JP2018004819A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザプリンタ、複写機等の電子写真方式を用いる画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a laser printer or a copying machine.
電子写真方式のカラー画像形成装置においては、従来から、各色の画像形成部を独立して備えた中間転写方式の構成が知られている。このような画像形成装置においては、各色の画像形成部がそれぞれ像担持体としてのドラム状の感光体(以下、感光ドラムと称す)を有し、中間転写体としての中間転写ベルトを介して各感光ドラムと対向する位置に、それぞれ1次転写部材を備えている。この構成においては、各色の感光ドラムと中間転写ベルトが接触する1次転写部において、1次転写電源から1次転写部材に電圧を印加することにより、各色の感光ドラムに形成されたトナー像が中間転写ベルトに1次転写される。その後、2次転写部材と中間転写ベルトが接触する2次転写部において、2次転写電源から2次転写部材に電圧を印加することにより、中間転写ベルトから紙やOHT等の転写材に各色のトナー像が一括して2次転写される。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic color image forming apparatus, a configuration of an intermediate transfer system in which an image forming unit for each color is independently provided is known. In such an image forming apparatus, each color image forming unit has a drum-shaped photoconductor (hereinafter referred to as a photoconductive drum) as an image carrier, and each image is transferred via an intermediate transfer belt as an intermediate transfer body. A primary transfer member is provided at each position facing the photosensitive drum. In this configuration, by applying a voltage from the primary transfer power source to the primary transfer member at the primary transfer portion where the photosensitive drum of each color and the intermediate transfer belt are in contact with each other, the toner image formed on the photosensitive drum of each color is changed. Primary transfer is performed on the intermediate transfer belt. Thereafter, by applying a voltage from the secondary transfer power source to the secondary transfer member at the secondary transfer portion where the secondary transfer member and the intermediate transfer belt are in contact with each other, each color is transferred from the intermediate transfer belt to a transfer material such as paper or OHT. The toner image is secondarily transferred at once.
また、中間転写方式の画像形成装置においては、中間転写ベルトに画像形成部で形成されたパッチ状のトナー像(以下、検知用トナー像と称す)を転写し、検知センサ等を用いた検知用トナー像の検知結果によって画像形成条件を調整する制御を行うことがある。なお、画像形成条件を調整する制御を行う場合には、検知用トナー像は転写材に転写せず、2次転写部を通過させた後に、中間転写ベルトや各色の画像形成部に設けられたトナー回収手段で回収する。 In addition, in an intermediate transfer type image forming apparatus, a patch-like toner image (hereinafter referred to as a detection toner image) formed by an image forming unit is transferred to an intermediate transfer belt, and a detection sensor or the like is used for detection. There is a case where control for adjusting the image forming condition is performed depending on the detection result of the toner image. When control for adjusting image forming conditions is performed, the detection toner image is not transferred to the transfer material, but is passed through the secondary transfer portion and then provided on the intermediate transfer belt or the image forming portion for each color. Collected by toner collecting means.
特許文献1には、2次転写部材に電圧を印加して各色の感光ドラムに電流を流すことにより検知用トナー像を中間転写ベルトに転写し、検知用トナー像が2次転写部に到達する前に2次転写部材に印加する電圧の極性を切り替える構成が開示されている。このような構成を用いる事により、1次転写電源と2次転写電源を共通化した画像形成装置においても、検知用トナー像が2次転写部を通過する際に、検知用トナー像のトナーが2次転写部材に付着することを抑制できる。 In Patent Document 1, a detection toner image is transferred to an intermediate transfer belt by applying a voltage to a secondary transfer member and causing a current to flow through each color photosensitive drum, and the detection toner image reaches a secondary transfer portion. A configuration for switching the polarity of the voltage applied to the secondary transfer member has been disclosed. By using such a configuration, even in an image forming apparatus in which a primary transfer power supply and a secondary transfer power supply are shared, when the detection toner image passes through the secondary transfer portion, the toner of the detection toner image is removed. It can suppress adhering to a secondary transfer member.
特許文献1の構成を用いて通常の画像形成を行う場合、トナー像を1次転写及び2次転写する際は、転写電源から2次転写部材にトナーの正規帯電極性とは逆極性の電圧を印加している。これにより、1次転写部においてはトナー像が感光ドラムから中間転写ベルトに向かう電界が形成され、2次転写部においてはトナー像が中間転写ベルトから2次転写部材に向かう電界が形成される。これに対し、検知用トナー像を検知して画像形成条件の調整を行う場合、特許文献1では2次転写部材にトナーの正規帯電極性の電圧を印加することで、2次転写部においてトナーが2次転写部材から中間転写ベルトに向かう電界を形成している。これによって、2次転写部材に検知用のトナー像のトナーが付着することを抑制している。 When normal image formation is performed using the configuration of Patent Document 1, when the toner image is subjected to primary transfer and secondary transfer, a voltage having a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner is applied from the transfer power source to the secondary transfer member. Applied. As a result, an electric field in which the toner image is directed from the photosensitive drum to the intermediate transfer belt is formed in the primary transfer portion, and an electric field in which the toner image is directed from the intermediate transfer belt to the secondary transfer member is formed in the secondary transfer portion. On the other hand, when adjusting the image forming conditions by detecting the detection toner image, in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707, the toner is applied to the secondary transfer member by applying a voltage of the normal charging polarity of the toner to the secondary transfer portion. An electric field is formed from the secondary transfer member toward the intermediate transfer belt. This suppresses the toner of the detection toner image from adhering to the secondary transfer member.
しかしながら、1次転写電源と2次転写電源を共通化し、2次転写部材に電圧を印加して1次転写及び2次転写を行う特許文献1の構成においては、中間転写ベルトの電位は2次転写部材から供給される電流によって形成されている。したがって、2次転写部に検知用トナー像のトナーが付着するのを抑制するために2次転写部における電界を通常の画像形成時とは逆方向の電界とした場合、1次転写部において形成される電界も通常の画像形成時とは逆方向の電界となる。これにより、1次転写部においてはトナー像が中間転写ベルトから感光ドラムに向かう電界が形成されるため、検知用トナー像を感光ドラムから中間転写ベルトに転写することが困難となる。即ち、特許文献1の構成においては、2次転写部で形成される電界方向を通常の画像形成時と逆の方向にした状態で、1次転写部で検知用トナー像を中間転写ベルトに転写することが困難であった。 However, in the configuration of Patent Document 1 in which the primary transfer power source and the secondary transfer power source are shared and a voltage is applied to the secondary transfer member to perform primary transfer and secondary transfer, the potential of the intermediate transfer belt is the secondary transfer belt. It is formed by the current supplied from the transfer member. Therefore, in order to suppress the toner of the detection toner image from adhering to the secondary transfer portion, when the electric field in the secondary transfer portion is set in the direction opposite to that during normal image formation, the toner image is formed in the primary transfer portion. The applied electric field also has an electric field in the opposite direction to that during normal image formation. Thereby, in the primary transfer portion, an electric field is formed in which the toner image is directed from the intermediate transfer belt to the photosensitive drum, and it becomes difficult to transfer the detection toner image from the photosensitive drum to the intermediate transfer belt. That is, in the configuration of Patent Document 1, the toner image for detection is transferred to the intermediate transfer belt at the primary transfer portion in a state where the direction of the electric field formed at the secondary transfer portion is opposite to that during normal image formation. It was difficult to do.
