JP2023136038A - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method.
従来、像担持体と転写部材との間の転写領域に正規転写バイアスを印加して、該転写領域を通過する記録材上に該像担持体上のトナー像を転写することにより、該記録材上に画像を形成する画像形成装置が知られている。 Conventionally, a normal transfer bias is applied to a transfer area between an image carrier and a transfer member, and a toner image on the image carrier is transferred onto a recording material passing through the transfer area, thereby transferring the toner image to the recording material. Image forming apparatuses that form images on images are known.
例えば、特許文献1には、中間転写ベルト(像担持体)との間で二次転写部(転写領域)を形成する二次転写外ローラ(転写部材)に、トナーの正規帯電極性とは逆極性の二次転写バイアス(正規転写バイアス)が印加する画像形成装置が開示されている。この画像形成装置では、中間転写ベルトから二次転写外ローラへの意図しないトナー(トナー)の転写を防止して転写材(記録材)の裏面のトナー汚れを抑制する目的で、画像間領域(紙間領域)において二次転写バイアスとは逆極性の逆転写バイアスを印加する。
For example, in
ところが、従来の画像形成装置では、像担持体から転写部材へのトナーの転写(意図しないトナーの転写)を十分に抑制できない場合があった。 However, in conventional image forming apparatuses, transfer of toner from an image carrier to a transfer member (unintentional transfer of toner) may not be sufficiently suppressed in some cases.
上述した課題を解決するために、本発明は、像担持体と転写部材との間の転写領域に正規転写バイアスを印加して、該転写領域を通過する記録材上に該像担持体上のトナー像を転写することにより、該記録材上に画像を形成する画像形成装置であって、所定のタイミングで前記正規転写バイアスとは逆極性の逆転写バイアスを印加する逆転写バイアス印加手段と、前記像担持体上のトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段と、所定の補正タイミングで、所定の逆転写バイアスが印加された状態の前記転写領域を通過した後の所定の条件補正用トナーパターンのトナー付着量を前記トナー付着量検知手段で検知した検知結果に基づき、前記逆転写バイアス印加手段が印加する前記逆転写バイアスを補正する補正手段とを有することを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention applies a regular transfer bias to a transfer area between an image carrier and a transfer member, so that the image on the image carrier is transferred onto a recording material passing through the transfer area. an image forming apparatus that forms an image on the recording material by transferring a toner image; a reverse transfer bias applying means that applies a reverse transfer bias having a polarity opposite to the normal transfer bias at a predetermined timing; toner adhesion amount detection means for detecting the amount of toner adhesion on the image carrier; and toner for predetermined condition correction after passing through the transfer area with a predetermined reverse transfer bias applied at a predetermined correction timing. The present invention is characterized by comprising a correction means for correcting the reverse transfer bias applied by the reverse transfer bias application means based on the detection result of the toner adhesion amount detection means for the toner adhesion amount of the pattern.
本発明によれば、像担持体から転写部材へのトナーの転写を十分に抑制できない状況になっても、逆転写バイアスのバイアス条件を修正して、転写部材に転写してしまうトナーの量を抑制することができる。 According to the present invention, even if the transfer of toner from the image carrier to the transfer member cannot be sufficiently suppressed, the bias conditions of the reverse transfer bias can be corrected to reduce the amount of toner transferred to the transfer member. Can be suppressed.
以下、本発明を、画像形成装置としてのプリンタに適用した一実施形態について説明する。
なお、本発明は、像担持体と転写部材との間の転写領域に正規転写バイアスを印加して、転写領域を通過する記録材上に像担持体上のトナー像を転写することにより、記録材上に画像を形成する画像形成装置であれば、プリンタに限られない。例えば、本発明は、複写機、ファクシミリ、複合機などの画像形成装置にも適用可能である。
An embodiment in which the present invention is applied to a printer as an image forming apparatus will be described below.
Note that the present invention performs recording by applying a regular transfer bias to a transfer region between an image carrier and a transfer member and transferring a toner image on the image carrier onto a recording material passing through the transfer region. The image forming apparatus is not limited to a printer as long as it forms an image on a material. For example, the present invention is also applicable to image forming apparatuses such as copying machines, facsimile machines, and multifunction devices.
