手段30が設けられている。帯電手段30の構成、及び動作の詳細については後述する。
A charging
転写材Pの搬送方向に関して、2次転写部N2よりも上流側には、転写材Pを搬送する搬送手段としてのレジストローラ13が配置されている。また、転写材Pの搬送方向に関して、2次転写部N2よりも下流側には、熱源を備えた定着ローラ12Aと、定着ローラ12Aに対して所定の圧力で当接する加圧ローラ12Bと、を有する定着手段12が設けられている。
With respect to the transfer direction of the transfer material P, a registration roller 13 as a transfer means for transferring the transfer material P is disposed upstream of the secondary transfer portion N2. Further, on the downstream side of the secondary transfer portion N2 with respect to the conveyance direction of the transfer material P, a fixing
[画像形成動作]
次に、画像形成装置10における画像形成動作について、フルカラーモードを例に図1を用いて説明する。
[Image forming operation]
Next, an image forming operation in the
先ず、画像形成動作開始信号が発せられると、感光ドラム2は、所定の周速度で図示矢印R1方向に回転駆動され、回転過程でドラム帯電ローラ3に帯電されることによって表面に一様な電位を形成される。ドラム帯電ローラ3は、感光ドラム2に所定の当接圧で接触しており、不図示の帯電電源から所定の電圧を印加されることで、感光ドラム2の表面を所定の電位に均一に帯電する。本実施例では、感光ドラム2は、ドラム帯電ローラ3により負極性に帯電させられる。 First, when an image forming operation start signal is issued, the photosensitive drum 2 is driven to rotate in the direction of the arrow R1 in the drawing at a predetermined peripheral speed, and the drum charging roller 3 is charged during the rotation process, thereby causing a uniform potential on the surface. Formed. The drum charging roller 3 is in contact with the photosensitive drum 2 with a predetermined contact pressure, and uniformly charges the surface of the photosensitive drum 2 to a predetermined potential by applying a predetermined voltage from a charging power source (not shown). To do. In this embodiment, the photosensitive drum 2 is charged negatively by the drum charging roller 3.
露光手段7は、感光ドラム2の表面を露光することにより、ドラム帯電ローラ3で帯電された感光ドラム2の表面に画像情報に応じた静電潜像を形成する。即ち、露光手段7は、パーソナルコンピュータ200から入力される画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザー光をレーザー出力部から出力する。そして、このレーザー光が反射ミラーを介して感光ドラム2の表面に照射されることで、感光ドラム2の表面に静電潜像が形成される。
The exposure unit 7 exposes the surface of the photosensitive drum 2 to form an electrostatic latent image corresponding to image information on the surface of the photosensitive drum 2 charged by the drum charging roller 3. That is, the exposure unit 7 outputs laser light modulated in accordance with the time series electric digital pixel signal of the image information input from the
現像手段4は、現像方式として接触現像方式を用いており、感光ドラム2に接触する現像剤担持体としての現像ローラ8を有する。現像ローラ8は、不図示の駆動手段によって回転駆動されており、現像ローラ8に薄層状に担持されたトナーは、感光ドラム2と現像ローラ8が接触する現像部に搬送される。そして、不図示の現像電源から現像ローラ8に電圧が印加されることにより、感光ドラム2に形成された静電潜像がトナー像として現像される。 The developing means 4 uses a contact developing method as a developing method, and has a developing roller 8 as a developer carrying member that contacts the photosensitive drum 2. The developing roller 8 is rotationally driven by a driving unit (not shown), and the toner carried in a thin layer on the developing roller 8 is conveyed to a developing unit where the photosensitive drum 2 and the developing roller 8 are in contact with each other. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 2 is developed as a toner image by applying a voltage to the developing roller 8 from a developing power source (not shown).
感光ドラム2に形成された静電潜像は、反転現像方式で現像される。即ち、感光ドラム2の帯電極性と同極性(本実施例においては、負極性)に帯電されたトナーを、露光手段7によって露光された感光ドラム2の露光部に付着させることで静電潜像をトナー像として現像する。ここで、現像手段4に収容されたトナーの正規の帯電極性は負極性である。 The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 2 is developed by a reversal development method. That is, an electrostatic latent image is obtained by attaching toner charged to the same polarity as the charged polarity of the photosensitive drum 2 (negative polarity in this embodiment) to the exposed portion of the photosensitive drum 2 exposed by the exposure means 7. Is developed as a toner image. Here, the normal charging polarity of the toner stored in the developing unit 4 is negative.
なお、本実施例においては、接触現像方式を用いたが、これに限らず、非接触現像方式を用いても良い。また、本実施例においては、反転現像方式を用いて静電潜像の現像を行ったが、これに限らず、感光ドラム2の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーにより静電潜像を正現像する画像形成装置にも本発明を適用できる。 In this embodiment, the contact development method is used. However, the present invention is not limited to this, and a non-contact development method may be used. In this embodiment, the electrostatic latent image is developed using the reversal development method. However, the present invention is not limited to this, and the electrostatic latent image is formed by toner charged to a polarity opposite to the charged polarity of the photosensitive drum 2. The present invention can also be applied to an image forming apparatus that performs normal development.
