JP2018097039A - Image formation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写ベルトに一次転写した後、さらに中間転写ベルトから記録媒体上にトナー像を二次転写する中間転写式の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, and in particular, after a toner image formed on an image carrier is primarily transferred to an intermediate transfer belt, and further from the intermediate transfer belt to a recording medium. The present invention relates to an intermediate transfer type image forming apparatus for secondary transfer of a toner image.
電子写真プロセスを用いた画像形成装置では、像担持体としての感光体ドラムを帯電させる帯電装置として、コロナ帯電装置や、帯電ローラー或いは帯電ブラシ等の接触帯電装置が一般に用いられている。これらの帯電方式によって感光体ドラムの帯電を繰り返し行うことにより放電生成物が生成されて感光体表面に付着する。これらの放電生成物は水溶性であるため、大気中の水分を取り込むことで感光体ドラム表面の抵抗が低下する。これにより、感光体ドラム表面に形成された静電潜像のエッジ部で表面電荷がドラム表面方向に流れ、その結果、いわゆる「像流れ」と呼ばれる画質欠陥が発生することが知られている。 In an image forming apparatus using an electrophotographic process, a corona charging device, a contact charging device such as a charging roller or a charging brush is generally used as a charging device for charging a photosensitive drum as an image carrier. By repeatedly charging the photosensitive drum by these charging methods, a discharge product is generated and adheres to the surface of the photosensitive member. Since these discharge products are water-soluble, the resistance of the surface of the photosensitive drum is lowered by taking in moisture in the atmosphere. As a result, it is known that surface charges flow in the direction of the drum surface at the edge portion of the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum, and as a result, an image quality defect called “image flow” occurs.
上述したような原因により、画像形成装置内、特に感光体ドラムの表面に結露が発生すると、ドラム表面の低抵抗化によって感光体ドラムの表面に形成される静電潜像の電荷が横方向に移動してしまい、「像流れ」が発生し易くなる。 When condensation occurs in the image forming apparatus, particularly on the surface of the photosensitive drum, due to the reasons described above, the charge of the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum is reduced in the lateral direction due to the low resistance of the drum surface. It will move and “image flow” is likely to occur.
感光体ドラム表面の水分を除去する方法としては、例えば、現像装置を用いて感光体ドラムの表面にトナーを供給し、クリーニング装置を用いてトナーと共に感光体ドラム表面の水分を除去する方法が知られている。しかし、この方法では印字以外でのトナーの消費量が多くなりランニングコストが増加する。また、トナーによって感光体ドラム表面が研磨されるため、感光体ドラムの寿命も短くなる。 As a method for removing moisture on the surface of the photosensitive drum, for example, a method of supplying toner to the surface of the photosensitive drum using a developing device and removing moisture on the surface of the photosensitive drum together with the toner using a cleaning device is known. It has been. However, this method increases the consumption of toner other than printing and increases the running cost. Further, since the surface of the photosensitive drum is polished by the toner, the life of the photosensitive drum is shortened.
そこで、特許文献1には、用紙貯留部から繰り出された用紙を感光体ドラムおよび定着装置を通過させ、その用紙を主搬送経路の搬送方向上流側へ戻して感光体ドラムおよび定着装置を通過させ、さらにその用紙を感光体ドラム側へ戻すという搬送を、感光体ドラムの表面温度が所定温度になるまで繰り返すことにより感光体ドラムの結露を防止する方法が開示されている。
Therefore, in
ところで、感光体ドラム上に掲載されたトナー像を中間転写ベルトに一次転写した後、さらに中間転写ベルトから用紙上にトナー像を二次転写する中間転写式の画像形成装置においては、高温高湿環境下では中間転写ベルトも空気中の水分によって吸湿するため、中間転写ベルトから感光体ドラムへ水分が移行する。そのため、感光体ドラムの水分除去に時間を要する。また、中間転写式の画像形成装置では感光体ドラムに用紙が接触しないため、特許文献1の方法を用いて感光体ドラム表面の水分を直接除去することはできなかった。
By the way, in an intermediate transfer type image forming apparatus in which a toner image posted on a photosensitive drum is primarily transferred to an intermediate transfer belt, and then the toner image is secondarily transferred from the intermediate transfer belt onto a sheet, high temperature and high humidity Under the environment, the intermediate transfer belt also absorbs moisture due to moisture in the air, so that moisture moves from the intermediate transfer belt to the photosensitive drum. Therefore, it takes time to remove moisture from the photosensitive drum. Further, in the intermediate transfer type image forming apparatus, since the sheet does not contact the photosensitive drum, the water on the surface of the photosensitive drum cannot be directly removed using the method of
本発明は、上記問題点に鑑み、中間転写式の画像形成装置において、中間転写ベルトを迅速に暖めることにより中間転写ベルトから像担持体への水分の移行を抑制して像流れの発生を抑制可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention suppresses the occurrence of image flow by suppressing the transfer of moisture from the intermediate transfer belt to the image carrier by rapidly warming the intermediate transfer belt in the intermediate transfer type image forming apparatus. An object is to provide a possible image forming apparatus.
