JP2018132673A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真記録方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic recording type copying machine or printer.
複写機、プリンタ又はファクシミリ装置等の電子写真プロセスを利用した画像形成装置は、入力された画像情報に応じたレーザー光を予め一様に帯電した感光ドラムに照射して静電潜像を得る。そして、画像形成装置では、現像装置から供給されるトナーにより静電潜像を現像して感光ドラムにトナー像を形成し、感光ドラムに形成したトナー像を転写手段により用紙に転写し、用紙に転写したトナー像を加熱定着することにより用紙に画像形成を行う。 An image forming apparatus using an electrophotographic process, such as a copying machine, a printer, or a facsimile machine, irradiates a photosensitive drum that is uniformly charged in advance with a laser beam corresponding to input image information to obtain an electrostatic latent image. In the image forming apparatus, the electrostatic latent image is developed with toner supplied from the developing device to form a toner image on the photosensitive drum, and the toner image formed on the photosensitive drum is transferred to a sheet by a transfer unit, and is transferred to the sheet. An image is formed on a sheet by heat-fixing the transferred toner image.
かかる転写手段において定電圧制御を行なう場合に、特定の条件下において、用紙の搬送方向の後端が転写ニップ部を抜けた瞬間に、転写手段と転写手段に対向する感光ドラムとの間に過剰な電流が流れる。ここで、特定の条件下とは、厚紙や乾燥紙など用紙の電気抵抗が高い場合や、高印字画像の印刷によって用紙上のトナー層抵抗が高い場合等である。このような過剰な電流は、紙及びトナーの抵抗体が転写ニップを抜ける際の大きな抵抗変動により、及び抵抗体が介在していた部分の微小な空隙で絶縁破壊が起こることにより生じる。 When constant voltage control is performed in such a transfer unit, an excess amount between the transfer unit and the photosensitive drum facing the transfer unit is detected at the moment when the trailing end of the sheet conveyance direction passes through the transfer nip portion under specific conditions. Current flows. Here, the specific conditions include a case where the electric resistance of the paper such as thick paper or dry paper is high, or a case where the resistance of the toner layer on the paper is high due to printing of a high-print image. Such an excessive current is caused by a large resistance fluctuation when the paper and toner resistors pass through the transfer nip, and by a dielectric breakdown occurring in a minute gap where the resistor was interposed.
このような過剰な電流が流れた場合には、感光ドラム又は転写手段が局所的に強く帯電する現象である電位メモリを生じる。特に、連続通紙による機内昇温で転写手段の抵抗値が低下していた場合には、流れる転写電流の絶対値が大きくなるので、過電流により生じる電位メモリが大きくなる。 When such an excessive current flows, a potential memory is generated which is a phenomenon in which the photosensitive drum or the transfer unit is locally strongly charged. In particular, when the resistance value of the transfer means is reduced due to the temperature rise in the apparatus due to continuous paper passing, the absolute value of the flowing transfer current increases, so that the potential memory generated by the overcurrent increases.
かかる電位メモリを生じた場合には、次に連続通紙される用紙の画像域に黒スジが発生して画像不良となる。黒スジは、作像過程において電位メモリの領域にトナーが多く現像されることで、次に連続通紙される用紙の画像域に現れる濃いスジである。 When such a potential memory is generated, black streaks occur in the image area of the next sheet that is continuously passed, resulting in an image defect. The black streaks are dark streaks appearing in the image area of the next sheet to be continuously fed by developing a large amount of toner in the potential memory area in the image forming process.
これに対して、特許文献1は、通紙中に転写手段に流れる転写電流を検知して転写電圧を制御するATVC制御(Active Transfer Voltage Control)を行う画像形成装置を開示している。かかる画像形成装置では、転写手段及び用紙の抵抗を考慮した合成抵抗を検知し、用紙に対して適切な電圧制御を行なう。ATVC制御では、感光ドラムの非画像部に対して転写手段に予め設定した定電流又は定電圧を印加し、この際に転写手段に流れる電圧又は電流に基づいて画像形成時に転写手段の耐久抵抗変動及び環境抵抗変動等に適応した定電圧制御を行う。
On the other hand,
また、特許文献2は、ベルトの2次転写時に用紙の後端が抜けた箇所が次の作像工程の紙間に位置するように制御することによって画像不良を防止する画像形成装置を開示している。
Further,
しかしながら、特許文献1においては、用紙の搬送方向の後端が転写ニップを抜けた際の過電流を考慮して電圧制御を行っていないため、電位メモリによる画像不良を生じるという課題を有する。また、特許文献2においては、紙間を延長する制御を行った際に生産性の低下を招くという課題を有する。
However, in
本発明の目的は、生産性を低下させることなく電位メモリによる画像不良を抑制することができる画像形成装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of suppressing image defects caused by a potential memory without reducing productivity.