そこで、本発明は、1次転写電源と2次転写電源を共通化した画像形成装置において、2次転写部で形成される電界方向を通常の画像形成時の電界方向と逆方向にした状態で、像担持体から中間転写ベルトに検知用トナー像を転写することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides an image forming apparatus in which a primary transfer power supply and a secondary transfer power supply are shared, in a state where the electric field direction formed in the secondary transfer portion is opposite to the electric field direction during normal image formation. An object of the present invention is to transfer a detection toner image from an image carrier to an intermediate transfer belt.
前述の課題を解決するために、本発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体からのトナー像が1次転写される無端状で回転可能な中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトの外周面に接触して2次転写部を形成し、前記中間転写ベルトから転写材にトナー像を2次転写する2次転写部材と、前記2次転写部材に電圧を印加する転写電源と、を備え、前記転写電源から前記2次転写部材に電圧を印加することにより、前記2次転写部材から前記中間転写ベルトに電流を供給し、前記像担持体から前記中間転写ベルトにトナー像を1次転写する画像形成装置において、前記中間転写ベルトの外周面に接触し前記中間転写ベルトに電流を供給する電流供給部材を備え、前記中間転写ベルトから転写材にトナー像を2次転写する際に前記2次転写部に形成される電界の方向を第1の電界方向とし、前記2次転写部において、前記第1の電界方向とは逆方向の第2の電界方向を形成するための電圧を前記転写電源から前記2次転写部材に印加した状態で、前記電流供給部材から前記中間転写ベルトに供給される電流により前記像担持体から前記中間転写ベルトに検知用トナー像を転写することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides an image carrier that carries a toner image, an endless and rotatable intermediate transfer belt on which a toner image from the image carrier is primarily transferred, and the intermediate A secondary transfer member that forms a secondary transfer portion in contact with the outer peripheral surface of the transfer belt, and that secondarily transfers a toner image from the intermediate transfer belt to a transfer material, and a transfer power source that applies a voltage to the secondary transfer member And applying a voltage from the transfer power source to the secondary transfer member to supply a current from the secondary transfer member to the intermediate transfer belt, and a toner image from the image carrier to the intermediate transfer belt. In the image forming apparatus for primary transfer, a current supply member that contacts the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt and supplies current to the intermediate transfer belt is provided, and a toner image is secondarily transferred from the intermediate transfer belt to a transfer material. When 2 The direction of the electric field formed in the transfer portion is defined as a first electric field direction, and a voltage for forming a second electric field direction opposite to the first electric field direction in the secondary transfer portion is the transfer power source. The detection toner image is transferred from the image carrier to the intermediate transfer belt by the current supplied from the current supply member to the intermediate transfer belt in a state where the toner image is applied to the secondary transfer member.
本発明によれば、1次転写電源と2次転写電源を共通化した画像形成装置において、2次転写部で形成される電界方向を通常の画像形成時の電界方向と逆方向にした状態で、像担持体から中間転写ベルトに検知用トナー像を転写することができる。 According to the present invention, in the image forming apparatus in which the primary transfer power source and the secondary transfer power source are shared, the electric field direction formed in the secondary transfer unit is in a state opposite to the electric field direction during normal image formation. The toner image for detection can be transferred from the image carrier to the intermediate transfer belt.
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。したがって、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲を限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in the following examples should be changed as appropriate according to the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions. Therefore, unless specifically stated otherwise, the scope of the present invention is not intended to be limited.
(実施例1)
図1は、本実施例の画像形成装置の構成を説明する概略断面図である。図1に示すように、本実施例に係る画像形成装置は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を形成する画像形成部SY、SM、SC、SKが一定間隔で配置された、カラー画像形成装置である。なお、本実施例では、画像形成部SY、SM、SC、SKの構成と動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。したがって、特に区別しない場合は、いずれの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字Y、M、C、Kは省略して説明する。
Example 1
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus according to this embodiment includes image forming units SY, SM, which form images of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). This is a color image forming apparatus in which SC and SK are arranged at regular intervals. In this embodiment, the configuration and operation of the image forming units SY, SM, SC, and SK are substantially the same except that the color of the image to be formed is different. Therefore, unless otherwise distinguished, the subscripts Y, M, C, and K given to the reference numerals to indicate the elements provided for any color will be omitted.
[画像形成動作]
画像形成部Sは、ドラム状の感光体である感光ドラム1と、帯電手段としての帯電ローラ2と、現像手段4と、クリーニング手段5と、を有する。
[Image forming operation]
The image forming unit S includes a photosensitive drum 1 that is a drum-shaped photosensitive member, a charging roller 2 as a charging unit, a developing unit 4, and a cleaning unit 5.
感光ドラム1は、トナー像を担持する像担持体であり、図示矢印R1方向(反時計回り)に所定の周速度で回転駆動される。現像手段4はトナーを収容し、感光ドラム1にトナー像を現像する。クリーニング手段5は、感光ドラム1に付着したトナーを回収するための手段であり、感光ドラム1に接触するクリーニングブレードと、クリーニングブレードによって感光ドラム1から除去されたトナー等を収容する廃トナーボックスを有する。 The photosensitive drum 1 is an image carrier that carries a toner image, and is driven to rotate at a predetermined peripheral speed in a direction indicated by an arrow R1 (counterclockwise). The developing unit 4 stores toner and develops a toner image on the photosensitive drum 1. The cleaning unit 5 is a unit for collecting toner adhering to the photosensitive drum 1, and includes a cleaning blade that contacts the photosensitive drum 1 and a waste toner box that stores toner and the like removed from the photosensitive drum 1 by the cleaning blade. Have.
コントローラなどの制御手段(不図示)が画像信号を受信することによって、画像形成動作が開始され、感光ドラム1は回転駆動される。感光ドラム1は回転過程で、帯電ローラ2により所定の極性(本実施例では負極性)で所定の背景電位に一様に帯電処理され、露光手段3により画像信号に応じた露光を受ける。これにより、感光ドラム1のトナー像を担持する位置に静電潜像が形成され、その後、感光ドラム1に当接した現像手段4によって、感光ドラム1にトナー像が現像される。ここで、現像手段4に収容されたトナーの正規の帯電極性は負極性であり、帯電ローラ2による感光ドラム1の帯電極性と同極性に帯電したトナーにより静電潜像を反転現像している。しかし、本発明はこれに限らず、感光ドラム1の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーにより静電潜像を正現像する画像形成装置にも本発明を適用できる。 When a control means (not shown) such as a controller receives an image signal, an image forming operation is started, and the photosensitive drum 1 is rotationally driven. In the rotating process, the photosensitive drum 1 is uniformly charged to a predetermined background potential with a predetermined polarity (negative polarity in this embodiment) by the charging roller 2 and is subjected to exposure according to the image signal by the exposure means 3. As a result, an electrostatic latent image is formed at the position where the toner image is carried on the photosensitive drum 1, and then the toner image is developed on the photosensitive drum 1 by the developing means 4 in contact with the photosensitive drum 1. Here, the normal charging polarity of the toner stored in the developing unit 4 is negative, and the electrostatic latent image is reversely developed with the toner charged to the same polarity as the charging polarity of the photosensitive drum 1 by the charging roller 2. . However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to an image forming apparatus that positively develops an electrostatic latent image with toner charged to a polarity opposite to the charged polarity of the photosensitive drum 1.