上記目的を達成するために本発明の第1の構成は、像担持体と、中間転写ベルトと、一次転写部材と、接離機構と、二次転写部材と、定着装置と、反転搬送路と、制御部と、を備えた画像形成装置である。像担持体は、トナー像が形成される。中間転写ベルトは、無端状であって像担持体に隣接して配置される。一次転写部材は、中間転写ベルトを挟んで像担持体に対向配置され、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写ベルト上に一次転写する。接離機構は、一次転写部材を中間転写ベルトに対し接近する方向に移動することにより中間転写ベルトを像担持体に圧接し、一次転写部材を中間転写ベルトから離間する方向に移動することにより中間転写ベルトを像担持体から離間させる。二次転写部材は、中間転写ベルトに接触して二次転写ニップ部を形成し、二次転写ニップ部を通過する記録媒体に中間転写ベルト上に一次転写されたトナー像を二次転写する。定着装置は、二次転写ニップ部においてトナー像が二次転写された記録媒体を加熱および加圧してトナー像を溶融定着させる。反転搬送路は、定着装置を通過して二次転写ニップ部に再搬送される記録媒体が通過する。制御部は、接離機構、中間転写ベルト、および定着装置の駆動制御、並びに記録媒体の搬送制御を行う。制御部は、中間転写ベルトを像担持体から離間させた状態で中間転写ベルトを回転駆動し、定着装置により加熱された記録媒体を、反転搬送路を経由して二次転写ニップ部に複数回再搬送することにより中間転写ベルトを加温するベルト昇温モードを実行可能である。 In order to achieve the above object, the first configuration of the present invention includes an image carrier, an intermediate transfer belt, a primary transfer member, a contact / separation mechanism, a secondary transfer member, a fixing device, a reverse conveyance path, And an image forming apparatus including a control unit. A toner image is formed on the image carrier. The intermediate transfer belt is endless and is disposed adjacent to the image carrier. The primary transfer member is disposed opposite to the image carrier with the intermediate transfer belt interposed therebetween, and primarily transfers the toner image formed on the image carrier onto the intermediate transfer belt. The contact / separation mechanism presses the intermediate transfer belt against the image carrier by moving the primary transfer member toward the intermediate transfer belt, and moves the primary transfer member toward the intermediate position by moving the primary transfer member away from the intermediate transfer belt. The transfer belt is separated from the image carrier. The secondary transfer member contacts the intermediate transfer belt to form a secondary transfer nip portion, and secondarily transfers the toner image primarily transferred onto the intermediate transfer belt to a recording medium that passes through the secondary transfer nip portion. The fixing device heats and pressurizes the recording medium on which the toner image is secondarily transferred at the secondary transfer nip portion to melt and fix the toner image. In the reverse conveyance path, a recording medium that passes through the fixing device and is conveyed again to the secondary transfer nip portion passes. The control unit performs drive control of the contact / separation mechanism, the intermediate transfer belt, and the fixing device, and conveyance control of the recording medium. The controller rotates the intermediate transfer belt while the intermediate transfer belt is separated from the image carrier, and transfers the recording medium heated by the fixing device to the secondary transfer nip portion a plurality of times via the reverse conveyance path. A belt temperature increase mode in which the intermediate transfer belt is heated by re-conveying can be executed.
本発明の第1の構成によれば、定着装置を通過した記録媒体を二次転写ニップ部に複数回再搬送して中間転写ベルトを加温するベルト昇温モードを実行することにより、中間転写ベルトを効率良く暖めて中間転写ベルトに吸着された水分を迅速に除去することができる。従って、印字開始直後の像流れの発生を効果的に防止可能となる。 According to the first configuration of the present invention, the intermediate transfer is performed by executing the belt heating mode in which the recording medium that has passed through the fixing device is re-conveyed to the secondary transfer nip portion a plurality of times and the intermediate transfer belt is heated. The belt can be efficiently warmed to quickly remove the moisture adsorbed on the intermediate transfer belt. Therefore, it is possible to effectively prevent the occurrence of image flow immediately after the start of printing.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略断面図であり、ここではタンデム方式のカラープリンターについて示している。カラープリンター100本体内には4つの画像形成部Pa、Pb、Pc及びPdが、搬送方向上流側(図1では左側)から順に配設されている。これらの画像形成部Pa〜Pdは、異なる4色(シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック)の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. Here, a tandem color printer is illustrated. In the main body of the