本発明に係る画像形成装置は、トナー像が形成される像担持体と、前記像担持体に接触して形成した転写ニップ部において転写バイアスを印加することで前記像担持体に形成されたトナー像を転写媒体に転写させる転写手段と、転写媒体の搬送方向の後端が前記転写ニップ部を通過した際に前記転写手段と前記像担持体との間に流れる転写電流に応じて、転写媒体の前記後端が前記転写ニップ部を通過する際の前記転写バイアスを制御する制御手段と、を有することを特徴とする。 The image forming apparatus according to the present invention includes an image carrier on which a toner image is formed and a toner formed on the image carrier by applying a transfer bias at a transfer nip formed in contact with the image carrier. A transfer unit that transfers an image to a transfer medium, and a transfer medium according to a transfer current that flows between the transfer unit and the image carrier when the rear end in the transport direction of the transfer medium passes through the transfer nip. Control means for controlling the transfer bias when the rear end of the sheet passes through the transfer nip portion.
本発明によれば、生産性を低下させることなく電位メモリによる画像不良を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress image defects caused by a potential memory without reducing productivity.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<画像形成装置の構成>
本発明の実施の形態に係る画像形成装置Aの構成について、図1から図3を参照しながら、詳細に説明する。
<Configuration of image forming apparatus>
The configuration of the image forming apparatus A according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
画像形成装置Aは、装置本体100と、画像読取装置200と、CPU300と、転写定電圧回路311と、転写電流検知回路321と、を有している。
The image forming apparatus A includes an apparatus
装置本体100は、装置本体100の上部に設けられた画像読取装置200で読み取った原稿の画像に基づいて、用紙Pに画像を形成する。具体的には、装置本体100は、用紙給紙部10と、画像形成部20と、定着部30と、用紙排出部40と、用紙再給紙部50と、を有している。
The apparatus
用紙給紙部10は、用紙Pを画像形成部20に給紙する。用紙給紙部10は、給紙カセット11と、ピックアップローラ12と、分離ローラ対13と、給紙ローラ対14と、レジストローラ対15と、を備えている。また、用紙給紙部10は、手差用紙トレイ16と、供給ローラ17と、分離パッド18と、供給ローラ対19と、用紙検知センサS1と、レジ前センサS2と、を備えている。
The
給紙カセット11は、用紙Pを積載して収納する。
The
ピックアップローラ12は、回転することにより、給紙カセット11に収納されている用紙Pを分離ローラ対13に給送する。
The
分離ローラ対13は、正転ローラと反転ローラとを備え、ピックアップローラ12により給送される用紙Pが重送されている場合に、重送されている用紙Pを1枚に分離して給紙パスPS1を介して給紙ローラ対14に向けて搬送する。
The
給紙ローラ対14は、分離ローラ対13から給紙パスPS1を介して搬送されてきた用紙Pをレジストローラ対15に向けて搬送する。
The paper feed roller pair 14 transports the paper P transported from the
レジストローラ対15は、回転を停止している際に、給紙ローラ対14又は再給紙ローラ対53から搬送されてきた用紙Pの先端がニップに倣うことで用紙Pの斜行を矯正する。レジストローラ対15は、所定のタイミングで回転を開始して、感光ドラム21に形成されたトナー像が転写ニップ部N1に搬送されるタイミングに合わせて、用紙Pを転写ニップ部N1に搬送する。
When the rotation of the
手差用紙トレイ16は、用紙Pを積層する。
The
供給ローラ17及び分離パッド18は、手差用紙トレイ16に積層されている用紙Pを1枚に分離して供給ローラ対19に給送する。
The
供給ローラ対19は、供給ローラ17及び分離パッド18により給送される用紙Pを給紙ローラ対14に向けて搬送する。
The
用紙検知センサS1は、給紙カセット11に用紙Pが収納されているか否かを検知する。
The paper detection sensor S1 detects whether or not the paper P is stored in the
レジ前センサS2は、用紙Pの先端がレジストローラ対15のニップに到達するタイミングを検知する。
The pre-registration sensor S <b> 2 detects the timing at which the leading edge of the paper P reaches the nip of the