無端状で回転可能な中間転写ベルト10は、導電性を有し、張架部材としての、対向ローラ13と、駆動ローラ11と、張架ローラ12の3軸で張架され、張架ローラ12により総圧60Nの張力で張架されている。また、中間転写ベルト10は、感光ドラム1と接触して1次転写部を形成し、不図示の駆動源からの駆動力を受けて図示矢印R2方向に回転する駆動ローラ11によって、感光ドラム1と略同一の周速度で回転駆動される。
The endless and rotatable
感光ドラム1に形成されたトナー像は、感光ドラム1と中間転写ベルト10とが接触する1次転写部を通過する過程で、感光ドラム1から中間転写ベルト10に順次重ねて1次転写される。これにより、中間転写ベルト10には、目的のカラー画像に対応した複数色のトナー像が形成される。なお、感光ドラム1の表面に残留した1次転写残トナーは、クリーニング手段5により清掃、除去される。中間転写ベルト10に担持された複数色のトナー像は、2次転写部材としての2次転写ローラ20と中間転写ベルト10とが接触して形成する2次転写部を通過する過程で、給紙手段50により給紙された紙やOHTなどの転写材Pに一括で2次転写される。
The toner image formed on the photosensitive drum 1 is primary-transferred sequentially from the photosensitive drum 1 to the
本実施例においては、通常の画像形成時には、転写電源21から2次転写部材としての2次転写ローラ20に所定極性(本実施例では正極性)の電圧を印加し、中間転写ベルト10の周方向に電流を流すことにより、中間転写ベルト10に電位が形成される。この時、1次転写部においては、中間転写ベルト10の電位(1次転写電圧)と感光ドラム1がトナー像を担持した位置の電位(潜像電位)との間の電位差により、トナー像が感光ドラム1から中間転写ベルト10に向かう方向に電界が形成される。本実施例においては、1次転写電圧を+300[V]、潜像電位を−150Vに設定し、1次転写部において感光ドラム1から中間転写ベルト10にトナー像を1次転写した。
In this embodiment, during normal image formation, a voltage having a predetermined polarity (positive polarity in this embodiment) is applied from the
また、2次転写部においては、転写電源21から電圧が印加された2次転写ローラ20と中間転写ベルト10との間の電位差により、トナー像が中間転写ベルト10から2次転写ローラ20に向かう方向に電界が形成される。これにより、中間転写ベルト10に担持されていた複数色のトナー像が転写材Pに2次転写される。なお、この時の2次転写部における電界方向を第1の電界方向とする。
In the secondary transfer portion, the toner image travels from the
中間転写ベルト10の内周面と接触する各部材(駆動ローラ11、張架ローラ12、対向ローラ13)は、電圧維持素子としてのツェナーダイオード14及びツェナーダイオード15を介してアースに接続されている。電圧維持素子としてのツェナーダイオード14とツェナーダイオード15は、電流が流れることにより所定の電圧(以下、ツェナー電圧と称する)を維持する素子であり、一定以上の電流が流れた際にカソード側にツェナー電圧が発生する。本実施例において、ツェナーダイオード14及びツェナーダイオード15は、両方ともツェナー電圧が300[V]のものを用いた。
Each member (the driving
ツェナーダイオード14(以下、正方向ツェナー14と称する)のアノード側はアースに接続され、カソード側はツェナーダイオード15のカソード側に接続されている。また、ツェナーダイオード15(以下、負方向ツェナー15と称する)のアノード側は中間転写ベルト10の内周面と接触する各部材(駆動ローラ11、張架ローラ12、対向ローラ13)に接続されている。このように、正方向ツェナー14及び負方向ツェナー15を直列で接続することにより、中間転写ベルト10の電位を正極性のツェナー電圧及び負極性のツェナー電圧に維持することが可能である。
The anode side of the Zener diode 14 (hereinafter referred to as the positive direction Zener 14) is connected to the ground, and the cathode side is connected to the cathode side of the
2次転写ローラ20は、外径8mmのニッケルメッキ鋼棒に、体積抵抗108Ω・cmでNBRとエピクロルヒドリンゴムを主成分とする発砲スポンジ体で覆った外径18mmのものを用いている。2次転写ローラ20は、中間転写ベルト10の外周面に接触しており、中間転写ベルト10を介して対向ローラ13に約50Nの加圧力で押圧して2次転写部を形成している。
The
転写材Pに転写された複数色のトナー像は、定着手段30において加熱及び加圧されることにより、各色のトナーが溶融混和して転写材Pに固定される。また、2次転写後に中間転写ベルト10に残ったトナー(2次転写残トナー)は、導電性ブラシ16によってトナーの正規帯電極性とは逆極性の電荷を付与され、中間転写ベルト10から感光ドラム1に転写された後に、クリーニング手段5によって除去される。本実施例における2次転写残トナーのクリーニングの動作に関しては、後に詳しく説明する。
The toner images of a plurality of colors transferred to the transfer material P are heated and pressed by the fixing
本実施例の画像形成装置においては、以上の動作により、フルカラーのプリント画像が形成される。 In the image forming apparatus of this embodiment, a full-color print image is formed by the above operation.
[中間転写ベルト]
次に、本実施例における中間転写ベルト10に関して、図1と図2を用いて説明する。
[Intermediate transfer belt]
Next, the
中間転写ベルト10には、周長700mm、厚さ90μmで、導電剤としてカーボンを添加した無端状のポリイミド樹脂を使用している。なお、本実施例では中間転写ベルト10の材料としてポリイミド樹脂を使用したものの、熱可塑性樹脂であれば他の材料でもよい。例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等の材料及びこれらの混合樹脂でもよい。また、本実施例においては、導電剤としてカーボンを用いたが、これに限らず、導電性の金属酸化物やイオン導電剤を用いる事も可能である。
The
本実施例における中間転写ベルト10の体積抵抗率は、109Ω・cmである。体積抵抗率の測定は、三菱化学株式会社のHiresta−UP(MCP−HT450)にリングプローブのタイプUR(型式MCP−HTP12)を使用して測定した。測定条件は、温度は23℃、湿度50%、印加電圧500[V]、測定時間10secに設定した。
The volume resistivity of the
ここで体積抵抗率は、中間転写ベルトの材料としての導電性の尺度であるため、実際に周方向に電流を流して所望の1次転写電圧を形成できるベルト(以下、導電性ベルトと称する)の尺度としての、中間転写ベルトの周方向における電気抵抗について説明する。本実施例では、周方向に電流を流すことが可能な無端状の導電性ベルトを中間転写ベルト10として用いている。
Here, the volume resistivity is a measure of conductivity as a material of the intermediate transfer belt, and therefore a belt capable of forming a desired primary transfer voltage by actually flowing current in the circumferential direction (hereinafter referred to as a conductive belt). The electrical resistance in the circumferential direction of the intermediate transfer belt as a measure of the above will be described. In this embodiment, an endless conductive belt capable of flowing a current in the circumferential direction is used as the