感光ドラム2に現像されたトナー像は、1次転写部N1において、1次転写電源40から1次転写ローラ5にトナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性の電圧を印加することによって、感光ドラム2から中間転写ベルト20に1次転写される。このようにして、各1次転写部N1において、各色のトナー像が中間転写ベルト20に順次重ね合わせて1次転写され、中間転写ベルト20には複数色のトナー像から成る多重トナー像が形成される。
The toner image developed on the photosensitive drum 2 is applied with a positive voltage having a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner from the primary
レジストローラ13は、中間転写ベルト20に1次転写された複数色のトナー像の先端が2次転写部N2に到達するタイミングに合わせて、2次転写部N2に転写材Pを搬送する。そして、2次転写電源44からトナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性の電圧を2次転写ローラ24に印加することにより、2次転写部N2において、中間転写ベルト20から転写材Pに複数色のトナー像が一括して2次転写される。
The registration roller 13 conveys the transfer material P to the secondary transfer portion N2 in accordance with the timing at which the tips of the toner images of the plurality of colors primarily transferred to the
その後、複数色のトナー像を2次転写された転写材Pは定着手段12に搬送され、定着ローラ12Aと加圧ローラ12Bとによって加熱及び加圧されることにより複数色のトナーが溶融混色して転写材Pに定着される。そして、複数色のトナー像が定着された転写材Pが画像形成装置10の外部に排出されて、一連の画像形成動作が終了する。
Thereafter, the transfer material P on which the toner images of a plurality of colors are secondarily transferred is conveyed to the fixing
1次転写後に感光ドラム2に残留したトナーは、ウレタンゴム等の弾性体で形成された当接部材としてのクリーニングブレード61によって感光ドラム2から除去され、トナーを回収する回収手段としてのクリーニング手段6に回収される。 The toner remaining on the photosensitive drum 2 after the primary transfer is removed from the photosensitive drum 2 by a cleaning blade 61 as an abutting member formed of an elastic body such as urethane rubber, and cleaning means 6 as a collecting means for collecting the toner. To be recovered.
また、転写材Pに2次転写されずに中間転写ベルト20に残ったトナー(以下、転写残トナーと称する)は、中間転写ベルト20とともに移動し、帯電手段30によって帯電される。その後、転写残トナーは、中間転写ベルト20とともに移動し、1次転写部N1を通過する際に感光ドラム2と中間転写ベルト20との間の電位差によって中間転写ベルト20から感光ドラム2に静電的に移動し、クリーニング手段6により回収される。
In addition, toner that is not secondarily transferred to the transfer material P and remains on the intermediate transfer belt 20 (hereinafter referred to as transfer residual toner) moves with the
[転写残トナーの回収動作]
本実施例における転写残トナーの回収動作について、図3を用いて詳細に説明する。図3は、本実施例における帯電手段30の構成を説明する模式図である。
[Collecting residual toner]
The operation of collecting the transfer residual toner in this embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the configuration of the charging
図3に示すように、帯電手段30は、導電ブラシ31と、導電ローラ32と、を有する。導電ブラシ31、及び導電ローラ32は、中間転写ベルト20の移動方向に関して、2次転写部N2よりも下流側であって、1次転写部N1aよりも上流側に配置されている。また、導電ローラ32は、導電ブラシ31と1次転写部N1aの間に配置されており、導電ブラシ31と導電ローラ32は中間転写ベルト20に当接している。
As shown in FIG. 3, the charging
導電ブラシ31は、材料に導電性を付与したナイロンを使用したブラシ部材であり、繊度は7dtex、パイル長さは5mm、ブラシ幅は5mmである。導電ブラシ31の電気抵抗値は、導電ブラシ31をアルミシリンダに対して9.8Nの力で押圧し、50mm/secで回転させた状態で500[V]の電圧を印加した場合において1.0×106Ωである。
The
導電ローラ32(ローラ部材)としては、直径6mmのニッケルメッキ鋼棒に、カーボンが分散されたEPDMからなるソリッド弾性体を厚さ5mmで被覆したものを用いた。導電ローラ32の電気抵抗値は、導電ローラ32をアルミシリンダに対して9.8Nの力で押圧し、50mm/secで回転させた状態で500[V]の電圧を印加した場合において5.0×107Ωである。導電ローラ32は、中間転写ベルト20を介して張架ローラ22に向かって総圧9.8Nの圧力で押圧されている。
As the conductive roller 32 (roller member), a nickel-plated steel rod having a diameter of 6 mm covered with a solid elastic body made of EPDM in which carbon is dispersed with a thickness of 5 mm was used. The electric resistance value of the
図3に示すように、導電ブラシ31は、電流検知手段71を介して帯電電源51に電気的に接続されており、帯電電源51は、正極性又は負極性の電圧を導電ブラシ31に印加することが可能である。同様に、導電ローラ32も、電流検知手段72を介して帯電電源52に電気的に接続されており、帯電電源52は、正極性又は負極性の電圧を導電ローラ32に印加することが可能である。
As shown in FIG. 3, the
転写残トナーの回収動作を実行する場合、導電ブラシ31と導電ローラ32には、帯電電源51、帯電電源52からそれぞれ正極性の電圧が印加される。帯電電源51、帯電電源52から出力される電圧の出力値は電流検知手段71、電流検知手段72が検出した電流に基づいて、制御手段としてのコントローラ110によって予め設定した目標電流値になるように制御(定電流制御)される。目標電流値は、画像形成装置10の設計や環境に応じて、転写残トナーを過剰に帯電させることなく、且つ、転写残トナーの帯電不足によるクリーニング不良を生じさせないように適宜設定される。本実施例においては、導電ブラシ31の目標電流値を20μA、導電ローラ32の目標電流値を30μAに設定した。
When the transfer residual toner collecting operation is executed, positive voltage is applied to the
<フルカラーモードにおける転写残トナーの回収動作>
フルカラーモードで転写残トナーの回収動作を実行する場合、帯電手段30によって中間転写ベルト20の転写残トナーを正極性に帯電する。この時、帯電電源51から導電ブラシ31に正極性の電圧を印加することによって、転写残トナーのうち負極性に帯電した一部のトナーは導電ブラシ31に静電的に付着する。これにより、回収動作時に導電ローラ32と中間転写ベルト20とが接触する位置を通過するトナーの量を減少させることができる。
<Collecting operation of transfer residual toner in full color mode>
When the transfer residual toner collecting operation is executed in the full color mode, the transfer residual toner on the
帯電手段30によって正極性に帯電された転写残トナーは、中間転写ベルト20の移動にともない最上流に配置される画像形成部1aの1次転写部N1aに到達する。この時、1次転写ローラ5aに正極性の電圧を印加することによって、正極性に帯電された転写残トナーを中間転写ベルト20から感光ドラム2aに静電的に移動させる。その後、感光ドラム2aに移動した転写残トナーは感光ドラム2aの回転にともなって移動し、クリーニングブレード61aによってクリーニング手段6aに回収される。
The transfer residual toner charged to the positive polarity by the charging
