JP2005077829A - Image forming apparatus - Google Patents

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Atsunori Kitazawa
淳憲 北澤
Masanori Nakada
将範 中田
Takeshi Ikuma
健 井熊
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the occurrence of banding, without being affected by the changes in the speed of an image carrier. <P>SOLUTION: The image forming apparatus includes a latent image formation means for forming a latent image on an image carrier 3; a developing means 6a for developing the electrostatic latent image into a toner image by the application of an AC overlap bias to a developing roller; and a transfer means 13 for transferring the toner image to an intermediate transfer body 12. In the image forming apparatus, the latent image is formed by the latent image forming means after a bias application start position B1 on the image carrier passes through a transfer position T1. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子写真法を用いる複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係わり、特に、現像ローラに交流重畳バイアスを印加して静電潜像をトナー像に現像し、該トナー像を中間転写体上に転写する方式の画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile using an electrophotographic method, and in particular, an AC superimposing bias is applied to a developing roller to develop an electrostatic latent image into a toner image. The present invention relates to an image forming apparatus that transfers onto an intermediate transfer member.

上記画像形成装置においては、現像バイアス印加開始時は高圧が安定せずトナー飛散やかぶり等により、局所的に像担持体にトナーが付着してしまう。そこで、従来は、像担持体上の潜像が現像領域に到達する前（すなわち非画像部）に交流重畳バイアスを印加して現像前にバイアスを安定させ、トナー飛散やかぶり等を防止している（特許文献１参照）。
特公平３−６４０７３号公報 In the image forming apparatus, the high pressure is not stable when the development bias application is started, and the toner locally adheres to the image carrier due to toner scattering, fogging, or the like. Therefore, conventionally, an AC superimposing bias is applied before the latent image on the image carrier reaches the development area (that is, the non-image portion) to stabilize the bias before development, thereby preventing toner scattering and fogging. (See Patent Document 1).
Japanese Examined Patent Publication No. 3-64073

しかし、図１に示すように、像担持体３上の潜像が現像領域に到達する前（すなわち非画像部）に交流重畳バイアスを印加すると、バイアス印加開始時に領域Ｙのトナーが像担持体に飛翔する。飛翔したトナーは現像ローラ６ａと像担持体３が図示矢印方向に回転するため、像担持体３と現像ローラ６ａ間のギャップが大きくなり電界が弱くなるため、現像ローラ６ａにトナーが戻ることができない。また、バイアス印加開始時は電源が不安定になることもあり、いわゆるオーバーシュートが発生し、像担持体３にトナーが飛翔してしまうこともある。このようにバイアス印加開始時に非画像部に形成されたトナーを、以下ＡＣバイアス印加筋２５という。   However, as shown in FIG. 1, if an AC superimposed bias is applied before the latent image on the image carrier 3 reaches the development area (that is, the non-image portion), the toner in the area Y is transferred to the image carrier at the start of bias application. To fly to. The flying toner causes the developing roller 6a and the image carrier 3 to rotate in the direction of the arrow shown in the figure, so that the gap between the image carrier 3 and the developing roller 6a is increased and the electric field is weakened, so that the toner returns to the developing roller 6a. Can not. Further, the power supply may become unstable at the start of bias application, so-called overshoot may occur, and toner may fly to the image carrier 3. The toner formed in the non-image area at the start of bias application in this way is hereinafter referred to as AC bias application stripe 25.

図２は、ＡＣバイアス印加筋２５と１次転写位置との関係を示す図である。図中、１２は中間転写ベルト、１３は１次転写ローラ、２６は交流重畳バイアス電源を示す。図（Ａ）に示すように、ＡＣバイアス印加筋２５が１次転写位置Ｔ１に進んでいき、図（Ｂ）に示すように、印加筋２５が一次転写位置Ｔ１に到達し、図（Ｃ）に示すように、印加筋２５が中間転写ベルト１２に転写され一次転写位置Ｔ１を通過し、像担持体３に形成された静電潜像が現像ローラ６ａにより現像される。   FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the AC bias applying muscle 25 and the primary transfer position. In the figure, 12 is an intermediate transfer belt, 13 is a primary transfer roller, and 26 is an AC superimposed bias power source. As shown in FIG. (A), the AC bias application line 25 advances to the primary transfer position T1, and as shown in FIG. (B), the application line 25 reaches the primary transfer position T1, and FIG. As shown in FIG. 4, the application stripe 25 is transferred to the intermediate transfer belt 12 and passes the primary transfer position T1, and the electrostatic latent image formed on the image carrier 3 is developed by the developing roller 6a.