画像形成部20は、用紙給紙部10から給紙された用紙Pに画像を形成し、画像を形成した用紙Pを定着部30に向けて搬送する。画像形成部20は、感光ドラム21と、帯電ローラ22と、レーザユニット23と、現像ローラ24と、転写ローラ25と、を備えている。画像形成部20は、感光ドラム21と転写ローラ25とが接触する接触転写ローラ方式を採用している。
The
像担持体としての感光ドラム21は、帯電ローラ22により一様に帯電した状態となる。感光ドラム21には、レーザユニット23からレーザ光が照射されることにより、帯電ローラ22によって帯電された表面のうちのレーザ光が照射された部分の電荷が除去されて、画像情報に対応した静電潜像が形成される。感光ドラム21には、静電潜像に現像ローラ24より現像剤が供給されることによりトナー像が形成される。感光ドラム21は、回転することにより、形成されたトナー像を転写ニップ部N1に搬送する。
The
帯電ローラ22は、所定のバイアス電圧が印加され、回転中の感光ドラム21の表面と接触して回転することにより、感光ドラム21の表面を均一に帯電させる。
The charging
レーザユニット23は、画像読取装置200によって読み取られた原稿の画像情報、又は外部から送信された画像情報に対応したレーザ光を、感光ドラム21に照射する。
The
現像ローラ24は、感光ドラム21に形成された静電潜像に現像剤を付着させることにより感光ドラム21にトナー像を形成する。
The developing
転写手段としての転写ローラ25は、単層構造であり、図3に示すように、金属軸体25aと、金属軸体25aの外周に形成される導電性発泡体層25bと、金属軸体25aと導電性発泡体層25bとを接着する接着層25cと、から主に構成されている。転写ローラ25は、感光ドラム21と接触して転写ニップ部N1を形成している。転写ローラ25は、レジストローラ対15から搬送されてきた転写媒体としての用紙Pを転写ニップ部N1において挟持搬送し、転写定電圧回路311から転写バイアスが印加された際に、感光ドラム21に形成されたトナー像を用紙Pに転写させる。転写ローラ25は、トナー像を転写させた用紙Pを定着ニップ部N2に向けて搬送する。
The
定着部30は、加熱ローラ方式を採用しており、画像形成部20から搬送されてきたトナー像が形成された用紙Pにトナー像を定着させ、トナー像を定着させた用紙Pを用紙排出部40に向けて搬送する。定着部30は、定着ローラ31と、加圧ローラ32と、定着センサS3と、を備えている。
The fixing
定着ローラ31は、内部に配置されたハロゲンランプ等の熱源により所定の定着温度に加熱されるアルミローラ等で構成されている。
The fixing
加圧ローラ32は、定着ローラ31に接触して所定の圧力で定着ローラ31を加圧することによって定着ニップ部N2を形成している。加圧ローラ32は、転写ニップ部N1から搬送されてきたトナー像が形成された用紙Pを定着ニップ部N2において挟持搬送及び加熱加圧することにより、用紙Pにトナー像を定着させる。加圧ローラ32は、定着ニップ部N2においてトナー像を定着させた用紙Pを排出ローラ対41に向けて搬送する。
The
定着センサS3は、用紙Pの先端が定着ニップ部N2を抜けたことを検知する。 The fixing sensor S3 detects that the leading edge of the paper P has passed through the fixing nip portion N2.
なお、定着部30は、セラミックヒータ等の熱源を、端部レスフィルムを介して加圧ローラ32が加圧することで定着ニップ部N2を形成し、定着ニップ部N2において用紙Pを挟持搬送及び加熱加圧するオンデマンド定着方式を用いても良い。
The fixing
用紙排出部40は、定着部30から搬送されてきた用紙Pを装置本体100の外部に排出、又は用紙再給紙部50に向けて搬送する。用紙排出部40は、排出ローラ対41と、排出トレイ42と、を備えている。
The
排出ローラ対41は、用紙Pの片面に画像を形成する場合に、定着ニップ部N2から搬送されてきた用紙Pを排出トレイ42に排出する。排出ローラ対41は、用紙Pの両面に画像を形成する場合に、片面に画像形成された用紙Pの先端が定着センサS3を抜けた後、用紙Pの後端が排出ローラ対41を抜ける前に一旦停止する。排出ローラ対41は、一旦停止した後に逆回転して用紙Pを反転させて、再給紙ローラ対51に向けて搬送する。
The
用紙再給紙部50は、定着部30の側方に設けられ、用紙排出部40から搬送されてきた用紙Pを用紙給紙部10に向けて搬送する。用紙再給紙部50は、再給紙ローラ対51と、再給紙ローラ対52と、再給紙ローラ対53と、を備えている。
The
再給紙ローラ対51は、排出ローラ対41から搬送されてきた用紙Pを、再給紙パスPS2を介して再給紙ローラ対52に向けて搬送する。
The refeed roller pair 51 transports the paper P conveyed from the
再給紙ローラ対52は、再給紙ローラ対51から再給紙パスPS2を介して搬送されてきた用紙Pを、再給紙パスPS2を介して再給紙ローラ対53に向けて搬送する。
The
再給紙ローラ対53は、再給紙パスPS2を介して再給紙ローラ対52から搬送されてきた用紙Pを、レジストローラ対15に向けて搬送する。
The
CPU300は、転写ローラ25に印加する転写バイアスを制御する。CPU300は、図2に示すように、メモリ301と、転写定電圧制御部310と、を備えている。
The
メモリ301は、所定の閾値を予め記憶している。
The
制御手段としての転写定電圧制御部310は、転写定電圧回路311を制御して、転写定電圧回路311から転写ローラ25に定電圧の転写バイアスを印加させる。転写定電圧制御部310は、転写電流検知回路321から入力した転写電流の測定値に応じて、用紙Pの後端が転写ニップ部N1を通過する際の転写バイアスを制御する。具体的には、転写定電圧制御部310は、転写電流検知回路321から入力した転写電流の測定値とメモリ301に記憶している閾値とに基づいて、用紙Pの後端が転写ニップ部N1を通過する際の転写バイアスを制御する。転写定電圧制御部310は、転写バイアスの制御として、転写バイアスの低下速度及び転写バイアスを低下させるタイミングを制御する。