これらの画像形成部Pa〜Pdには、各色の可視像(トナー像)を担持する感光体ドラム1a、1b、1c及び1dがそれぞれ配設されている。感光体ドラム1a〜1dは、外周面にアモルファスシリコン感光層や有機感光層(OPC)等の感光層が形成されており、駆動装置(不図示)により所定の回転速度で図1の時計回り方向に回転駆動される。さらに図1において反時計回り方向に回転する中間転写ベルト8が各画像形成部Pa〜Pdに隣接して設けられている。
In these image forming portions Pa to Pd,
パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置2a〜2dによって感光体ドラム1a〜1dの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置5によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム1a〜1d上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置3a〜3dには、トナーコンテナ4a〜4dによりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤(以下、単に現像剤ともいう)が所定量充填されており、現像装置3a〜3dによって感光体ドラム1a〜1d上に現像剤中のトナーが供給され、静電的に付着する。これにより、露光装置5からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
When image data is input from a host device such as a personal computer, first, the surfaces of the
そして、一次転写ローラー6a〜6dにより一次転写ローラー6a〜6dと感光体ドラム1a〜1dとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム1a〜1d上のシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナー像が中間転写ベルト8上に一次転写される。一次転写後に感光体ドラム1a〜1dの表面に残留したトナー等はクリーニング装置7a〜7dにより除去される。
The
トナー像が転写される転写紙Pは、カラープリンター100内の下部に配置された用紙カセット16a内に収容されるか、或いはカラープリンター100の側面に配置された手差しトレイ16bに載置されている。用紙カセット16a内または手差しトレイ16b上の転写紙Pは、給紙ローラー12aおよびレジストローラー対12bを介して用紙搬送路17内を所定のタイミングで中間転写ベルト8に隣接して設けられた二次転写ローラー9と中間転写ベルト8のニップ部(二次転写ニップ部N、図2参照)へ搬送される。トナー像が二次転写された転写紙Pは定着装置13へと搬送される。
The transfer paper P onto which the toner image is transferred is accommodated in a
定着装置13に搬送された転写紙Pは、定着ローラー対13aにより加熱及び加圧されてトナー像が転写紙Pの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Pは、複数方向に分岐した分岐部14によって搬送方向が振り分けられる。転写紙Pの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま用紙搬送路17から排出ローラー対15を介して排出トレイ20に排出される。
The transfer paper P conveyed to the
一方、転写紙Pの両面に画像を形成する場合は、定着装置13を通過した転写紙Pの一部を一旦排出ローラー対15からカラープリンター100の外部にまで突出させる。その後、転写紙Pは排出ローラー対15を逆回転させることにより搬送方向を逆向きに(スイッチバック)され、分岐部14で反転搬送路18に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ニップ部Nに再搬送される。そして、中間転写ベルト8上に形成された次の画像が二次転写ローラー9により転写紙Pの画像が形成されていない面に転写され、定着装置13に搬送されてトナー像が定着された後、排出ローラー対15を介して排出トレイ20に排出される。
On the other hand, when images are formed on both sides of the transfer paper P, a part of the transfer paper P that has passed through the fixing
図2および図3は、本実施形態のカラープリンター100に搭載される中間転写ユニット30周辺の構成を示す側面断面図である。図2は、中間転写ベルト8が感光体ドラム1a〜1dに接触した印字状態を示す図であり、図3は、中間転写ベルト8が感光体ドラム1a〜1dから離間した一次転写離間状態を示す図である。図2及び図3に示すように、中間転写ユニット30は、上流側のテンションローラー10と下流側の駆動ローラー11とに掛け渡された中間転写ベルト8と、中間転写ベルト8を介して感光体ドラム1a〜1dに接触する一次転写ローラー6a〜6dと、バックアップローラー21a、21bと、を有する。
2 and 3 are side cross-sectional views showing the configuration around the
中間転写ユニット30は、一次転写ローラー6a〜6d及びバックアップローラー21a、21bの回転軸の両端部を回転可能、且つ中間転写ベルト8の進行方向に対し垂直(図2の上下方向)に移動可能に支持する一対の支持部材(図示せず)と、バックアップローラー21a、21bを上下方向に往復移動させる駆動手段(図示せず)と、を有するローラー接離機構31を備えている。
The
ローラー接離機構31は、図2に示すように4本の一次転写ローラー6a〜6dを、それぞれ中間転写ベルト8を介して感光体ドラム1a〜1d(図1参照)に圧接するカラーモードと、一次転写ローラー6dのみを中間転写ベルト8を介して感光体ドラム1dに圧接するモノクロモード(図示せず)と、図3に示すように、4本の一次転写ローラー6a〜6dの全てを中間転写ベルト8から離間させる一次転写離間状態とに切り替え可能である。
The roller contact /
前述したように、高温高湿環境下では中間転写ベルト8が空気中の水分により吸湿し、中間転写ベルト8から感光体ドラム1a〜1dに水分が移行する。そして、感光体ドラム1a〜1dの表面に生成した放電生成物が水分を取り込むことで感光体ドラム1a〜1dの抵抗が低下し、像流れが発生するおそれがある。特に、アモルファスシリコン感光層が形成された感光体ドラム1a〜1dの場合に像流れの発生が顕著となる。
As described above, in the high temperature and high humidity environment, the
