JP2006047489A

JP2006047489A - Image forming apparatus and method

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Publication number: JP2006047489A
Application number: JP2004225702A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Maeda; 前田将宏; Yoichi Yamada; 山田陽一
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-08-02
Filing date: 2004-08-02
Publication date: 2006-02-16

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus that uses a multi-layered intermediate transfer belt including a conductive layer and a resistance layer capable of securing image density, while suppressing toner scatter and formation of an abnormal image due to abnormal discharge in primary transfer processing, and to provide an image forming method. <P>SOLUTION: The image forming apparatus having the multi-layered intermediate transfer body, a transfer current detecting means, and a control means of controlling a transfer potential and an electrification potential so that the difference between the transfer potential and a non-image part potential on an image carrier at a transfer position lies within a specified range is controlled in normal mode wherein a reverse contrast potential Vr (Vr=¾Vd-Vb¾) which is the absolute value of the difference between a developing bias potential Vb and the non-image part potential Vd on the image carrier is controlled to a constant value and in abnormal discharge compatible mode wherein the reverse contrast potential is controlled to a control region ΔVb1 wherein the reverse contrast potential Vr is controlled to a constant value and a control region ΔVb2 wherein the reverse contrast potential Vr is decreased within a variable range of the developing bias potential Vb according to detected variation of a transfer current. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子写真技術を用いて画像を形成するプリンター、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置および画像形成方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, and a copier that forms an image using electrophotographic technology, and an image forming method.

電子写真技術を用いた画像形成装置は、外周面に感光層を有する像担持体と、像担持体の外周面を一様に帯電させる帯電手段と、帯電手段により一様に帯電された像担持体の外周面に選択的に露光して静電潜像を形成する露光手段と、露光手段により形成された静電潜像にトナーを付与してトナー像とする現像手段と、現像手段により現像されたトナー像を用紙等の転写媒体に転写する転写手段とを有している。像担持体上に現像されたトナー像を転写媒体に転写するため、像担持体上のトナー像を中間転写ベルトに一次転写し、中間転写ベルト上のトナー像を転写媒体に二次転写する画像形成装置が知られている。 An image forming apparatus using an electrophotographic technique includes an image carrier having a photosensitive layer on an outer peripheral surface, a charging unit that uniformly charges the outer peripheral surface of the image carrier, and an image carrier that is uniformly charged by the charging unit. An exposure means for selectively exposing the outer peripheral surface of the body to form an electrostatic latent image, a developing means for applying toner to the electrostatic latent image formed by the exposure means to form a toner image, and development by the developing means Transfer means for transferring the toner image to a transfer medium such as paper. In order to transfer the toner image developed on the image carrier to the transfer medium, the toner image on the image carrier is primarily transferred to the intermediate transfer belt, and the toner image on the intermediate transfer belt is secondarily transferred to the transfer medium. Forming devices are known.

中間転写ベルトとして、誘電体からなる単層構造のものがある。この形式の中間転写ベルトは、導電性を有する２本の転写ローラによって像担持体に圧接されると共に、像担持体上のトナーと逆極性の電圧が印加される。誘電体からなる単層構造の中間転写ベルトにおいては、２本の転写ローラと、その中間部である像担持体との圧接部（転写部）との間に大きな電位差が存在する。このため、像担持体との圧接部（転写部）において十分な転写効率が得られる電界を形成しようとすると、中間転写ベルトにおける２本の転写ローラとの接触部と、像担持体との間の電位差が大きくなりすぎ、この部位における放電が生じ、この放電によるトナーの散りが発生し画像の質に影響を与えるという問題があった。また、電極部をなす２本の転写ローラと、像担持体との圧接部（転写部）との間には、ある程度の距離があり、中間転写ベルト自体の表面抵抗のムラの影響で、転写部における電界にムラが生じ易く、結果として転写ムラが生じ易いという問題があった。 An intermediate transfer belt includes a single layer structure made of a dielectric. This type of intermediate transfer belt is pressed against the image carrier by two conductive transfer rollers, and a voltage having a polarity opposite to that of the toner on the image carrier is applied. In an intermediate transfer belt having a single-layer structure made of a dielectric, a large potential difference exists between two transfer rollers and a pressure contact portion (transfer portion) between the image carrier that is an intermediate portion thereof. For this reason, if an electric field that can provide sufficient transfer efficiency is formed at the pressure contact portion (transfer portion) with the image carrier, the contact portion between the two transfer rollers on the intermediate transfer belt and the image carrier. There is a problem in that the potential difference between the two becomes too large and discharge occurs in this portion, and toner scattering occurs due to this discharge, which affects the image quality. In addition, there is a certain distance between the two transfer rollers forming the electrode section and the pressure contact section (transfer section) between the image carrier and the transfer due to the influence of uneven surface resistance of the intermediate transfer belt itself. There is a problem that unevenness is easily generated in the electric field at the portion, and as a result, transfer unevenness is likely to occur.

その対策として、導電層と、この導電層上に形成される抵抗層からなり、抵抗層を像担持体に圧接する複層構造の中間転写ベルトが開発されている。この導電層、抵抗層を含む複層構造の中間転写ベルトは、像担持体と中間転写ベルトとの圧接部の全領域にわたって均一な電位を印加することができるため、誘電体からなる単層構造の中間転写ベルトを用いた画像形成装置の課題である放電によるトナーの散りや、表面抵抗のムラによる転写ムラの発生を抑制できる。 As a countermeasure, an intermediate transfer belt having a multi-layer structure, which includes a conductive layer and a resistance layer formed on the conductive layer and presses the resistance layer against an image carrier, has been developed. Since the intermediate transfer belt having a multilayer structure including the conductive layer and the resistance layer can apply a uniform potential over the entire area of the pressure contact portion between the image carrier and the intermediate transfer belt, the single layer structure is made of a dielectric. Therefore, it is possible to suppress toner scattering due to electric discharge and transfer unevenness due to uneven surface resistance, which are problems of the image forming apparatus using the intermediate transfer belt.

また、電子写真技術を用いた画像形成装置では、様々な使用環境（温度・湿度等）でも、画像濃度が最適となるように、画像濃度制御因子（露光エネルギー、非画像部電位、画像部電位、現像バイアス電位等）を適宜調節するプロセス制御手段をもつことが知られている。しかし、実際の画像形成プロセスにおいては、これらの複数の因子が相互に関連しながらトナー像を形成していくため、必ずしもこれらの複数の因子を独立かつ任意に制御できるわけでもない。これら複数に因子のうちで、現像バイアス電位Ｖｂと像担持体上の非画像部電位Ｖｄとの電位差の絶対値を逆コントラスト電位Ｖｒという。Ｖｒ＝｜Ｖｂ−Ｖｄ｜とすると、Ｖｒ＝小の時、トナー飛散は多く、かぶりも増加する。一方、Ｖｒ＝大の時、トナー飛散量とかぶり量は共に減少するが、像担持体上の静電潜像のうち特に非画像部に挟まれた狭い領域の画像部にはトナーが付着しにくくなる。その結果、孤立ドットや細線に掠れが生じたり、線幅の均一性が損なわれる等、ドットの面積率が比較的低い低濃度画像での画像品質の劣化を招くことが知られている。その対策として、現像手段に与える現像バイアス電位Ｖｂと、像担持体上の非画像部電位Ｖｄとの電位差の絶対値である逆コントラスト電位Ｖｒを一定に保持すると共に、トナー像の画像濃度に影響を与える画像濃度制御因子を多段階に設定変更しながら、ハーフトーンのトナー画像を形成し、このトナー像の画像濃度の検出結果に基づいて画像濃度制御因子を最適化することによって、トナー像の画像濃度の最適化を行う画像形成方法が提案されている。この画像形成方法によれば、現像バイアス電位Ｖｂと像担持体上の非画像部電位Ｖｄとの電位差の絶対値である逆コントラスト電位Ｖｒを適正値に保持することによって、画像形成装置内へのトナー飛散を防止しながら、画像濃度を適正化できる。
特開平１１−１５３９１０号公報特開２００３−２１５８６２公報 In addition, in an image forming apparatus using an electrophotographic technique, an image density control factor (exposure energy, non-image part potential, image part potential) is set so that the image density is optimized even in various use environments (temperature, humidity, etc.). It is known to have a process control means for appropriately adjusting the development bias potential and the like. However, in an actual image forming process, a plurality of these factors are associated with each other to form a toner image. Therefore, these factors cannot always be controlled independently and arbitrarily. Among these factors, the absolute value of the potential difference between the developing bias potential Vb and the non-image portion potential Vd on the image carrier is referred to as reverse contrast potential Vr. Assuming Vr = | Vb−Vd |, when Vr = small, toner scattering is large and fogging increases. On the other hand, when Vr = large, both the toner scattering amount and the fogging amount decrease, but the toner adheres to the image portion of the electrostatic latent image on the image carrier, particularly in a narrow region sandwiched between non-image portions. It becomes difficult. As a result, it is known that the quality of a low-density image with a relatively low dot area ratio is deteriorated, such as blurring of isolated dots and thin lines, and loss of line width uniformity. As a countermeasure, the reverse contrast potential Vr, which is the absolute value of the potential difference between the developing bias potential Vb applied to the developing means and the non-image portion potential Vd on the image carrier, is kept constant and affects the image density of the toner image. A halftone toner image is formed while changing the image density control factor that gives the toner image in multiple stages, and the image density control factor is optimized based on the detection result of the image density of the toner image. An image forming method for optimizing image density has been proposed. According to this image forming method, the reverse contrast potential Vr, which is the absolute value of the potential difference between the developing bias potential Vb and the non-image portion potential Vd on the image carrier, is maintained at an appropriate value, so that Image density can be optimized while preventing toner scattering.
JP-A-11-153910 JP 2003-215862 A

しかしながら、導電層と抵抗層を含む複層構造の中間転写ベルトを用いた画像形成装置においては、像担持体上の非画像部電位Ｖｄと一次転写バイアス電位Ｖｔ１との電位差をＶｄｔとすると、Ｖｄｔ＝｜Ｖｄ−Ｖｔ１｜が大きくなると、一次転写部において、部分的もしくは全面的に転写されない異常画像が発生することがあり、この現象は、特にハーフ画像で顕著である。 However, in an image forming apparatus using an intermediate transfer belt having a multilayer structure including a conductive layer and a resistance layer, assuming that the potential difference between the non-image portion potential Vd on the image carrier and the primary transfer bias potential Vt1 is Vdt, Vdt When || Vd−Vt1 | becomes large, an abnormal image that is not partially or wholly transferred may occur in the primary transfer portion, and this phenomenon is particularly remarkable in a half image.