図1は、本実施形態のプリンタ100のうち、露光、帯電、現像、転写、定着を行う画像形成工程部分(プロセスエンジン部)を示す概略構成図である。
プリンタ100には、図1に示した構成部材の他に、PC(パソコン)等から送られた画像データを処理して露光データに変換するプリントコントローラ、高電圧を発生させる高圧発生装置、画像形成動作を制御する本体制御部などが設けられている。また、プリンタ100には、記録材としての転写紙115の供給を行う給紙装置、転写紙115を手差し給紙させるための手差しトレイ、及び、画像形成済みの転写紙115が排紙される排紙トレイなどが設けられている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an image forming process section (process engine section) that performs exposure, charging, development, transfer, and fixing in the
In addition to the structural members shown in FIG. 1, the
図1において、本プリンタ100には、像担持体としての中間転写体である無端ベルト状の中間転写ベルト105及び一次転写装置106が設けられている。この中間転写ベルト105は、ベース層、弾性層及びコート層の3層構造となっている。ベース層は、例えば伸びの少ないフッ素系樹脂や、伸びの大きなゴム材料に帆布などの伸びにくい材料を組み合わせた構成とされる。
In FIG. 1, the
また、弾性層は、例えばフッ素系ゴムやアクリロニトリルーブタジエン共重合ゴムなどで構成され、ベース層の上に形成される。また、コート層は、弾性層の表面に、例えばフッ素系樹脂がコーティングされることで形成される。中間転写ベルト105は、4つの支持ローラ112、113、114、119に張架された状態で駆動ローラとしての機能を有する支持ローラ112によって回転駆動される。
The elastic layer is made of, for example, fluorocarbon rubber or acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, and is formed on the base layer. Further, the coat layer is formed by coating the surface of the elastic layer with, for example, a fluororesin. The
中間転写ベルト105の張架部分には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色用の4つの画像形成ユニットが配置されている。各色用の4つの画像形成ユニットは同じ構成で同じ構成部材からなり、図1では同じ構成部材は数字部分を同じ数字で表し、末尾に色識別符号Y(イエロー)、C(シアン)、M(マゼンタ)、K(ブラック)を付している。各画像形成ユニットにはそれぞれ感光体ユニット103Y、103C、103M、103Kや現像装置102Y、102C、102M、102Kが並んで配置されている。現像装置102Y、102C、102M、102Kには、トナーボトル104K、104Y、104C、104Mからトナーが補給されるようになっている。
Four image forming units for each color of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K) are arranged in the stretched portion of the
これらの画像形成ユニットの下方には、露光装置200が設けられている。露光装置200は、画像情報に基づいて、露光装置200の内部に設けられているレーザー露光ユニットから半導体レーザを駆動して書込光Lbを出射する。そして、露光装置200は、各感光体ユニットに設けられる潜像担持体としての感光体ドラム101Y、101C、101M、101K上に静電潜像を形成する。ここで、書込光Lbの出射は、レーザに限るものではなく、例えばLED(light emitting diode)であってもよい。
An
次に、画像形成ユニットの構成について説明する。
図2は、黒色のトナー像を形成する画像形成ユニットの構成を示す説明図である。
以下では、黒色のトナー像を形成する画像形成ユニットを例に挙げて説明するが、他の色のトナー像を形成する画像形成ユニットも同様の構成を有する。
Next, the configuration of the image forming unit will be explained.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of an image forming unit that forms a black toner image.
Although an image forming unit that forms a black toner image will be described below as an example, image forming units that form toner images of other colors also have a similar configuration.
図2において、黒トナー用の画像形成ユニットの構成部材は、本来、符号末尾にKの符号を付すのであるが、ここでは省略して示している。この画像形成ユニットには、感光体ドラム101の周囲に、感光体ドラムを帯電する帯電装置301、現像装置102、感光体クリーニング装置308が設けられている。また、感光体ドラム101に対して中間転写ベルト105を介して対向する位置には、一次転写装置106が設けられている。
In FIG. 2, the constituent members of the image forming unit for black toner are originally denoted by K at the end of the reference numerals, but are omitted here. This image forming unit is provided with a
帯電装置301は、帯電ローラを採用した接触帯電方式のものであり、感光体ドラム101に接触して電圧を印加することにより感光体ドラム101の表面を一様に帯電する。この帯電装置301には、非接触のスコロトロンチャージャなどを採用した非接触帯電方式のものも採用できる。
The
また、現像装置102では、磁性キャリアと非磁性トナーとからなる二成分現像剤を使用している。なお、現像剤としては一成分現像剤を使用してもよい。この現像装置102は、現像ケース内に設けられた攪拌部303と現像部304とに大別できる。攪拌部303では、二成分現像剤(以下、単に「現像剤」という。)が攪拌されながら搬送されて現像剤担持体としての現像スリーブ305上に供給される。
Further, the developing
この攪拌部303には、平行な2本のスクリュー306が設けられている。これら2本のスクリュー306の間には、両端部で互いが連通するように仕切るための仕切り板が設けられている。また、現像ケースには現像装置102内の現像剤のトナー濃度を検出するためのトナー濃度センサ418が取り付けられている。一方、現像部304では、現像スリーブ305に付着した現像剤のうちのトナーが感光体ドラム101に転移される。
This stirring
現像部304には、現像ケースの開口を通して感光体ドラム101と対向する現像スリーブ305が設けられており、その現像スリーブ305内にはマグネットが固定配置されている。また、現像スリーブ305に先端が接近するようにドクタブレード307が設けられている。
The developing
この現像装置102では、現像剤を2本のスクリュー306で攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ305に供給する。現像スリーブ305に供給された現像剤は、マグネットにより汲み上げて保持される。現像スリーブ305に汲み上げられた現像剤は、現像スリーブ305の回転に伴って搬送され、ドクタブレード307により適正な量に規制される。規制された現像剤は攪拌部303に戻される。このようにして感光体ドラム101と対向する現像領域まで搬送された現像剤は、マグネットにより穂立ち状態となり、磁気ブラシを形成する。