フルカラーモードにおいては、このようにして転写残トナーの回収動作が実行される。なお、本実施例においては、中間転写ベルト20の移動方向に関して最上流に配置される感光ドラム2aによって転写残トナーを回収する構成について説明した。しかし、これに限らず、各1次転写部N1に形成する電界の方向を制御することによって、感光ドラム2a以外の感光ドラムで転写残トナーを回収することも可能である。例えば、ドラム帯電ローラ3や露光手段7、1次転写電源40から1次転写ローラ5に印加する電圧の極性及び出力値を制御することによって、1次転写部N1に形成される電界の方向を制御することが可能である。
In the full color mode, the transfer residual toner collecting operation is executed in this way. In the present exemplary embodiment, the configuration in which the transfer residual toner is collected by the
<モノクロモードにおける転写残トナーの回収動作>
図4は、本実施例におけるモノクロモードを実行するときの各感光ドラム2と中間転写ベルト20との当接状態を説明する模式図である。図4に示すように、モノクロモードにおいては、感光ドラム2dと中間転写ベルト20を当接させ、他の感光ドラム2a〜2cを中間転写ベルト20から離間させた状態で、現像手段4dに黒色のトナーを収容する画像形成部1dのみで画像形成を行う。また、このとき、画像形成を行わない画像形成部1a〜1cの現像ローラ8a〜8cを感光ドラム2a〜2cから離間させる。このように、画像形成を行わない画像形成部1a〜1cにおいて、感光ドラム2a〜2c及び現像ローラ8a〜8cを離間させることにより、当接回転や電圧印加による各部材の劣化、消耗を抑制することが可能である。
<Recovery operation of transfer residual toner in monochrome mode>
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a contact state between each photosensitive drum 2 and the
感光ドラム2と中間転写ベルト20を当接又は離間させる機構に関しては、例えば、バネなどの付勢手段によって、中間転写ベルト20を介して1次転写ローラ5を感光ドラム2に向かって押圧する構成が考えられる。このような構成においては、バネによる付勢状態を解除することで1次転写ローラ5と中間転写ベルト20を感光ドラム2から離間させることが可能である。
Regarding the mechanism for bringing the photosensitive drum 2 and the
モノクロモードで転写残トナーの回収動作を実行する場合、転写残トナーは、まず、フルカラーモードにおける回収動作と同様に帯電手段30によって正極性に帯電される。そして、転写残トナーは、中間転写ベルト20の移動にともなって、不図示の離間機構によって1次転写部N1a〜N1cを解消された画像形成部1a〜1cと中間転写ベルト20とが対向する位置を通過し、1次転写部N1dに到達する。
When the transfer residual toner recovery operation is executed in the monochrome mode, the transfer residual toner is first charged to the positive polarity by the charging
このとき、1次転写電源40dから1次転写ローラ5dに正極性の電圧を印加することによって、正極性に帯電された転写残トナーを中間転写ベルト20から感光ドラム2dに静電的に移動させる。その後、感光ドラム2dに移動した転写残トナーは感光ドラム2dの回転にともなって移動し、クリーニングブレード61dによってクリーニング手段6dに回収される。モノクロモードでは、以上のようにして転写残トナーの回収動作が行われる。
At this time, by applying a positive voltage from the primary transfer power supply 40d to the
[比較例における転写残トナーの回収動作]
以下、本実施例の比較例における転写残トナーの回収動作の制御と、画像出力実験の結果について説明する。画像出力実験は、転写材Pの通紙を継続したときの各部材の耐久性を確認する試験(以下、通紙耐久試験と称する)を用いて行い、一定の通紙枚数毎にフルカラーモードとモノクロモードのそれぞれで画像評価を行った。以下に通紙耐久試験内容と画像評価方法の詳細について説明する。
[Recovery operation of transfer residual toner in comparative example]
Hereinafter, the control of the recovery operation of the transfer residual toner and the result of the image output experiment in the comparative example of the present embodiment will be described. The image output experiment is performed using a test for confirming the durability of each member when the transfer material P is continuously passed (hereinafter referred to as a paper passing durability test). Image evaluation was performed in each monochrome mode. Details of the paper passing durability test and the image evaluation method will be described below.
通紙耐久試験は温度15℃、湿度10%環境下にて、転写材PにGFC−081(キヤノンマーケティングジャパン製)を用い、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色の画像比率25%の画像を2枚の転写材Pに連続して形成する動作を繰り返し行った。画像形成モードとしては普通紙モードを用い、画像形成装置10のプロセススピードは180mm/sec、スループットは1分間に30枚である。
In the paper passing durability test, GFC-081 (manufactured by Canon Marketing Japan) was used as the transfer material P in a temperature 15 ° C. and
また、試験環境と同じ環境下にて、通紙耐久試験の開始時、及び耐久通紙枚数50000枚おきに、評価画像を形成して画像評価を行った。フルカラーモードにおける評価画像としては、転写材PにGFC−081(キヤノンマーケティングジャパン製)を用い、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの1次色と、レッド、ブルー、グリーンの2次色に対して以下の画像を作成した。より詳しくは、最大濃度レベル画像(ベタ画像)、画像比率50%の画像(ハーフトーン画像)、文字細線画像を1セットとして、前述の各色に対してそれぞれ3セットずつ、計63枚出力した。
Further, in the same environment as the test environment, an evaluation image was formed at the start of the paper passing durability test and every 50000 durable paper passing, and image evaluation was performed. As an evaluation image in the full-color mode, GFC-081 (manufactured by Canon Marketing Japan) is used as the transfer material P, and the primary colors of cyan, magenta, yellow and black and the secondary colors of red, blue and green are as follows. Created an image. More specifically, a maximum density level image (solid image), an
モノクロモードにおける評価画像としては、フルカラーモードと同じ転写材Pを用い、ブラックの色に対して、最大濃度レベル画像(ベタ画像)、画像比率50%の画像(ハーフトーン画像)、文字細線画像を1セットとして、21セットの計63枚を出力した。 As an evaluation image in the monochrome mode, the same transfer material P as that in the full color mode is used. For the black color, a maximum density level image (solid image), an image with an image ratio of 50% (halftone image), and a character thin line image are used. A total of 63 sheets of 21 sets were output as one set.