ところで、本発明者が種々の実験を行ったところ、以下のような問題が生じることが判った。すなわち、図（Ｂ）に示すようにバイアス印加開始位置Ｂ１すなわちＡＣバイアス印加筋２５が１次転写位置Ｔ１にあるときに、像担持体３に潜像書き込み動作を行うと像担持体３の速度変動が生じ、像担持体３の速度ムラに伴う濃度ムラや色ずれ、いわゆるバンディングが発生することが判明した。これは中間転写体と像担持体との間にＡＣバイアス印加筋（トナー）があると、両者間の摩擦力が低下し、その結果、像担持体が滑って速度変動を起こしてしまうことに起因している。   By the way, when the inventor conducted various experiments, it was found that the following problems occur. That is, when the latent image writing operation is performed on the image carrier 3 when the bias application start position B1, that is, the AC bias application line 25 is at the primary transfer position T1, as shown in FIG. It was found that fluctuations occurred and density unevenness and color misregistration due to speed unevenness of the image carrier 3, so-called banding occurred. This is because, if there is an AC bias application line (toner) between the intermediate transfer member and the image carrier, the frictional force between the two decreases, and as a result, the image carrier slides and speed fluctuation occurs. Is attributed.

この現象は、像担持体と中間転写体の回転に速度差がある場合に特に顕著である。以下、中間転写体が像担持体より周速度が大きい場合について説明する。一般に、像担持体と中間転写体の間には摩擦力と静電吸着力が働き、この二つの力により像担持体は中間転写体に引っ張られるように駆動している。しかし、１次転写領域にＡＣバイアス印加筋（トナー）が局所的に存在すると、その部分の摩擦力が急激に低下し、中間転写体が像担持体を引っ張る力が低下する。その結果、像担持体は一瞬速度が遅くなり、このとき像担持体に潜像を書き込むと書込位置がずれ、上記のバンディングが発生してしまう。   This phenomenon is particularly remarkable when there is a speed difference between the rotation of the image carrier and the intermediate transfer member. Hereinafter, a case where the intermediate transfer member has a higher peripheral speed than the image carrier will be described. In general, a frictional force and an electrostatic attraction force act between the image carrier and the intermediate transfer member, and these two forces drive the image carrier to be pulled by the intermediate transfer member. However, if an AC bias application line (toner) is locally present in the primary transfer region, the frictional force of that portion is rapidly reduced, and the force with which the intermediate transfer member pulls the image carrier is reduced. As a result, the image carrier is instantaneously slowed down. When a latent image is written on the image carrier at this time, the writing position is shifted and the above banding occurs.

また、この像担持体の速度変動は像担持体のクリーニング手段によってさらに助長される。以下、クリーニング手段としてクリーニングブレードを用いた場合について説明する。クリーニングブレードはスティック−スリップ現象を利用してトナーを除去している。したがって、クリーニングブレード先端には常に応力がかかっており、像担持体の速度が一瞬遅くなると、ブレード先端の応力解放され、これによりさらに速度変動を助長することになる。   Further, the speed fluctuation of the image carrier is further promoted by the image carrier cleaning means. Hereinafter, a case where a cleaning blade is used as the cleaning means will be described. The cleaning blade uses a stick-slip phenomenon to remove toner. Therefore, stress is always applied to the tip of the cleaning blade, and when the speed of the image carrier is decreased for a moment, the stress at the tip of the blade is released, and this further promotes speed fluctuation.

さらに、１次転写位置において、像担持体と中間転写体との間には上述のとおり静電吸着力が働いており、速度変動はこの力にも依存する。すなわち、トナー筋による摩擦力が低下しても静電吸着力が大きければその変化の影響を少なくすることができ、逆に、静電吸着力が弱いと速度変動が大きくなってしまう。   Further, at the primary transfer position, an electrostatic attraction force acts between the image carrier and the intermediate transfer member as described above, and the speed variation also depends on this force. That is, even if the frictional force due to the toner streaks is reduced, if the electrostatic attraction force is large, the influence of the change can be reduced. Conversely, if the electrostatic attraction force is weak, the speed fluctuation becomes large.

本発明は、上記従来の問題を解決するものであって、ＡＣバイアス印加筋に起因する像担持体の速度変動が生じても、その影響を受けることなくバンディングの発生を防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems, and can prevent the occurrence of banding without being affected by fluctuations in the speed of the image carrier caused by the AC bias application line. An object is to provide a forming apparatus.

そのために本発明の画像形成装置は、像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、現像ローラに交流重畳バイアスを印加し前記静電潜像をトナー像に現像する現像手段と、該トナー像を中間転写体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、前記像担持体上のバイアス印加開始位置が転写位置通過後、前記潜像形成手段による潜像形成を行うことを特徴とする。
また、前記転写位置において、像担持体と中間転写体の周速度が異なることを特徴とする。
また、前記像担持体および中間転写体は、一つの駆動モータからそれぞれギヤ列を介して駆動されることを特徴とする。 Therefore, the image forming apparatus of the present invention includes a latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on an image carrier, and a developing unit that applies an AC superimposing bias to a developing roller to develop the electrostatic latent image into a toner image. And a transfer means for transferring the toner image to the intermediate transfer body, the latent image forming means forms a latent image after the bias application start position on the image carrier has passed the transfer position. It is characterized by that.
Further, the peripheral speeds of the image carrier and the intermediate transfer member are different at the transfer position.
The image carrier and the intermediate transfer member are each driven by a single drive motor via a gear train.