この現象は、非画像部電位Ｖｄと一次転写バイアス電位Ｖｔ１との電位差Ｖｄｔが、ある閾値Ｖｔｈ以上に大きくなると、局所的かつ瞬間的に転写ニップ前の像担持体と導電層と抵抗層を含む複層構造の中間転写ベルトの間で異常放電が発生し、必要な転写電位が得られないためである。このことは、異常画像発生時の一次転写ニップ部に、像担持体表面から中間転写ベルト上に移行するはずのトナーがほとんど転写されずに像担持体上に残っていることなどから確認できる。 This phenomenon includes the image carrier, the conductive layer, and the resistance layer before the transfer nip locally and instantaneously when the potential difference Vdt between the non-image portion potential Vd and the primary transfer bias potential Vt1 becomes larger than a certain threshold value Vth. This is because abnormal discharge occurs between the intermediate transfer belts having a multilayer structure, and a necessary transfer potential cannot be obtained. This can be confirmed from the fact that the toner that should transfer from the surface of the image carrier to the intermediate transfer belt is hardly transferred and remains on the image carrier at the primary transfer nip when an abnormal image occurs.

さらに、この異常放電による異常画像の発生の現象は、誘電体からなる単層構造の中間転写ベルトを用いた画像形成装置においては全く確認されないことから、導電層と抵抗層を含む複層構造の中間転写ベルトを用いた画像形成装置特有の現象である。そのため、本発明における異常放電は、誘電体からなる単層構造の中間転写ベルトを用いた画像形成装置において発生するトナーの散りを引き起こす転写ニップ前の放電とは全く異なるものであり、画像の質におよぼす影響は、誘電体からなる単層構造の中間転写ベルトを用いた画像形成装置において発生する放電によるトナーの散りによる画像の質の低下とは比較にならないほど大きい。 Further, the phenomenon of abnormal image generation due to this abnormal discharge is not confirmed at all in an image forming apparatus using a single-layer intermediate transfer belt made of a dielectric, and therefore has a multilayer structure including a conductive layer and a resistance layer. This is a phenomenon peculiar to an image forming apparatus using an intermediate transfer belt. For this reason, the abnormal discharge in the present invention is completely different from the discharge before the transfer nip that causes toner scattering that occurs in an image forming apparatus using a single-layer intermediate transfer belt made of a dielectric. The influence on the image quality is so large that it cannot be compared with a decrease in image quality due to toner scattering due to discharge generated in an image forming apparatus using an intermediate transfer belt having a single layer structure made of a dielectric.

この異常放電の現象は、像担持体の感光層の膜厚の変化により、異常放電による異常画像が発生し始める非画像部電位Ｖｄと一次転写バイアス電位Ｖｔ１との電位差Ｖｄｔの閾値Ｖｔｈが変化することが判明し、膜厚が薄いほど閾値Ｖｔｈは小さくなる。例えば、像担持体の感光層の膜厚が２５μｍの時の異常放電による異常画像が発生し始めるＶｄｔの閾値Ｖｔｈが１０００Ｖであると、像担持体の感光層の膜厚が２０μｍに減少すると、その閾値Ｖｔｈは９５０Ｖに低下する。 This abnormal discharge is caused by a change in the threshold value Vth of the potential difference Vdt between the non-image portion potential Vd and the primary transfer bias potential Vt1 at which an abnormal image starts to occur due to abnormal discharge due to a change in the film thickness of the photosensitive layer of the image carrier. It turns out that the threshold value Vth decreases as the film thickness decreases. For example, if the threshold value Vth of Vdt at which abnormal image due to abnormal discharge starts when the film thickness of the photosensitive layer of the image carrier is 25 μm is 1000 V, and the film thickness of the photosensitive layer of the image carrier is reduced to 20 μm, The threshold value Vth decreases to 950V.

また、この異常放電による異常画像の発生の現象は、気圧の変化により、異常放電による異常画像が発生し始めるＶｄｔの閾値Ｖｔｈが変化することが判明し、気圧が低いほど閾値Ｖｔｈは小さくなる。例えば、気圧が７６０ｍｍＨｇ（標高０ｍ相当）の時の異常放電による異常画像の発生し始めるＶｄｔの閾値Ｖｔｈが１０００Ｖであると、気圧が５６０ｍｍＨｇ（標高２５００ｍ相当）の時の異常放電による異常画像の発生し始めるＶｄｔの閾値Ｖｔｈが９５０Ｖに低下する。 In addition, the phenomenon of the occurrence of an abnormal image due to the abnormal discharge has been found to change the threshold Vth of Vdt at which an abnormal image due to the abnormal discharge begins to occur due to a change in atmospheric pressure, and the threshold Vth decreases as the atmospheric pressure decreases. For example, when the threshold Vth of Vdt at which an abnormal image starts to be generated due to abnormal discharge when the atmospheric pressure is 760 mmHg (equivalent to altitude 0 m) is 1000 V, an abnormal image is generated due to abnormal discharge when the atmospheric pressure is 560 mmHg (equivalent to 2500 m altitude). The threshold value Vth of Vdt that starts to decrease is reduced to 950V.

さらに、この異常放電による異常画像の発生の現象は、温湿度の変化により、異常放電による異常画像の発生し始めるＶｄｔの閾値Ｖｔｈが変化することが判明し、高温多湿下において閾値Ｖｔｈは小さくなる。例えば、温度１５℃で湿度３５％の時の異常放電による異常画像の発生し始めるＶｄｔの閾値Ｖｔｈが１０００Ｖであると、温度３０℃で湿度８５％の時の異常放電による異常画像の発生し始めるＶｄｔの閾値Ｖｔｈが９５０Ｖに低下する。 Furthermore, the phenomenon of occurrence of abnormal images due to abnormal discharge has been found to change the threshold Vth of Vdt at which abnormal images due to abnormal discharge start due to changes in temperature and humidity, and the threshold Vth becomes smaller under high temperature and humidity. . For example, when the threshold Vth of Vdt at which abnormal images start to occur due to abnormal discharge at a temperature of 15 ° C. and a humidity of 35% is 1000 V, an abnormal image starts to occur due to abnormal discharge at a temperature of 30 ° C. and a humidity of 85%. The threshold Vth of Vdt decreases to 950V.

本発明は、上記課題を解決する、画像形成装置内のトナー飛散を抑え、さらに一次転写部における異常放電による異常画像の発生を抑えた上で、適正な画像濃度を確保可能な導電層と抵抗層を含む複層構造の中間転写ベルトを用いた画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, suppresses toner scattering in the image forming apparatus, and further suppresses the occurrence of abnormal images due to abnormal discharge in the primary transfer unit, and can secure a proper image density and resistance. An object is to provide an image forming apparatus and an image forming method using an intermediate transfer belt having a multilayer structure including layers.

本第１発明は、像担持体、帯電手段、露光手段、現像手段、導電層を有する複層構造の中間転写体と、転写電流を検出する転写電流検出手段と、転写電位と転写位置における像担持体上の非画像部電位との差を所定の範囲となるように転写電位と帯電電位を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、前記制御手段が前記転写電流検出手段により検出される転写電流の値もしくは値の変化に応じて、現像バイアス電位Ｖｂの可変可能範囲の中で、現像バイアス電位Ｖｂと像担持体上の非画像部電位Ｖｄとの差の絶対値である逆コントラスト電位Ｖｒ（Ｖｒ＝｜Ｖｄ−Ｖｂ｜）を一定に制御する通常モードと、現像バイアス電位Ｖｂの可変可能範囲の中で、逆コントラスト電位Ｖｒを一定にする制御領域ΔＶｂ１と、前記逆コントラスト電位Ｖｒを減少する制御領域ΔＶｂ２とに制御する異常放電対応モードとで制御することを特徴とする。 The first invention provides an image transfer body, a charging means, an exposure means, a developing means, a multi-layer intermediate transfer body having a conductive layer, a transfer current detecting means for detecting a transfer current, an image at a transfer potential and a transfer position. In an image forming apparatus comprising a control means for controlling a transfer potential and a charging potential so that a difference from a non-image portion potential on a carrier is within a predetermined range, the control means is detected by the transfer current detection means. The reverse contrast which is the absolute value of the difference between the developing bias potential Vb and the non-image portion potential Vd on the image carrier within the variable range of the developing bias potential Vb in accordance with the transfer current value or the change in value. A normal mode in which the potential Vr (Vr = | Vd−Vb |) is controlled to be constant, a control region ΔVb1 in which the reverse contrast potential Vr is constant within the variable range of the developing bias potential Vb, and the reverse contrast. And controlling by the abnormal discharge corresponding mode for controlling the control region ΔVb2 to reduce the potential Vr.

本第２発明は、本第１発明の画像形成装置において、前記制御手段が、前記転写電流検出手段により検出されるハーフ画像転写時の転写電流に基づいて前記通常モード、異常放電対応モードのいずれかで制御することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect of the invention, the control unit is configured to select either the normal mode or the abnormal discharge response mode based on a transfer current during half image transfer detected by the transfer current detection unit. It is characterized by being controlled by.

本第３発明は、本第１または第２発明の画像形成装置において、前記画像形成装置が、像担持体または中間転写体上の所定のパッチ画像のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段を備え、前記制御手段が前記トナー濃度検出手段により検出されたトナー濃度に応じて、前記通常モードと異常放電対応モードのいずれかで制御することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect of the invention, the image forming apparatus includes a toner density detecting unit that detects a toner density of a predetermined patch image on the image carrier or the intermediate transfer body. The control means performs control in either the normal mode or the abnormal discharge response mode in accordance with the toner density detected by the toner density detection means.

本第４発明は、本第３発明の画像形成装置において、前記トナー濃度検出手段が、高濃度の後の低濃度のパッチ画像の濃度と、中濃度の後の低濃度のパッチ画像の濃度と比較し、所定以上の差を検出した場合、前記制御手段が、前記異常放電対応モードへ移行するように制御することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect of the present invention, the toner density detecting means includes a density of a low density patch image after a high density and a density of a low density patch image after a medium density. In comparison, when a difference greater than or equal to a predetermined value is detected, the control means controls to shift to the abnormal discharge handling mode.

本第５発明は、本第１〜第４発明にいずれかの画像形成装置において、前記制御手段が、前記異常放電対応モードの逆コントラスト電位Ｖｒが減少する制御領域ΔＶｂ２において、像担持体上の非画像部電位Ｖｄを固定するように帯電電位を制御することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, the control unit is arranged on the image carrier in a control region ΔVb2 where the reverse contrast potential Vr in the abnormal discharge response mode decreases. The charging potential is controlled so as to fix the non-image portion potential Vd.

本第６発明は、本第１〜第５発明のいずれかの画像形成装置において、前記通常モードと異常放電対応モードとの切り替えを、装置本体に備えられた制御パネルの操作により可能とすることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the normal mode and the abnormal discharge response mode can be switched by operating a control panel provided in the apparatus main body. It is characterized by.