そこで、本実施形態のカラープリンター100では、両面印字に用いられる反転搬送路18を利用して、定着装置13を通過した転写紙Pを二次転写ローラー9(二次転写ニップ部N)に複数回再搬送することにより中間転写ベルト8を昇温する工程(以下、ベルト昇温モードという)を実行することを特徴としている。
Therefore, in the
定着装置13を通過する転写紙Pは、内部のヒーター等により加熱された定着ローラー対13a(図1参照)を通過することにより加熱される。加熱された転写紙Pがカラープリンター100の内部、特に転写紙Pと中間転写ベルト8とが接触する二次転写ニップ部Nを複数回周回されるようにすれば、定着装置13の熱がカラープリンター100の内部を伝わって中間転写ベルト8を暖める場合に比べ、遙かに早く中間転写ベルト8を暖めることができる。従って、ベルト昇温モードを実行することにより、中間転写ベルト8に吸着された水分を迅速に除去することができ、中間転写ベルト8表面の水分が感光体ドラム1a〜1dに移行して発生する印字開始直後の像流れを効果的に防止可能となる。
The transfer paper P passing through the fixing
また、中間転写ベルト8の周長は、一般的に転写紙Pの搬送方向長さよりも長いため、中間転写ベルト8を全周に亘って偏りなく暖めるためには、二次転写ニップ部Nを通過する転写紙Pの搬送方向長さの累積値が中間転写ベルト8の周長よりも長くなるように転写紙Pの再搬送回数を設定することが好ましい。
Further, since the peripheral length of the
さらに、定着装置13を通過して加熱された転写紙Pが中間転写ベルト8の同一箇所に接触すると中間転写ベルト8の一部のみが暖められるため、中間転写ベルト8の水分を全周に亘って効率良く除去できない。そこで、中間転写ベルト8の全周に亘って転写紙Pの接触回数が略均等となるように、レジストローラー対12bから二次転写ニップ部Nへ再搬送される転写紙Pの搬送タイミングを調整することが好ましい。
Further, when the transfer paper P heated by passing through the fixing
具体的には、中間転写ベルト8の周長をL1、転写紙Pの搬送方向長さをL2、転写紙Pの搬送速度をVとすると、再搬送2回目以降は直前の再搬送における搬送タイミングから(L1+L2)/Vだけ経過したタイミングでレジストローラー対12bから転写紙Pを搬送する。これにより、再搬送2回目以降は直前の再搬送において転写紙Pが接触した領域の直後に転写紙Pを接触させることができ、中間転写ベルト8を全周に亘って効率良く暖めることができるとともに、転写紙Pの再搬送回数を最小限に抑えることができる。
Specifically, assuming that the peripheral length of the
以下、ベルト昇温モード実行時の転写紙Pの再搬送動作について説明する。まず、中間転写ユニット30のローラー接離機構31を用いて、図3に示したように中間転写ベルト8が感光体ドラム1a〜1dから離間した一次転写離間状態とする。これは、中間転写ベルト8が十分に昇温される前に感光体ドラム1a〜1dに接触させると、中間転写ベルト8に吸着された水分が感光体ドラム1a〜1dに移行してしまうためである。
Hereinafter, the re-conveying operation of the transfer paper P when the belt temperature raising mode is executed will be described. First, using the roller contact /
次に、用紙搬送路17を周回させる転写紙Pが必要となるため、給紙ローラー12aを駆動して用紙カセット16から転写紙Pを用紙搬送路17に送り込む。なお、ベルト昇温モードにおいてカラープリンター100内を周回させた転写紙Pは、しわが入ったり、波打ったり、汚れが付着したりする等して、基本的に印字に使用不可となる。そこで、例えば手差しトレイ16b(図1参照)にミスプリント紙等の不要な転写紙Pを載置しておき、手差しトレイ16bからベルト昇温モード用の転写紙Pが用紙搬送路17に送り込まれるようにしてもよい。
Next, since the transfer paper P that circulates the paper transport path 17 is necessary, the
用紙搬送路17に送り込まれた転写紙Pは二次転写ニップ部Nを通過する。ここで、転写紙Pは単に中間転写ベルト8の水分を吸着するためのものであるから、二次転写ニップ部Nにおいて二次転写動作はなされない。但し、転写紙Pは用紙搬送路17に沿って搬送される必要があるから、中間転写ベルト8及び二次転写ローラー9は回転させておく必要がある。
The transfer paper P fed into the paper transport path 17 passes through the secondary transfer nip N. Here, since the transfer paper P is merely for adsorbing moisture of the
二次転写ニップ部を通過した転写紙Pは定着装置13を通過する。なお、電源投入直後や省電力モード(スリープモード)からの復帰直後等のように、定着装置13が十分に昇温していない状態で転写紙Pを通過させても転写紙Pは十分に暖められないので、転写紙Pが定着装置13を通過するのは、定着装置13が所定温度まで加熱された後となるように制御される。
The transfer paper P that has passed through the secondary transfer nip portion passes through the fixing
そして、定着装置13を通過して暖められた転写紙Pは、分岐部14により反転搬送路18方向に搬送される。なお、ここでは両面印字を行うために反転搬送路18に転写紙Pを搬送しているものではないから、転写紙Pをスイッチバックさせてもさせなくてもいずれでもよい。しかし、スイッチバック動作を行うと、その分だけ転写紙Pの搬送が遅れてしまうため、転写紙Pが十分に加熱された状態で二次転写ニップ部Nに再搬送するためにはスイッチバックを行わない方が好ましい。
Then, the transfer paper P that has been warmed after passing through the fixing
その後、転写紙Pは反転搬送路18に沿って下方向に搬送され、レジストローラー対12bまで再搬送される。そして、転写紙Pはレジストローラー対12bによって二次転写ニップ部Nに向けて搬送され、中間転写ベルト8を暖める。二次転写ニップ部Nを通過した転写紙Pは、定着装置13を通過する際に再び加熱される。そして、定着装置13を通過した転写紙Pが分岐部14により再び反転搬送路18方向に搬送される。
Thereafter, the transfer paper P is transported downward along the
以下、同様にして転写紙Pは所定回数だけカラープリンター100内を周回した後、分岐部14により排出ローラー対15方向に案内され、排出ローラー対15から排出トレイ20に排出される。なお、転写紙Pの再搬送回数(周回回数)のカウントは、用紙搬送路17または反転搬送路18上のいずれかの場所に設けられた用紙検知スイッチ若しくはセンサーを用いて転写紙Pの通過を検知し、回数をカウントすればよい。
Similarly, after the transfer paper P circulates in the color printer 100 a predetermined number of times, the transfer paper P is guided in the direction of the
次に、本発明のカラープリンター100の制御経路について説明する。図4は、本実施形態のカラープリンター100の制御経路を説明するためのブロック図である。なお、カラープリンター100を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、カラープリンター100全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分についてのみ説明する。