そして、このようにして形成された評価画像について、クリーニング不良に起因した画像不良の発生の有無を確認し、評価を行った。具体的には、形成された評価画像に、2次転写部N2に対応する位置における中間転写ベルト20の1周分前の画像が2次転写時に発生するかを観察することで評価した。評価基準としては、クリーニング不良が発生しない場合を○、発生する場合を×とし、軽微な画像不良が認められるものを△とした。
Then, the evaluation image thus formed was evaluated by confirming whether or not an image defect due to a cleaning defect occurred. Specifically, the formed evaluation image was evaluated by observing whether an image of one turn before the
表1は、比較例のフルカラーモードの通紙耐久試験において50000枚通紙する毎の、画像評価時の1次転写電源40の出力値、導電ブラシ31の目標電流値、導電ローラ32の目標電流値と、10枚毎の画像評価の結果を記した表である。なお、導電ブラシ31の目標電流値は電流検知手段71によって検出された値であり、導電ローラ32の目標電流値は電流検知手段72によって検出された値である。表1に示すように、比較例のフルカラーモードにおける、初期の1次転写電源40の出力値(第1の電圧)は1400[V]であり、導電ブラシ31の目標電流は20μA、導電ローラ32の目標電流は30μAである。
Table 1 shows the output value of the primary
1次転写ローラ5と中間転写ベルト20は転写材Pの通紙枚数が増加するほど、電気抵抗が上昇する傾向にある。したがって、通紙耐久試験を行うときに、初期と同じ電圧を1次転写電源40から出力し続けると、通紙枚数の増加に応じて1次転写部N1における中間転写ベルト20と感光ドラム2の間の電位差が小さくなることで、1次転写性が変化してしまう。そのため、通紙耐久試験においては、表1に示すように、1次転写電源40からの出力値を通紙枚数に応じて上昇させ、一定の1次転写性を確保している。
The primary transfer roller 5 and the
表1に示す結果によれば、比較例のフルカラーモードにおいては、150000枚通紙を行っても評価画像に画像不良がみられず、クリーニング不良が発生しなかった。 According to the results shown in Table 1, in the full color mode of the comparative example, no image defect was observed in the evaluation image even when 150,000 sheets were passed, and no cleaning defect occurred.
表2は、比較例のモノクロモードの通紙耐久試験において50000枚通紙する毎の、画像評価時の1次転写電源40の出力値、導電ブラシ31の目標電流値、導電ローラ32の目標電流値と、10枚毎の画像評価の結果を記した表である。表2に示すように、1次転写電源40dの電圧の出力値と、導電ブラシ31及び導電ローラ32の目標電流値は、フルカラーモードと同じ値に設定した。なお、モノクロモードでは、画像形成部1dでのみ画像の形成を行うため、1次転写電源40a〜40cからの電圧の出力を行わない。
Table 2 shows the output value of the primary
表2に示す結果によれば、比較例のモノクロモードにおいては、100000枚通紙を行った時点の評価画像から、クリーニング不良に起因した画像不良がみられた。 According to the results shown in Table 2, in the monochrome mode of the comparative example, an image defect due to a cleaning defect was observed from the evaluation image when 100,000 sheets were passed.
フルカラーモードのように、中間転写ベルト20に当接する感光ドラム2が複数ある場合、中間転写ベルト20の移動方向に関して上流側の感光ドラム2aで転写残トナーを回収しきれなくても下流側の感光ドラム2b〜2dで回収することが可能である。一方で、中間転写ベルト20に1つの感光ドラム2dのみが当接するモノクロモードの場合、転写残トナーが1次転写部N1dをすり抜けてしまうと、更に下流側に転写残トナーを回収する部材が設けられていないため、クリーニング不良が発生してしまう。
When there are a plurality of photosensitive drums 2 in contact with the
更に、通紙枚数が増加するにつれて、フルカラーモードに比べてモノクロモードにおいては、以下に説明することによってクリーニング不良に起因した画像不良が発生すると考えられる。 Further, as the number of sheets passed increases, it is considered that an image defect due to a cleaning defect occurs in the monochrome mode as compared with the full color mode as described below.