A transfer constant
転写定電圧回路311は、転写定電圧制御部310の制御に従って、転写ローラ25の金属軸体25aに対して現像剤と逆極性の転写バイアスを印加する。転写バイアスは、ここではマイナス極性のトナーと逆極性のプラス極性の直流電圧+2.0kVを例示する。
The transfer
転写電流測定手段としての転写電流検知回路321は、転写定電圧回路311から転写ローラ25に転写バイアスが印加された際に、感光ドラム21と転写ローラ25との間に流れる転写電流を測定する。かかる転写電流は、通紙時の用紙Pの抵抗を含む負荷全体の抵抗に応じて変動する。転写電流検知回路321は、転写電流の測定値を転写定電圧制御部310に出力する。
A transfer
<電位メモリの発生メカニズム>
本発明の実施の形態に係る電位メモリの発生メカニズムについて、図4から図6を参照しながら、詳細に説明する。
<Generation mechanism of potential memory>
The generation mechanism of the potential memory according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
転写定電圧制御の場合には、転写ローラ25、用紙P又はトナー印字量等の負荷に応じて転写電流が変動する。
In the case of the transfer constant voltage control, the transfer current varies depending on the load such as the
図4に示すように、通紙前において、定電圧V1を転写ローラ25に印加した際に感光ドラム21と転写ローラ25との間に流れる転写電流I1は、I1=V1/RTrとなる。これより、転写電流I1は、主に転写ローラ25の抵抗RTrで決まる。定電圧V1は、ここでは+1.0kVを例示する。また、転写ローラ25の抵抗RTrは、ここでは約106Ωを例示する。
As shown in FIG. 4, the transfer current I 1 flowing between the
図5に示すように、用紙Pが搬送されて転写ニップ部N1において挟持された場合には、転写ローラ25の抵抗RTrに、用紙Pの抵抗Rpaper及びトナー層の抵抗Rtoner(表面抵抗:約1010Ω/□)を加えた合成抵抗を生じる。従って、この場合の転写電流I2は、I2=V2/(RTr+Rpaper+Rtoner)となり、通紙前よりも低下する。
As shown in FIG. 5, when the sheet P is nipped in the transfer nip portion N1 is conveyed, the resistance R Tr of the
そこで、厚紙や低湿環境の放置紙等の高抵抗紙を通紙する場合、又はトナー印字量が多い場合等の負荷が大きい場合の転写性を確保するために、転写ローラ25に印加する定電圧V2を通紙前の定電圧V1よりも高くする。これにより、用紙Pに流れる転写電流I2が通紙前の転写電流I1に略等しくなる(I2 ≒I1)。定電圧V2は、ここでは+2.0kVを例示する。
Therefore, a constant voltage applied to the
図6に示すように、用紙Pの搬送方向の後端(以下、単に「後端」と記載する)が転写ニップ部N1を抜ける場合には、定電圧V2は、用紙Pの抵抗Rpaper及びトナー層の抵抗Rtonerのない空間に印加される。これより、感光ドラム21と転写ローラ25との間で絶縁破壊が起こって過剰な転写電流I3が流れ(I3 >> I2 ≒I1及びI3=V2/RTr)、感光ドラム21が局所的に強くプラス帯電する電位メモリを生じる。
As shown in FIG. 6, when the rear end in the transport direction of the paper P (hereinafter simply referred to as “rear end”) passes through the transfer nip portion N < b > 1, the constant voltage V < b > 2 is the resistance R paper of the paper P. and applied to the resistor R no toner space in the toner layer. As a result, dielectric breakdown occurs between the
このような電位メモリを生じた場合には、その後に帯電ローラ22により感光ドラム21の電位を均一にできず、現像ローラ24から供給されるトナーが電位メモリ部に引き寄せられることにより、用紙Pの画像域に黒いスジが転写されて画像不良となる。
When such a potential memory is generated, the potential of the
<転写バイアス制御処理>
本発明の実施の形態に係る転写バイアス制御処理について、図7及び図8を参照しながら、詳細に説明する。
<Transfer bias control process>
The transfer bias control process according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
図8において、図8(a)は、転写電流の推移を示しており、図8(b)は、転写定電圧の推移を示している。図8は、通紙中の転写電流I2が30μAである場合を示している。 8A shows the transition of the transfer current, and FIG. 8B shows the transition of the transfer constant voltage. 8, the transfer current I 2 in the sheet passing shows a case where 30 .mu.A.