本第７発明は、本第１〜第６発明のいずれかの画像形成装置において、前記通常モードと異常放電対応モードとの切り替えを、装置本体に備えられた使用枚数等の寿命情報や、気圧、温湿度等の環境情報に基づいて切り替え可能とすることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects of the present invention, the normal mode and the abnormal discharge response mode are switched by changing the life information such as the number of used sheets provided in the apparatus main body and the atmospheric pressure. It is possible to switch based on environmental information such as temperature and humidity.

本第８発明は、帯電手段に帯電バイアスを付与して像担持体の表面を帯電させた後、像担持体表面に露光手段により静電潜像を形成し、現像手段に現像バイアスを付与して前記静電潜像をトナーにより顕在化してトナー像を形成し、前記像担持体表面のトナー像を、転写バイアスを付与して導電層を有する複層構造の中間転写体に転写し、転写電位と転写位置における像担持体上の非画像部電位との差を所定の範囲となるように転写電位と帯電電位を制御する画像形成方法において、転写電流の変化に応じて、現像バイアス電位Ｖｂの可変可能範囲の中で、現像バイアス電位Ｖｂと像担持体上の非画像部電位Ｖｄとの差の絶対値である逆コントラスト電位Ｖｒ（Ｖｒ＝｜Ｖｄ−Ｖｂ｜）を一定にする通常モードの制御と、現像バイアス電位Ｖｂの可変可能範囲の中で、逆コントラスト電位Ｖｒを一定にする制御領域ΔＶｂ１と、前記逆コントラスト電位Ｖｒを減少する制御領域ΔＶｂ２を持つ異常放電対応モードの制御をすることを特徴とする。 In the eighth invention, a charging bias is applied to the charging unit to charge the surface of the image carrier, and then an electrostatic latent image is formed on the surface of the image carrier by an exposure unit, and a developing bias is applied to the developing unit. The electrostatic latent image is visualized with toner to form a toner image, and the toner image on the surface of the image carrier is transferred to an intermediate transfer body having a multi-layer structure having a conductive layer by applying a transfer bias. In the image forming method in which the transfer potential and the charging potential are controlled so that the difference between the potential and the non-image portion potential on the image carrier at the transfer position falls within a predetermined range, the developing bias potential Vb is changed according to the change in the transfer current. In the normal mode, the reverse contrast potential Vr (Vr = | Vd−Vb |), which is the absolute value of the difference between the developing bias potential Vb and the non-image portion potential Vd on the image carrier, is kept constant within the variable range of Control and development bias potential V Among the variable range, the control region ΔVb1 to constant inverse contrast potential Vr, characterized by the control of abnormal discharge corresponding modes with control regions ΔVb2 to reduce the reverse contrast potential Vr.

転写電位と転写位置における像担持体上の非画像部電位との差を所定の範囲となるように転写電位と帯電電位を制御する制御手段を有する構成により、導電層を有する複層構造の中間転写体を用いた一次転写部特有の異常放電による異常画像の発生を防止できる。
前記制御手段が、異常放電対応モードにおいて、現像バイアス電位Ｖｂの可変可能範囲の中で、現像バイアス電位Ｖｂと像担持体上の非画像部電位Ｖｄとの差の絶対値である逆コントラスト電位Ｖｒ（Ｖｒ＝｜Ｖｄ−Ｖｂ｜）を一定にする制御領域ΔＶｂ１と、前記逆コントラスト電位Ｖｒを減少する制御領域ΔＶｂ２とに制御する構成により、一次転写部の異常放電による異常画像が発生する可能性のある制御領域では、逆コントラスト電位Ｖｒを小さくすることによって、像担持体上の非画像電位Ｖｄを、一次転写バイアス電位Ｖｔ１と像担持体上の非画像部電位との電位差Ｖｄｔ＝｜Ｖｄ−Ｖｔ１｜の異常放電発生の閾値Ｖｔｈ以下に保つことができるので、導電層を含む複層構造の中間転写ベルトを用いる画像形成装置特有の異常放電による異常画像の発生を防止でき、逆コントラスト電位Ｖｒを減少する制御領域を限定することによって、機内へのトナー飛散量を最小限に留めることができる。
異常放電の発生を、異常放電時に急増する転写電流を転写電流検出手段により検出することにより簡単に検知でき、異常放電による異常画像の発生に素早く対応できる。
転写電流検出手段による転写電流の検出をハーフ画像転写時とすることにより、異常放電の発生が多く、画像の質に大きく影響する画像転写時に限定できる。
前記通常モードと異常放電対応モードとの切り替えを、装置本体に通常備わっているパッチ画像によるトナー濃度検出手段によるトナー濃度検出により実施できるので、新たな装置を設置することなく、異常放電による異常画像の発生を防止できる。
トナー濃度検出手段が、高濃度の後の低濃度のパッチ画像の濃度と、中濃度の後の低濃度のパッチ画像の濃度と比較し、所定以上の差を検出し異常放電による異常画像の発生を検知する構成により、低濃度での濃度測定なので測定が容易であり、両者の濃度差を適確に検出できる。
前記制御手段が、異常放電対応モードにおける前記逆コントラスト電位Ｖｒが減少する制御領域ΔＶｂ２において、像担持体上の非画像部電位Ｖｄを固定するように帯電電位を制御する構成により、現像性（飛翔性）に影響を与える現像バイアス電位Ｖｂを高く設定しても、非画像部電位Ｖｄが固定されているため、一次転写バイアス電位Ｖｔ１と像担持体上の非画像部電位との電位差Ｖｄｔ＝｜Ｖｄ−Ｖｔ１｜の異常放電発生の閾値Ｖｔｈ以下に保つことができるので、導電層を含む複層構造の中間転写ベルトを用いる画像形成装置特有の異常放電による異常画像の発生を防止できる。
前記通常モードと異常放電対応モードとの切り替えを、装置本体に備えられた制御パネルの操作により可能とする構成により、導電層を含む複層構造の中間転写ベルトを用いる画像形成装置特有の異常放電による異常画像発生時に素早く制御領域を変換できる。
前記通常モードと異常放電対応モードとの切り替えを、装置本体に備えられた使用枚数等の寿命情報や、気圧、温湿度等の環境情報に基づいて切り替え可能とする構成により、異常放電による異常画像の発生の確率の上昇に応じて素早く対応できる。
帯電手段に帯電バイアスを付与して像担持体の表面を帯電させた後、像担持体表面に露光手段により静電潜像を形成し、現像手段に現像バイアスを付与して前記静電潜像をトナーにより顕在化してトナー像を形成し、前記像担持体表面のトナー像を、転写バイアスを付与して導電層を有する複層構造の中間転写体に転写し、転写電位と転写位置における像担持体上の非画像部電位との差を所定の範囲となるように転写電位と帯電電位を制御する画像形成方法において、転写電流の変化に応じて、現像バイアス電位Ｖｂの可変可能範囲の中で、現像バイアス電位Ｖｂと像担持体上の非画像部電位Ｖｄとの差の絶対値である逆コントラスト電位Ｖｒ（Ｖｒ＝｜Ｖｄ−Ｖｂ｜）を一定にする通常モードの制御と、現像バイアス電位Ｖｂの可変可能範囲の中で、逆コントラスト電位Ｖｒを一定にする制御領域ΔＶｂ１と、前記逆コントラスト電位Ｖｒを減少する制御領域ΔＶｂ２を持つ異常放電対応モードの制御をする構成により、上記画像形成装置と同様に導電層を有する複層の中間転写体を用いた一次転写部特有の異常放電による異常画像の発生を防止できる。 In the middle of the multilayer structure having a conductive layer, the control means controls the transfer potential and the charging potential so that the difference between the transfer potential and the non-image portion potential on the image carrier at the transfer position is within a predetermined range. It is possible to prevent the occurrence of an abnormal image due to the abnormal discharge peculiar to the primary transfer portion using the transfer body.
In the abnormal discharge handling mode, the control means has a reverse contrast potential Vr that is an absolute value of a difference between the developing bias potential Vb and the non-image portion potential Vd on the image carrier within a variable range of the developing bias potential Vb. There is a possibility that an abnormal image is generated due to abnormal discharge of the primary transfer portion by controlling the control region ΔVb1 in which (Vr = | Vd−Vb |) is constant and the control region ΔVb2 in which the reverse contrast potential Vr is decreased. In a certain control region, by reducing the reverse contrast potential Vr, the non-image potential Vd on the image carrier is changed to a potential difference Vdt = | Vd− between the primary transfer bias potential Vt1 and the non-image portion potential on the image carrier. Since Vt1 | can be kept below the threshold Vth of occurrence of abnormal discharge, abnormal discharge peculiar to an image forming apparatus using an intermediate transfer belt having a multilayer structure including a conductive layer. Therefore, the amount of toner scattered into the apparatus can be minimized by limiting the control area in which the reverse contrast potential Vr is reduced.
The occurrence of abnormal discharge can be easily detected by detecting the transfer current rapidly increasing at the time of abnormal discharge by the transfer current detecting means, and can quickly cope with the occurrence of an abnormal image due to abnormal discharge.
By detecting the transfer current by the transfer current detection means at the time of half-image transfer, abnormal discharge is often generated, and the transfer current can be limited to image transfer that greatly affects the image quality.
Since switching between the normal mode and the abnormal discharge handling mode can be performed by toner density detection by toner density detection means based on a patch image normally provided in the apparatus main body, an abnormal image due to abnormal discharge can be obtained without installing a new apparatus. Can be prevented.
The toner density detection means compares the density of the low density patch image after the high density with the density of the low density patch image after the medium density, detects a difference greater than a predetermined value, and generates an abnormal image due to abnormal discharge Since the concentration is measured at a low concentration, the measurement is easy, and the difference in concentration between the two can be detected accurately.
The control means controls the charging potential so as to fix the non-image portion potential Vd on the image carrier in the control region ΔVb2 where the reverse contrast potential Vr decreases in the abnormal discharge handling mode. Since the non-image portion potential Vd is fixed even if the developing bias potential Vb that affects the image characteristics is set high, the potential difference Vdt between the primary transfer bias potential Vt1 and the non-image portion potential on the image carrier V | Since it can be kept below the threshold Vth of occurrence of abnormal discharge of Vd−Vt1 |, it is possible to prevent the occurrence of abnormal images due to abnormal discharge unique to an image forming apparatus using a multi-layer intermediate transfer belt including a conductive layer.
Abnormal discharge peculiar to an image forming apparatus using a multi-layer intermediate transfer belt including a conductive layer by switching between the normal mode and the abnormal discharge response mode by operating a control panel provided in the apparatus main body. The control area can be quickly converted when an abnormal image is generated due to.
Abnormal image due to abnormal discharge with a configuration that allows switching between the normal mode and the abnormal discharge response mode based on life information such as the number of sheets used provided in the apparatus main body and environmental information such as atmospheric pressure, temperature and humidity It can respond quickly as the probability of occurrence increases.
A charging bias is applied to the charging unit to charge the surface of the image carrier, and then an electrostatic latent image is formed on the surface of the image carrier by an exposure unit, and a developing bias is applied to the developing unit to apply the electrostatic latent image. And the toner image on the surface of the image carrier is transferred to a multi-layer intermediate transfer body having a conductive layer by applying a transfer bias, and the transfer potential and the image at the transfer position are transferred. In an image forming method in which the transfer potential and the charging potential are controlled so that the difference from the non-image portion potential on the carrier is within a predetermined range, the development bias potential Vb can be varied within a variable range according to a change in the transfer current. Thus, the control of the normal mode in which the reverse contrast potential Vr (Vr = | Vd−Vb |), which is the absolute value of the difference between the development bias potential Vb and the non-image portion potential Vd on the image carrier, is constant, and the development bias Variable range of potential Vb In the same manner as in the above image forming apparatus, the conductive layer is controlled in the abnormal discharge corresponding mode having the control region ΔVb1 for keeping the reverse contrast potential Vr constant and the control region ΔVb2 for reducing the reverse contrast potential Vr. It is possible to prevent the occurrence of abnormal images due to the abnormal discharge peculiar to the primary transfer portion using the multi-layered intermediate transfer member having the above.