図5は、通紙耐久試験によって150000枚の通紙を行った後に画像評価を行った際の、評価画像を形成する転写材Pの通紙枚数に応じた中間転写ベルト20の表面電位の測定結果である。評価画像を形成する転写材Pの通紙中における中間転写ベルト20の表面電位は、表面電位測定器(MODEL344、トレック・ジャパン株式会社製)を用いて測定した。より詳しくは、表面電位測定プローブ(MODEL555P−4、トレック・ジャパン株式会社製)を張架ローラ22の直上10mmほどの位置に設置し、その信号を表面電位測定器に出力することにより測定した。
FIG. 5 shows the measurement of the surface potential of the
図5に示すように、フルカラーモードでは、中間転写ベルト20の表面電位の上昇が抑えられているのに対し、モノクロモードは60枚の通紙で中間転写ベルト20の表面電位が約240[V]まで上昇していることがわかる。これは、フルカラーモードにおいては、帯電手段30によって転写残トナーを正極性に帯電するときにおける中間転写ベルト20の表面電位の上昇が、1次転写部N1を通過することで緩和されることを示している。
As shown in FIG. 5, in the full color mode, an increase in the surface potential of the
図6は、フルカラーモードにおける、帯電手段30と1次転写ローラ5から中間転写ベルト20に流れる電流の経路を説明する模式図である。図6に示すように、帯電手段30は帯電電源51と帯電電源52から正極性の電圧が印加されており、帯電手段30と中間転写ベルト20とが当接する位置には、中間転写ベルト20の外周面側から内周面側に向かって電流I31と電流I32が流れる。一方で、1次転写部N1aにおいては、1次転写電源40aから1次転写ローラ5aに正極性の電圧が印加され、且つ、感光ドラム2aには負極性の電位が形成されているため、中間転写ベルト20の内周面側から外周面側に向かって電流I5aが流れる。
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a path of a current flowing from the charging
フルカラーモードにおいては、他の画像形成部1b〜1dにおいても、画像形成部1aにおける電流I5aに対応した電流が流れる。すなわち、中間転写ベルト20の外周面側に当接する帯電手段30と、中間転写ベルト20の内周面側に当接する1次転写ローラ5は、中間転写ベルト20に形成される表面電位を緩和しあう関係にある。
In the full-color mode, in other image forming unit 1 b to 1 d, a current corresponding to the current I 5a in the
モノクロモードでは、感光ドラム2dと1次転写ローラ5dが中間転写ベルト20に当接して1次転写部N1dが形成され、他の画像形成部1a〜1cにおいては1次転写部N1a〜N1cが形成されない。したがって、フルカラーモードの構成に比べると、帯電手段30の帯電による中間転写ベルト20の表面電位の上昇を抑制しにくい構成となる。その結果、中間転写ベルト20が周回する毎に表面電位は上昇していき、転写残トナーを中間転写ベルト20から感光ドラム2dに移動させるために必要な電位差が1次転写部N1dで確保できなくなることでクリーニング不良が発生してしまう。
In the monochrome mode, the
特に、2次転写部を通過する転写材Pの通紙枚数が所定の枚数を超えた以降(耐久後期)において、言い換えると、通電劣化によって中間転写ベルト20の電気抵抗が上昇した状態においては、前述した原因によってクリーニング不良が発生しやすい。これは、耐久後期においては中間転写ベルト20内における電荷の蓄積が解消されにくくなるためである。
In particular, after the number of sheets of the transfer material P passing through the secondary transfer portion exceeds a predetermined number (late end of life), in other words, in a state where the electrical resistance of the
[本実施例における転写残トナーの回収動作]
次に、本実施例におけるモノクロモードでの転写残トナーの回収動作に関して、表3、図7を用いて説明を行う。なお、本実施例におけるフルカラーモードでの転写残トナーの回収動作及び制御に関しては、比較例と同様であるため説明を省略する。
[Collecting operation of transfer residual toner in this embodiment]
Next, with reference to Table 3 and FIG. 7, the operation of collecting the transfer residual toner in the monochrome mode in this embodiment will be described. Note that the transfer operation and control of the transfer residual toner in the full color mode in this embodiment are the same as those in the comparative example, and thus the description thereof is omitted.
表3は、本実施例のモノクロモードの通紙耐久試験において50000枚通紙する毎の、画像評価時の1次転写電源40の出力値、導電ブラシ31の目標電流値、導電ローラ32の目標電流値と、10枚毎の画像評価の結果を記した表である。表3に示すように、本実施例においては、モノクロモードにおける1次転写電源40dの電圧の出力値(第2の電圧)を、フルカラーモードにおける1次転写電源40の電圧の出力値(第1の電圧)よりも大きい値とした。具体的には、フルカラーモードの出力値に対して、700[V]大きい値とした。その結果、本実施例の構成においてはクリーニング不良に起因した画像不良の発生が見られなかった。なお、導電ブラシ31及び導電ローラ32の目標電流値は、フルカラーモードと同じ値に設定した。
Table 3 shows the output value of the primary
ここで、第2の電圧としては、第1の電圧に対して絶対値が大きければ大きいほど中間転写ベルト20の表面電位の上昇を緩和しやすい。しかしながら、その値が大きすぎると1次転写部N1dにおける電位差が大きくなり過ぎることで異常放電が発生し、1次転写部N1dを通過したあとの感光ドラム2dの表面電位にムラが生じてしまうおそれがある。すると、その後の感光ドラム2aの回転過程において、ドラム帯電ローラ3による帯電によって感光ドラム2dの表面電位のムラが解消されない場合に、現像性にもムラが生じ、結果的に画像の濃度ムラとして画像不良が発生してしまう。
Here, as the second voltage, the larger the absolute value with respect to the first voltage, the easier the rise in the surface potential of the
したがって、第2の電圧としては、1次転写部N1dにおいて異常放電が発生しない範囲で設定することが望ましい。この電圧の設定範囲は、中間転写ベルト20の電気抵抗値や1次転写ローラ5dの電気抵抗値などの1次転写部N1dにおけるインピーダンスに応じて適宜設定されるものである。本実施例の構成においては、第2の電圧の絶対値と第1の電圧の絶対値との差が1500[V]未満であれば前述の異常放電による画像不良の発生を抑制することが可能である。しかしながら、本実施例の構成において1次転写部N1dにおける異常放電の発生を更に抑制するためには、第2の電圧の絶対値と第1の電圧の絶対値との差を800[V]未満に設定することがより望ましい。
Therefore, it is desirable to set the second voltage within a range in which abnormal discharge does not occur in the primary transfer portion N1d. This voltage setting range is appropriately set according to the impedance in the primary transfer portion N1d such as the electrical resistance value of the
また、第2の電圧の絶対値が第1の電圧の絶対値よりも大きい値であれば、中間転写ベルト20の表面電位の上昇を緩和する効果が得られる。しかしながら、1次転写部N1dにおけるインピーダンスや画像形成装置の構成によっては、第2の電圧の絶対値と第1の電圧の絶対値との差が小さすぎる場合に中間転写ベルト20の表面電位の上昇に対して十分な緩和効果が得られない可能性がある。本実施例の画像形成装置の構成においては、第2の電圧の絶対値と第1の電圧の絶対値との差が30[V]以上となるように、第2の電圧を設定するのが望ましい。
Further, if the absolute value of the second voltage is larger than the absolute value of the first voltage, an effect of reducing the increase in the surface potential of the