In the developing
現像領域では、現像スリーブ305に印加されている現像バイアスにより、現像剤中のトナーを感光体ドラム101上の静電潜像部分に移動させる現像電界が形成される。これにより、現像剤中のトナーは、感光体ドラム101上の静電潜像部分に転移し、感光体ドラム101上の静電潜像は可視像化され、トナー像が形成される。現像領域を通過した現像剤は、マグネットの磁力が弱い部分まで搬送されることで現像スリーブ305から離れ、攪拌部303に戻される。このような動作の繰り返しにより、攪拌部303内のトナー濃度が薄くなると、それをトナー濃度センサ418が検出し、その検出結果に基づいて攪拌部303にトナーが補給される。
In the development area, a development bias applied to the
一次転写装置106は、一次転写ローラを採用しており、中間転写ベルト105を挟んで感光体ドラム101に押し当てるようにして設置されている。また一次転写ローラの両端部は図3における中間転写ベルト105のベルト幅中、転写紙115の最大幅に相当する範囲(最大通紙幅)203の部分で接触している。
The
一次転写装置106は、ローラ形状のものでなくても、導電性のブラシ形状のものや、非接触のコロナチャージャなどを採用してもよい。また最大通紙幅203は、転写紙115のうち、中間転写ベルトの回転方向と垂直な方向において最長の長さの転写紙(用いられる最大用紙を横送りする形態の転写紙)が一次転写装置106と中間転写ベルト105の間にはさまれるように設定されている。
The
感光体クリーニング装置308は、先端を感光体ドラム101に押し当てられるように配置される、例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレード309を備えている。また、本実施形態では、クリーニング性能を高めるために感光体ドラム101に接触する導電性のファーブラシ310を併用している。
The
このファーブラシ310には、金属製の電界ローラからバイアスが印加されており、その電界ローラにはスクレーパの先端が押し当てられている。そして、クリーニングブレード309やファーブラシ310により感光体ドラム101から除去されたトナーは、感光体クリーニング装置308の内部に収容され、廃トナー回収装置にて回収される。
A bias is applied to this
以上の構成をもつ画像形成ユニットでは、感光体ドラム101の回転とともに、まず帯電装置301で感光体ドラム101の表面を一様に帯電する。次いでプリントコントローラからの画像情報に基づいて露光装置200からレーザによる書込光Lbを照射し、感光体ドラム101上に静電潜像を形成する。その後、現像装置102により静電潜像が可視像化されてトナー像が形成される。
In the image forming unit having the above configuration, as the
このトナー像は、一次転写装置106により中間転写ベルト105上に一次転写される。一次転写後に感光体ドラム101の表面に残留した転写残トナーは、感光体クリーニング装置308により除去され、次の画像形成に供される。
This toner image is primarily transferred onto
中間転写ベルト105を間にして支持ローラ112と対向する位置には、転写部材としての二次転写ローラ108が設けられている。二次転写ローラ108は中間転写ベルト105上に形成されたトナー像を静電的な力で転写紙に転写する。中間転写ベルト105上のトナー像を転写紙115上に二次転写する際には、二次転写ローラ108を支持ローラ112に巻回された中間転写ベルト105の部分に押し当てて二次転写を行う。二次転写装置としては二次転写ローラ108を用いた構成でなくても、例えば転写ベルトなどの他の転写部材を用いた構成としてもよい。
A
中間転写ベルト105のベルト幅は二次転写ローラ108の軸方向長さよりも大きく、最大通紙幅203が二次転写ローラ108の軸方向長さ以下の大きさである。
The belt width of the
図1において、二次転写ローラ108の転写紙115搬送方向下流側には、転写紙115上に転写されたトナー像を定着させるための定着装置111が設けられている。この定着装置111は、加熱ローラ117に加圧ローラ118を押し当てた構成となっている。
In FIG. 1, a fixing
中間転写ベルト105を間にして支持ローラ112と対向する位置には、トナーパターンのトナー付着量を検知するためのトナー付着量検知手段としてのフォトセンサ(以下「P/TMセンサ」という。)109が該支持ローラ112の軸方向中央部に設けられている。また、中間転写ベルト105を間にして支持ローラ113に対向する位置には、ベルトクリーニング装置110が設けられている。このベルトクリーニング装置110は、転写紙115に中間転写ベルト105上のトナー像を転写した後に中間転写ベルト105上に残留する残留トナーをクリーニングブレード110aにより除去するものである。
At a position facing the
図4は、P/TMセンサ109の概要図である。
本実施形態のP/TMセンサ109は、一つの発光素子と二つの受光素子とを有している。この発光素子とは赤外光LED602である。また、二つの受光素子とは、中間転写ベルト105上を鏡面反射した光を受光できる位置と正反射光を受光しない位置の2箇所にそれぞれ設けられた正反射受光素子603と拡散反射受光素子604である。発光素子は赤外光LEDに代えてレーザ発光素子等を用いてもよい。
FIG. 4 is a schematic diagram of the P/
The P/
正反射受光素子603、拡散反射受光素子604としては、フォトトランジスタを用いているが、フォトダイオードを増幅して用いてもよい。また光路の途中には集光レンズ605が設けられている。なお、本構成では、受光素子として正反射受光素子603と拡散反射受光素子604とを設けているが、検知する対象や必要な情報によってはどちらか一方を用いる場合もある。
Although phototransistors are used as the specular reflection
図5は、本実施形態のプリンタ100が備える各部の電気的な接続を示すブロック図である。
本実施形態のプリンタ100には、コンピュータ構成の本体制御部406が備えられており、この本体制御部406が各部を制御する。本体制御部406は、各種演算や各部の駆動制御を実行するCPU(Central Processing Unit)402にバスライン409を介して、コンピュータプログラム等の固定的データを予め記憶するROM(Read Only Memory)405と各種データを書き換え自在に記憶するワークエリア等として機能するRAM(Random Access Memory)403とが接続されて構成されている。
FIG. 5 is a block diagram showing electrical connections of various parts included in the
The
ROM405には、トナーパターンの形成位置や濃度情報(トナー付着量情報)、トナーパターンの階調を形成するためのバイアス条件、トナーパターンの付着量を推定するためのP/TMセンサ109の出力をトナー付着量に換算するための変換LUT(Look up table)が格納されている。
The
本体制御部406には、プリントコントローラ410が接続されており、プリントコントローラ410では、PC(パソコン)やFAX(ファクシミリ)、スキャナ等からの画像情報を本体制御部406に一元化した画像データとして送信する。また各種センサ情報をデジタルデータに変換するA/D変換回路401、モータやクラッチを駆動する駆動回路、画像形成に必要な電圧を発生する高圧発生装置等も接続されている。
A
次に、本実施形態のプリンタ100の動作について説明する。
上記構成をもつプリンタ100を用いてPCからの情報でプリントを行う場合、まず、PC上のプリンタドライバを用いてプリント命令及び画像情報を送信する。プリントコントローラ410では、プリンタドライバからのプリント命令を受けてプリントジョブを開始し、画像情報を必要な情報処理を施した後、本体制御部406へ送る。本体制御部406は、プリントジョブが開始されると、駆動モータを駆動させ、支持ローラ112が回転駆動して中間転写ベルト105が回転駆動する。また、本体制御部406は、これと同時に、各画像形成ユニットの感光体ドラム101Y、101C、101M、101Kも回転駆動する。