本発明によれば、像担持体上のＡＣバイアス印加筋が転写位置通過後、潜像形成手段による潜像形成を行うため、ＡＣバイアス印加筋に起因する像担持体の速度変動が生じても、その影響を受けることなくバンディングの発生を防止することができる。   According to the present invention, after the AC bias applying stripe on the image carrier passes through the transfer position, the latent image forming means forms a latent image, so that even if the image carrier speed fluctuations caused by the AC bias applying stripe occur. The occurrence of banding can be prevented without being affected by this.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図３は本発明に係る画像形成装置の実施の形態を示す図であり、図中、１は画像形成装置、２は本体ケース、３は感光体等の像担持体、４は帯電装置、５は露光装置（潜像形成手段）、６は現像装置（現像手段）、７は感光体クリーナ、１２は中間転写ベルトからなる中間転写体、１３は１次転写ローラ（転写手段）、１５は２次転写ローラ、１６は電源装置、１７は給紙トレイ、２０は定着装置、２１は排紙トレイを示す。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention, in which 1 is an image forming apparatus, 2 is a main body case, 3 is an image carrier such as a photoconductor, 4 is a charging device, 5 Is an exposure device (latent image forming means), 6 is a developing device (developing means), 7 is a photoreceptor cleaner, 12 is an intermediate transfer member comprising an intermediate transfer belt, 13 is a primary transfer roller (transfer means), 15 is 2 The next transfer roller, 16 is a power supply device, 17 is a paper feed tray, 20 is a fixing device, and 21 is a paper discharge tray.

本実施形態の画像形成装置１は、図３に示すように本体ケース２の上部に形成された排紙トレイ２１と、前面に開閉自在に挿着された前面カバー２ａを有する。本体ケース２内には、複数の現像カートリッジを搭載した現像装置６、静電潜像が形成され現像されてトナー像が形成される像担持体３、像担持体３上のトナー像が転写される中間転写ユニット、各駆動モータやバイアスを制御する制御ユニット、電源装置１６、記録媒体を収容する給紙トレイ１７、記録媒体上のトナー像を定着する定着装置２０などが配設されている。また、前面カバー２ａ内には給紙トレイ１７から記録媒体を２次転写ローラ１５を通して定着装置２０に搬送する紙搬送ユニット１９が配設されている。そして、各ユニット、装置は、本体に対して着脱可能な構成であり、メンテナンス時等には一体的に取り外して修理または交換を行うことが可能な構成になっている。   As shown in FIG. 3, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment includes a paper discharge tray 21 formed on the upper portion of the main body case 2 and a front cover 2 a that is openably and detachably inserted on the front surface. In the main body case 2, a developing device 6 having a plurality of developing cartridges, an image carrier 3 on which an electrostatic latent image is formed and developed to form a toner image, and a toner image on the image carrier 3 are transferred. An intermediate transfer unit, a control unit for controlling each drive motor and bias, a power supply device 16, a paper feed tray 17 for storing a recording medium, a fixing device 20 for fixing a toner image on the recording medium, and the like are disposed. A paper transport unit 19 for transporting the recording medium from the paper feed tray 17 to the fixing device 20 through the secondary transfer roller 15 is disposed in the front cover 2a. Each unit and device is configured to be detachable from the main body, and can be removed and repaired or replaced integrally during maintenance or the like.

像担持体である感光体３は、薄肉円筒状の導電性基材と、その表面に形成された感光層とを有する。その感光体３の外周には、回転方向に沿って感光体３を一様に帯電するための帯電装置４、感光体３上に静電潜像を形成するための露光装置５、静電潜像を現像するための現像装置６、感光体３上のトナー像を転写するための中間転写ベルト１２、１次転写後の感光体３の表面をクリーニングする感光体クリーナ７などが配設されている。   The photoreceptor 3 as an image carrier has a thin cylindrical conductive substrate and a photosensitive layer formed on the surface thereof. On the outer periphery of the photosensitive member 3, a charging device 4 for uniformly charging the photosensitive member 3 along the rotation direction, an exposure device 5 for forming an electrostatic latent image on the photosensitive member 3, an electrostatic latent A developing device 6 for developing an image, an intermediate transfer belt 12 for transferring a toner image on the photoreceptor 3, a photoreceptor cleaner 7 for cleaning the surface of the photoreceptor 3 after primary transfer, and the like are provided. Yes.