図2(a)は本実施例における、中間転写ベルト10の周方向の電気抵抗を測定する周方向抵抗測定装置100(以下、測定装置100と称する)を説明する模式図である。また、図2(b)は本実施例における、中間転写ベルト10の周方向の電気抵抗の測定法を説明する模式図である。まず、測定装置100の構成を説明する。
FIG. 2A is a schematic diagram for explaining a circumferential resistance measuring device 100 (hereinafter referred to as a measuring device 100) that measures the electrical resistance in the circumferential direction of the
図2(a)に示すように、測定する中間転写ベルト10は内面ローラ101と駆動ローラ102でたるみが無いように、60Nの張力で張架される。金属でできた内面ローラ101は高圧電源(TREK社製高圧電源:Model_610E)103に接続され、駆動ローラ102はアースに電気的に接続されている。駆動ローラ102の表面は、中間転写ベルト10に対して十分に抵抗の低い導電ゴムで被覆されており、中間転写ベルト10は駆動ローラ102によって表面速度100mm/secで図示矢印R3方向に回転駆動される。
As shown in FIG. 2A, the
次に、測定装置100による中間転写ベルト10の周方向の電気抵抗の測定方法について説明する。駆動ローラ102によって中間転写ベルト10を100mm/secで回転させた状態で内面ローラ101に一定電流ILを印加し、内面ローラ101に繋いだ高圧電源103で電圧[V]Lをモニターする。本実施例の中間転写ベルト10は、IL=5μAの定電流で測定を行った。
Next, a method for measuring the electrical resistance in the circumferential direction of the
図2(a)に示す測定系を図2(b)に示す等価回路であるとみなす。この場合、内面ローラ101と駆動ローラ102までの距離L(本実施例では300mm)の長さにおける中間転写ベルト10の周方向の電気抵抗RLは、RL=2×[V]L/ILによって算出することが出来る。このRLを中間転写ベルト10の100mm相当の中間転写ベルト周長に換算することで、中間転写ベルト10の周方向の電気抵抗を求めることが可能である。本実施例で用いた中間転写ベルト10の周方向の電気抵抗値は108Ωであった。
The measurement system shown in FIG. 2A is regarded as an equivalent circuit shown in FIG. In this case, the electrical resistance RL in the circumferential direction of the
[2次転写残トナーのクリーニング動作]
本実施例においては、中間転写ベルト10の外周面に接触する導電性ブラシ16によって2次転写残トナーを帯電し、感光ドラム1のクリーニング手段5で回収することにより、2次転写残トナーのクリーニングを行っている。
[Secondary transfer residual toner cleaning operation]
In this embodiment, the secondary transfer residual toner is charged by the
導電性ブラシ16は、導電性を有するブラシ状の繊維で構成されており、ブラシ電源17から電圧を印加されることにより、2次転写残トナーを帯電する。導電性ブラシ16の導電性繊維はナイロンを主成分とし、導電剤としてカーボンが添加されている。導電性繊維1本の単位長さあたりの電気抵抗値は、108Ωであり、繊度は300T/60Fである。
The
導電性ブラシ16は、中間転写ベルト10の移動方向に関して2次転写ローラ20の下流側であって、中間転写ベルト10を介して対向ローラ13と対向する位置に配置されている。2次転写部を通過した2次転写残トナーは、導電性ブラシ16と中間転写ベルト10が接触する位置においてトナーの正規帯電極性とは逆極性(本実施例においては正極性)に帯電され、中間転写ベルト10の移動とともに1次転写部へ到達する。その後、1次転写部における中間転写ベルト10の電位と感光ドラム1の電位との電位差により、2次転写残トナーは中間転写ベルト10から感光ドラム1に移動し、クリーニング手段5により清掃、除去される。
The
本実施例においては、2次転写残トナーを帯電するために導電性ブラシ16を用いたが、これに限らず、導電性のローラ等を用いて2次転写残トナーを帯電することも可能である。
In this embodiment, the
また、2次転写残トナーを回収する画像形成部Sは中間転写ベルト10の移動方向に関して最上流の画像形成部SYに限らない。本実施例では、中間転写ベルト10の内周面と接触する各部材(駆動ローラ11、張架ローラ12、対向ローラ13)に正方向ツェナー14及び負方向ツェナー15を接続している。本実施例の構成において、転写電源21及びブラシ電源17から負極性の電圧を印加し、ツェナー電圧を維持することができる電流が負方向ツェナー15に供給された場合、1次転写電圧は負極性のツェナー電圧に維持される。即ち、2次転写残トナーが画像形成部SYの1次転写部に到達する前に1次転写電圧を負極性にすることにより、画像形成部SYの1次転写部において2次転写残トナーを通過させることが可能となる。これにより、画像形成部SYよりも下流側の画像形成部SM、SC、SKでも2次転写残トナーを回収することが可能である。
The image forming unit S that collects the secondary transfer residual toner is not limited to the most upstream image forming unit SY in the moving direction of the
なお、本実施例においては、1次転写電圧を正極性及び負極性のツェナー電圧に維持する為に電圧維持素子として正方向ツェナー14及び負方向ツェナー15を用いた。しかし、これに限らず、同様の効果が得られるのであれば、正方向ツェナー14と負方向ツェナー15の代わりに定電圧素子としてのバリスタや、50MΩ〜100MΩ程度の抵抗素子を用いることも可能である。
In this embodiment, the
[画像形成条件の調整動作]
画像形成装置が形成する画像は、周囲環境の変化、画像形成装置の経年変化等による影響を受けるため、規定の条件を満たすタイミングで、画像濃度や画像を形成する位置等の画像形成条件の調整を行う。ここで、規定の条件とは、電源投入、温度または湿度の変化、一定の経過時間、印刷枚数などである。
[Adjustment operation of image forming conditions]
Since the image formed by the image forming apparatus is affected by changes in the surrounding environment, aging of the image forming apparatus, etc., adjustment of image forming conditions such as the image density and the position where the image is formed is performed at a timing that satisfies the specified conditions. I do. Here, the prescribed conditions are power-on, temperature or humidity change, constant elapsed time, number of printed sheets, and the like.