本発明の実施の形態を図により説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示す模式図であり、図２は、図１におけるＩＩ―ＩＩ線の拡大部分端面図である。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged partial end view taken along line II-II in FIG.

像担持体１０の周りには、その回転方向に沿って、帯電手段としての帯電ローラ１１，現像手段としての現像ローラ２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）、中間転写手段３０、およびクリーニング手段１２が配置されている。像担持体１０は、円筒状の導電性基材１０ａ（図２参照）と、その表面に形成された感光層１０ｂとを有している。帯電ローラ１１は、像担持体１０の外周面に当接して外周面を一様に帯電する。一様に帯電された像担持体１０の外周面に露光手段によって所望の画像情報に応じた選択的な露光Ｌがなされ、露光Ｌによって像担持体１０上に静電潜像が形成される。 Around the image carrier 10, along the rotation direction, a charging roller 11 as a charging unit, a developing roller 20 (Y, M, C, K) as a developing unit, an intermediate transfer unit 30, and a cleaning unit 12 are provided. Is arranged. The image carrier 10 has a cylindrical conductive substrate 10a (see FIG. 2) and a photosensitive layer 10b formed on the surface thereof. The charging roller 11 contacts the outer peripheral surface of the image carrier 10 and uniformly charges the outer peripheral surface. The exposure unit selectively exposes L corresponding to desired image information on the outer peripheral surface of the uniformly charged image carrier 10, and an electrostatic latent image is formed on the image carrier 10 by the exposure L.

この実施の形態では、現像ローラ２０として、イエロー用の現像ローラ２０Ｙ、シアン用の現像ローラ２０Ｃ、マゼンタ用の現像ローラ２０Ｍ、およびブラック用の現像ローラ２０Ｋが設けられている。これら現像ローラ２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋは、選択的に像担持体１０に当接し得るようになっており、当接したとき、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのうちのいずれかのトナーを像担持体１０の表面に付与して像担持体１０上の静電潜像を現像する。現像されたトナー像は、中間転写装置３０の中間転写ベルト３６上に転写される。この一次転写領域の近傍位置で、中間転写ベルト３６の表面に対向してトナー濃度検出手段としてのパッチセンサＰＳが配置される。クリーニング手段１２は、転写後に像担持体１０の外周面に残留し付着しているトナーを掻き落とすクリーナブレード１３と、掻き落とされたトナーを受ける受け部１４とを備える。 In this embodiment, a developing roller 20Y for yellow, a developing roller 20C for cyan, a developing roller 20M for magenta, and a developing roller 20K for black are provided as the developing roller 20. These developing rollers 20Y, 20C, 20M, and 20K can selectively come into contact with the image carrier 10, and when contacted, toner of any one of yellow, cyan, magenta, and black is imaged. The electrostatic latent image on the image carrier 10 is developed by being applied to the surface of the carrier 10. The developed toner image is transferred onto the intermediate transfer belt 36 of the intermediate transfer device 30. A patch sensor PS serving as a toner density detecting unit is disposed in the vicinity of the primary transfer region so as to face the surface of the intermediate transfer belt 36. The cleaning unit 12 includes a cleaner blade 13 that scrapes off toner adhering to the outer peripheral surface of the image carrier 10 after transfer, and a receiving portion 14 that receives the scraped toner.

中間転写装置３０は、駆動ローラ３１と、４本の従動ローラ３２、３３，３４，３５と、各ローラに張架された無端状の中間転写ベルト３６とを有している。中間転写ベルト３６は、図２に示すように、導電層３６ａと、この導電層３６ａの上に形成され、像担持体１０に圧接される抵抗層３６ｂとを有する複層構造で構成されている。この実施の形態では、導電層３６ａは、合成樹脂からなる絶縁性基体３６ｃの上に形成されており、この導電層３６ａに、電極ローラ３７を介して、一次転写電圧Ｖｔ１が印加される。なお、ベルト３６側縁部において抵抗層３６ｂが帯状に除去されていることによって導電層３６ａが帯状に露出しており、この露出部に電極ローラ３７が接触するようになっている。中間転写ベルト３６が循環駆動される過程で、一次転写部Ｔ１において、像担持体１０上のトナー像が中間転写ベルト３６上に転写され、中間転写ベルト３６上に転写されたトナー像は、二次転写部Ｔ２において、二次転写ローラ３８との間に供給される用紙等の記録媒体Ｓに二次転写電圧Ｖ２が印加することにより転写される。記録媒体Ｓは、図示しない給紙装置から給送され、ゲートローラ対４０によって所定のタイミングで二次転写部Ｔ２に供給される。ベルトクリーナ３９のクリーナブレード３９ａが、中間転写ベルト３６に当接し、二次転写後の中間転写ベルト３６上の残留トナーを除去し受け部３９ｂに落下させる。 The intermediate transfer device 30 includes a driving roller 31, four driven rollers 32, 33, 34, and 35, and an endless intermediate transfer belt 36 stretched around each roller. As shown in FIG. 2, the intermediate transfer belt 36 has a multilayer structure including a conductive layer 36a and a resistance layer 36b formed on the conductive layer 36a and pressed against the image carrier 10. . In this embodiment, the conductive layer 36a is formed on an insulating substrate 36c made of a synthetic resin, and a primary transfer voltage Vt1 is applied to the conductive layer 36a via an electrode roller 37. Note that the conductive layer 36a is exposed in a strip shape by removing the resistive layer 36b in a strip shape at the belt 36 side edge, and the electrode roller 37 is in contact with the exposed portion. In the process in which the intermediate transfer belt 36 is circulated, the toner image on the image carrier 10 is transferred onto the intermediate transfer belt 36 at the primary transfer portion T1, and the toner image transferred onto the intermediate transfer belt 36 is In the next transfer portion T2, the image is transferred by applying the secondary transfer voltage V2 to the recording medium S such as paper supplied between the secondary transfer roller 38 and the like. The recording medium S is fed from a sheet feeding device (not shown) and is supplied to the secondary transfer portion T2 by the gate roller pair 40 at a predetermined timing. The cleaner blade 39a of the belt cleaner 39 contacts the intermediate transfer belt 36, removes the residual toner on the intermediate transfer belt 36 after the secondary transfer, and drops it to the receiving portion 39b.

以上のような画像形成装置によれば、ローラ間に張架され、ローラ間で像担持体１０に圧接される中間転写ベルト３６が、導電層３６ａと、この導電層３６ａの上に形成され、像担持体１０に圧接される抵抗層３６ｂとを有する複層構造で構成されているので、像担持体１０上に担持されたトナーと逆極性の電圧を導電層３６ａに印加することによって、像担持体１０上のトナーを中間転写ベルト３６上に転写させることができる。そして、中間転写ベルト３６は、導電層３６ａと、この導電層３６ａの上に形成され、感光体１０に圧接される抵抗層３６ｂとを有する複層構造で構成されているので、像担持体１０と中間転写ベルト３６との圧接部（すなわち一次転写部）Ｔ１の全領域に亙って、中間転写ベルト３６の抵抗層３６ｂの裏側の電位が均一となり、結果としてトナーの散りの少ない転写が得られることとなる。 According to the image forming apparatus as described above, the intermediate transfer belt 36 stretched between the rollers and pressed against the image carrier 10 between the rollers is formed on the conductive layer 36a and the conductive layer 36a. Since it has a multilayer structure having a resistance layer 36b pressed against the image carrier 10, a voltage having a polarity opposite to that of the toner carried on the image carrier 10 is applied to the conductive layer 36a. The toner on the carrier 10 can be transferred onto the intermediate transfer belt 36. Since the intermediate transfer belt 36 has a multi-layer structure including a conductive layer 36a and a resistance layer 36b formed on the conductive layer 36a and pressed against the photoreceptor 10, the image carrier 10 And the intermediate transfer belt 36 over the entire area of the pressure contact portion (that is, the primary transfer portion) T1, the potential on the back side of the resistance layer 36b of the intermediate transfer belt 36 becomes uniform, and as a result, transfer with less toner scattering is obtained. Will be.

また、中間転写ベルト３６の表面抵抗のムラの影響を受け難くなり、転写ムラが生じ難くなる。しかも、像担持体１０と中間転写ベルト３６との圧接部（すなわち一次転写部）Ｔ１の全領域に亙って、中間転写ベルト３６の抵抗層３６ｂの裏側の電位が均一となるので、必要最小限の電圧での転写が可能となる。 Further, it is difficult to be affected by the surface resistance unevenness of the intermediate transfer belt 36, and transfer unevenness is less likely to occur. In addition, since the potential on the back side of the resistance layer 36b of the intermediate transfer belt 36 is uniform over the entire area of the pressure contact portion (that is, the primary transfer portion) T1 between the image carrier 10 and the intermediate transfer belt 36, the necessary minimum Transfer with a limited voltage is possible.