Next, the control path of the
制御部90は、中央演算処理装置としてのCPU(Central Processing Unit)91、読み出し専用の記憶部であるROM(Read Only Memory)92、読み書き可能な記憶部であるRAM(Random Access Memory)93、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部94、カウンター95、カラープリンター100内の各装置に制御信号を送信したり操作部50からの入力信号を受信したりする複数のI/F(インターフェイス)96を少なくとも備えている。また、制御部90は、装置本体1内部の任意の場所に配置可能である。
The
ROM92には、カラープリンター100の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、カラープリンター100の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。RAM93には、カラープリンター100の制御途中で発生した必要なデータや、カラープリンター100の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。また、ROM92(或いはRAM93)には、カラープリンター100内部の温度(機内温度)及びカラープリンター100外部の湿度(機外湿度)とベルト昇温モード実行時の再搬送回数とを関連づけて記憶した環境補正テーブル(図示せず)が記憶されている。
The
カウンター95は、印字枚数をカウントする他、例えば、ベルト昇温モードを実行する際には、用紙検知スイッチやセンサーからの検知信号を受信して転写紙Pの周回回数をカウントするのに用いられる。なお、カウンター95を別途設けなくても、例えばRAM93でその回数を記憶するようにしてもよい。
The counter 95 counts the number of printed sheets, and for example, when executing the belt heating mode, is used to receive a detection signal from a paper detection switch or sensor and count the number of times the transfer paper P is circulated. . Note that the number of times may be stored in the
また、制御部90は、カラープリンター100における各部分、装置に対し、CPU91からI/F96を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や、入力信号がI/F96を通じてCPU91に送信される。本実施形態における制御部90が制御する各部分、装置としては、例えば、画像形成部Pa〜Pd、給紙ローラー12a、レジストローラー対12b、定着装置13、分岐部14、ローラー接離機構31、操作部70等が挙げられる。
The
操作部70には、液晶表示部71、各種の状態を示すLED72が設けられており、ユーザーは操作部70のストップ/クリアボタンを操作して画像形成を中止し、リセットボタンを操作してカラープリンター100の各種設定をデフォルト状態にする。液晶表示部71は、カラープリンター100の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。カラープリンター100の各種設定はパソコンのプリンタードライバーから行われる。
The
機内温度センサー97は、カラープリンター100の機内温度、特に中間転写ベルト8の表面若しくは周辺の温度を検知するものであり、中間転写ベルト8の近傍に配置される。機外湿度センサー98は、カラープリンター100の機外湿度を検知するものであり、例えば発熱部分の影響を受けにくい図1の用紙カセット16aの側方の吸気ダクト(図示せず)近辺に設置されるが、機外湿度を正確に検出可能な他の場所に設置することもできる。
The in-machine temperature sensor 97 detects the in-machine temperature of the
機内温度センサー97及び機外湿度センサー98は、機内温度及び機外湿度を所定の時間毎に常に検出している。パソコン等の外部機器からCPU91に画像出力が指示されると、機内温度センサー97及び機外湿度センサー98により検出された機内温度及び機外湿度がI/F96を介してCPU91に送出される。CPU91は、送出された機内温度及び機外湿度を用いてROM92(またはRAM93)に記憶された環境補正テーブルによりベルト昇温モードの実行の要否及び転写紙Pの再搬送回数(周回回数)を決定する。
The internal temperature sensor 97 and the
これにより、ベルト昇温モードを実行するか否かを機内温度センサー97及び機外湿度センサー98の検知結果に基づいて決定することができるため、像流れの発生し易い高温高湿条件下においてはベルト昇温モードを実行して像流れの発生を防止しつつ、像流れの発生し難い低温低湿条件下では不要なベルト昇温モードの実行を抑制することができる。なお、ベルト昇温モードの制御はなるべく実行直前の検出温度及び湿度を用いて行うことが好ましいが、他のタイミングで検出した温湿度を用いて制御を行ってもよい。また、温湿度の検出を所定回数行い、各検出値の平均値を用いることもできる。
This makes it possible to determine whether or not to execute the belt temperature increase mode based on the detection results of the in-machine temperature sensor 97 and the out-of-
また、ベルト昇温モード実行時には周囲環境に応じて最適な転写紙Pの再搬送回数を設定し、像流れを発生させない必要最低限だけ転写紙Pを再搬送することにより、画像形成効率を最大限に高めることができる。ここで、最適な再搬送回数は中間転写ベルト8の熱容量によって変化するため、中間転写ベルト8の周長、厚み、及び材質等に応じて適宜設定すれば良い。
In addition, when the belt temperature rise mode is executed, the optimum number of re-transfers of the transfer paper P is set according to the surrounding environment, and the transfer paper P is re-transferred as much as possible without causing image flow, thereby maximizing image formation efficiency. Can be increased to the limit. Here, since the optimal number of re-conveyances varies depending on the heat capacity of the
また、ベルト昇温モード実行時の定着装置13の定着温度(定着ローラー対13aの温度)を、通常の画像形成時の定着温度よりも高く設定しておくことにより、二次転写ニップ部Nに再搬送される転写紙Pの温度が高くなる。また、ベルト昇温モード中の転写紙Pの再搬送速度を速くすることで、二次転写ニップ部Nに再搬送されるまでに反転搬送路18等に奪われる熱量が減少し、転写紙Pの温度が高く維持される。
In addition, the fixing temperature of the fixing device 13 (the temperature of the fixing
定着温度を高く設定するか、或いは転写紙Pの再搬送速度を速くすると、再搬送1回当たりの中間転写ベルト8に与える熱量も増加するため、中間転写ベルト8がより効率良く加温される。従って、より少ない再搬送回数で結露の防止及び解消が可能となり、ユーザーの印字待ち時間も低減される。