図7に示す転写バイアス制御処理は、用紙Pの後端が転写ニップ部N1を抜けた際に流れる転写電流の電流値と所定の閾値との比較結果に応じて、連続通紙における用紙Pの後端から紙間における転写定電圧を切り替える処理である。転写バイアス制御処理は、画像形成装置Aにおいてコピー動作を開始することにより開始される。 The transfer bias control process shown in FIG. 7 is performed in accordance with the comparison result between the current value of the transfer current that flows when the trailing edge of the paper P passes through the transfer nip portion N1 and a predetermined threshold value. This is a process of switching the transfer constant voltage between the trailing edge and the sheet. The transfer bias control process is started when the image forming apparatus A starts a copy operation.
まず、転写定電圧制御部310は、通紙中に流れる転写電流I2の測定値と用紙Pの後端が転写ニップ部N1を抜けた際に流れる転写電流I3の測定値とを転写電流検知回路321より取得する(S1)。
First, the transfer constant
次に、転写定電圧制御部310は、転写電流I2の測定値と転写電流I3の測定値との差の絶対値である電流差ΔIを求める(S2)。
Then, the transfer constant
次に、転写定電圧制御部310は、電流差ΔIが第2の閾値としての閾値T1以下であるか否かを判定する(S3)。閾値T1は、通紙中に流れる転写電流I2よりも小さく、特に通紙中に流れる転写電流I2の2分の1の値であることが好ましい。閾値T1は、ここでは15μAを例示する。
Next, the transfer constant
転写定電圧制御部310は、電流差ΔIが閾値T1以下の場合に(S3:Yes)、通常の紙間定電圧制御を行う(S4)。具体的には、転写定電圧制御部310は、電流差ΔIが閾値T1以下の場合に、紙間メモリを防止するために、図8(b)に示すように通紙直後に転写電圧を落とす通常制御を行なう。
When the current difference ΔI is equal to or less than the threshold value T1 (S3: Yes), the transfer constant
一方、転写定電圧制御部310は、電流差ΔIが閾値T1より大きい場合に(S3:No)、電流差ΔIが第1の閾値としての閾値T2(T1<T2)以下であるか否かを判定する(S5)。閾値T2は、通紙中に流れる転写電流I2と同一の値であることが好ましい。閾値T2は、ここでは30μAを例示する。
On the other hand, when the current difference ΔI is larger than the threshold T1 (S3: No), the transfer constant
転写定電圧制御部310は、電流差ΔIが閾値T2以下の場合に(S5:Yes)、次に用紙Pの後端が転写ニップ部N1を抜けた後に、転写ローラ25に印加する転写バイアスを緩やかに又は段階的に低下させる第1の制御を実行する(S6)。
When the current difference ΔI is equal to or smaller than the threshold T2 (S5: Yes), the transfer constant
具体的には、転写定電圧制御部310は、電流差ΔIが図8(a)に示す電流差ΔI2より大きく、且つ図8(a)に示す電流差ΔI3以下の場合に、過電流により感光ドラム21に電位メモリを生じる。この場合に、転写定電圧制御部310は、図8(b)に示すように、第1の制御を実行する。
Specifically, the transfer constant
ここで、電流差ΔI2は、閾値T1に等しい。例えば、閾値T1が15μA且つ転写電流I2が30μAの場合に、電流差ΔI2は15μAであり、転写電流I2と電流差ΔI2との加算値は45μAである。また、電流差ΔI3は、閾値T2に等しい。例えば、閾値T2が30μA且つ転写電流I2が30μAの場合に、電流差ΔI3は30μAであり、転写電流I2と電流差ΔI3との加算値は60μAである。 Here, the current difference ΔI 2 is equal to the threshold value T1. For example, when the threshold T1 is 15 μA and the transfer current I 2 is 30 μA, the current difference ΔI 2 is 15 μA, and the sum of the transfer current I 2 and the current difference ΔI 2 is 45 μA. The current difference ΔI 3 is equal to the threshold value T2. For example, when the threshold T2 is 30 μA and the transfer current I 2 is 30 μA, the current difference ΔI 3 is 30 μA, and the sum of the transfer current I 2 and the current difference ΔI 3 is 60 μA.
第1の制御における転写バイアスの低下速度は、ここでは通紙域の転写電圧が+2.0kV、紙間電圧+1.0kV、紙間250msecの場合において、4.0V/msecである場合を例示する。また、紙間250msecは、紙間距離50mm及びプロセススピード200mm/secで搬送される場合を例示する。この際の第1の制御における転写バイアスの低下速度は、(2.0−1.0kV)/250msec=4.0V/msecより求めることができる。 Here, the transfer bias lowering rate in the first control is 4.0 V / msec when the transfer voltage in the sheet passing area is +2.0 kV, the sheet voltage +1.0 kV, and the sheet interval 250 msec. . Further, the case where the sheet interval is 250 msec exemplifies a case where the sheet is conveyed at a sheet distance of 50 mm and a process speed of 200 mm / sec. The transfer bias reduction rate in the first control at this time can be obtained from (2.0−1.0 kV) / 250 msec = 4.0 V / msec.