画像形成条件の調整を行う際には、画像を形成する位置のズレや画像濃度の階調を補正するために、感光ドラム1から中間転写ベルト10にパッチ状のトナー像(以下、検知用トナー像と称す)を転写する。中間転写ベルト10に転写された検知用トナー像は、中間転写ベルト10の移動方向に関して、最下流の画像形成部SKと2次転写ローラ20との間に配置される検知手段としての検知センサ18によって検知される。検知センサ18によって検知された検知用トナー像はその後、クリーニング手段5によって清掃、除去される。本実施例においては、中間転写ベルト10を介して駆動ローラ11と対向する位置に検知センサ18を配置している。
When adjusting the image forming conditions, a patch-like toner image (hereinafter referred to as detection toner) is applied from the photosensitive drum 1 to the
検知センサ18は、LEDなどの発光素子とフォトダイオードなどの受光素子から構成され、発光素子から中間転写ベルト10に向かって光を照射し、その反射光を受光素子で受光することにより、検知用トナー像の位置や濃度を検知している。検知センサ18による検知結果に応じて、不図示の制御手段が各種手段の制御パラメーターを変更することにより、画像形成条件が調整される。なお、検知センサ18によって得られる検知結果が多いほど正確に画像形成条件の調整を行うことが出来る。特に、画像を形成する位置のズレの補正に関しては、中間転写ベルト10の位置によって転写される画像のズレが異なる可能性があり、検知用トナー像を中間転写ベルト10に対して出来るだけ長い距離に形成することでより正確に補正を行うことが可能である。
The
以下、本実施例において画像形成条件の調整を行う際の特徴を、図3を用いて説明する。図3は、中間転写ベルト10に検知用トナー像を転写する際のタイミングチャートである。なお、中間転写ベルト10の移動方向に関して、最下流の画像形成部SKと中間転写ベルト10が接触する位置から2次転写部までの中間転写ベルト10の長さは400mmである。特許文献1のように従来の方法で検知用トナー像を形成する場合、最下流の画像形成部SKの1次転写部から2次転写部までの中間転写ベルト10の長さよりも長い検知用トナー像を形成するのは困難であった。これは、2次転写ローラへのトナーの付着を抑制するために2次転写ローラに負極性の電圧を印加すると、1次転写部における電界方向が中間転写ベルトから感光ドラムに向かう方向となるためである。これに対し、本実施例においては、中間転写ベルト10の移動方向に関して、最下流の画像形成部SKの1次転写部から2次転写部までの中間転写ベルト10の長さよりも長い450mmの長さの範囲に検知用トナー像を形成した。
Hereinafter, characteristics when adjusting the image forming conditions in this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a timing chart when the detection toner image is transferred to the
図3に示すように、画像形成条件の調整動作が開始されると、時刻T1にて、感光ドラム1への検知用トナー像の形成が開始される。同時に、転写電源21から2次転写ローラ20に所定極性(本実施例においては正極性)の電圧が印加され、ブラシ電源17から導電性ブラシ16にも正極性の電圧が印加される。これにより、2次転写ローラ20には+15μAの電流が流れ、導電性ブラシ16には+25μAの電流が流れる。
As shown in FIG. 3, when an image forming condition adjustment operation is started, formation of a detection toner image on the photosensitive drum 1 is started at time T1. At the same time, a voltage having a predetermined polarity (positive polarity in this embodiment) is applied from the
このとき、正方向ツェナー14に+5μAの電流が流れ、中間転写ベルト10の内周面に接触する各部材(駆動ローラ11、張架ローラ12、対向ローラ13)は正極性のツェナー電圧である+300[V]に維持される。即ち、中間転写ベルト10の電位も正極性のツェナー電圧である+300[V]に維持され、各画像形成部Sの各1次転写部において+300[V]の1次転写電圧が形成される。これにより、各1次転写部において、1次転写電圧と感光ドラム1の電位との間に電位差が形成され、感光ドラム1から中間転写ベルト10に検知用トナー像が転写される。なお、時刻T1において、ブラシ電源17から導電性ブラシ16に印加する正極性の電圧を、第1の電圧V1とする。
At this time, a current of +5 μA flows through the
時刻T3は、中間転写ベルト10に転写された検知用トナー像が、2次転写ローラ20と中間転写ベルト10が接触する2次転写部に到達する時刻である。時刻T1においては、1次転写電圧を形成するために、転写電源21から2次転写ローラ20に比較的大きな正極性の電圧を印加している。したがって、時刻T1の2次転写部においては、通常の画像形成時と同様に、検知用トナー像が中間転写ベルト10から2次転写ローラ20に向かう方向に電界が形成されている。
Time T3 is the time when the detection toner image transferred to the
時刻T3において、転写電源21から2次転写ローラ20に印加する電圧の大きさを時刻T1と同じにすると、2次転写部に到達した検知用トナー像が中間転写ベルト10から2次転写ローラ20に転写されてしまう。これは、画像形成条件の調整動作を行う場合には、給紙手段50から2次転写部に転写材Pを給紙しないためである。2次転写ローラ20にトナーが付着すると、通常の画像形成を行う際に転写材Pに2次転写ローラ20に付着したトナーによる裏汚れが発生する恐れがある。したがって、本実施例では時刻T3よりも前の時刻T2に、転写電源21から2次転写ローラ20に印加する電圧の極性を負極性に切り替え、−200[V]の電圧を印加した。この時、2次転写ローラ20には−5μAの電流が流れている。
At time T3, when the voltage applied from the
なお、転写電源21から2次転写ローラ20に印加する負極性の電圧の絶対値が大きすぎると、2次転写ローラ20と中間転写ベルト10との間で放電が発生してトナーの極性が変化し、2次転写ローラ20にトナーが付着する可能性がある。したがって、本実施例においては、転写電源21から2次転写ローラ20に印加する電圧を−200[V]に設定し、2次転写ローラ20と中間転写ベルト10との間の電位差を500[V]とした。
If the absolute value of the negative voltage applied from the
また、時刻T3において、ブラシ電源17から導電性ブラシ16に印加する電圧を第1の電圧V1から第2の電圧V2に変更した。第2の電圧V2は第1の電圧V1と同じ極性であり(本実施例においては正極性)、第2の電圧V2の絶対値は第1の電圧V1の絶対値よりも大きい。これにより、導電性ブラシ16には+45μAの電流が流れ、正方向ツェナー14には+5μAの電流が流れるため、中間転写ベルト10の電位を正極性のツェナー電圧である+300[V]に維持することが可能となる。即ち、2次転写ローラ20に負極性の電圧を印加しても、ブラシ電源17から電圧を印加された導電性ブラシ16を電流供給部材として用いることにより、各1次転写部で中間転写ベルト10に検知用トナー像を転写する1次転写電圧を維持することが出来る。また、この時、2次転写部において形成される電界方向は通常の画像形成時に形成される電界方向と逆方向(第2の電界方向)になる。これにより、検知用トナー像を中間転写ベルト10に引き付けておくことができ、2次転写ローラ20にトナーが付着することを抑制できる。
At time T3, the voltage applied from the brush power source 17 to the
時刻T4は、感光ドラム1から中間転写ベルト10に検知用トナー像を転写し終えた時間である。本実施例においては、少なくとも検知用トナー像が2次転写部を通過し終わるまではブラシ電源17から導電性ブラシ16に印加する電圧を第2の電圧V2に維持している。しかし、時刻T4を過ぎた後であれば、検知用トナー像の転写は終了しており、1次転写電圧を維持し続けなくても良いので、ブラシ電源17から導電性ブラシ16に印加する電圧を第1の電圧V1に切り替えても構わない。2次転写部を通過した検知用トナー像は、導電性ブラシ16と中間転写ベルト10が接触する位置を通過した後に、感光ドラム1のクリーニング手段5によって清掃、除去される。
Time T4 is the time when the detection toner image has been transferred from the photosensitive drum 1 to the
本実施例においては、検知用トナー像のトナーが2次転写ローラ20に付着するのを抑制するために、時刻T3よりも前の時刻T2において転写電源21から2次転写ローラ20に負極性の電圧を印加した。しかし、これに限らず、検知用トナー像が2次転写部を通過する際に2次転写部に形成される電界の方向が通常の画像形成時の電界の方向と逆であれば、2次転写ローラ20へのトナーの付着を抑制することが可能である。
In this embodiment, in order to prevent the toner of the detection toner image from adhering to the
導電性ブラシ16から正方向ツェナー14に流れる電流により、中間転写ベルト10は正極性のツェナー電圧である+300[V]に維持されている。したがって、検知用トナー像のトナーが2次転写ローラ20に付着するのを抑制するためには、少なくとも+300[V]よりも低い電圧を転写電源21から2次転写ローラ20に印加する必要がある。2次転写ローラ20の電位と中間転写ベルト10の電位との電位差が約200[V]程度あれば、2次転写ローラ20に印加する電圧を切り替えない時と比べて2次転写ローラ20へのトナーの付着を抑制することが可能である。よって、例えば、転写電源21から2次転写ローラ20に印加する電圧を+100[V]にすることも可能である。この場合、転写電源21から2次転写ローラ20に負極性の電圧を印加する必要がなくなるため、転写電源21に負極性の高圧電源を持たせる必要がなく、画像形成装置のコストダウンを図ることが出来る。