このような画像形成装置の画像形成の仕組みを図３により説明する。この実施形態の画像形成装置では、像担持体１０の外表面が帯電ローラ１１により負の表面電位Ｖoに帯電されており、その表面に露光手段からの露光Ｌが照射されると、照射された部分の電荷の一部が中和されてその表面電位がＶonに変化する。このように、露光Ｌを画像信号に対応させてオン・オフしながら像担持体１０上を走査露光することにより、画像信号に対応して画像部に対応する表面領域の電位がＶon（≠Ｖo）となる一方、非画像部に対応する表面領域の電位は帯電直後の表面電位Ｖoから暗減衰によりＶd（｜Ｖｄ｜≦｜Ｖo｜）まで減衰し、こうして画像信号に対応する静電潜像が像担持体１０上に形成される。こうして形成された静電潜像は、像担持体１０の回転によって現像手段を構成する現像ローラ２０と対向する現像位置に搬送される。この現像ローラ２０には負に帯電したトナーが担持されるとともに、像担持体１０の画像部へのトナー付着を促進すべく現像バイアス電位Ｖbが与えられている。この現像バイアス電位Ｖbの電位は、図３に示すように、非画像部電位Ｖdと画像部電位Ｖonとの間の値に設定されており、したがって現像位置において、非画像部では像担持体１０の表面が現像ローラ２０より低電位となっているのに対し、画像部では像担持体１０の表面が現像ローラ２０より高電位となっている。そのため、現像ローラ２０に担持された負帯電トナーのうち画像部に対向する位置にあるトナーは静電気力によって像担持体１０側に移行される一方、非画像部に対向する位置にあるトナーに対しては現像ローラ２０側に引き寄せる方向の力が作用することとなる。このように、画像部にのみトナーを付着させることによって、像担持体１０上の静電潜像がトナーにより顕像化される。 An image forming mechanism of such an image forming apparatus will be described with reference to FIG. In the image forming apparatus of this embodiment, the outer surface of the image carrier 10 is charged to a negative surface potential Vo by the charging roller 11, and the surface is irradiated with the exposure L from the exposure means. Part of the charge of the part is neutralized, and the surface potential changes to Von. In this way, by scanning and exposing the image carrier 10 while turning on and off the exposure L corresponding to the image signal, the potential of the surface region corresponding to the image portion corresponding to the image signal becomes Von (≠ Vo On the other hand, the potential of the surface region corresponding to the non-image portion attenuates from the surface potential Vo immediately after charging to Vd (| Vd | ≦ | Vo |) due to dark decay, and thus the electrostatic latent image corresponding to the image signal Are formed on the image carrier 10. The electrostatic latent image formed in this way is conveyed to a developing position facing the developing roller 20 constituting the developing means by the rotation of the image carrier 10. A negatively charged toner is carried on the developing roller 20 and a developing bias potential Vb is applied to promote toner adhesion to the image portion of the image carrier 10. As shown in FIG. 3, the potential of the developing bias potential Vb is set to a value between the non-image portion potential Vd and the image portion potential Von. Therefore, at the developing position, the image carrier 10 in the non-image portion. The surface of the image carrier 10 has a lower potential than the developing roller 20, whereas the surface of the image carrier 10 has a higher potential than the developing roller 20 in the image portion. Therefore, of the negatively charged toner carried on the developing roller 20, the toner at the position facing the image portion is moved to the image carrier 10 side by electrostatic force, while the toner at the position facing the non-image portion is compared with the toner at the position facing the non-image portion. Accordingly, a force in the direction of drawing toward the developing roller 20 is applied. As described above, by attaching the toner only to the image portion, the electrostatic latent image on the image carrier 10 is visualized by the toner.

このようにしてトナー像を形成する画像形成プロセスにおいては、露光Ｌの露光エネルギー、非画像部電位Ｖd、画像部電位Ｖon、現像バイアス電位Ｖbなどの各パラメータが最終的なトナー像の画像濃度に大きく影響を及ぼすことが知られており、これらのパラメータのうちいくつかを画像濃度制御因子として適宜調節することによって画像濃度を最適化する技術が従来より数多く提案されている。しかし、実際の画像形成プロセスにおいてはこれらのパラメータが相互に関連しながらトナー像が形成されてゆくため、必ずしもこれらを独立にかつ任意に制御できるわけではない。なかでも、現像バイアス電位Ｖbと非画像部電位Ｖdとの相対的な電位関係は、単に画像の濃淡のみならず、得られるトナー像の画像品質や装置内部へのトナー飛散量に対しても大きな影響を及ぼすため、より精度よく画像濃度制御因子の設定を行って画像品質の良好なトナー像を形成するためには、これらの値を適切に設定することが重要となる。この現像バイアス電位Ｖbと非画像部電位Ｖdとの電位差の絶対値を逆コントラスト電位Ｖrと称する。すなわち、逆コントラスト電位Ｖr＝｜Ｖb−Ｖd｜である。 In the image forming process for forming a toner image in this way, parameters such as exposure energy of exposure L, non-image portion potential Vd, image portion potential Von, and developing bias potential Vb are adjusted to the final image density of the toner image. It is known to have a great influence, and many techniques for optimizing the image density by appropriately adjusting some of these parameters as image density control factors have been proposed. However, in an actual image forming process, these parameters are related to each other so that a toner image is formed. Therefore, they cannot always be controlled independently and arbitrarily. In particular, the relative potential relationship between the development bias potential Vb and the non-image portion potential Vd is large not only in the density of the image, but also in the image quality of the obtained toner image and the amount of toner scattered inside the apparatus. Therefore, it is important to set these values appropriately in order to set the image density control factor with higher accuracy and form a toner image with good image quality. The absolute value of the potential difference between the developing bias potential Vb and the non-image portion potential Vd is referred to as a reverse contrast potential Vr. That is, the reverse contrast potential Vr = | Vb−Vd |.

ここで、上記電位関係による影響について検討するために、まず最初に、現像バイアス電位Ｖbを非画像部電位Ｖdのレベルに近づけて逆コントラスト電位Ｖrを小さくした場合を考える。このとき、画像部電位Ｖonと現像バイアス電位Ｖbとの間の電位差、つまりコントラスト電位（＝｜Ｖb−Ｖon｜）が大きくなり、画像部においては現像ローラ２０から像担持体１０へのトナー移行が促進されるため、高い画像濃度を得ることができる。しかしながら、その一方で、像担持体１０の非画像部においては現像ローラ２０との電位差が小さくなっているため、余剰のトナーを現像ローラ２０側に引き戻す作用は弱くなっている。そのため、現像ローラ２０から遊離して装置内部に飛散するトナーの量が増加することとなる。一方、現像バイアス電位Ｖbはそのままで非画像部電位Ｖdの絶対値を大きくし逆コントラスト電位Ｖrを大きくすると、装置内部へのトナー飛散量を少なくすることができるものの、像担持体１０の非画像部に保持された負電荷が負帯電トナーを斥ける力が強くなるため、静電潜像のうち特に非画像部に挟まれた狭い領域の画像部にはトナーが付着しにくくなり、その結果、孤立ドットや細線がかすれたり、線幅の均一性が損なわれるなど、ドットの面積率が比較的低い低濃度画像での画像品質の劣化を招くこととなる。 Here, in order to examine the influence of the potential relationship, first, consider a case where the reverse contrast potential Vr is reduced by bringing the developing bias potential Vb close to the level of the non-image portion potential Vd. At this time, the potential difference between the image portion potential Von and the developing bias potential Vb, that is, the contrast potential (= | Vb−Von |) increases, and toner transfer from the developing roller 20 to the image carrier 10 occurs in the image portion. As a result, a high image density can be obtained. However, on the other hand, since the potential difference with the developing roller 20 is small in the non-image portion of the image carrier 10, the action of pulling excess toner back to the developing roller 20 side is weak. Therefore, the amount of toner that is separated from the developing roller 20 and scatters inside the apparatus increases. On the other hand, when the absolute value of the non-image portion potential Vd is increased and the reverse contrast potential Vr is increased while the developing bias potential Vb is left as it is, the amount of toner scattered into the apparatus can be reduced, but the non-image of the image carrier 10 can be reduced. Since the negative charge held in the area increases the power to spread negatively charged toner, the toner is less likely to adhere to the image area of the electrostatic latent image, particularly in a narrow area sandwiched between non-image areas. In other words, the quality of a low-density image having a relatively low dot area ratio is deteriorated, such as an isolated dot or fine line being faded or the uniformity of the line width being impaired.

このように、トナー飛散を抑制するためには逆コントラスト電位Ｖrを大きくするのが好ましいのに対し、細線の均一性などの画像品質を確保するためには逆コントラスト電位Ｖrを小さくしたいという相反する要求があり、装置内部へのトナー飛散を抑制しつつ画質の良好な画像形成を行うためには、逆コントラスト電位Ｖrが常に適正値となるように、現像バイアス電位Ｖb等のパラメータを設定する必要がある。特に、ハーフトーンのトナー像の形成濃度制御因子の最適化を行うに際しては、微小ドットや細線の再現性の良否が精度に大きく影響するため、画像濃度制御因子の設定を精度よく行うためには、この逆コントラスト電位Ｖrを適正値に保った状態でパッチ画像を形成することが重要となる。 As described above, it is preferable to increase the reverse contrast potential Vr in order to suppress toner scattering, but it is contrary to the desire to decrease the reverse contrast potential Vr in order to ensure image quality such as uniformity of fine lines. In order to perform image formation with good image quality while suppressing toner scattering inside the apparatus, it is necessary to set parameters such as the developing bias potential Vb so that the reverse contrast potential Vr is always an appropriate value. There is. In particular, when optimizing the density control factor for forming a halftone toner image, the accuracy of the reproducibility of micro dots and fine lines greatly affects the accuracy. It is important to form a patch image in a state where the reverse contrast potential Vr is kept at an appropriate value.