第1の制御を実行することにより、過電流を抑制することができると共に感光ドラム21上の電位メモリ領域の電位コントラスト差が軽減されて、現像されたときの黒スジの濃淡差が少なくなって視認性が低下し、画像不良を解消することができる。
By executing the first control, the overcurrent can be suppressed and the potential contrast difference in the potential memory area on the
一方、転写定電圧制御部310は、電流差ΔIが閾値T2より大きい場合に(S5:No)、次の用紙Pの後端側の余白部分が転写ニップ部N1を抜けた後に、転写ローラ25に印加する転写バイアスを緩やかに又は段階的に低下させる第2の制御を実行する(S7)。ここで、余白部分とは、用紙Pのトナーが印字されていない部分である。
On the other hand, when the current difference ΔI is larger than the threshold T2 (S5: No), the transfer constant
具体的には、転写定電圧制御部310は、電流差ΔIが図8(a)に示す電流差ΔI2よりも大きく、且つ図8(a)に示す電流差ΔI3よりも大きい場合に、過電流により感光ドラム21に電位メモリを生じる。この場合に、転写定電圧制御部310は、図8(b)に示すように、第2の制御を実行する。
Specifically, when the current difference ΔI is larger than the current difference ΔI 2 shown in FIG. 8A and larger than the current difference ΔI 3 shown in FIG. An overcurrent generates a potential memory on the
第2の制御における転写バイアスの低下速度は、ここでは通紙域の転写電圧+2.0kV、紙間電圧+1.0kV、用紙Pの後端の余白と紙間とを合わせた時間0.275secの場合において、3.6V/msecである場合を例示する。また、用紙Pの後端側の余白と紙間とを合わせた時間0.275secは、用紙Pの後端側の余白5mm、紙間距離50mm及びプロセススピード200mm/secで搬送される場合を例示する。この際の第2の制御における転写バイアスの低下速度は、(2.0−1.0kV)/0.275sec=3.6V/msecより求めることができる。 Here, the transfer bias lowering speed in the second control is the transfer voltage of the sheet passing area +2.0 kV, the sheet voltage +1.0 kV, and the time when the margin of the trailing edge of the sheet P and the sheet is combined is 0.275 sec. In the case, the case of 3.6 V / msec is illustrated. Further, the time when the margin of the trailing edge side of the sheet P and the interval between the sheets is 0.275 sec is exemplified as the case where the trailing edge side margin of the sheet P is 5 mm, the distance between the sheets is 50 mm, and the process speed is 200 mm / sec. To do. The transfer bias reduction rate in the second control at this time can be obtained from (2.0−1.0 kV) /0.275 sec = 3.6 V / msec.
第2の制御を実行することにより、過電流を抑制することができると共に感光ドラム21上の電位メモリ領域の電位コントラスト差が軽減されて、現像されたときの黒スジの濃淡差が少なくなって視認性が低下し、画像不良を解消することができる。
By executing the second control, the overcurrent can be suppressed and the potential contrast difference in the potential memory area on the
ここで、第1の制御と第2の制御とは、転写バイアスを低下させるタイミングが異なる。その理由は、電流差ΔIが第1の制御を実行する条件であるΔI2<ΔI≦ΔI3の条件を満たす場合よりも、第2の制御を実行する条件であるΔI3<ΔIの条件を満たす場合の方が放電電流量が多く、感光ドラム21上の電位メモリ強度が大きくなるためである。そのため、第2の制御では、用紙Pの後端の余白から転写バイアスを低下させることで、第1の制御よりも過電流の抑制効果を高めている。
Here, the timing for lowering the transfer bias is different between the first control and the second control. The reason is that the condition of ΔI 3 <ΔI, which is the condition for executing the second control, is set more than when the current difference ΔI satisfies the condition of ΔI 2 <ΔI ≦ ΔI 3 , which is the condition for executing the first control. This is because the amount of discharge current is larger when the voltage is satisfied, and the strength of the potential memory on the
転写定電圧制御部310は、ステップS4、ステップS6又はステップS7の処理の後に、Jobの連続通紙枚数を判断し、その判断結果に基づいて次の通紙でコピー終了か否かを判定する(S8)。
The transfer constant
転写定電圧制御部310は、次の通紙でコピー終了でない場合に(S8:No)、ステップS1の処理に戻る。
The transfer constant