The
また、本実施例においては、時刻T2において転写電源21から2次転写ローラ20に印加する電圧を負極性に切り替えるのと同時に、ブラシ電源17から導電性ブラシ16に印加する電圧を第1の電圧V1から第2の電圧V2に切り替えた。しかし、図4に示す変形例のように、転写電源21から2次転写ローラ20に印加する電圧を負極性に切り替える前にブラシ電源17から導電性ブラシ16に印加する電圧を第1の電圧V1から第2の電圧V2に切り替えても良い。図4は、本実施例の変形例における、ブラシ電源17から電流供給部材としての導電性ブラシ16に印加する電圧を切り替える際のタイミングチャートである。
In this embodiment, the voltage applied from the
図4に示すように、時刻T11は感光ドラム1に検知用トナー像を形成し始めた時間である。また、時刻T14は中間転写ベルト10に転写された検知用トナー像が2次転写部に到達する時間であり、時刻T13は転写電源21から2次転写ローラ20に印加する電圧を負極性に切り替えた時間である。変形例においては、時刻T13よりも前の時刻T12において、ブラシ電源17から導電性ブラシ16に印加する電圧を第1の電圧V1から第2の電圧V2に切り替えている。時刻T15は、感光ドラム1から中間転写ベルト10に検知用トナー像を転写し終えた時間である。
As shown in FIG. 4, time T <b> 11 is a time when the detection toner image starts to be formed on the photosensitive drum 1. Time T14 is the time for the detection toner image transferred to the
変形例においては、時刻T12で導電性ブラシ16に印加する電圧を第1の電圧V1から第2の電圧V2に上げておくことにより、正方向ツェナー14が正極性のツェナー電圧を十分に維持することが可能な電流を、予め正方向ツェナー14に供給している。これにより、時刻T13において転写電源21から2次転写ローラ20に負極性の電圧を印加した際に、中間転写ベルト10の電位を正極性のツェナー電圧である+300[V]に安定的に維持することができる。即ち、検知用トナー像を転写するための1次転写電圧を安定化させることが可能となる。
In the modification, the
以上説明したように、本実施例によると、2次転写部に形成される電界の方向を通常の画像形成時と逆方向に切り替えても、導電性ブラシ16から正方向ツェナー14に電流を供給し、中間転写ベルト10の電位を正極性のツェナー電圧に維持することが出来る。これにより、2次転写部で形成される電界方向を通常の画像形成時の電界方向と逆方向にした状態で、感光ドラム1から中間転写ベルト10に検知用トナー像を転写することが出来る。また、2次転写ローラ20にトナーが付着することを抑制しつつ、中間転写ベルト10の移動方向に関して最下流の画像形成部SKの1次転写部から2次転写部までの中間転写ベルト10の長さ以上の検知用トナー像を中間転写ベルト10に転写することが出来る。
As described above, according to this embodiment, even when the direction of the electric field formed in the secondary transfer portion is switched to the opposite direction to that during normal image formation, current is supplied from the
(実施例2)
実施例1においては、イエロー(Y)とマゼンタ(M)とシアン(C)とブラック(K)の各色の画像を形成するための画像形成部SY、SM、SC、SKを重力方向から見て中間転写ベルト10の上方の平面に配置した構成について説明した。これに対し、図5に示すように、実施例2では、重力方向から見て中間転写ベルト10の下方の平面に各画像形成部SY、SM、SC、SKを配置した構成(以下、下面露光構成と称する)について説明する。下面露光構成においては、検知センサ218を、張架ローラ12と対向ローラ13の間の領域であって中間転写ベルト10の外周面と対向する位置に配置している。なお、本実施例の画像形成装置の構成は、各画像形成部Sを下面露光構成とした点と、中間転写ベルト10を介して駆動ローラ11に対向する位置に導電性ブラシ216を設けた点を除いて実施例1と同様である。したがって、実施例1と共通する部材は実施例1と同一の符号を付し、説明を省略する。
(Example 2)
In the first embodiment, image forming units SY, SM, SC, and SK for forming images of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are viewed from the direction of gravity. The configuration arranged on the plane above the
図6は、本実施例において、中間転写ベルト10に検知用トナー像を転写する際のタイミングチャートである。なお、本実施例の下面露光構成においては、中間転写ベルト10の移動方向に関して、最下流の画像形成部SKの1次転写部から2次転写部までの中間転写ベルト10の長さは100mmであり、実施例1の構成とよりも短い。本実施例においては、中間転写ベルト10の移動方向に関して、200mmの長さの範囲に検知用トナー像を形成した。また、導電性ブラシ216と中間転写ベルト10が接触する位置から2次転写部までの中間転写ベルト10の長さは300mmである。
FIG. 6 is a timing chart when the detection toner image is transferred to the
図6に示すように、画像形成条件の調整動作が開始されると、時刻T21にて、感光ドラム1への検知用トナー像の形成が開始される。同時に、転写電源21から2次転写ローラ20に所定極性(本実施例においては正極性)の電圧が印加され、ブラシ電源217から導電性ブラシ16には正極性の第1の電圧V1が印加される。これにより、実施例1と同様に、2次転写ローラ20には+15μAの電流が流れ、導電性ブラシ216には+25μAの電流が流れる。また、正方向ツェナー14には+5μAの電流が流れ、各画像形成部Sの各1次転写部において+300[V]の1次転写電圧が形成される。
As shown in FIG. 6, when the image forming condition adjustment operation is started, formation of a detection toner image on the photosensitive drum 1 is started at time T21. At the same time, a voltage having a predetermined polarity (positive polarity in this embodiment) is applied from the
時刻T23は中間転写ベルト10に転写された検知用トナー像が、2次転写ローラ20と中間転写ベルト10が接触する2次転写部に到達する時刻である。本実施例においても実施例1と同様に、時刻T23よりも前の時刻T22において、転写電源21から2次転写ローラ20に印加する電圧の極性を負極性に切り替え、−200[V]の電圧を印加した。この時、2次転写ローラ20には−5μAの電流が流れる。
Time T23 is the time when the detection toner image transferred to the
また、時刻T23において、ブラシ電源217から導電性ブラシ216に印加する電圧を第1の電圧V1から第2の電圧V2に変更し、導電性ブラシ216に+45μAの電流を供給した。これにより、正方向ツェナー14には+5μAの電流が流れ、中間転写ベルト10の電位が正極性のツェナー電圧である+300[V]に維持される。即ち、2次転写ローラ20に負極性の電圧を印加しても、ブラシ電源217から電圧を印加された導電性ブラシ216を電流供給部材として用いることにより、各1次転写部で中間転写ベルト10に検知用トナー像を転写する1次転写電圧を維持することが出来る。この時、2次転写部において形成される電界の向きは通常の画像形成時に形成される電界の向きと逆方向になるため、検知用トナー像を中間転写ベルト10に引き付けておくことができ、2次転写ローラ20にトナーが付着することを抑制できる。以上説明したように、本実施例においても、実施例1と同様の効果を得ることが出来る。
At time T23, the voltage applied from the
時刻T24は、感光ドラム1から中間転写ベルト10に検知用トナー像を転写し終えた時間である。時刻T25は、中間転写ベルト10に転写された全ての検知用トナー像が2次転写部を通過し終える時間である。本実施例においては、時刻T25にてブラシ電源217から導電性ブラシ216に印加する電圧を負極性の第3の電圧に切り替え、転写電源21から2次転写ローラ20に印加する電圧を負極性から正極性に切り替えている。この時、導電性ブラシ216には−5μA、2次転写ローラ20には+50μA、正方向ツェナー14には+5μAの電流が流れ、中間転写ベルト10の電位はツェナー電圧である+300[V]に維持される。これにより、導電性ブラシ216に付着した負極性のトナーを導電性ブラシ216から中間転写ベルト10に吐き出すことが可能である。
Time T24 is the time when the detection toner image has been transferred from the photosensitive drum 1 to the