Next, the operation of the
When printing using information from a PC using the
その後、本体制御部406は、プリントコントローラからの画像情報に基づいて、露光装置200へ露光信号を送る。露光装置200は、各画像形成ユニットの感光体ドラム101Y、101C、101M、101K上に露光信号に基づいた書込光Lbをそれぞれ照射する。これにより、各感光体ドラム101Y、101C、101M、101Kには、それぞれ静電潜像が形成され、現像装置102Y、102C、102M、102Kにより可視像化される。そして、各感光体ドラム101Y、101C、101M、101K上には、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像が形成される。
Thereafter, the main
このようにして形成された各色トナー像は、各一次転写装置106Y、106C、106M、106Kにより、順次中間転写ベルト105上に重なり合うようにそれぞれ一次転写される。これにより、中間転写ベルト105上には、各色トナー像が重なり合った合成トナー像が形成される。なお、二次転写後の中間転写ベルト105上に残留した転写残トナーは、ベルトクリーニング装置110により除去される。
The toner images of each color thus formed are sequentially primarily transferred onto the
また、本体制御部406は、ユーザーが選択した転写紙115に応じた給紙装置の給紙ローラを回転させ、給紙カセットの1つから転写紙115を送り出させる。送り出された転写紙115は、分離ローラで1枚に分離して給紙路に入り込み、搬送ローラによりプリンタ本体内の搬送路まで搬送される。このようにして搬送された転写紙115は、レジストローラ107に突き当たったところで止められる。
Further, the main
なお、給紙カセットにセットされていない転写紙115を使用する場合、手差しトレイにセットされた転写紙115を給紙ローラにより送り出し、分離ローラで1枚に分離した後、手差し給紙路を通って搬送される。そして、同じくレジストローラ107に突き当たったところで止められる。
Note that when using
レジストローラ107は、上述のようにして中間転写ベルト105上に形成された合成トナー画像が二次転写ローラ108に対向する二次転写部(転写領域)に搬送されるタイミングに合わせて回転を開始する。ここで、レジストローラ107は、一般的には接地されて使用されることが多いが、転写紙115の紙粉除去のためにバイアスを印加するようにしてもよい。
The
レジストローラ107により送り出された転写紙115は、中間転写ベルト105と二次転写ローラ108との間に送り込まれ、二次転写ローラ108により、中間転写ベルト105上の合成トナー像が転写紙115上に二次転写される。その後、転写紙115は、二次転写ローラ108に吸着した状態で定着装置111まで搬送され、定着装置111で熱と圧力が加えられてトナー像の定着処理が行われる。定着装置111を通過した転写紙115は、排出ローラにより排紙トレイに排出されスタックされる。
The
なお、トナー像が定着された面の裏面にも画像形成を行う場合には、定着装置111を通過した転写紙115の搬送方向を切替爪により切り換え、用紙反転装置に送り込む。転写紙115は、そこで反転し再び二次転写ローラ108に案内される。
Note that when an image is to be formed on the reverse side of the surface on which the toner image is fixed, the conveying direction of the
次に、本実施形態のCPU402がコンピュータプログラムに基づいて行うトナー吐き出し制御について説明する。
本実施形態においては、中間転写ベルト105のベルトクリーニング装置110にトナーを入力することで、ダム効果による密着性の担保と摩擦の低下によりクリーニング不良やブレードめくれ等の不具合を抑制するために、トナー吐き出し制御を実行する。
Next, toner discharge control performed by the
In this embodiment, by inputting toner into the
トナー吐き出し制御では、例えば、図3に示すように、中間転写ベルト105のベルト幅方向(主走査方向)に長尺なトナーパターン201を中間転写ベルト105上に形成する。そして、このトナーパターン201をベルトクリーニング装置110まで移動させてベルトクリーニング装置110に入力する。本実施形態のトナーパターン201は、図3に示すように、ベルトクリーニング装置110のクリーニングブレード110aの当接幅202にわたって延びるものが好ましい。これにより、クリーニングブレード110aの当接幅202の全体にトナーを入力することができる。
In the toner discharge control, for example, as shown in FIG. 3, a
トナー吐き出し制御の実行タイミングは、例えば、プリントジョブの終了後に行うのが一般的であるが、プリントジョブ終了後のタイミング以外のタイミングであってもよい。例えば、プリント命令の入力後(プリントジョブ開始後)のタイミングであってもよい。 The execution timing of the toner discharge control is, for example, generally performed after the end of the print job, but it may be performed at a timing other than the time after the end of the print job. For example, the timing may be after inputting a print command (after starting a print job).
なお、プリントジョブが発生しないまま(画像形成動作が行われないまま)放置されると、ベルトクリーニング装置110に存在するトナーの量が中間転写ベルト105のベルト幅方向(主走査方向)に偏在しやすく、上述した不具合が発生するリスクが高まる。これを回避するためには、プリント命令の入力後(プリントジョブ開始後)のタイミングにトナー吐き出し制御を実行するのが好ましい。しかしながら、一方で、プリント命令の入力後(プリントジョブ開始後)のタイミングにトナー吐き出し制御を実行すると、トナー吐き出し制御が完了するまで画像形成動作を開始することができず、ファーストプリントタイムが遅くなるという不具合が生じる。
Note that if a print job is left ungenerated (no image forming operation is performed), the amount of toner present in the
そこで、本実施形態では、トナー吐き出し制御の実行タイミングは、プリント命令の入力後(プリントジョブ開始後)のタイミングとしつつも、最初に形成する画像の直前にトナーパターンを形成する。このように、最初に形成する画像の直前にトナーパターンを形成すれば、トナー吐き出し制御の実行によるファーストプリントタイムの遅れを抑えることができる。 Therefore, in this embodiment, the toner discharge control is executed at a timing after a print command is input (after a print job is started), but a toner pattern is formed immediately before the first image to be formed. In this way, by forming the toner pattern immediately before the first image to be formed, it is possible to suppress the delay in the first print time due to execution of toner discharge control.