If the fixing temperature is set high or the re-conveying speed of the transfer paper P is increased, the amount of heat applied to the
さらに、感光体ドラム1a〜1d表面の水分を除去する水分除去モードをベルト昇温モードと同時に実行するようにしても良い。水分除去モードは、現像装置3a〜3d内のトナーを感光体ドラム1a〜1d側に供給し、感光体ドラム1a〜1d表面の水分や汚染物質をトナーに吸着させた後、クリーニング装置7a〜7dによって除去するものである。水分除去モードにおけるトナーの供給は、少なくとも感光体ドラム1a〜1dが1周する時間以上継続して行われる。
Further, a moisture removal mode for removing moisture on the surfaces of the
水分除去工程においては、帯電装置2a〜2dによる感光体ドラム1a〜1dの帯電を行わず、感光体ドラム1a〜1dの表面電位が0V(グランド)付近の状態で現像装置3a〜3dに現像バイアスを印加してドラム表面にトナーを供給する方法を用いることが好ましい。この方法によれば、帯電装置2a〜2dからの放電による帯電生成物が発生せず、その結果、水分除去効率が向上する。
In the water removal step, the charging
図5は、本実施形態のカラープリンター100におけるベルト昇温モードの実行時の制御例を示すフローチャートである。必要に応じて図1〜図4を参照しながら、図5のステップに沿ってベルト昇温モードの実行手順について説明する。
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of control when the belt temperature increasing mode is executed in the
パソコン等の上位機器からの印字命令を受信することにより印字が開始されると(ステップS1)、機内温度センサー97及び機外湿度センサー98により検出された機内温度及び機外湿度データがCPU91に送信される(ステップS2)。一方、CPU91から定着装置13に制御信号が送信され、定着装置13の昇温も同時に開始する。
When printing is started by receiving a print command from a host device such as a personal computer (step S1), the in-machine temperature and out-of-machine humidity data detected by the in-machine temperature sensor 97 and the out-of-
次いで、送信された温湿度データに基づいてベルト昇温モードを実行するか否かが判断される(ステップS3)。この判断は、ROM92(またはRAM93)に記憶された環境補正テーブルにより再搬送回数が0回であるか否かで決定される。ベルト昇温モードを実行する場合は(ステップS3でYes)、温湿度データに対応する再搬送回数が選定される(ステップS4)。また、ローラー接離機構31により一次転写ローラー6a〜6dを感光体ドラム1a〜1dから離間させる(ステップS5)。これにより、中間転写ベルト8が感光体ドラム1a〜1dから離間した一次転写離間状態となる。そして、定着温度が所定温度まで上昇するのを待って(ステップS6)、手差しトレイ16bからベルト昇温モード用の転写紙P(ミスコピー紙等)が給送される(ステップS7)。
Next, it is determined whether or not to execute the belt temperature increase mode based on the transmitted temperature and humidity data (step S3). This determination is made based on whether or not the number of re-conveyances is 0 based on the environment correction table stored in the ROM 92 (or RAM 93). When the belt temperature raising mode is executed (Yes in step S3), the number of re-conveyances corresponding to the temperature / humidity data is selected (step S4). Further, the
給送された転写紙Pは定着装置13を通過して加温され、反転搬送路18を経由して二次転写ニップ部Nの上流側に再搬送される(ステップS8)。このとき、2回目以降の再搬送においては、直前の再搬送時に転写紙Pが接触した中間転写ベルト8の領域の直後に転写紙Pが接触するようにレジストローラー対12bにより再搬送タイミングが調整される。その後、ステップS4で選定された所定回数だけ再搬送されたか否かが判断され(ステップS9)、所定回数に到達していない場合(ステップS9でNo)はステップS8に戻り、二次転写ニップ部Nへの転写紙Pの再搬送動作を繰り返す。また、感光体ドラム1a〜1d表面の水分を除去する水分除去モードを実行する場合はベルト昇温モードの実行中に同時に実行する。
The fed transfer paper P passes through the fixing
ステップS9において所定回数の再搬送が終了している場合(ステップS9でYes)は、再搬送した転写紙Pを排出トレイ20に排出し(ステップS10)、一次転写ローラー6a〜6dを感光体ドラム1a〜1dに接触させる(ステップS11)。そして、用紙カセット16aから印字用の転写紙Pを給送し(ステップS12)、画像形成部Pa〜Pdにおいて形成され、中間転写ベルト8上に一次転写されたトナー像を二次転写ニップ部Nにおいて転写紙P上に二次転写し、定着装置13を通過してトナー像を転写紙Pに定着させる印字動作を行う(ステップS13)。その後、印字が終了しているか否かが判断され(ステップS14)、連続印字中の場合はステップS12に戻り、印字動作を繰り返す(ステップS13)。そして、印字が終了した時点で処理を終了する。
If re-conveyance has been completed a predetermined number of times in Step S9 (Yes in Step S9), the re-conveyed transfer paper P is discharged to the discharge tray 20 (Step S10), and the
また、ステップS3で再搬送回数が0回、即ちベルト昇温モードを実行しない場合は、定着温度の上昇(ステップS15)を待って印字用の転写紙Pを給送する(ステップS12)。以下、同様にして温湿度データの送信から転写紙Pの給送及び印字動作までを印字終了まで繰り返す(ステップS2〜S14)。 In step S3, when the number of re-conveyances is 0, that is, when the belt temperature raising mode is not executed, the transfer paper P for printing is fed after waiting for the fixing temperature to rise (step S15) (step S12). Thereafter, the process from the transmission of the temperature / humidity data to the feeding of the transfer paper P and the printing operation are repeated until the printing is completed (steps S2 to S14).