このように、転写定電圧制御部310は、転写定電圧回路311から転写ローラ25に定電圧を印加した際に、用紙P等の負荷で変動する転写電流の経時的な測定結果を転写電流検知回路321より取得し、電流差ΔIを求めて閾値判定を行う。そして、転写定電圧制御部310は、閾値判定の判定結果に応じて第1の制御又は第2の制御を実行することにより、用紙Pの後端が転写ニップ部N1を通過する際の転写定電圧回路311から転写ローラ25に印加される転写バイアスの下げ方を制御する。
In this way, the transfer constant
一方、転写定電圧制御部310は、次の通紙でコピー終了の場合に(S8:Yes)、転写バイアス制御処理を終了する。
On the other hand, the transfer constant
本実施の形態に係る画像形成装置Aは、上記の転写バイアス制御処理を実行することにより、特許文献1及び特許文献2に比べて、図9及び図10に示す優位な効果を奏する。
The image forming apparatus A according to the present embodiment performs the above-described transfer bias control process, thereby providing the advantageous effects shown in FIGS. 9 and 10 as compared with
図9において、図9(a)は転写電流の推移を示し、図9(b)は特許文献1の転写バイアスの推移を示し、図9(c)は特許文献2の転写バイアスの推移を示し、図9(d)は本実施の形態の転写バイアスの推移を示している。
9A shows transition of the transfer current, FIG. 9B shows transition of the transfer bias in
特許文献1では、ATVC制御によって転写手段と用紙との合成抵抗に応じた適切な転写バイアスを設定できるが、用紙の後端が転写ニップ部を抜けた際の過電流を考慮した転写バイアスを設定きないため、電位メモリによる黒スジを生じる。
In
特許文献2では、転写ベルトの体積抵抗値やプロセスカートリッジの走行距離が所定の閾値以下の時にのみ、電位メモリによる画像不良を防止するために紙間を延長するが、生産性低下の課題は回避できない。
In
これに対して本実施の形態では、用紙Pの後端の転写過電流の測定結果に応じて次に通紙される用紙Pの後端から紙間にかけて転写バイアスを制御することで、感光ドラム21上の電位メモリの電位コントラスト差をなくすことができる。これにより、次以降に連続通紙される用紙の画像域に生じる黒スジに対する視認性を低下させることで、生産性を低下させることなく、画像不良を抑制することができる。
On the other hand, in the present embodiment, the photosensitive drum is controlled by controlling the transfer bias from the rear end of the sheet P to be passed next to the sheet according to the measurement result of the transfer overcurrent at the rear end of the sheet P. The potential contrast difference of the
このように、本実施の形態では、用紙Pの搬送方向の後端が転写ニップ部N1を通過した際に転写ローラ25と感光ドラム21との間に流れる転写電流に応じて、用紙Pの後端が転写ニップ部N1を通過する際の転写バイアスを制御する。これにより、転写バイアスを制御して像担持体に生じる電位メモリの電位コントラスト差を小さくすることにより、生産性を低下させることなく画像不良を抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, the trailing edge of the paper P in accordance with the transfer current flowing between the
(変形例)
上記実施の形態において、転写ローラ25に流れる電流を転写電流検知回路321により検知したが、転写に関わる負荷より転写ローラ25に流れる電流値を転写電流予測手段により予測してもよい。具体的には、転写ローラ25の抵抗、用紙Pの抵抗及びトナー印字量のうちの少なくとも2つの測定値又は予測値を用いて転写に関わる負荷を算出し、算出した負荷と印加する転写バイアスとに基づいて転写ローラ25に流れる電流値を予測する。
(Modification)
In the above embodiment, the current flowing through the
転写ローラ25の抵抗は、任意の検知バイアスを転写ローラ25に印加した際の転写電圧若しくは転写電流より計算するATVC制御、又は環境温湿度センサ、通紙カウンタ及びJobの連続通紙条件等から計算することができる。用紙Pの抵抗は、環境温湿度センサ、ユーザーが操作部で設定する用紙坪量及び両面通紙か否かの情報等から計算することができる。トナー印字量は、コピー画像の印字率又は現像濃度等から計算することができる。
The resistance of the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。 Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
具体的には、上記実施の形態において、転写電流検知回路321を用いずに、感光ドラム21の基層に流れる電流値を電流計で測定する等により転写バイアスの印加時に転写ローラ25に流れる電流を測定してもよい。
Specifically, in the above embodiment, the current flowing through the
また、上記実施の形態において、接触転写ローラ方式に限らず、ITBからなる転写ベルトにトナー像を転写させた後に、転写ベルトから用紙Pにトナー像を転写する中間転写ベルト方式を採用してもよい。 Further, in the above embodiment, not only the contact transfer roller method but also an intermediate transfer belt method in which the toner image is transferred to the paper P from the transfer belt after the toner image is transferred to the transfer belt made of ITB. Good.