図6は、本実施形態におけるトナー吐き出し制御(パターン作像処理)の一例を示すフローチャートである。
本体制御部406は、プリント命令を受けてプリントジョブを開始するタイミングで、トナー吐き出し制御の実行の要否を判断する。具体的には、まず、CPU402は、トナー吐き出し制御の実行プログラムを実行し、ROM405に記憶されている現在走行距離を取得する(S101)。この現在走行距離は、二次転写ローラ108の稼働量を示す情報であり、二次転写ローラ108の表面移動距離に相当する情報である。この現在走行距離は、例えば、画像形成動作の累積時間(二次転写ローラ108の累積稼働時間)に二次転写ローラ108の周長を乗じた値を用いることができる。
FIG. 6 is a flowchart showing an example of toner discharge control (pattern image formation processing) in this embodiment.
The main
次に、CPU402は、前回のトナー吐き出し制御の実行時(前回のトナーパターン形成時)にROM405に保存した前回実行時走行距離の情報を用いて、前回のトナー吐き出し制御の実行時から現在までの走行距離変化量ΔD1を算出する(S102)。その後、CPU402は、算出した走行距離変化量ΔD1が実行判定閾値DCを超えているか否かを判定する(S103)。
Next, the
この判定において、算出した走行距離変化量ΔD1が実行判定閾値DCを超えていない場合には(S103のNo)、CPU402は、トナー吐き出し制御の実行不要と判断し、プリントジョブに従って画像形成動作を行う。
In this determination, if the calculated travel distance change amount ΔD1 does not exceed the execution determination threshold DC (No in S103), the
一方、算出した走行距離変化量ΔD1が実行判定閾値DCを超えている場合には(S103のYes)、CPU402は、トナー吐き出し制御の実行が必要であると判断し、パターン作像処理手段として機能する。そして、CPU402は、図3に示したような所定のトナーパターン201を形成するための動作を実行する(S104)。このトナーパターン201は、例えば、いずれか1つの画像形成ユニットによる単色トナーで形成されるが、2色以上のトナーで形成してもよい。このようにして画像形成ユニットにより中間転写ベルト105上に形成されるトナーパターン201は、二次転写部を通過してベルトクリーニング装置110へ入力される。
On the other hand, if the calculated travel distance change amount ΔD1 exceeds the execution determination threshold DC (Yes in S103), the
また、算出した走行距離変化量ΔD1が実行判定閾値DCを超えている場合には(S103のYes)、CPU402は、処理ステップS101で取得した現在の走行距離を、前回実行時走行距離として、ROM405に保存する(S105)。その後、CPU402は、トナーパターン201の直後にプリントジョブの最初の画像が形成されるように、プリントジョブに従って画像形成動作を行う。
Further, if the calculated travel distance change amount ΔD1 exceeds the execution determination threshold DC (Yes in S103), the
ここで、中間転写ベルト105上に形成したトナーパターンをベルトクリーニング装置110に入力するためには、トナーパターンが二次転写部を通過する必要がある。この通過時には転写紙115が二次転写部に存在しないため、トナーパターンを構成する一部のトナー(二次転写ローラに転写させることを意図しないトナー)が二次転写ローラ108に付着し得る。二次転写ローラ108上にトナーが付着すると、その後に二次転写部に搬送されてくる転写紙115の裏面に当該トナーが付着し、転写紙115の裏面を汚してしまう。
Here, in order to input the toner pattern formed on the
なお、中間転写ベルト105と二次転写ローラ108とを接離させる接離手段が存在する場合、トナーパターンの二次転写部通過時に中間転写ベルト105と二次転写ローラ108とを離間させ、二次転写ローラ108へのトナー付着を抑制可能である。しかしながら、プリントジョブの最初に形成する画像の直前にトナーパターンを形成する場合、二次転写部をトナーパターンが通過してから最初の画像に係る合成トナー像が二次転写部に進入するまでの期間に、接離手段により離間状態を当接状態に戻せない。仮に、この期間に離間状態を当接状態に戻すことができるようにするためには、最初に形成する画像よりも相当程度前のタイミングでトナーパターンを形成する必要があり、ファーストプリントタイムの遅れを抑制できない。
Note that if there is a means for bringing the
そのため、本実施形態では、中間転写ベルト105上に形成したトナーパターンが二次転写部を通過する期間、二次転写部には、画像形成動作時の二次転写バイアスとは逆極性の逆転写バイアスを印加させる。これにより、中間転写ベルト105上のトナーパターンが二次転写部を通過する際に、当該トナーパターンを構成する正規帯電トナーには中間転写ベルト105側に向かう力(逆転写方向の力)が作用する。その結果、トナーパターンを構成するトナー(トナー)が二次転写ローラ108へ付着することが抑制され、転写紙115の裏面汚れを抑制することができる。
Therefore, in this embodiment, during the period when the toner pattern formed on the
ところが、トナーパターンを構成するトナー(トナー)が二次転写ローラ108へ付着することを適切に抑制するためには、適切なバイアス条件で逆転写バイアスを印加する必要があるところ、逆転写バイアスの最適なバイアス条件は経時的に変化し得る。例えば、温度や湿度などの環境変化が生じると、トナーの帯電量が変化する等により、トナーパターンを構成するなるべく多くのトナー(トナー)を中間転写ベルト105側に引き寄せておくための逆転写バイアスの最適なバイアス条件は変わってくる。また、二次転写ローラ108の経時的な稼働によって二次転写ローラ108が摩耗する等により二次転写ローラ108の特性(電気抵抗値など)に変化が生じると、逆転写バイアスにより二次転写部に形成される電界の状態が変わる。その結果、トナーパターンを構成するなるべく多くのトナー(トナー)を中間転写ベルト105側に引き寄せておくための逆転写バイアスの最適なバイアス条件は変わってくる。
However, in order to appropriately suppress the adhesion of the toner constituting the toner pattern to the
そこで、本実施形態においては、所定のバイアス条件補正タイミングで、逆転写バイアスの最適なバイアス条件を補正する逆転写バイアス補正制御を実行する。具体的には、所定の条件補正用トナーパターンとしてのテストパターンを中間転写ベルト105上に作像する。そして、このテストパターンが所定のバイアス条件の逆転写バイアスが印加された状態の転写領域を通過した後の当該テストパターンのトナー付着量をP/TMセンサ109で検知する。そして、この検知結果に基づいて、上述のトナー吐き出し制御により形成されるトナーパターン201が二次転写部を通過する際に印加する逆転写バイアスのバイアス条件を補正する。
Therefore, in this embodiment, reverse transfer bias correction control is executed to correct the optimum bias condition of the reverse transfer bias at a predetermined bias condition correction timing. Specifically, a test pattern is formed on the
図7(a)及び(b)は、本実施形態において、中間転写ベルト105上に形成されるテストパターンの一例を示す説明図である。
図8は、本実施形態における逆転写バイアス補正制御の一例を示すフローチャートである。
本実施形態では、逆転写バイアス補正制御の実行タイミングは、本プリンタへの電源投入時とプリントジョブの終了後に行うが、これ以外のタイミングであってもよい。
FIGS. 7A and 7B are explanatory diagrams showing an example of a test pattern formed on the
FIG. 8 is a flowchart showing an example of reverse transfer bias correction control in this embodiment.