なお、ベルト昇温モード実行時の定着温度を上昇させて制御を行う場合、及びベルト昇温モード実行時の再搬送速度を速くする場合についても図5と全く同様の手順により行われる。即ち、ベルト昇温モード実行時の定着温度を上昇させる場合は、図5のステップS6における定着温度をステップS15における印字時の定着温度よりも高く設定すれば良い。また、再搬送速度を速くする場合は、ステップS7におけるベルト昇温モード用の転写紙Pの再搬送速度をステップS12における印字用転写紙Pの搬送速度よりも速く設定すれば良い。 Note that when the control is performed by increasing the fixing temperature when the belt temperature raising mode is executed and when the re-conveying speed is increased when the belt temperature raising mode is executed, the same procedure as in FIG. 5 is performed. That is, when the fixing temperature at the time of executing the belt temperature raising mode is increased, the fixing temperature in step S6 in FIG. 5 may be set higher than the fixing temperature at the time of printing in step S15. In order to increase the re-conveying speed, the re-conveying speed of the transfer paper P for the belt heating mode in step S7 may be set faster than the conveying speed of the printing transfer paper P in step S12.
図5の制御によれば、カラープリンター100内部の温度とカラープリンター100外部の湿度とに基づいてベルト昇温モードの要否が決定されるため、結露の発生し易い条件を検知してベルト昇温モードが自動的に実行される。これにより、ユーザー自身がベルト昇温モードを設定する必要がなくなり、モード設定ミスや設定忘れを回避することができる。また、結露防止のためにカラープリンター100の電源を継続して入れておく必要もないため、消費電力も削減できる。
According to the control in FIG. 5, whether or not the belt temperature raising mode is necessary is determined based on the temperature inside the
さらに、カラープリンター100内部の温度とカラープリンター100外部の湿度とに基づいて、ベルト昇温モード実行時の転写紙Pの再搬送回数が最適値に自動設定されるため、画像処理効率を大幅に低下させることなくベルト昇温モードを実行可能となる。
Furthermore, since the number of re-transfers of the transfer paper P when the belt heating mode is executed is automatically set to an optimum value based on the temperature inside the
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態においては、機内温度及び機外湿度に対応した環境補正テーブルを用いてベルト昇温モードを制御しているが、機外湿度センサー98に代えて装置内部の湿度を検知する機内湿度センサーを設け、機内温度及び機内湿度に対応した環境補正テーブルを用いてベルト昇温モードを制御することも可能である。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention. For example, in the above-described embodiment, the belt temperature increase mode is controlled using the environment correction table corresponding to the in-machine temperature and the outside humidity, but the in-machine humidity for detecting the humidity inside the apparatus instead of the out-of-
また、本発明は図1に示したようなカラープリンター100に限られるものではなく、カラー複写機、デジタル複合機、ファクシミリ等の、中間転写式の種々の画像形成装置にも適用できるのはもちろんである。
Further, the present invention is not limited to the
また、図6に示すように、ブラックの画像が形成される1つの感光体ドラム1dと、感光体ドラム1dに対向する1つの一次転写ローラー6dが中間転写ベルト8を挟んで配置された中間転写ユニット30と、を備えた中間転写式のモノクロプリンターにも同様に適用可能である。図1に示したカラープリンター100では中間転写ベルト8に吸着された水分は4つの感光体ドラム1a〜1dに分散して移行するが、図6の構成では中間転写ベルト8に吸着された水分が感光体ドラム1dに集中して移行する。その結果、中間転写式のモノクロ印字ではカラー印字に比べて像流れの発生が顕著となる。従って、中間転写式のモノクロプリンターにおいてベルト昇温モードを実行することは特に効果的である。
Further, as shown in FIG. 6, an intermediate transfer in which one
本発明は、像担持体上に掲載されたトナー像を中間転写ベルトに一次転写した後、さらに中間転写体から記録媒体上にトナー像を二次転写する中間転写式の画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、ベルト昇温モードを実行することで中間転写ベルトを迅速に暖めることができ、中間転写ベルトから像担持体への水分の移行を抑制して像流れの発生を効果的に抑制可能となる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for an intermediate transfer type image forming apparatus in which a toner image posted on an image carrier is primarily transferred to an intermediate transfer belt, and then the toner image is secondarily transferred from the intermediate transfer member onto a recording medium. It is. By utilizing the belt temperature raising mode, the intermediate transfer belt can be quickly warmed by using the present invention, and the transfer of moisture from the intermediate transfer belt to the image carrier is suppressed, thereby effectively generating the image flow. It becomes possible to suppress.