本実施例では、1次転写電源40の電圧を定電圧制御によって制御しているものの、定電流制御によって電圧を制御しても良い。定電流制御を用いた場合、モノクロモードにおける目標電流値を、フルカラーモードにおける目標電流値よりも高く設定する。このとき、本実施例の画像形成装置の構成においては、モノクロモードにおける目標電流値は、電圧値が「フルカラーモードにおける電圧+1500V」未満となるように設定することが好ましい。また、本実施例の画像形成装置の構成においては、モノクロモードにおける目標電流値は、「フルカラーモードにおける電圧+30V」以上の範囲になるように設定することが好ましい。
In this embodiment, the voltage of the primary
図7は、通紙耐久試験によって150000枚の通紙を行った後に画像評価を行った際の、モノクロモードにおける、評価画像を形成する転写材Pの通紙枚数に応じた中間転写ベルト20の表面電位の測定結果である。図5に示されるように、比較例における測定結果では中間転写ベルト20の表面電位が約240[V]まで上昇していたのに対して、図7に示すように、本実施例では約70[V]に抑えられている。これは、1次転写電源40dから1次転写ローラ5dに印加する電圧を大きくすることで、帯電手段30に帯電されることによって形成される中間転写ベルト20の表面電位の緩和が促進されるためである。なお、図7に示すように、転写材Pを60枚通紙した時点で中間転写ベルト20の表面電位の値はほぼ飽和する。
FIG. 7 shows the
以上で説明したように、本実施例によれば、フルカラーモードに対してモノクロモードにおいて1次転写ローラ5に印加される電圧の値を大きくすることで、クリーニング不良の発生を抑制することが可能である。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of cleaning failure by increasing the value of the voltage applied to the primary transfer roller 5 in the monochrome mode with respect to the full color mode. It is.
本実施例では、転写残トナーの回収動作を行う場合に、通紙枚数に関わらず、フルカラーモードに対してモノクロモードにおいて1次転写ローラ5に印加される電圧の値を大きくする構成について説明したが、これに限らない。2次転写部N2においてトナー像を2次転写される転写材Pの枚数が所定の枚数を超え、中間転写ベルト20の電気抵抗が上昇する耐久後期に、フルカラーモードに対してモノクロモードにおいて1次転写ローラ5に印加される電圧の値を大きくしてもよい。
In the present embodiment, a description has been given of the configuration in which the value of the voltage applied to the primary transfer roller 5 is increased in the monochrome mode with respect to the full color mode, regardless of the number of sheets to be passed, when the transfer residual toner collecting operation is performed. However, it is not limited to this. At the end of the endurance when the number of transfer materials P to which the toner image is secondarily transferred in the secondary transfer portion N2 exceeds a predetermined number and the electrical resistance of the
なお、モノクロモードにおいて、感光ドラム2a〜2cを中間転写ベルト20から離間させずに、1次転写電源40a〜40cから1次転写ローラ5a〜5cに正極性の電圧を印加することでクリーニング不良の発生を抑制する方法が考えられる。しかし、このような構成においては、画像形成に用いない画像形成部1a〜1cの消耗を促進させてしまうおそれがあり、画像形成装置10の長寿命化を妨げてしまう可能性がある。さらに、このような構成においては、転写残トナーは感光ドラム2dではなく感光ドラム2aに移動してクリーニング手段6aに回収されるため、転写残トナーを振り分けて回収することが困難となる。その結果、転写残トナーを収容する容量を確保するためにクリーニング手段6aが大型化してしまうおそれがある。
In the monochrome mode, the
本実施例においては、フルカラーモードにおける1次転写電源40の出力値を、各画像形成部1a〜1dにおいて共通の値としたが、これに限らず、各画像形成部1a〜1dで異なる値に設定しても良い。この場合、モノクロモードにおける1次転写ローラ5dに印加する電圧(第2の電圧)は、以下のように設定すればよい。即ち、フルカラーモードにおいて転写残トナーをいずれかの感光ドラム2a〜2dに移動させるためにいずれかの1次転写ローラ5a〜5dに印加する電圧(第1の電圧)よりも絶対値が大きい値に設定すれば良い。例えば、フルカラーモードにおいて感光ドラム2aで転写残トナーを回収するために1次転写ローラ5aに1400[V]の電圧を印加した場合、モノクロモードにおいては1400[V]よりも絶対値が大きい値の電圧を1次転写ローラ5dに印加すれば良い。
In the present embodiment, the output value of the primary
また、本実施例では、転写残トナーの帯電手段30として、導電ブラシ31と導電ローラ32の2つの部材を用いる構成について説明したが、これに限らず、1つの帯電手段で転写残トナーの帯電を行う構成でも良く、3つ以上の帯電手段を設けても良い。また、帯電手段30のように接触式の帯電手段に限らず、非接触式の帯電手段を用いても良い。
In this embodiment, the configuration using the two members of the
更に、本実施例においては、1次転写部材としてスポンジゴムなどの弾性部材を有する1次転写ローラ5を用いたが、これに限らず、1次転写部材として転写ブラシや転写シート、金属ローラ等を用いても良い。また、1次転写部材は、中間転写ベルト20の移動方向に関して、1次転写部N1よりも上流側又は下流側にずれた位置にオフセットして配置しても良い。
Further, in this embodiment, the primary transfer roller 5 having an elastic member such as sponge rubber is used as the primary transfer member. However, the primary transfer member is not limited thereto, and a transfer brush, a transfer sheet, a metal roller, or the like is used as the primary transfer member. May be used. In addition, the primary transfer member may be arranged offset at a position shifted upstream or downstream from the primary transfer portion N1 with respect to the moving direction of the
本実施例における転写残トナーの回収動作は、各画像形成部1における画像形成動作と同時に実行しても良く、画像形成動作の終了後の後回転動作時に実行しても良い。1次転写電源40から1次転写ローラ5に正極性の電圧を印加することで、感光ドラム2から中間転写ベルト20に負極性に帯電したトナー像を1次転写しつつ、中間転写ベルト20から感光ドラム2に正極性に帯電した転写残トナーを移動させることができる。
The collecting operation of the transfer residual toner in the present embodiment may be performed simultaneously with the image forming operation in each image forming unit 1 or may be performed at the time of the post-rotation operation after the end of the image forming operation. By applying a positive voltage from the primary
本実施例においては、4つの1次転写ローラ5a〜5dに対して、4つの1次転写電源40a〜40dをそれぞれ接続したが、これに限らず、一部の1次転写電源を共通化する構成であっても良い。例えば、1次転写ローラ5a〜5cに対して共通の1次転写電源を接続し、1次転写ローラ5dに対して1つの1次転写電源を接続しても良い。帯電電源である1次転写電源40の数を減らすことで、コストダウンや画像形成装置10の小型化が可能となる。