In this embodiment, the reverse transfer bias correction control is executed at the time when the printer is powered on and after the print job is completed, but it may be executed at other timings.
本体制御部406は、逆転写バイアス補正制御の実行タイミングが到来すると、まず、逆転写バイアス補正制御の実行の要否を判断する。逆転写バイアス補正制御の実行頻度(テストパターンの形成頻度)が高いと、ダウンタイムの発生リスクが高まる。そのため、逆転写バイアス補正制御の実行頻度を最小限に抑えるべく、逆転写バイアスの最適なバイアス条件の変更が起こり得るタイミングだけ逆転写バイアス補正制御(テストパターンの形成)を実行するようにするのが好ましい。
When the execution timing of the reverse transfer bias correction control arrives, the main
そのため、本実施形態では、逆転写バイアスの最適なバイアス条件の変更が起こり得るタイミングを、次のようにして判断する。具体的には、本体制御部406は、前回のテストパターン形成時の温度から温度変化量閾値T以上の温度変化が生じたタイミング、前回のテストパターン形成時の湿度(相対湿度、絶対湿度のいずれであってもよい。)から湿度変化量閾値H以上の湿度変化が生じたタイミング、前回のテストパターン形成時の走行距離(二次転写ローラ108の稼働量)から走行距離閾値D2以上走行したタイミングを判断する。そして、本体制御部406は、これらのタイミングのいずれか1つのタイミングが到来したときに、転写バイアス補正制御の実行が必要であると判断する。なお、二次転写ローラ108の走行距離(稼働量)は、これに相当する情報であれば、通紙枚数、稼働時間などの他の情報を用いてもよい。
Therefore, in this embodiment, the timing at which the optimum bias condition of the reverse transfer bias can be changed is determined as follows. Specifically, the main
本体制御部406は、逆転写バイアス補正制御の実行タイミングが到来すると、CPU402は、逆転写バイアス補正制御の実行プログラムを実行する。そして、CPU402は、まず、温湿度センサ414から、現在温度と現在湿度の情報を取得するとともに、ROM405に記憶されている現在走行距離を取得する(S201)。この現在走行距離は、二次転写ローラ108の稼働量を示す情報であり、二次転写ローラ108の表面移動距離に相当する情報であり、上述したトナー吐き出し制御の実行の要否を判断するときに用いられる情報と同じものである。
In the main
次に、CPU402は、前回の逆転写バイアス補正制御の実行時(前回のテストパターン形成時)にROM405に保存した前回実行時温度、前回実行時湿度、前回実行時走行距離の各情報を取得する。そして、CPU402は、これらの情報を用いて、前回の逆転写バイアス補正制御の実行時から現在までの各変化量、すなわち、温度変化量ΔT、湿度変化量ΔH、走行距離変化量ΔD2を算出する(S202)。
Next, the
その後、CPU402は、算出した温度変化量ΔT、湿度変化量ΔH、走行距離変化量ΔD2が、それぞれ、温度変化量閾値T、湿度変化量閾値H、走行距離変化量閾値D2を超えているか否かを判定する(S203)。なお、これらの閾値T,H,D2は、それぞれ、例えば、二次転写ローラ108の特性変化等に基づいて実験的に設定される。
Thereafter, the
この判定において、温度変化量ΔT、湿度変化量ΔH、走行距離変化量ΔD2のいずれも、対応する閾値T,H,D2を超えていない場合には(S203のNo)、CPU402は、逆転写バイアス補正制御の実行不要と判断する。これにより、テストパターンを形成することなく逆転写バイアス補正制御が終了し、現在設定されている逆転写バイアスのバイアス条件は変更されない。
In this determination, if none of the temperature change amount ΔT, humidity change amount ΔH, and travel distance change amount ΔD2 exceeds the corresponding threshold values T, H, and D2 (No in S203), the
一方、温度変化量ΔT、湿度変化量ΔH、走行距離変化量ΔD2のいずれかが、対応する閾値T,H,D2を超えている場合には(S203のYes)、CPU402は、逆転写バイアス補正制御の実行が必要であると判断する。そして、CPU402は、バイアス条件補正手段として機能し、図7に示したような所定のテストパターン205を形成するための動作を実行する(S204)。
On the other hand, if any of the temperature change amount ΔT, humidity change amount ΔH, and travel distance change amount ΔD2 exceeds the corresponding threshold value T, H, D2 (Yes in S203), the
本実施形態におけるテストパターン205は、図7に示すように、中間転写ベルト105の表面移動方向(副走査方向)に並べられた7つのパターン部によって構成されている。そして、本実施形態では、各パターン部が二次転写部を通過する際に印加する逆転写バイアスのバイアス条件を異ならせる。
As shown in FIG. 7, the
図9(a)は、静電潜像の書き込み動作の状態を示すタイミングチャートである。
図9(b)は、二次転写部の印加バイアスの状態を示すタイミングチャートである。
CPU402は、逆転写バイアス補正制御の実行が必要であると判断した場合(S203のYes)、図9(a)に示すように、プリントジョブの最後の画像の書き込み動作が終了した後に、テストパターン205の書き込み動作を行う。そして、CPU402は、この静電潜像が現像されて中間転写ベルト105上に一次転写されたテストパターン205が二次転写部を通過する際、図9(b)に示すように、所定のバイアス条件に従った逆転写バイアスを印加する。すなわち、本実施形態では、テストパターン205を構成する7つのパターン部に対し、図9(b)に示すように、それぞれ異なるバイアス値の逆転写バイアスを印加する。
FIG. 9A is a timing chart showing the state of the electrostatic latent image writing operation.