中間転写ユニットは、駆動ローラ１０および従動ローラ１１と、無端状の中間転写ベルト１２からなり両ローラ１０、１１に巻架され図示矢印方向に駆動されて感光体３上のトナー像が転写される中間転写ベルト１２と、中間転写ベルト１２の裏面で感光体３に対向して配設され感光体３上のトナー像を中間転写ベルト１２に１次転写するための一次転写ローラ１３と、中間転写ベルト１２上の残留トナーを除去する転写ベルト用のクリーニング手段１４と、駆動ローラ１０に対向して配設され、中間転写ベルト１２上に形成された４色フルカラーのトナー像を記録媒体（紙等）上に２次転写するための二次転写ローラ１５とからなっている。   The intermediate transfer unit is composed of a driving roller 10 and a driven roller 11 and an endless intermediate transfer belt 12. The intermediate transfer unit is wound around both rollers 10 and 11 and is driven in the direction of the arrow in the drawing to transfer the toner image on the photoreceptor 3. An intermediate transfer belt 12, a primary transfer roller 13 that is disposed on the back surface of the intermediate transfer belt 12 so as to face the photoreceptor 3 and primarily transfers the toner image on the photoreceptor 3 to the intermediate transfer belt 12, and intermediate transfer A transfer belt cleaning unit 14 that removes residual toner on the belt 12 and a drive roller 10 are arranged to face the four-color full-color toner image formed on the intermediate transfer belt 12 as a recording medium (paper or the like). ) And a secondary transfer roller 15 for secondary transfer.

露光装置５の下方には電源機器１６が配設され、また本体ケース２の底部には給紙カセット１７が配設され、給紙カセット１７内の記録媒体は、ピックアップローラ１８、シート材搬送路１９、二次転写ローラ１５、定着装置２０を経て排紙トレイ２１に搬送されるように構成されている。なお、給紙カセット１７は把手１７ｂにより装置前方に引き出し可能に装着されているとともに、用紙サイズが大きい場合に対応できるように、装置後方に突出するように引き出し可能に補助カセット１７ａが装着されている。   A power supply device 16 is disposed below the exposure device 5, and a paper feed cassette 17 is disposed at the bottom of the main body case 2. A recording medium in the paper feed cassette 17 is a pickup roller 18, a sheet material conveyance path. 19, the secondary transfer roller 15, and the fixing device 20 are conveyed to the paper discharge tray 21. The paper feed cassette 17 is attached to the front of the apparatus by a handle 17b so that it can be pulled out, and an auxiliary cassette 17a is attached so that it can be pulled out so as to protrude toward the rear of the apparatus so as to cope with a large paper size. Yes.

上記構成の画像形成装置１では、露光装置５に画像形成信号が入力されると、制御ユニットによる駆動モータやバイアスの制御にしたがい、感光体３、現像装置６の現像ローラ６ａ、中間転写ベルト１２が回転駆動され、まず、感光体３の外周面が帯電装置４によって一様に帯電される。しかる後、露光装置５によって感光体３の表面に画像情報に応じた選択的な露光がなされ、静電潜像が形成される。このとき、現像装置６は、現像カートリッジの現像ローラ６ａが感光体３に当接するように回転移動する。このことにより、静電潜像のトナー像が感光体３上に形成される。感光体３上に形成されたトナー像は、トナーの帯電極性と逆極性の１次転写電圧が印加された１次転写ローラ１３により中間転写ベルト１２上に転写され、感光体３上に残留しているトナーは感光体クリーナ７によって除去される。   In the image forming apparatus 1 configured as described above, when an image forming signal is input to the exposure device 5, the photoreceptor 3, the developing roller 6 a of the developing device 6, and the intermediate transfer belt 12 are controlled in accordance with the drive motor and bias control by the control unit. Is rotated, and first, the outer peripheral surface of the photoreceptor 3 is uniformly charged by the charging device 4. Thereafter, the exposure device 5 selectively exposes the surface of the photoreceptor 3 in accordance with the image information to form an electrostatic latent image. At this time, the developing device 6 rotates so that the developing roller 6 a of the developing cartridge comes into contact with the photoreceptor 3. As a result, a toner image of an electrostatic latent image is formed on the photoreceptor 3. The toner image formed on the photoreceptor 3 is transferred onto the intermediate transfer belt 12 by the primary transfer roller 13 to which a primary transfer voltage having a polarity opposite to the toner charging polarity is applied, and remains on the photoreceptor 3. The remaining toner is removed by the photoreceptor cleaner 7.