In this embodiment, the four primary
(実施例2)
実施例1では、モノクロモード(第2のモード)における1次転写電源40からの電圧の出力値を、フルカラーモード(第1のモード)における1次転写電源40からの出力値に対して変更する構成について説明した。これに対し、実施例2においては、1次転写電源40の出力値を大きくしつつ帯電手段30の目標電流値を変更する構成について説明する。なお、実施例2において、実施例1と共通する部分に関しては同一の符号を付して説明を省略する。
(Example 2)
In the first embodiment, the voltage output value from the primary
表4は、本実施例のフルカラーモードにおいて、通紙耐久試験を200000枚まで実施したときの、1次転写電源40の出力値、導電ブラシ31の目標電流値、導電ローラ32の目標電流値と、10枚毎の画像評価の結果を記した表である。表4に示すように、フルカラーモードの構成においては、200000枚の通紙耐久試験を行っても、クリーニング不良は発生しなかった。
Table 4 shows the output value of the primary
表5は、モノクロモードにおいて、1次転写電源40dから1次転写ローラ5dに印加する電圧の出力値をフルカラーモードよりも大きくした状態で、200000枚の通紙耐久試験と画像評価を行った結果である。この時、1次転写電源40dにおける電圧の出力値(第2の電圧)は、フルカラーモードにおける1次転写電源40の電圧の出力値(第1の電圧)よりも700[V]大きい構成としている。また、モノクロモードにおける導電ブラシ31の目標電流値と、導電ローラ32の目標電流値は、フルカラーモードにおける各目標電流値と同じ値とした。
Table 5 shows the results of performing a 200,000 sheet passing durability test and image evaluation in the monochrome mode in a state where the output value of the voltage applied from the primary transfer power supply 40d to the
表5に示すように、150000枚までは実施例1と同様の結果が得られたが、200000枚の通紙を行ったあとの画像評価においては、クリーニング不良が発生した。 As shown in Table 5, the same results as in Example 1 were obtained up to 150,000 sheets, but in the image evaluation after passing 200000 sheets, a cleaning failure occurred.
図8は、通紙耐久試験によって200000枚の通紙を行った後に画像評価を行った際の、評価画像を形成する転写材Pの通紙枚数に応じた中間転写ベルト20の表面電位の測定結果である。図8に示すように、フルカラーモードでは中間転写ベルト20の表面電位の上昇を抑えられているが、モノクロモードでは60枚の通紙で中間転写ベルト20の表面電位が約180[V]まで上昇した。これは、通紙枚数の増加によって中間転写ベルト20の電気抵抗が更に上昇し、中間転写ベルト20内に蓄積した電荷が緩和されにくくなるためである。
FIG. 8 shows the measurement of the surface potential of the
表6は、本実施例のモノクロモードの通紙耐久試験において50000枚通紙する毎の、画像評価時の1次転写電源40の出力値、導電ブラシ31の目標電流値、導電ローラ32の目標電流値と、10枚毎の画像評価の結果を記した表である。表6に示すように、本実施例においては、通紙枚数が増加する耐久後期において、導電ブラシ31と導電ローラ32の目標電流値を、それぞれ5μAと15μAに下げて設定した。これにより、200000枚の通紙を行ったあとであっても、画像評価時にクリーニング不良に起因した画像不良の発生が見られなかった。
Table 6 shows the output value of the primary
図9は、本実施例のモノクロモードにおいて通紙耐久試験によって200000枚の通紙を行った後に画像評価を行った際の、評価画像を形成する転写材Pの通紙枚数に応じた中間転写ベルト20の表面電位の測定結果である。図8の結果に対し、導電ブラシ31と導電ローラ32の目標電流値の値を変更した図9の結果においては、中間転写ベルト20の表面電位の上昇は約80[V]までに抑えられている。
FIG. 9 shows an intermediate transfer according to the number of sheets of the transfer material P on which an evaluation image is formed when image evaluation is performed after passing 200,000 sheets by the sheet passing durability test in the monochrome mode of this embodiment. It is a measurement result of the surface potential of the
中間転写ベルト20の表面電位の上昇は、帯電手段30と1次転写ローラ5から中間転写ベルト20に流れる電流に左右される。このため、帯電手段30から中間転写ベルト20に向かって流れる目標電流値を下げることで中間転写ベルト20の表面電位の上昇を抑制することができる。
The rise in the surface potential of the
帯電手段30の目標電流値を下げることで転写残トナーを帯電する能力も低下してしまうが、モノクロモードにおいて中間転写ベルト20に1次転写されるトナー像はフルカラーモードのように複数色のトナーが重ねられたトナー像ではない。したがって、転写残トナーの量もフルカラーモードに比べると少なく、帯電手段30の目標電流値を下げても転写残トナーを帯電することが可能である。
Lowering the target current value of the charging means 30 also reduces the ability to charge the transfer residual toner, but the toner image primarily transferred to the
なお、本実施例では導電ブラシ31と導電ローラ32の両方の目標電流値を下げた構成について説明したが、これに限らず、帯電手段30のうちいずれか1つの目標電流値を下げても良い。
In the present embodiment, the configuration in which the target current values of both the
[変形例]
本実施例では、中間転写ベルト20の電気抵抗が上昇する耐久後期において、帯電手段30の目標電流値を変更する構成について説明した。しかし、これに限らず、モノクロモードで転写残トナーの回収動作を行う場合に、通紙枚数に関わらず、帯電手段30の目標電流値を常にフルカラーモードにおける目標電流値よりも低い値に設定しても良い。このように設定することによって、帯電電源51と帯電電源52から出力する電圧の値を低く設定することができ、導電ブラシ31と導電ローラ32の通電劣化を抑制することが可能となる。
[Modification]
In the present embodiment, the configuration in which the target current value of the charging
2 感光ドラム
5 1次転写ローラ
20 中間転写ベルト
24 2次転写ローラ
30 帯電手段
40 1次転写電源
2 Photosensitive drum 5
Claims (19)
前記帯電電源は、前記第2のモードにおいて前記帯電手段から前記中間転写体に向かって流れる電流の値が、前記第1のモードにおいて前記帯電手段から前記中間転写体に向かって流れる電流の値よりも絶対値が小さい値となるように、前記帯電手段に前記逆極性の電圧を印加することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 A charging power source for charging the toner that has passed through the secondary transfer portion to the reverse polarity by applying a voltage of the reverse polarity to the charging unit;
In the second mode, the charging power source has a value of current flowing from the charging unit to the intermediate transfer member in the second mode from a value of current flowing from the charging unit to the intermediate transfer member in the first mode. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the voltage having the reverse polarity is applied to the charging unit so that the absolute value becomes a small value.