また、下面露光構成では、中間転写ベルト10の移動方向に関して最下流の画像形成部SKの1次転写部から2次転写部までの中間転写ベルト10の長さが短く、本実施例においては100mmである。下面露光構成において本実施例を用いずに、特許文献1のように従来の方法で検知用トナー像を形成する場合、検知用トナー像を100mmの長さに収める必要があり、100mm以上の長さの検知用トナー像を形成することが困難であった。これに対し、本実施例によれば、下面露光構成においても実施例1と同様に中間転写ベルト10の移動方向に関して最下流の画像形成部SKの1次転写部から2次転写部までの中間転写ベルト10の長さ以上の検知用トナー像を形成することが可能である。
Further, in the bottom exposure configuration, the length of the
(実施例3)
実施例1においては、中間転写ベルト10に転写された検知用トナー像が2次転写部に到達する前に、転写電源21から2次転写ローラ20に負極性の電圧を印加し、ブラシ電源17から導電性ブラシ16に第2の電圧V2を印加する構成について説明した。これに対し、図7に示すように、実施例3では、中間転写ベルト10に検知用トナー像を転写する際に、転写電源21から2次転写ローラ20に負極性の電圧を印加し、ブラシ電源17から導電性ブラシ16に第2の電圧V2を印加する構成について説明する。なお、本実施例の構成は、中間転写ベルト10に検知用トナー像を転写する際に、転写電源21から2次転写ローラ20に負極性の電圧を印加し、ブラシ電源17から導電性ブラシ16に第2の電圧V2を印加することを除いて実施例1と同様である。したがって、実施例1と共通する部材は実施例1と同一の符号を付し、説明を省略する。
(Example 3)
In the first embodiment, a negative voltage is applied from the
図7は本実施例において、中間転写ベルト10に検知用トナー像を転写する際のタイミングチャートである。図7に示すように、画像形成条件の調整動作が開始されると、時刻T31にて、感光ドラム1への検知用トナー像の形成が開始される。ここで、本実施例においては、検知用トナー像の形成開始と同時に、転写電源21から2次転写ローラ20に負極性の電圧を印加し、ブラシ電源17から導電性ブラシ16に第2の電圧V2を印加する。これにより、実施例1とは異なり、2次転写ローラ20には−5μAの電流が流れ、導電性ブラシ216には+45μAの電流が流れる。また、正方向ツェナー14には+5μAの電流が流れ、各画像形成部Sの各1次転写部において+300[V]の1次転写電圧が形成される。
FIG. 7 is a timing chart when the detection toner image is transferred to the
時刻T32は中間転写ベルト10に転写された検知用トナー像が、2次転写ローラ20と中間転写ベルト10が接触する2次転写部に到達する時間であり、時刻T33は、感光ドラム1から中間転写ベルト10に検知用トナー像を転写し終えた時間である。
Time T32 is a time for the detection toner image transferred to the
本実施例においては、検知用トナー像の形成と同時に転写電源21から2次転写ローラ20に負極性の電圧を印加していることから、時刻T31以降に2次転写部で形成される電界の向きは通常の画像形成時に2次転写部で形成される電界の向きと逆方向となる。また、本実施例においては、検知用トナー像の形成と同時にブラシ電源17から導電性ブラシ16に第2の電圧V2を印加し、導電性ブラシ16から電流を供給することで1次転写電圧を正極性のツェナー電圧に維持している。したがって、本実施例においても実施例1と同様に、検知用トナー像が2次転写部を通過する際に、2次転写ローラ20にトナーが付着することを抑制しつつ、検知用トナー像を中間転写ベルト10に転写することが可能である。
In this embodiment, since a negative voltage is applied from the
本実施例の構成に因れば、検知用トナー像の形成開始後に、2次転写ローラ20や導電性ブラシ16に印加する電圧を切り替えることなく、中間転写ベルト10への検知用トナー像の転写と2次転写ローラ20へのトナーの付着を抑制することが可能である。また、2次転写ローラ20や導電性ブラシ16に印加する電圧を切り替える必要がない。さらに、本実施例の構成を用いる事により、検知用トナー像の形成開始前に中間転写ベルト10にトナーが存在している場合に、2次転写ローラ20にトナーが付着することを抑制することが可能である。
According to the configuration of this embodiment, after the detection toner image is formed, the detection toner image is transferred to the
(実施例4)
実施例1においては、転写電源21から2次転写ローラ20に負極性の電圧を印加すると同時に、ブラシ電源17から導電性ブラシ16に印加する電圧を、第1の電圧V1よりも大きい第2に切り替える構成について説明した。これに対し、図9に示すように、実施例4では、ブラシ電源17から導電性ブラシ16に印加する電圧を第1の電圧V1から第2の電圧V2に切り替えない構成について説明する。なお、本実施例の構成は、画像形成条件の調整動作を行う場合において、ブラシ電源17から導電性ブラシ16に印加する電圧を第1の電圧V1から第2の電圧V2に切り替えない点を除いて実施例1と同様である。したがって、実施例1と共通する部材は実施例1と同一の符号を付し、説明を省略する。
Example 4
In the first embodiment, a negative voltage is applied from the
図8は本実施例における検知用トナー像のパターンを説明する模式図である。図8(a)は画像濃度を補正する際の検知用トナー像であり、以下、濃度補正パッチ200(第1の検知用トナー像)と称する。また、図8(b)はトナー像を形成する位置のズレを補正する際の検知用トナー像であり、以下、位置補正パッチ300(第2の検知用トナー像)と称する。このように、本実施例においては、画像形成条件の調整を行う際に、中間転写ベルト10に2種類の検知用トナー像を転写する。
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the pattern of the detection toner image in this embodiment. FIG. 8A shows a detection toner image when correcting the image density, and is hereinafter referred to as a density correction patch 200 (first detection toner image). FIG. 8B shows a detection toner image when correcting a deviation of the position where the toner image is formed, and is hereinafter referred to as a position correction patch 300 (second detection toner image). As described above, in this embodiment, two types of detection toner images are transferred to the
濃度補正パッチ200は各画像形成部Sにおいて各色のトナーによって形成され、図8(a)に示すように、各色の濃度補正パッチ200は、淡い階調201、中間の階調202、濃い階調203と、単位面積あたりのトナー量が異なるトナー像で構成される。
The density correction patch 200 is formed with toner of each color in each image forming unit S. As shown in FIG. 8A, the density correction patch 200 of each color includes a
位置補正パッチ300は、図8(b)に示すように、平行四辺形の各色のトナー像によって構成され、異なる色のトナー像の相対的な位置のズレ量を計測するためのトナー像である。位置補正パッチ301と308はイエロートナー、位置補正パッチ302と307はマゼンタトナー、位置補正パッチ303と306はシアントナー、位置補正パッチ304と305はブラックトナーで形成される。また、位置補正パッチ300は、相対的な位置ズレがない場合は各パッチ間の間隔が等しくなるように形成され、中間転写ベルト10の移動方向に関して、45°の角度をなして中間転写ベルト10上に形成されている。
As shown in FIG. 8B, the
画像濃度の補正は、検知センサ18から濃度補正パッチ200に光を照射し、その際の反射光から濃度補正値を算出する。トナー像を形成する位置のズレの補正は、検知センサ18から位置補正パッチ300に光を照射し、位置補正パッチ300の端部の位置を検出することで補正量を算出する。画像濃度の補正を正確に行うためには、通常の画像形成時と同様な制御によって濃度補正パッチ200を中間転写ベルト10に転写することが好ましく、各画像形成部Sにおける1次転写電圧を通常の画像形成時と等しくすることが望まれる。一方で、トナー像を形成する位置のズレを補正する際は、必ずしも通常の画像形成時と同様な制御によって位置補正パッチ300を中間転写ベルト10に転写する必要がなく、位置補正パッチ300の端部の位置を検出できれば補正を行うことが可能である。
For correcting the image density, the density correction patch 200 is irradiated with light from the
実施例1の構成においては、2次転写ローラ20に印加する電圧の極性を負極性にするとともに、導電性ブラシ16に印加する電圧を第1の電圧V1から第2の電圧V2に切り替えている。この時、導電性ブラシ16には+45μAの電流が流れている。本実施例においては、電流供給部材としての導電性ブラシ16の通電劣化を抑制するために、ブラシ電源17から導電性ブラシ16に第2の電圧V2を印加することなく、検知用トナー像を形成する位置を調整することで画像形成条件の調整動作を行う。ここで、通電劣化とは、導電性ブラシ16に電流が流れることにより導電性ブラシ16の電気抵抗が変化することである。
In the configuration of the first embodiment, the polarity of the voltage applied to the