フルカラー画像形成装置では、現像装置６にイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫのそれぞれの現像カートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが着脱可能に搭載される。そして、画像形成動作では、露光装置５によって感光体３の表面に第１色、例えばイエローＹの画像情報に応じた選択的な露光がなされ、イエローＹの静電潜像が形成される。このとき、現像装置６は、イエローＹの現像カートリッジ６Ｙの現像ローラ６ａが感光体３に当接するように回転移動し、イエローＹの静電潜像のトナー像が感光体３上に形成され、続けてそのトナー像がトナーの帯電極性と逆極性の１次転写電圧が印加された１次転写ローラ１３により中間転写ベルト１２上に転写される。   In the full-color image forming apparatus, yellow Y, magenta M, cyan C, and black K developing cartridges 6Y, 6M, 6C, and 6K are detachably mounted on the developing device 6. In the image forming operation, the exposure device 5 selectively exposes the surface of the photoreceptor 3 in accordance with image information of the first color, for example, yellow Y, to form a yellow Y electrostatic latent image. At this time, the developing device 6 rotates so that the developing roller 6a of the yellow Y developing cartridge 6Y contacts the photoreceptor 3, and a yellow Y electrostatic latent image toner image is formed on the photoreceptor 3. Subsequently, the toner image is transferred onto the intermediate transfer belt 12 by the primary transfer roller 13 to which a primary transfer voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied.

この間、転写ベルト用のクリーニング手段１４、２次転写ローラ１５は、中間転写ベルト１２から離間されている。４色フルカラー画像は、この一連の処理が画像形成信号の第２色目、第３色目、第４色目に対応して繰り返して実行されることにより、各画像形成信号の内容に応じたイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫのトナー像が感光体３から順次中間転写ベルト１２上において重ね合わされて転写され形成される。なお、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの順序は任意である。   During this time, the transfer belt cleaning means 14 and the secondary transfer roller 15 are separated from the intermediate transfer belt 12. A four-color full-color image is obtained by repeating this series of processes corresponding to the second color, the third color, and the fourth color of the image formation signal, thereby obtaining yellow Y, Magenta M, cyan C, and black K toner images are sequentially superimposed and transferred from the photoreceptor 3 onto the intermediate transfer belt 12. Note that the order of yellow Y, magenta M, cyan C, and black K is arbitrary.

そして、各色トナー像の重畳された画像が２次転写ローラ１５に達するタイミングで、給紙トレイ１７の記録媒体がピックアップローラ１８から、レジローラ、シート材搬送路１９を通して２次転写ローラ１５に搬送され、２次転写ローラ１５が中間転写ベルト１２に押圧されるとともに２次転写電圧が印加されて、中間転写ベルト１２上のトナー像が記録媒体上に転写される。このようにしてトナー像が転写された記録媒体は定着装置２０まで搬送され、定着装置２０により記録媒体上のトナー像が加熱加圧されて定着される。中間転写ベルト１２上に残留しているトナーはクリーニング手段１４によって除去される。   The recording medium on the paper feed tray 17 is conveyed from the pickup roller 18 to the secondary transfer roller 15 through the registration roller and the sheet material conveyance path 19 at the timing when the superimposed image of each color toner image reaches the secondary transfer roller 15. The secondary transfer roller 15 is pressed against the intermediate transfer belt 12 and a secondary transfer voltage is applied to transfer the toner image on the intermediate transfer belt 12 onto the recording medium. The recording medium onto which the toner image has been transferred in this manner is conveyed to the fixing device 20, and the toner image on the recording medium is heated and pressed by the fixing device 20 to be fixed. The toner remaining on the intermediate transfer belt 12 is removed by the cleaning unit 14.

なお、両面プリントの場合には、定着装置２０を出た記録媒体は、その後端が先端となるようにスイッチバックされ、両面印刷用搬送路２２を経て、再び二次転写ローラ１５に供給され、中間転写ベルト１２上のフルカラートナー像が記録媒体上に転写され、再び定着装置２０により加熱加圧され定着され、排紙トレイ２１に排紙される。   In the case of double-sided printing, the recording medium exiting the fixing device 20 is switched back so that its trailing edge is the leading edge, and is supplied again to the secondary transfer roller 15 via the double-sided printing conveyance path 22. The full-color toner image on the intermediate transfer belt 12 is transferred onto the recording medium, is heated and pressed again by the fixing device 20, and is discharged onto the paper discharge tray 21.