そのため、現像バイアス電位Ｖｂと、像担持体１０上における非画像部電位Ｖｄとの電位差、つまり逆コントラスト電位Ｖｒを一定に保持するとともに、トナー像の画像濃度に影響を与える画像濃度制御因子を多段階に設定変更しながら、ハーフトーンのトナー像をパッチ画像として形成し、前記濃度検出手段による該パッチ画像の画像濃度の検出結果に基づいて前記画像濃度制御因子を最適化することによって前記現像手段により形成されるトナー像の画像濃度を制御する制御手段とを備える。この画像濃度制御因子の最適化における現像バイアス最適化処理では、例えば、露光エネルギー及び非画像部電位の絶対値をその可変範囲において最大値に固定した状態で、現像バイアス電位Ｖｂを多段階に変更設定しパッチ画像を形成している。非画像部電位Ｖｄの絶対値を最大とすることにより、いずれの現像バイアス電位Ｖｂにおいても逆コントラスト電位Ｖｒ＝｜Ｖｂ−Ｖｄ｜は最大となり、装置内のトナー飛散は最小限に抑えることができる。このように構成することで、ハーフトーンのトナー像をパッチ画像として形成するに際して、現像バイアス電位Ｖｂと非画像部電位Ｖｄとの電位差、つまり逆コントラスト電位Ｖｒを一定に保持している。そのため、ハーフトーンを得るために用いられる微小ドットや細線の再現性のよい条件でこのようなパッチ画像を形成することができるので、このパッチ画像の画像濃度に基づいて行う画像濃度制御因子の最適化処理を精度よく行うことが可能となり、その結果、画質の良好なトナー像を安定して形成することができる。さらに、逆コントラスト電位Ｖｒを適正値に保つことにより、上記したように、装置内部へのトナー飛散をも効果的に抑制することが可能となる。特に、低濃度側でのトナー像の安定形成を図るためには、パッチ画像全体に対するドットの面積率が２０％以下のパッチ画像を用いるのが望ましい。 For this reason, the potential difference between the developing bias potential Vb and the non-image portion potential Vd on the image carrier 10, that is, the reverse contrast potential Vr is kept constant, and many image density control factors that affect the image density of the toner image are provided. The developing means is formed by forming a halftone toner image as a patch image while changing the setting in stages, and optimizing the image density control factor based on the detection result of the image density of the patch image by the density detecting means And a control means for controlling the image density of the toner image formed by. In the development bias optimization process in the optimization of the image density control factor, for example, the development bias potential Vb is changed in multiple stages in a state where the absolute values of the exposure energy and the non-image portion potential are fixed to the maximum values in the variable range. Set and form a patch image. By maximizing the absolute value of the non-image portion potential Vd, the reverse contrast potential Vr = | Vb−Vd | is maximized at any developing bias potential Vb, and toner scattering in the apparatus can be minimized. . With this configuration, when a halftone toner image is formed as a patch image, the potential difference between the developing bias potential Vb and the non-image portion potential Vd, that is, the reverse contrast potential Vr is kept constant. Therefore, since such a patch image can be formed under good reproducibility conditions for the fine dots and fine lines used to obtain the halftone, the optimum image density control factor to be performed based on the image density of this patch image Conversion processing can be performed with high accuracy, and as a result, a toner image with good image quality can be stably formed. Furthermore, by maintaining the reverse contrast potential Vr at an appropriate value, it is possible to effectively suppress toner scattering inside the apparatus as described above. In particular, in order to stably form a toner image on the low density side, it is desirable to use a patch image having a dot area ratio of 20% or less with respect to the entire patch image.

このような導電層３６ａと抵抗層３６ｂを含む複層構造の中間転写ベルト３６を用いた画像形成装置において、図４に示すように、像担持体（感光体）１０上の非画像部電位Ｖｄと、一次転写バイアス電位Ｖｔ１との電位差Ｖｄｔ＝｜Ｖｄ−Ｖｔ１｜が大きくなると、一次転写部において、異常放電により部分的もしくは全面的に異常画像が発生することがある。この現象は、特にハーフ画像で顕著である。 In the image forming apparatus using the intermediate transfer belt 36 having a multilayer structure including the conductive layer 36a and the resistance layer 36b, as shown in FIG. 4, the non-image portion potential Vd on the image carrier (photoconductor) 10 is used. When the potential difference Vdt = | Vd−Vt1 | with the primary transfer bias potential Vt1 becomes large, an abnormal image may be generated partially or entirely in the primary transfer portion due to abnormal discharge. This phenomenon is particularly noticeable in half images.

この現象の発生する仕組みを図５（ａ）（ｂ）に示す電位関係により説明する。図５（ａ）は、通常モードの電位関係を示すもので、現像バイアス電位Ｖｂと非画像部電位Ｖｄとの差である逆コントラスト電位Ｖｒを一定に保持しながら一次転写する。非画像部電位Ｖｄと、一次転写バイアス電位Ｖｔ１との電位差Ｖｄｔ＝｜Ｖｄ−Ｖｔ１｜が、異常放電発生の閾値Ｖｔｈ以内であるため、異常放電による異常画像の発生がない。図５（ｂ）は、異常放電が発生する状態の電位関係を示す。この場合、現像バイアス電位Ｖｂと非画像部電位Ｖｄとの差である逆コントラスト電位Ｖｒを一定に保持しながら一次転写していると、多数枚印字した後等には、像担持体の感光層の膜厚が減少し、異常放電発生の閾値が低下し、合わせて現像性（飛翔性）の低下により現像バイアス電位Ｖｂを大きく設定する必要が生じる。現像バイアス電位Ｖｂが高く設定されることにより、逆バイアス電位Ｖｒを一定に保持する必要から、非画像部電位Ｖｄも高く設定され、非画像部電位Ｖｄと、一次転写バイアス電位Ｖｔ１との電位差Ｖｄｔ＝｜Ｖｄ−Ｖｔ１｜が、異常放電発生の閾値Ｖｔｈを超え、異常放電による異常画像が発生する。 The mechanism by which this phenomenon occurs will be described with reference to the potential relationship shown in FIGS. FIG. 5A shows the potential relationship in the normal mode, and primary transfer is performed while keeping the reverse contrast potential Vr, which is the difference between the developing bias potential Vb and the non-image portion potential Vd, constant. Since the potential difference Vdt = | Vd−Vt1 | between the non-image portion potential Vd and the primary transfer bias potential Vt1 is within the threshold Vth of occurrence of abnormal discharge, no abnormal image is generated due to abnormal discharge. FIG. 5B shows a potential relationship in a state where abnormal discharge occurs. In this case, if primary transfer is performed while keeping the reverse contrast potential Vr, which is the difference between the developing bias potential Vb and the non-image portion potential Vd, constant, the photosensitive layer of the image carrier is printed after printing a large number of sheets. As a result, the developing bias potential Vb needs to be set to a large value due to a decrease in developability (flying performance). Since the development bias potential Vb is set high, the reverse bias potential Vr needs to be kept constant, so the non-image portion potential Vd is also set high, and the potential difference Vdt between the non-image portion potential Vd and the primary transfer bias potential Vt1. = | Vd-Vt1 | exceeds the threshold value Vth of occurrence of abnormal discharge, and an abnormal image is generated due to abnormal discharge.

図６は、横軸を非画像部電位Ｖｄと一次転写バイアス電位Ｖｔ１との電位差Ｖｄｔ（Ｖ）とし、縦軸を転写電流Ｉｔ１（μＡ）としたグラフであるが、Ｖｄｔの値が１０００Ｖのところで、転写電流値Ｉｔ１が急激に増加している。これは、図７に示すように、導電層を含む複層構造の中間転写ベルト３６と像担持体１０との一次転写部位で異常放電が発生し、大量の転写電流が流れるからである。したがって、転写電流値Ｉｔ１の変化を検出することにより、異常放電の発生を検出することができる。異常放電の発生は、ハーフ画像の転写時に多く、異常放電による画像の質に対する影響も大きいので、転写電流値Ｉｔ１の検出をハーフ画像転写時に限定してもよい。 FIG. 6 is a graph in which the horizontal axis is the potential difference Vdt (V) between the non-image portion potential Vd and the primary transfer bias potential Vt1, and the vertical axis is the transfer current It1 (μA), where the value of Vdt is 1000V. The transfer current value It1 increases rapidly. This is because, as shown in FIG. 7, abnormal discharge occurs at the primary transfer site between the intermediate transfer belt 36 having a multilayer structure including a conductive layer and the image carrier 10, and a large amount of transfer current flows. Therefore, the occurrence of abnormal discharge can be detected by detecting a change in the transfer current value It1. Abnormal discharges occur frequently during transfer of a half image, and the influence of the abnormal discharge on the image quality is great. Therefore, detection of the transfer current value It1 may be limited to the time of half image transfer.

また、異常放電による異常画像の発生を検知するために、像担持体または中間転写ベルトの表面に対向してトナー濃度検出手段を配置し、像担持体または中間転写ベルトに形成された所定のパッチ画像の濃度を測定する。所定のパッチ画像の濃度とは、例えば、高濃度画像（ドット面積率１００％）の後の低濃度画像（ドット面積率１０％）と、中濃度画像（ドット面積率３０％）の後の低濃度画像（ドット面積率１０％）をトナー濃度を比較し、両者に所定以上の差が検出された場合、異常放電による異常画像が発生していると判定する。高濃度の後の低濃度と、中濃度の後の低濃度のパッチ画像を比較するのは、異常放電が低濃度のトナー画像の方が、高濃度のトナー画像の場合より確率が高く、濃度の差を測定するのに低濃度の方が容易であるためである。 In addition, in order to detect the occurrence of an abnormal image due to abnormal discharge, a toner density detecting means is arranged opposite to the surface of the image carrier or intermediate transfer belt, and a predetermined patch formed on the image carrier or intermediate transfer belt Measure the density of the image. The density of the predetermined patch image is, for example, a low density image (dot area ratio 10%) after a high density image (dot area ratio 100%) and a low density after a medium density image (dot area ratio 30%). The density images (dot area ratio 10%) are compared with the toner density, and when a difference greater than or equal to a predetermined value is detected, it is determined that an abnormal image has occurred due to abnormal discharge. Comparing the low-density patch image after the high density with the low-density patch image after the medium density has a higher probability that the toner image with low density abnormal discharge has a higher probability than the high-density toner image. This is because the lower concentration is easier to measure the difference.