A 画像形成装置
10 用紙給紙部
11 給紙カセット
12 ピックアップローラ
13 分離ローラ対
14 給紙ローラ対
15 レジストローラ対
16 手差用紙トレイ
17 供給ローラ
18 分離パッド
19 供給ローラ対
20 画像形成部
21 感光ドラム
22 帯電ローラ
23 レーザユニット
24 現像ローラ
25 転写ローラ
25a 金属軸体
25b 導電性発泡体層
25c 接着層
30 定着部
31 定着ローラ
32 加圧ローラ
40 用紙排出部
41 排出ローラ対
42 排出トレイ
50 用紙再給紙部
51 再給紙ローラ対
52 再給紙ローラ対
100 装置本体
200 画像読取装置
300 CPU
301 メモリ
310 転写定電圧制御部
311 転写定電圧回路
321 転写電流検知回路
A
301
Claims (9)
前記像担持体に接触して形成した転写ニップ部において転写バイアスを印加することで前記像担持体に形成されたトナー像を転写媒体に転写させる転写手段と、
転写媒体の搬送方向の後端が前記転写ニップ部を通過した際に前記転写手段と前記像担持体との間に流れる転写電流に応じて、転写媒体の前記後端が前記転写ニップ部を通過する際の前記転写バイアスを制御する制御手段と、
を有す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;
Transfer means for transferring a toner image formed on the image carrier to a transfer medium by applying a transfer bias at a transfer nip formed in contact with the image carrier;
The rear end of the transfer medium passes through the transfer nip according to the transfer current flowing between the transfer means and the image carrier when the rear end of the transfer medium in the transport direction passes through the transfer nip. Control means for controlling the transfer bias when
An image forming apparatus comprising:
転写媒体の前記後端が前記転写ニップ部を通過する際の前記転写バイアスを段階的に低下させる制御を行う、
ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 The control means includes
Performing control to gradually reduce the transfer bias when the trailing edge of the transfer medium passes through the transfer nip portion;
The image forming apparatus according to claim 1.
前記転写電流に応じて、転写媒体の前記後端が前記転写ニップ部を通過する際の前記転写バイアスの低下速度を制御する、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。 The control means includes
In accordance with the transfer current, the transfer bias lowering speed when the rear end of the transfer medium passes through the transfer nip portion is controlled.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
通紙中の前記転写電流と転写媒体の前記後端が前記転写ニップ部を通過した際の前記転写電流との電流差が第1の閾値以下の場合に、転写媒体の前記後端が前記転写ニップ部を通過した際に前記転写バイアスを段階的に低下させる制御を行い、前記電流差が前記第1の閾値より大きい場合に、転写媒体の前記後端側の余白部分が前記転写ニップ部を通過した際に前記転写バイアスを段階的に低下させる制御を行う、
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の画像形成装置。 The control means includes
When the current difference between the transfer current during paper passing and the transfer current when the rear end of the transfer medium passes through the transfer nip is less than or equal to a first threshold, the rear end of the transfer medium is When the current difference is larger than the first threshold value when the transfer bias is lowered step by step when passing through the nip portion, a margin portion on the rear end side of the transfer medium causes the transfer nip portion to pass through the transfer nip portion. Performing control to lower the transfer bias step by step when passing through,
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
通紙中の前記転写電流と同一の値である、
ことを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。 The first threshold is:
It is the same value as the transfer current during paper passing,
The image forming apparatus according to claim 4.
前記電流差が前記第1の閾値よりも大きい第2の閾値を越える場合に、前記転写電流に応じて前記転写バイアスを制御する、
ことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の画像形成装置。 The control means includes
When the current difference exceeds a second threshold value that is greater than the first threshold value, the transfer bias is controlled according to the transfer current;
The image forming apparatus according to claim 4, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
通紙中の前記転写電流より小さい値である、
ことを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。 The second threshold is:
The value is smaller than the transfer current during paper passing.
The image forming apparatus according to claim 6.
前記制御手段は、
転写媒体の前記後端が前記転写ニップ部を通過した際に前記転写電流測定手段により測定した前記転写電流に応じて前記転写バイアスを制御する、
ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の画像形成装置。 A transfer current measuring means for measuring the transfer current;
The control means includes
Controlling the transfer bias according to the transfer current measured by the transfer current measuring means when the trailing edge of the transfer medium passes through the transfer nip portion;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記転写手段の電気抵抗、転写媒体の電気抵抗及び前記トナー像の印字量のうちの少なくとも二つを用いて前記転写電流を予測する転写電流予測手段を有し、
前記制御手段は、
転写媒体の前記後端が前記転写ニップ部を通過した際に前記転写電流予測手段によって予測した前記転写電流に応じて前記転写バイアスを制御する、
ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The control means includes
Transfer current predicting means for predicting the transfer current using at least two of the electrical resistance of the transfer means, the electrical resistance of the transfer medium, and the printing amount of the toner image;
The control means includes
Controlling the transfer bias according to the transfer current predicted by the transfer current predicting means when the trailing edge of the transfer medium passes through the transfer nip portion;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
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