本実施形態の現像装置６では、上記のように４つの現像カートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが着脱可能に搭載され、４色のフルカラーの画像形成装置となっているが、モノクロの画像形成装置として、トナーがブラックＫの現像カートリッジ６Ｋのみを装着し搭載して、現像カートリッジ６Ｋが待機位置（ホームポジション）で待機し、画像形成時にブラックＫの現像カートリッジ６Ｋが待機位置から回転移動して現像位置で、感光体３上の静電潜像をトナー像に現像してもよい。このことにより、フルカラーとモノカラーに同じ設計仕様の現像装置６を用いることができ、フルカラーとモノカラーの共用によりフルカラー専用、モノカラー専用の画像形成装置を設計するのに比べて保守管理、設計、製造のコストを大幅に削減することができる。   In the developing device 6 of the present embodiment, the four developing cartridges 6Y, 6M, 6C, and 6K are detachably mounted as described above to form a four-color full-color image forming device, but a monochrome image forming device. As shown in FIG. 2, only the black K developing cartridge 6K is mounted and mounted, the developing cartridge 6K waits at the standby position (home position), and the black K developing cartridge 6K rotates and moves from the standby position during image formation. The electrostatic latent image on the photoreceptor 3 may be developed into a toner image at the position. This makes it possible to use the developing device 6 with the same design specifications for full color and mono color, and maintenance management and design compared to designing an image forming apparatus dedicated to full color and mono color by sharing full color and mono color. Manufacturing costs can be greatly reduced.

次に、像担持体の速度ムラに関するメカニズムとその対処について説明する。図４は、図３の像担持体３と中間転写体１２の駆動系を説明するための図である。像担持体３の一端には駆動ギヤ３ａが連結され、駆動ギヤ３ａは伝達ギヤ３ｂ、３ｃを介して駆動モータ２３の出力ギヤ２３ａに連結されている。また、中間転写体１２を駆動する駆動ローラ１０の一端には駆動ギヤ１０ａが連結され、伝達ギヤ１０ｂを介して前記駆動モータ２３の出力ギヤ２３ａに連結されている。   Next, a mechanism related to the speed unevenness of the image carrier and the countermeasures will be described. FIG. 4 is a diagram for explaining a drive system for the image carrier 3 and the intermediate transfer member 12 in FIG. A drive gear 3a is connected to one end of the image carrier 3, and the drive gear 3a is connected to an output gear 23a of the drive motor 23 via transmission gears 3b and 3c. A driving gear 10a is connected to one end of the driving roller 10 that drives the intermediate transfer body 12, and is connected to an output gear 23a of the driving motor 23 through a transmission gear 10b.

このように、像担持体３と中間転写体１２は、１つの駆動モータ２３からそれぞれギヤ列を介して駆動される構成のため、ギヤの噛み合い部分に微少な隙間が存在し、１次転写部において像担持体３と中間転写体１２間の摩擦力が変化すると、ギヤの噛み合い部に振れが生じ、像担持体３または中間転写体１２の周速度が変化してしまい、像担持体３に速度ムラが生じることになる。   Thus, since the image carrier 3 and the intermediate transfer member 12 are each driven by the single drive motor 23 through the gear train, there is a minute gap in the meshing portion of the gear, and the primary transfer portion. When the frictional force between the image carrier 3 and the intermediate transfer member 12 is changed, the gear meshing portion is shaken, and the peripheral speed of the image carrier 3 or the intermediate transfer member 12 is changed. Speed unevenness will occur.

図５は、像担持体の速度変動を測定した実験データを示す図である。本実験においては中間転写体の周速度を像担持体の周速度よりも０．７％早く設定し、中間転写体にＫ（Ｂｋ）、Ｃ、Ｍ、Ｙの順にトナー像を転写している。図５において、縦軸に速度ムラ、横軸に時間を表し、速度ムラは、
（中間転写体の回転速度−像担持体の回転速度）／像担持体の回転速度×１００で表され、従って、速度むらのプラスは像担持体が中間転写体より遅く、速度ムラのマイナスは像担持体が中間転写体より早くなることを示している。ここで最初に大きな速度ムラが現れているのは、回転検出を行うエンコーダのベルトつなぎ目に当たる信号の乱れであり、直接回転の乱れを示しているのではないので無視される。 FIG. 5 is a diagram showing experimental data obtained by measuring the speed variation of the image carrier. In this experiment, the peripheral speed of the intermediate transfer member is set 0.7% faster than the peripheral speed of the image carrier, and the toner images are transferred to the intermediate transfer member in the order of K (Bk), C, M, and Y. . In FIG. 5, the vertical axis represents speed unevenness, the horizontal axis represents time,
(Rotation speed of the intermediate transfer member−rotation speed of the image carrier) / Rotation speed of the image carrier × 100. Therefore, the plus of the speed unevenness is slower than the intermediate transfer member, and the minus of the speed unevenness is It shows that the image carrier is faster than the intermediate transfer member. Here, the first large speed irregularity appears because of the disturbance of the signal that hits the belt joint of the encoder that detects the rotation, and it is ignored because it does not directly indicate the disturbance of the rotation.