この異常放電による異常画像の発生を防止するための手段として、本発明の画像形成装置の制御手段は、異常放電対応モードを持つ。異常放電対応モードは、非画像部電位Ｖｄと、一次転写バイアス電位Ｖｔ１との電位差Ｖｄｔ＝｜Ｖｄ−Ｖｔ１｜が、異常放電発生の閾値Ｖｔｈ以内にするため、図８に示すように、現像バイアス電位Ｖｂと非画像部電位Ｖｄとの差である逆コントラスト電位Ｖｒを一定に保持する制御領域ΔＶｂ１と、現像バイアス電位Ｖｂと非画像部電位Ｖｄとの差である逆コントラスト電位Ｖｒを減少させる制御領域ΔＶｂ２を設定している。つまり、一次転写時の転写電流値Ｉｔ１が通常の時や、パッチ画像による濃度検出により異常放電による異常画像の発生が無い通常状態の制御領域ΔＶｂ１では、逆コントラスト電位Ｖｒを一定に保持し、画質の良好なトナー像を安定して形成すると共に、装置内部へのトナー飛散をも効果的に抑制している。一次転写時の転写電流値Ｉｔ１が急増したり、パッチ画像による濃度検出により異常放電による異常画像が発生した場合の制御領域ΔＶｂ２では、非画像部電位Ｖｄと一次転写バイアス電位Ｖｔ１との電位差Ｖｄｔを異常放電発生の閾値Ｖｔｈ以内とするために、一次転写バイアス電位Ｖｔ１はそのままにして、逆コントラスト電位Ｖｒを減少する方向に制御する。つまり、現像性を維持するために現像バイアス電位Ｖｂが高く設定されても、非画像部電位Ｖｄを異常放電発生の閾値Ｖｔｈ以内にするように制御し、異常放電による異常画像の発生が防止できる。図９は、異常放電対応モードの逆コントラスト電位Ｖｒが減少する制御領域ΔＶｂ２において、非画像部電位Ｖｄを固定するように制御し、非画像部電位Ｖｄと一次転写バイアス電位Ｖｔ１との電位差Ｖｄｔを異常放電発生の閾値Ｖｔｈ以内とする実施形態を示すものである。 As means for preventing the occurrence of an abnormal image due to this abnormal discharge, the control means of the image forming apparatus of the present invention has an abnormal discharge response mode. In the abnormal discharge handling mode, since the potential difference Vdt = | Vd−Vt1 | between the non-image portion potential Vd and the primary transfer bias potential Vt1 is within the threshold Vth of occurrence of abnormal discharge, as shown in FIG. A control region ΔVb1 that keeps the reverse contrast potential Vr that is the difference between the potential Vb and the non-image portion potential Vd constant, and the control that reduces the reverse contrast potential Vr that is the difference between the development bias potential Vb and the non-image portion potential Vd. A region ΔVb2 is set. In other words, when the transfer current value It1 at the time of primary transfer is normal, or in the normal state control region ΔVb1 in which no abnormal image is generated due to abnormal discharge due to density detection by the patch image, the reverse contrast potential Vr is kept constant, and the image quality The toner image is stably formed, and the scattering of the toner into the apparatus is effectively suppressed. In the control region ΔVb2 when the transfer current value It1 at the time of primary transfer suddenly increases or an abnormal image due to abnormal discharge occurs due to density detection by a patch image, the potential difference Vdt between the non-image portion potential Vd and the primary transfer bias potential Vt1 is In order to make it within the threshold value Vth of occurrence of abnormal discharge, the primary transfer bias potential Vt1 is left as it is, and the reverse contrast potential Vr is controlled to decrease. That is, even if the developing bias potential Vb is set high in order to maintain developability, the non-image portion potential Vd is controlled to be within the threshold value Vth of occurrence of abnormal discharge, and the occurrence of abnormal images due to abnormal discharge can be prevented. . FIG. 9 shows a control region ΔVb2 in which the reverse contrast potential Vr in the abnormal discharge response mode is decreased. The non-image portion potential Vd is controlled to be fixed, and the potential difference Vdt between the non-image portion potential Vd and the primary transfer bias potential Vt1 is set. An embodiment in which an abnormal discharge occurs within a threshold value Vth is shown.

図１０は、異常放電対応モードの逆コントラスト電位を一定にする制御領域ΔＶｂ１と、逆コントラスト電位Ｖｒを減少する制御領域ΔＶｂ２における電位関係を示すものである。ΔＶｂ２の制御領域では、一次転写バイアス電位Ｖｔ１を一定に保持し、さらに、非画像部電位Ｖｄを一定に保持する制御をし、現像性を保持するために現像バイアス電位Ｖｂを高く設定しても、逆コントラスト電位Ｖｒは減少するが、非画像部電位Ｖｄと一次転写バイアス電位Ｖｔ１との電位差Ｖｄｔを異常放電発生の閾値Ｖｔｈ以内に保持することができるため、異常放電による異常画像の発生が防止できる。 FIG. 10 shows the potential relationship between the control region ΔVb1 in which the reverse contrast potential in the abnormal discharge handling mode is constant and the control region ΔVb2 in which the reverse contrast potential Vr is decreased. In the control region of ΔVb2, the primary transfer bias potential Vt1 is kept constant, and the non-image portion potential Vd is kept constant, and the development bias potential Vb is set high to maintain developability. Although the reverse contrast potential Vr decreases, the potential difference Vdt between the non-image portion potential Vd and the primary transfer bias potential Vt1 can be maintained within the threshold Vth of occurrence of abnormal discharge, thereby preventing the occurrence of abnormal images due to abnormal discharge. it can.

通常モードと異常放電対応モードとの切り替えは、前記パッチ画像によるトナー濃度検出手段によるもの他に、装置本体に設けた制御パネルの操作で可能とすることにより、異常放電による異常画像発生時のみ、逆コントラスト電位Ｖｒを減少する制御領域ΔＶｂ２に切り替えるので、逆コントラスト電位Ｖｒを小とすることによる影響を最小限に留めることができる。 Switching between the normal mode and the abnormal discharge response mode is possible only by the operation of the control panel provided in the apparatus main body in addition to the toner density detection means by the patch image, so that only when an abnormal image occurs due to abnormal discharge, Since the control region is switched to the control region ΔVb2 in which the reverse contrast potential Vr is decreased, the influence of reducing the reverse contrast potential Vr can be minimized.

また、前述したように、非画像部電位Ｖｄと一次転写バイアス電位Ｖｔ１との電位差Ｖｄｔの異常放電発生の閾値Ｖｔｈの変動要因である、使用枚数等の寿命情報や、温湿度、気圧等の環境情報を検知するセンサ等を装置本体に設け、各センサからのデータに基づいて、通常モードと異常放電対応モードとの切り替えを行う機能を追加してもよい。 Further, as described above, the life information such as the number of used sheets and the environment such as the temperature and humidity and the atmospheric pressure, which are the fluctuation factors of the abnormal discharge occurrence threshold Vth of the potential difference Vdt between the non-image portion potential Vd and the primary transfer bias potential Vt1. A sensor for detecting information may be provided in the apparatus main body, and a function of switching between the normal mode and the abnormal discharge response mode may be added based on data from each sensor.

図１１は、本発明の異常放電による異常画像の発生に通常モードと異常放電対応モードとの切り替えのプロセスの一実施形態のフローチャートである。このプロセスにおいて、異常放電の有無のためパッチ制御要求がなされ、先ず、制御条件として状態Ａ（ΔＶｂ１：逆コントラスト電位Ｖｒ一定）に設定する。続いて、状態Ａに応じた現像バイアス設定動作、帯電バイアス設定動作がなされ、状態Ａに対応する現像バイアスと帯電バイアスが決定され、この設定バイアスで、像担持体または中間転写ベルトにパッチ画像が形成される。異常放電の有無は、このパッチ画像の濃度をトナー濃度検出手段であるパッチセンサにより検出して実施される。その一例として高濃度の後の低濃度のパッチ画像と、中濃度の後の低濃度のパッチ画像の濃度を比較し、両者に所定以上の濃度差が検出された場合、異常放電が発生したと判定される。異常放電の発生が無い場合は、正常とされ、異常放電の発生有りと判定された場合、制御条件として状態Ｂ（ΔＶｂ２：逆コントラスト電位Ｖｒ減少）に設定し、状態Ｂに応じた現像バイアス設定動作、帯電バイアス設定動作がなされ、状態Ｂに対応する現像バイアスと帯電バイアスが決定され、この設定バイアスで、像担持体または中間転写ベルトにパッチ画像が形成され、前記と同様にパッチ画像による濃度検出による異常放電の有無が検知される。 FIG. 11 is a flowchart of an embodiment of a process for switching between a normal mode and an abnormal discharge response mode for generation of an abnormal image due to abnormal discharge according to the present invention. In this process, a patch control request is made due to the presence or absence of abnormal discharge. First, the control condition is set to state A (ΔVb1: inverse contrast potential Vr constant). Subsequently, a developing bias setting operation and a charging bias setting operation corresponding to the state A are performed, and a developing bias and a charging bias corresponding to the state A are determined. With this setting bias, the patch image is applied to the image carrier or the intermediate transfer belt. It is formed. The presence or absence of abnormal discharge is carried out by detecting the density of this patch image by a patch sensor which is a toner density detecting means. As an example, if the density of the low density patch image after the high density and the density of the low density patch image after the medium density are compared and if a density difference of more than a predetermined value is detected, abnormal discharge has occurred. Determined. When there is no abnormal discharge, it is normal, and when it is determined that abnormal discharge has occurred, the control condition is set to state B (ΔVb2: reverse contrast potential Vr decrease), and the development bias is set according to state B Then, a developing bias and a charging bias corresponding to the state B are determined, and a patch image is formed on the image carrier or the intermediate transfer belt with this setting bias. The presence or absence of abnormal discharge due to detection is detected.

図１２は、本発明の異常放電による異常画像の発生に応じた通常モードと異常放電対応モードとの切り替えのプロセスの他の実施形態のフローチャートである。このプロセスにおいて、異常放電の有無の検査のためパッチ制御要求がなされ、画像濃度制御因子を多段階に可変しながら、所定のパッチ画像を作成し、トナー濃度検出手段によりトナー濃度を検出し、検出されたトナー濃度により異常放電開始電圧を測定され、異常放電の有無が判定される。異常放電の発生無しと判定された場合、制御条件として状態Ａ（ΔＶｂ１：逆コントラスト電位Ｖｒ一定）に設定され、状態Ａに応じた現像バイアス設定動作、帯電バイアス設定動作がなされ、状態Ａに対応する現像バイアスと帯電バイアスが決定される。異常放電有りと判定された場合は、制御条件として状態Ｂ（ΔＶｂ２：逆コントラスト電位Ｖｒ減少）に設定し帯電バイアス電位の上限を設定する。続いて、状態Ｂに応じた現像バイアス設定動作、帯電バイアス設定動作がなされ、状態Ｂに対応する現像バイアスと帯電バイアスが決定される。 FIG. 12 is a flowchart of another embodiment of the process of switching between the normal mode and the abnormal discharge response mode according to the occurrence of an abnormal image due to abnormal discharge according to the present invention. In this process, a patch control request is made to check for the presence or absence of abnormal discharge, and a predetermined patch image is created while varying the image density control factor in multiple stages, and the toner density is detected by the toner density detection means. The abnormal discharge start voltage is measured based on the toner concentration thus determined, and the presence or absence of abnormal discharge is determined. When it is determined that there is no abnormal discharge, the control condition is set to state A (ΔVb1: inverse contrast potential Vr constant), and the development bias setting operation and the charging bias setting operation corresponding to the state A are performed. A developing bias and a charging bias to be determined are determined. When it is determined that there is abnormal discharge, the control condition is set to state B (ΔVb2: inverse contrast potential Vr decreased), and the upper limit of the charging bias potential is set. Subsequently, a developing bias setting operation and a charging bias setting operation corresponding to the state B are performed, and a developing bias and a charging bias corresponding to the state B are determined.

表１に本発明の画像形成装置での実験結果を示す。

Table 1 shows the experimental results of the image forming apparatus of the present invention.