前記帯電電源は、前記第2のモードにおいて前記帯電手段から前記中間転写体に向かって流れる電流の値が、前記第1のモードにおいて前記帯電手段から前記中間転写体に向かって流れる電流の値よりも絶対値が小さい値となるように、前記帯電手段に前記逆極性の電圧を印加することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 After the number of transfer materials onto which the toner image is secondarily transferred in the secondary transfer portion exceeds a predetermined number,
In the second mode, the charging power source has a value of current flowing from the charging unit to the intermediate transfer member in the second mode from a value of current flowing from the charging unit to the intermediate transfer member in the first mode. 3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the voltage having the reverse polarity is applied to the charging unit so that the absolute value becomes a small value.
前記中間転写体の移動方向に関して、前記第2の像担持体は前記第1の像担持体よりも上流側であって、前記2次転写部よりも下流側に設けられており、
前記第1のモードで前記第1の電源及び前記第2の電源から前記第1の転写部材に前記第1の電圧を印加し、前記第2の電源から前記第2の転写部材に前記逆極性の電圧を印加することにより、前記第1の像担持体及び前記第2の像担持体から前記中間転写体にトナー像を1次転写しつつ、前記中間転写体と前記第2の像担持体が当接する位置において前記回収動作を実行することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The transfer member is a first transfer member, the power source is a first power source, and a second transfer is arranged at a position corresponding to the second image carrier in contact with the inner peripheral surface of the intermediate transfer member. A member and a second power source for applying a voltage to the second image carrier,
Regarding the moving direction of the intermediate transfer member, the second image carrier is provided upstream of the first image carrier and downstream of the secondary transfer unit.
In the first mode, the first voltage is applied from the first power source and the second power source to the first transfer member, and the reverse polarity is applied from the second power source to the second transfer member. by applying a voltage, while the primary transfer of the toner image on the intermediate transfer member from the first image bearing member and said second image bearing member, the intermediate transfer body before Symbol second image bearing The image forming apparatus according to claim 1, wherein the collecting operation is performed at a position where the body abuts.
前記回収手段は、前記第2の像担持体に当接して前記第2の像担持体に残留したトナーを前記回収手段に回収する当接部材を有し、The collecting unit has a contact member that contacts the second image carrier and collects toner remaining on the second image carrier to the collecting unit;
前記第1のモードで前記回収動作を実行する場合、前記帯電手段によって前記逆極性に帯電され、前記中間転写体から前記第2の像担持体に移動させたトナーを前記回収手段によって回収することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。When executing the collecting operation in the first mode, the collecting unit collects the toner charged to the reverse polarity by the charging unit and moved from the intermediate transfer member to the second image carrier. The image forming apparatus according to claim 6.
前記第2の像担持体は、前記中間転写体の移動方向に関して最も上流側に設けられる像担持体であることを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。9. The image forming apparatus according to claim 6, wherein the second image carrier is an image carrier that is provided on the most upstream side in the moving direction of the intermediate transfer member.
前記回収手段は、前記第1の像担持体に当接して前記第1の像担持体に残留したトナーを前記回収手段に回収する当接部材を有し、
前記第2のモードで前記回収動作を実行する場合、前記帯電手段によって前記逆極性に帯電され、前記中間転写体から前記第1の像担持体に移動させたトナーを前記回収手段によって回収することを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。 With respect to the rotational direction of said first image bearing member, the intermediate transfer member and the first image bearing member is disposed downstream of the primary transfer portion abutting said after passing through the primary transfer portion first A recovery means for recovering the toner remaining on the image carrier of 1 ;
It said recovery means includes a contact member for recovering toner remaining in contact with the first image carrier to said first image carrier to the recovery means,
When performing the recovery operation in the second mode, being charged by said charging means to said opposite polarity, you collected by the toner is moved to the first image carrier from the intermediate transfer member the collecting means the image forming apparatus according to claim 12, wherein the this.
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