これによれば、図２において、各色のバイアス印加開始位置Ｂ１、すなわちＡＣバイアス印加筋２５が１次転写位置Ｔ１にきたときに、図５で矢印に示すように顕著な速度ムラを発生していることを示している。   According to this, in FIG. 2, when the bias application start position B1 of each color, that is, the AC bias application line 25 comes to the primary transfer position T1, significant speed unevenness occurs as shown by the arrows in FIG. It shows that.

この現象は、次のように説明することができる。例えば、中間転写体が像担持体より周速度が大きい場合、像担持体と中間転写体の間には摩擦力と静電吸着力が働き、この二つの力により像担持体は中間転写体に引っ張られるように駆動している。しかし、１次転写領域にＡＣバイアス印加筋（トナー）が局所的に存在すると、その部分の摩擦力が急激に低下し、中間転写体が像担持体を引っ張る力が低下する。その結果、像担持体は一瞬速度が遅くなり、このとき像担持体に潜像を書き込むと書込位置がずれ、上記のバンディングが発生してしまう。   This phenomenon can be explained as follows. For example, when the peripheral speed of the intermediate transfer member is larger than that of the image carrier, a frictional force and an electrostatic attraction force act between the image carrier and the intermediate transfer member, and the two forces cause the image carrier to move to the intermediate transfer member. It is driven to be pulled. However, if an AC bias application line (toner) is locally present in the primary transfer region, the frictional force of that portion is rapidly reduced, and the force with which the intermediate transfer member pulls the image carrier is reduced. As a result, the image carrier is instantaneously slowed down. When a latent image is written on the image carrier at this time, the writing position is shifted and the above banding occurs.

図６は、本実施形態に係るカラー画像形成装置の動作シーケンスの概要を示す図、図７は制御のタイミングを示す図である。図６は、ｖｓｙｎｃ信号、画像信号、現像装置の色切り換え動作、ＡＣ印加動作、１次転写位置を示している。この動作シーケンスを図１とともに説明する。像担持体３の表面が帯電装置４によって一様に帯電され、ｖｓｙｎｃ信号に同期をとって画像信号をオンにし、像担持体３の表面に第１色目の画像情報に応じた選択的な露光がなされ静電潜像が形成される。このとき、現像装置６は、第１色目の現像ローラ６ａが像担持体３に当接するように回転移動し、第１色目のトナー像が像担持体３上に形成され、続けてそのトナー像が１次転写電圧が印加された１次転写ローラ１３により中間転写体１２上に転写される。   FIG. 6 is a diagram illustrating an outline of an operation sequence of the color image forming apparatus according to the present embodiment, and FIG. 7 is a diagram illustrating control timing. FIG. 6 shows the vsync signal, the image signal, the color switching operation of the developing device, the AC application operation, and the primary transfer position. This operation sequence will be described with reference to FIG. The surface of the image carrier 3 is uniformly charged by the charging device 4, the image signal is turned on in synchronization with the vsync signal, and the surface of the image carrier 3 is selectively exposed according to the image information of the first color. And an electrostatic latent image is formed. At this time, the developing device 6 rotates so that the first color developing roller 6 a contacts the image carrier 3, and a first color toner image is formed on the image carrier 3. Is transferred onto the intermediate transfer body 12 by the primary transfer roller 13 to which a primary transfer voltage is applied.

この間、転写ベルト用のクリーニング手段１４、２次転写ローラ１５は、中間転写体１２から離間されている。４色フルカラー画像は、この一連の処理が画像形成信号の第２色目、第３色目、第４色目に対応して繰り返して実行されることにより、各画像形成信号の内容に応じたトナー像が像担持体３から順次中間転写体１２上において重ね合わされて転写される。そして、各色トナー像の重畳された画像が２次転写ローラ１５に達するタイミングで、記録媒体が２次転写ローラ１５に搬送され、２次転写ローラ１５が中間転写ベルト１２に押圧されるとともに２次転写電圧が印加されて、中間転写体１２上のトナー像が２次転写ローラ１５で記録媒体上に転写される。   During this time, the transfer belt cleaning unit 14 and the secondary transfer roller 15 are separated from the intermediate transfer body 12. In a four-color full-color image, this series of processing is repeatedly executed corresponding to the second color, the third color, and the fourth color of the image formation signal, so that a toner image corresponding to the content of each image formation signal is obtained. From the image carrier 3, the images are sequentially superimposed and transferred onto the intermediate transfer body 12. The recording medium is conveyed to the secondary transfer roller 15 at a timing when the superimposed images of the respective color toner images reach the secondary transfer roller 15, and the secondary transfer roller 15 is pressed against the intermediate transfer belt 12 and the secondary transfer roller 15. A transfer voltage is applied, and the toner image on the intermediate transfer body 12 is transferred onto the recording medium by the secondary transfer roller 15.