図9は、本実施例において、中間転写ベルト10に検知用トナー像を転写する際のタイミングチャートである。なお、本実施例においては、中間転写ベルト10の移動方向に関して、最下流の画像形成部SKの1次転写部から2次転写部までの中間転写ベルト10の長さは400mmである。本実施例においては、中間転写ベルト10の移動方向に関して、検知用トナー像の形成が開始された位置から50mmの長さの範囲に濃度補正パッチ200を形成し、その後400mmの長さの範囲に位置補正パッチ300を形成する。
FIG. 9 is a timing chart when the detection toner image is transferred to the
図9に示すように、画像形成条件の調整動作が開始されると、時刻T41にて、感光ドラム1への検知用トナー像の形成が開始される。同時に、転写電源21から2次転写ローラ20に正極性の電圧が印加され、ブラシ電源17から導電性ブラシ16に第1の電圧V1が印加される。これにより、2次転写ローラ20には+15μAの電流が流れ、導電性ブラシ16には+25μAの電流が流れる。また、正方向ツェナー14には+5μAの電流が流れ、各画像形成部Sの各1次転写部において+300[V]の1次転写電圧が形成される。
As shown in FIG. 9, when the image forming condition adjustment operation is started, formation of a detection toner image on the photosensitive drum 1 is started at time T41. At the same time, a positive voltage is applied from the
時刻T42は、各感光ドラム1から中間転写ベルト10に濃度補正パッチ200を転写し終えた時間であり、本実施例においては、ここで転写電源21から2次転写ローラ20に印加する電圧を負極性に切り替える。この時、ブラシ電源17から導電性ブラシ16には第1の電圧V1が印加されているが、導電性ブラシ16から正方向ツェナー14に供給される電流は、正方向ツェナー14が正極性のツェナー電圧を維持するのに十分な電流に達していない。したがって、中間転写ベルト10の電位、及び、1次転写電圧は+300[V]に維持されず、本実施例においては、1次転写電圧が約+200[V]となる。
Time T42 is the time when the density correction patch 200 has been transferred from each photosensitive drum 1 to the
1次転写電圧がツェナー電圧である+300[V]に満たない場合であっても、約+200[V]あれば、端部の位置を検出できるトナー量の位置補正パッチ300を中間転写ベルト10に転写することが可能である。この時、2次転写部においては、転写電源21から2次転写ローラ20に負極性の電圧を印加していることから、通常の画像形成時に2次転写部で形成される電界の向きとは逆方向との電界が形成されている。これにより、本実施例においても実施例1と同様に、濃度補正パッチ200及び位置補正パッチ300が2次転写部を通過する際に、トナーが2次転写ローラ20に付着することを抑制できる。
Even when the primary transfer voltage is less than the zener voltage +300 [V], if the +200 [V] is about +200 [V], the
時刻T43は、各感光ドラム1から中間転写ベルト10に位置補正パッチ300を転写し終えた時間である。
Time T43 is the time when the
以上説明したように、本実施例の構成によれば、実施例1と同様の効果が得られる。更に、複数の検知用トナー像を形成する位置を調整することにより、導電性ブラシ16に印加する電圧を第1の電圧から第1の電圧よりも大きな第2の電圧に変更しなくて良いので、実施例1に比べて導電性ブラシ16の通電劣化を抑制することが可能である。
As described above, according to the configuration of the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. Furthermore, by adjusting the positions where a plurality of detection toner images are formed, it is not necessary to change the voltage applied to the
1 感光ドラム(像担持体)
10 中間転写ベルト
16 導電性ブラシ(電流供給部材)
20 2次転写ローラ(2次転写部材)
21 転写電源
1 Photosensitive drum (image carrier)
10
20 Secondary transfer roller (secondary transfer member)
21 Transfer power supply
Claims (16)
前記中間転写ベルトの外周面に接触し前記中間転写ベルトに電流を供給する電流供給部材を備え、
前記中間転写ベルトから転写材にトナー像を2次転写する際に前記2次転写部に形成される電界の方向を第1の電界方向とし、
前記2次転写部において、前記第1の電界方向とは逆方向の第2の電界方向を形成するための電圧を前記転写電源から前記2次転写部材に印加した状態で、前記電流供給部材から前記中間転写ベルトに供給される電流により前記像担持体から前記中間転写ベルトに検知用トナー像を転写することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that carries a toner image, an endless and rotatable intermediate transfer belt on which the toner image from the image carrier is primarily transferred, and a secondary transfer portion that contacts the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt And a secondary transfer member for secondary transfer of a toner image from the intermediate transfer belt to a transfer material, and a transfer power source for applying a voltage to the secondary transfer member, and the secondary transfer member from the transfer power source. In the image forming apparatus for supplying a current from the secondary transfer member to the intermediate transfer belt by applying a voltage to the member, and primarily transferring a toner image from the image carrier to the intermediate transfer belt.
A current supply member that contacts an outer peripheral surface of the intermediate transfer belt and supplies a current to the intermediate transfer belt;
The direction of the electric field formed in the secondary transfer portion when the toner image is secondarily transferred from the intermediate transfer belt to the transfer material is defined as a first electric field direction.
In the secondary transfer portion, a voltage for forming a second electric field direction opposite to the first electric field direction is applied from the current supply member to the secondary transfer member in a state where a voltage is applied from the transfer power source to the secondary transfer member. An image forming apparatus, wherein a toner image for detection is transferred from the image carrier to the intermediate transfer belt by a current supplied to the intermediate transfer belt.
The length of the detection toner image is greater than or equal to the length of the intermediate transfer belt from the position where the image carrier and the intermediate transfer belt are in contact to the secondary transfer portion with respect to the moving direction of the intermediate transfer belt. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
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