FIG. 9(b) is a timing chart showing the state of the bias applied to the secondary transfer section.
If the
その後、二次転写部を通過したテストパターン205がP/TMセンサ109を通過するときのP/TMセンサ109の出力から、テストパターン205の7つのパターン部に付着しているトナー付着量を検知する(S204)。
After that, the amount of toner adhering to the seven pattern parts of the
次に、CPU402は、P/TMセンサ109により検知した、テストパターン205の7つのパターン部のトナー付着量に基づき、上述したトナー吐き出し制御時に用いる逆転写バイアスのバイアス条件を決定する。具体的には、CPU402は、テストパターン205の7つのパターン部のトナー付着量に基づき、このトナー付着量が最も多くなるバイアス条件(逆転写バイアスのバイアス値)を算出する(S205)。
Next, the
図10は、テストパターン205を構成する7つのパターン部に対して印加される逆転写バイアスのバイアス条件と、P/TMセンサ109により検知される各パターン部のトナー付着量との関係を示すグラフである。
図11は、テストパターン205を構成する7つのパターン部に対して印加される逆転写バイアスのバイアス条件と、二次転写ローラ108へのトナー付着量との関係を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the bias conditions of the reverse transfer bias applied to the seven pattern parts constituting the
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the bias conditions of the reverse transfer bias applied to the seven pattern parts constituting the
所定のバイアス条件の逆転写バイアスが印加された状態の二次転写部を通過した後のテストパターン205のトナー付着量は、二次転写部通過前のテストパターン205のトナー付着量から、二次転写ローラ108に付着したトナーの量を差し引いたものである。したがって、テストパターン205の7つのパターン部に対して印加された逆転写バイアスのバイアス条件のうち、二次転写部通過後のトナー付着量が最も多いパターン部に対応するバイアス条件が、最適なバイアス条件に最も近い条件であることが推定できる。
The toner adhesion amount of the
本実施形態において、CPU402は、二次転写部通過後のトナー付着量が最も多いパターン部に対応するバイアス条件を、トナー吐き出し制御時に用いる逆転写バイアスのバイアス条件としてセットし(S206)、ROM405に保存する。よって、次回以降のトナー吐き出し制御の実行時には、形成されるトナーパターン201が二次転写部を通過するときに印加される逆転写バイアスのバイアス条件として、今回の逆転写バイアス補正制御によりROM405に保存されたバイアス条件が用いられる。その結果、逆転写バイアスのバイアス条件が最適な条件から外れるような状況になっても、逆転写バイアス補正制御により最適なバイアス条件が補正され、トナーパターン201から二次転写ローラ108へのトナー付着を抑制できる。
In this embodiment, the
なお、本実施形態では、テストパターン205が二次転写部を通過したときに二次転写ローラ108へのトナー付着が発生しているので、二次転写ローラ108のクリーニング動作も実行する(S208)。具体的には、処理ステップ206でセットしたバイアス条件での逆転写バイアスを印加した状態で、二次転写ローラ108を例えば2周分だけ空回転させる動作を実行する。これにより、二次転写ローラ108に付着したトナーは逆転写バイアスにより中間転写ベルト105側へと逆転写され、ベルトクリーニング装置110により回収される。
In this embodiment, since toner adhesion to the
また、CPU402は、逆転写バイアス補正制御の実行が必要であると判断した場合、処理ステップS201で取得した現在温度、現在湿度、現在走行距離を、前回実行時温度、前回実行時湿度、前回実行時走行距離として、ROM405に保存する(S208)。
In addition, if the
なお、温度や湿度などの環境が過剰に変化したり、二次転写ローラ108の特性が過剰に変化したりすると、逆転写バイアスのバイアス条件を最適化しても、二次転写ローラ108へのトナー付着を十分に抑制することができない状況になる。このような場合、逆転写バイアスのバイアス条件を最適な条件にセットしても、トナー吐き出し制御時にトナーパターン201が形成されるたびに、二次転写ローラ108へのトナー付着により転写紙115の裏面汚れが発生してしまう。したがって、このような状況になった場合には、トナー吐き出し制御を実行しないようにするのが好ましい。
Note that if the environment such as temperature and humidity changes excessively, or if the characteristics of the
この状況になったか否かの判断は、例えば、中間転写ベルト105と二次転写ローラ108とを接離させる接離手段が設けられている場合には、次のように判断することができる。すなわち、所定のタイミングで、比較用トナーパターンを中間転写ベルト105に作像する。そして、接離手段により中間転写ベルト105と二次転写ローラ108とが離間した状態の二次転写部を通過した後の比較用トナーパターンのトナー付着量をP/TMセンサ109で検知し、これを保存しておく。次に、上述した逆転写バイアス制御を実行し、トナー付着量が最も多いパターン部に対するバイアス条件(逆転写バイアスのバイアス値)を決定した後、この最も多いトナー付着量と、保存しておいた比較用トナーパターンのトナー付着量との差を算出する。そして、この差が所定トナー付着量以上である場合、もはや逆転写バイアスのバイアス条件を最適化しても、二次転写ローラ108へのトナー付着を十分に抑制することができない状況であると判断する。その結果、その後は、トナー吐き出し制御の実行タイミング(所定のパターン作成タイミング)が到来しても、トナー吐き出し制御を実行しないようにする。
Whether or not this situation has occurred can be determined as follows, for example, if a contacting and separating means for bringing the
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する
[第1態様]
第1態様は、像担持体(例えば中間転写ベルト105)と転写部材(例えば二次転写ローラ108)との間の転写領域(例えば二次転写部)に正規転写バイアス(例えば二次転写バイアス)を印加して、該転写領域を通過する記録材(例えば転写紙115)上に該像担持体上のトナー像を転写することにより、該記録材上に画像を形成する画像形成装置(例えばプリンタ100)であって、所定のタイミング(例えば、トナーパターン201が前記転写領域を通過するタイミング)で前記正規転写バイアスとは逆極性の逆転写バイアスを印加する逆転写バイアス印加手段(例えば高圧発生装置416)と、前記像担持体上のトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段(例えばP/TMセンサ109)と、所定のバイアス条件補正タイミングで、所定の逆転写バイアスが印加された状態の前記転写領域を通過した後の所定の条件補正用トナーパターン(例えばテストパターン205)のトナー付着量を前記トナー付着量検知手段で検知した検知結果に基づき、前記逆転写バイアス印加手段が印加する前記逆転写バイアスのバイアス条件を補正するバイアス条件補正手段(例えば本体制御部406)とを有することを特徴とするものである。