次いで、中間転写ベルト１２上に残留しているトナーはクリーニング手段１４によって除去される。クリーニング手段１４は第３色目の画像の後端がクリーニングブレード位置を通過後に中間転写体１２に当接され、次の工程で形成される（２枚目の）画像の第１色目に相当する画像の先端がクリーニングブレード位置に到達する前に中間転写体１２から離間される。   Next, the toner remaining on the intermediate transfer belt 12 is removed by the cleaning unit 14. The cleaning unit 14 comes into contact with the intermediate transfer body 12 after the rear end of the third color image has passed the cleaning blade position, and corresponds to the first color of the (second) image formed in the next step. Is separated from the intermediate transfer body 12 before reaching the cleaning blade position.

ＡＣバイアス印加時には図１で説明したように像担持体３にＡＣバイアス印加筋筋が発生するが、本発明においては、図６に詳細に示すように、バイアス印加開始位置Ｂ１すなわちＡＣバイアス印加筋２５が１次転写位置Ｔ１に到達後、所定時間ｔ後に画像信号をオンにして画像書き込みを行い静電潜像を形成するように制御している。従って、図７に示すように、ＡＣバイアス印加筋が１次転写位置を通過した後に画像書き込みをおこなうため、像担持体の速度ムラの影響を受けることなく、バンディングの発生を防止することができる。   When an AC bias is applied, an AC bias applying streak is generated in the image carrier 3 as described in FIG. 1. In the present invention, as shown in detail in FIG. 6, the bias application start position B1, that is, the AC bias applying streak is generated. After 25 reaches the primary transfer position T1, the image signal is turned on after a predetermined time t, and image writing is performed to form an electrostatic latent image. Therefore, as shown in FIG. 7, since the image writing is performed after the AC bias applying stripe passes the primary transfer position, the occurrence of banding can be prevented without being affected by the speed unevenness of the image carrier. .

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態では、露光装置により像担持体上に静電潜像を形成しているが、帯電書込装置により静電潜像を形成してもよく、本発明においてはこれらを潜像形成手段として定義している。また、上記実施形態においては中間転写ベルトについて説明しているが、中間転写ドラムへの適用も可能であり、本発明においてはこれらを中間転写体として定義している。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible. For example, in the above embodiment, the electrostatic latent image is formed on the image carrier by the exposure device. However, the electrostatic latent image may be formed by the charging / writing device. It is defined as forming means. Although the intermediate transfer belt has been described in the above embodiment, it can be applied to an intermediate transfer drum, and in the present invention, these are defined as intermediate transfer members.

本発明に係るＡＣバイアス印加筋を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the AC bias application line | wire which concerns on this invention. ＡＣバイアス印加筋と１次転写位置との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between an AC bias application line | wire and a primary transfer position. 本発明に係る画像形成装置の実施の形態を示す図である。1 is a diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. 図１の像担持体と中間転写体の駆動系を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a drive system for an image carrier and an intermediate transfer member in FIG. 1. 像担持体の速度変動を測定した実験データを示す図である。It is a figure which shows the experimental data which measured the speed fluctuation | variation of the image carrier. 本発明の動作シーケンスを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement sequence of this invention. 本発明における潜像書き込みタイミングを示す図である。It is a figure which shows the latent image writing timing in this invention.

符号の説明Explanation of symbols

３…像担持体、５…潜像形成手段、６…現像手段、１２…中間転写体
１３…１次転写ローラ（転写手段）、１４…クリーニング手段
２３…駆動モータ、３ａ〜３ｃ、１０ａ〜１０ｂ…ギヤ列
Ｂ１…バイアス印加開始位置、Ｔ１…１次転写位置（転写位置） DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Image carrier, 5 ... Latent image formation means, 6 ... Developing means, 12 ... Intermediate transfer body 13 ... Primary transfer roller (transfer means), 14 ... Cleaning means 23 ... Drive motor, 3a-3c, 10a-10b ... Gear train B1 ... Bias application start position, T1 ... Primary transfer position (transfer position)

Claims (3)

像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、現像ローラに交流重畳バイアスを印加し前記静電潜像をトナー像に現像する現像手段と、該トナー像を中間転写体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、前記像担持体上のバイアス印加開始位置が転写位置通過後、前記潜像形成手段による潜像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。 A latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the image carrier, a developing unit that applies an AC superimposing bias to a developing roller to develop the electrostatic latent image into a toner image, and the toner image is used as an intermediate transfer member. An image forming apparatus comprising: a transfer means for transferring; wherein the latent image forming means forms a latent image after the bias application start position on the image carrier has passed the transfer position. 前記転写位置において、像担持体と中間転写体の周速度が異なることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein peripheral speeds of the image carrier and the intermediate transfer member are different at the transfer position. 前記像担持体および中間転写体は、一つの駆動モータからそれぞれギヤ列を介して駆動されることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。 3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the image carrier and the intermediate transfer member are each driven by a single drive motor through a gear train.
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