表１に示される実験結果からみて、異常放電による異常画像の発生する領域で、異常放電対応モードの逆コントラスト電位Ｖｒを減少する制御領域ΔＶｂ２を設定することにより、非画像部電位Ｖｄと一次転写バイアス電位Ｖｔ１との電位差Ｖｄｔの異常放電発生の閾値Ｖｔｈ以内とすることができ、異常放電による異常画像の発生が防止できることが判明した。 In view of the experimental results shown in Table 1, the non-image area potential Vd and the primary transfer are set by setting the control region ΔVb2 for reducing the reverse contrast potential Vr in the abnormal discharge corresponding mode in the region where the abnormal image is generated by the abnormal discharge. It was found that the potential difference Vdt with respect to the bias potential Vt1 can be within the threshold value Vth for occurrence of abnormal discharge, and the occurrence of abnormal images due to abnormal discharge can be prevented.

本発明の画像形成装置の一実施形態の要部を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating a main part of an embodiment of an image forming apparatus of the present invention. 図１のＩＩ−ＩＩ拡大部分端面図である。It is the II-II enlarged partial end view of FIG. 本発明の画像形成装置の原理図である。1 is a principle diagram of an image forming apparatus of the present invention. 異常放電の状態を説明する図である。It is a figure explaining the state of abnormal discharge. （ａ）（ｂ）通常時と異常放電の発生する時の電位関係の図である。(A) (b) It is a figure of the electric potential relationship when an abnormal discharge generate | occur | produces at the time of normal. Ｖｄｔと転写電流値Ｉｔ１との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between Vdt and transfer current value It1. 異常放電の状態を説明する図である。It is a figure explaining the state of abnormal discharge. 本発明の異常放電対応モードにおける２つの制御領域の説明図である。It is explanatory drawing of the two control area | regions in the abnormal discharge corresponding | compatible mode of this invention. 本発明の異常放電対応モードにおける２つの制御領域の説明図である。It is explanatory drawing of the two control area | regions in the abnormal discharge corresponding | compatible mode of this invention. 異常放電対応モードにおける２つの制御領域の電位関係を示す図である。It is a figure which shows the electric potential relationship of the two control area | regions in abnormal discharge response mode. 異常放電の有無の検知と通常モードと異常放電対応モードとの切り替えのプロセスの一実施形態のフローチャートの図である。It is a figure of the flowchart of one Embodiment of the process of the detection of the presence or absence of abnormal discharge, and the switch of normal mode and abnormal discharge response mode. 異常放電の有無の検知と通常モードと異常放電対応モードとの切り替えのプロセスの他の実施形態のフローチャートの図である。It is a figure of the flowchart of other embodiment of the process of the detection of the presence or absence of abnormal discharge, and the switch of normal mode and abnormal discharge response mode.

符号の説明Explanation of symbols

１０：像担持体、１０ａ：導電性基材、１０ｂ：感光層、１１：帯電ローラ、１２：クリーニング手段、１３：クリーナブレード、１４：受け部、２０：現像ローラ、２０Ｙ：イエロー用現像ローラ、２０Ｃ：シアン用現像ローラ、２０Ｍ：マゼンタ用現像ローラ、２０Ｋ：ブラック用現像ローラ、３０：中間転写装置、３１：駆動ローラ、３２、３３，３４、３５：従動ローラ、３６：中間転写ベルト、３６ａ：導電層、３６ｂ：抵抗層、３６ｃ：絶縁性基体、３７：電極ローラ、３８：二次転写ローラ、３９：ベルトクリーナ、３９ａ：クリーナブレード、３９ｂ：受け部、４０：ゲートローラ 10: Image carrier, 10a: Conductive substrate, 10b: Photosensitive layer, 11: Charging roller, 12: Cleaning means, 13: Cleaner blade, 14: Receiving part, 20: Developing roller, 20Y: Developing roller for yellow, 20C: developing roller for cyan, 20M: developing roller for magenta, 20K: developing roller for black, 30: intermediate transfer device, 31: driving roller, 32, 33, 34, 35: driven roller, 36: intermediate transfer belt, 36a : Conductive layer, 36b: resistance layer, 36c: insulating substrate, 37: electrode roller, 38: secondary transfer roller, 39: belt cleaner, 39a: cleaner blade, 39b: receiving portion, 40: gate roller

Claims

像担持体、帯電手段、露光手段、現像手段、導電層を有する複層構造の中間転写体と、転写電流を検出する転写電流検出手段と、転写電位と転写位置における像担持体上の非画像部電位との差を所定の範囲となるように転写電位と帯電電位を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、前記制御手段が前記転写電流検出手段により検出される転写電流の値もしくは値の変化に応じて、現像バイアス電位Ｖｂの可変可能範囲の中で、現像バイアス電位Ｖｂと像担持体上の非画像部電位Ｖｄとの差の絶対値である逆コントラスト電位Ｖｒ（Ｖｒ＝｜Ｖｄ−Ｖｂ｜）を一定に制御する通常モードと、現像バイアス電位Ｖｂの可変可能範囲の中で、逆コントラスト電位Ｖｒを一定にする制御領域ΔＶｂ１と、前記逆コントラスト電位Ｖｒを減少する制御領域ΔＶｂ２とに制御する異常放電対応モードとで制御することを特徴とする画像形成装置。 Image carrier, charging unit, exposure unit, developing unit, intermediate transfer body having a multilayer structure having a conductive layer, transfer current detection unit for detecting transfer current, and non-image on image carrier at transfer potential and transfer position In an image forming apparatus comprising a control means for controlling the transfer potential and the charging potential so that the difference from the partial potential falls within a predetermined range, the control means detects the transfer current value detected by the transfer current detection means or The reverse contrast potential Vr (Vr = |) which is the absolute value of the difference between the developing bias potential Vb and the non-image portion potential Vd on the image carrier within the variable range of the developing bias potential Vb according to the change in value. Vd−Vb |) is controlled in a constant mode, within the variable range of the developing bias potential Vb, the control region ΔVb1 in which the reverse contrast potential Vr is constant, and the reverse contrast potential Vr is decreased. Image forming apparatus and controls in abnormal discharge corresponding mode for controlling the control region ΔVb2 to.

前記制御手段が、前記転写電流検出手段により検出されるハーフ画像転写時の転写電流に基づいて前記通常モード、異常放電対応モードのいずれかで制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 2. The image according to claim 1, wherein the control unit performs control in either the normal mode or the abnormal discharge response mode based on a transfer current during half image transfer detected by the transfer current detection unit. Forming equipment.

前記画像形成装置が、像担持体または中間転写体上の所定のパッチ画像のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段を備え、前記制御手段が前記トナー濃度検出手段により検出されたトナー濃度に応じて、前記通常モードと異常放電対応モードのいずれかで制御することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus includes a toner density detection unit that detects a toner density of a predetermined patch image on the image carrier or the intermediate transfer body, and the control unit responds to the toner density detected by the toner density detection unit. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is controlled in one of the normal mode and the abnormal discharge handling mode.

前記トナー濃度検出手段が、高濃度の後の低濃度のパッチ画像の濃度と、中濃度の後の低濃度のパッチ画像の濃度と比較し、所定以上の差を検出した場合、前記制御手段が、前記異常放電対応モードへ移行するように制御することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。 When the toner density detecting unit compares the density of the low density patch image after the high density with the density of the low density patch image after the medium density, and detects a difference greater than a predetermined level, the control means 4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein control is performed so as to shift to the abnormal discharge handling mode.

前記制御手段が、前記異常放電対応モードの逆コントラスト電位Ｖｒが減少する制御領域ΔＶｂ２において、像担持体上の非画像部電位Ｖｄを固定するように帯電電位を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。 The control means controls the charging potential so as to fix the non-image portion potential Vd on the image carrier in the control region ΔVb2 where the reverse contrast potential Vr in the abnormal discharge countermeasure mode decreases. The image forming apparatus according to any one of 1 to 4.

前記通常モードと異常放電対応モードとの切り替えを、装置本体に備えられた制御パネルの操作により可能とすることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein switching between the normal mode and the abnormal discharge handling mode is enabled by an operation of a control panel provided in the apparatus main body.

前記通常モードと異常放電対応モードとの切り替えを、装置本体に備えられた使用枚数等の寿命情報や、気圧、温湿度等の環境情報に基づいて切り替え可能とすることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。 2. The switching between the normal mode and the abnormal discharge response mode can be performed based on life information such as the number of sheets used provided in the apparatus main body and environmental information such as atmospheric pressure, temperature and humidity. The image forming apparatus according to any one of?

帯電手段に帯電バイアスを付与して像担持体の表面を帯電させた後、像担持体表面に露光手段により静電潜像を形成し、現像手段に現像バイアスを付与して前記静電潜像をトナーにより顕在化してトナー像を形成し、前記像担持体表面のトナー像を、転写バイアスを付与して導電層を有する複層構造の中間転写体に転写し、転写電位と転写位置における像担持体上の非画像部電位との差を所定の範囲となるように転写電位と帯電電位を制御する画像形成方法において、転写電流の変化に応じて、現像バイアス電位Ｖｂの可変可能範囲の中で、現像バイアス電位Ｖｂと像担持体上の非画像部電位Ｖｄとの差の絶対値である逆コントラスト電位Ｖｒ（Ｖｒ＝｜Ｖｄ−Ｖｂ｜）を一定にする通常モードの制御と、現像バイアス電位Ｖｂの可変可能範囲の中で、逆コントラスト電位Ｖｒを一定にする制御領域ΔＶｂ１と、前記逆コントラスト電位Ｖｒを減少する制御領域ΔＶｂ２を持つ異常放電対応モードの制御をすることを特徴とする画像形成方法。
A charging bias is applied to the charging unit to charge the surface of the image carrier, and then an electrostatic latent image is formed on the surface of the image carrier by an exposure unit, and a developing bias is applied to the developing unit to apply the electrostatic latent image. And the toner image on the surface of the image carrier is transferred to a multi-layer intermediate transfer body having a conductive layer by applying a transfer bias, and the transfer potential and the image at the transfer position are transferred. In an image forming method in which the transfer potential and the charging potential are controlled so that the difference from the non-image portion potential on the carrier is within a predetermined range, the development bias potential Vb can be varied within a variable range according to a change in the transfer current. Thus, the control of the normal mode in which the reverse contrast potential Vr (Vr = | Vd−Vb |), which is the absolute value of the difference between the development bias potential Vb and the non-image portion potential Vd on the image carrier, is constant, and the development bias Variable range of potential Vb Among the image forming method of the control region ΔVb1 to constant inverse contrast potential Vr, characterized in that the control of abnormal discharge corresponding modes with control regions ΔVb2 to reduce the reverse contrast potential Vr.