1a〜1d 感光体ドラム(像担持体)
3a〜3d 現像装置
6a〜6d 一次転写ローラー(一次転写部材)
8 中間転写ベルト
9 二次転写ローラー(二次転写部材)
13 定着装置
18 反転搬送路
31 ローラー接離機構
90 制御部
91 CPU
92 ROM
93 RAM
97 機内温度センサー(温度検知装置)
98 機外湿度センサー(湿度検知装置)
100 カラープリンター
1a to 1d Photosensitive drum (image carrier)
3a to
8
DESCRIPTION OF
92 ROM
93 RAM
97 Air temperature sensor (temperature detector)
98 External humidity sensor (humidity detector)
100 color printer
Claims (12)
該像担持体に隣接して配置される無端状の中間転写ベルトと、
該中間転写ベルトを挟んで前記像担持体に対向配置され、前記像担持体上に形成されたトナー像を前記中間転写ベルト上に一次転写する一次転写部材と、
該一次転写部材を前記中間転写ベルトに対し接近する方向に移動することにより前記中間転写ベルトを前記像担持体に圧接し、前記一次転写部材を前記中間転写ベルトから離間する方向に移動することにより前記中間転写ベルトを前記像担持体から離間させる接離機構と、
該中間転写ベルトに接触して二次転写ニップ部を形成し、前記二次転写ニップ部を通過する記録媒体に前記中間転写ベルト上に一次転写されたトナー像を二次転写する二次転写部材と、
前記二次転写ニップ部においてトナー像が二次転写された記録媒体を加熱および加圧してトナー像を溶融定着させる定着装置と、
該定着装置を通過した記録媒体を前記二次転写ニップ部に再搬送するための反転搬送路と、
前記接離機構、前記中間転写ベルト、および前記定着装置の駆動制御、並びに前記記録媒体の搬送制御を行う制御部と、
を備えた画像形成装置において、
前記制御部は、前記中間転写ベルトを前記像担持体から離間させた状態で前記中間転写ベルトを回転駆動し、前記定着装置により加熱された記録媒体を、前記反転搬送路を経由して前記二次転写ニップ部に複数回再搬送することにより前記中間転写ベルトを加温するベルト昇温モードを実行可能であることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier on which a toner image is formed;
An endless intermediate transfer belt disposed adjacent to the image carrier;
A primary transfer member that is disposed opposite to the image carrier with the intermediate transfer belt interposed therebetween, and that primarily transfers a toner image formed on the image carrier onto the intermediate transfer belt;
By moving the primary transfer member in a direction approaching the intermediate transfer belt, the intermediate transfer belt is pressed against the image carrier, and the primary transfer member is moved away from the intermediate transfer belt. A contact / separation mechanism for separating the intermediate transfer belt from the image carrier;
A secondary transfer member that forms a secondary transfer nip portion in contact with the intermediate transfer belt and secondary-transfers the toner image primarily transferred onto the intermediate transfer belt onto a recording medium that passes through the secondary transfer nip portion. When,
A fixing device that heats and pressurizes the recording medium onto which the toner image is secondarily transferred in the secondary transfer nip portion to melt and fix the toner image;
A reverse conveyance path for re-conveying the recording medium that has passed through the fixing device to the secondary transfer nip portion;
A control unit that performs drive control of the contact / separation mechanism, the intermediate transfer belt, and the fixing device, and transport control of the recording medium;
In an image forming apparatus comprising:
The control unit rotationally drives the intermediate transfer belt in a state where the intermediate transfer belt is separated from the image carrier, and causes the recording medium heated by the fixing device to pass through the reverse conveyance path to the second medium. An image forming apparatus, wherein a belt temperature raising mode for heating the intermediate transfer belt by re-conveying a plurality of times to a next transfer nip portion can be executed.
前記制御部は、直前の再搬送において記録媒体が接触した前記中間転写ベルト上の領域と重ならない領域に記録媒体を接触させるように前記レジストローラー対からの記録媒体の再搬送タイミングを調整することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 A registration roller pair that adjusts the conveyance timing of the recording medium to the secondary transfer nip is provided upstream of the secondary transfer nip with respect to the conveyance direction of the recording medium.
The control unit adjusts the re-transport timing of the recording medium from the pair of registration rollers so that the recording medium comes into contact with an area that does not overlap the area on the intermediate transfer belt with which the recording medium has contacted in the previous re-transport. The image forming apparatus according to claim 3.
前記中間転写ベルト上に前記トナー像が一次転写された後の前記像担持体表面の残留トナーを除去するクリーニング装置と、を備え、
前記水分除去モードは、前記現像装置内のトナーを前記像担持体側にトナーを供給し、前記像担持体表面の水分を吸着させたトナーを前記クリーニング装置によって除去することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。 A developing device for forming the toner image by attaching toner to an electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier;
A cleaning device that removes residual toner on the surface of the image carrier after the toner image is primarily transferred onto the intermediate transfer belt,
7. The moisture removal mode is characterized in that the toner in the developing device is supplied to the image carrier side, and the toner adsorbing moisture on the surface of the image carrier is removed by the cleaning device. The image forming apparatus described in 1.
装置内部または外部の湿度を検知する湿度検知装置と、
を備え、
前記制御部は、前記温度検知装置及び湿度検知装置により検知された温度及び湿度に応じて前記ベルト昇温モードを実行するか否かを決定することを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の画像形成装置。 A temperature detection device for detecting the temperature inside the device;
A humidity detector that detects humidity inside or outside the device;
With
The said control part determines whether the said belt temperature rising mode is performed according to the temperature and humidity detected by the said temperature detection apparatus and a humidity detection apparatus, The Claim 1 thru | or 7 characterized by the above-mentioned. The image forming apparatus according to any one of the above.
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JP7494062B2 (en) | 2020-09-09 | 2024-06-03 | キヤノン株式会社 | Image forming device |
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- 2016-12-08 JP JP2016238775A patent/JP2018097039A/en active Pending
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