像担持体から転写部材へのトナーの転写を抑制するために転写領域に逆転写バイアスを印加する場合、その逆転写バイアスの最適なバイアス条件は経時的に変化することがある。例えば、温度や湿度などの環境変化が生じると、トナーの帯電量が変化する等により、逆転写バイアスの最適なバイアス条件が変わってくる。また、転写部材の経時的な稼働によって転写部材が摩耗する等により転写部材の特性変化が生じると、逆転写バイアスにより転写領域に形成される電界の状態が変わるので、最適な逆転写バイアスのバイアス条件が変わってくる。そして、逆転写バイアスのバイアス条件が最適な条件から外れると、像担持体から転写部材へのトナーの転写を十分に抑制することができず、転写部材に転写してしまうトナーの量が増え、記録材の裏面のトナー汚れ等の不具合を引き起こす。
本態様においては、所定のバイアス条件補正タイミングで、所定の条件補正用トナーパターンを像担持体上に作像する。そして、この条件補正用トナーパターンが所定の逆転写バイアスが印加された状態の転写領域を通過した後の当該条件補正用トナーパターンのトナー付着量をトナー付着量検知手段で検知する。そして、この検知結果に基づいて、逆転写バイアス印加手段が印加する逆転写バイアスのバイアス条件を補正する。
所定の逆転写バイアスが印加された状態の転写領域を通過した後の条件補正用トナーパターンのトナー付着量は、転写領域の通過前における条件補正用トナーパターンのトナー付着量から、転写部材に転写されるトナーの量を差し引いたものである。したがって、この条件補正用トナーパターンの転写領域通過後のトナー付着量をトナー付着量検知手段で検知した検知結果から、転写部材に転写されるトナーの量を推定することができる。したがって、本態様によれば、転写部材に転写するトナーの量を十分に抑制できる逆転写バイアスのバイアス条件(すなわち最適なバイアス条件)に補正することができる。その結果、逆転写バイアス印加手段における逆転写バイアスのバイアス条件が最適な条件から外れるような状況になっても、バイアス条件補正手段により当該バイアス条件を補正することで、逆転写バイアスのバイアス条件を最適な条件に戻すことができる。よって、逆転写バイアス印加手段における逆転写バイアスのバイアス条件が最適な条件から外れるような状況になっても、転写部材に転写してしまうトナーの量を抑制することができる。
What has been explained above is an example, and each of the following aspects has a unique effect [first aspect]
In the first aspect, a normal transfer bias (for example, a secondary transfer bias) is applied to a transfer area (for example, a secondary transfer portion) between an image carrier (for example, an intermediate transfer belt 105) and a transfer member (for example, a secondary transfer roller 108). An image forming device (for example, a printer) that forms an image on the recording material by applying the toner image on the image carrier onto the recording material (for example, the transfer paper 115) passing through the transfer area. 100), a reverse transfer bias applying means (for example, a high voltage generator) that applies a reverse transfer bias having a polarity opposite to the normal transfer bias at a predetermined timing (for example, the timing at which the
When applying a reverse transfer bias to a transfer area to suppress the transfer of toner from an image carrier to a transfer member, the optimal bias conditions for the reverse transfer bias may change over time. For example, when environmental changes such as temperature and humidity occur, the amount of charge on the toner changes, and the optimum bias conditions for the reverse transfer bias change. In addition, when the characteristics of the transfer member change due to wear due to operation of the transfer member over time, the state of the electric field formed in the transfer area due to the reverse transfer bias changes, so the optimum reverse transfer bias bias Conditions will change. If the bias conditions of the reverse transfer bias deviate from the optimal conditions, the transfer of toner from the image bearing member to the transfer member cannot be sufficiently suppressed, and the amount of toner transferred to the transfer member increases. This causes problems such as toner stains on the back side of the recording material.
In this aspect, a predetermined condition correction toner pattern is imaged on the image carrier at a predetermined bias condition correction timing. Then, the toner adhesion amount detection means detects the toner adhesion amount of the condition correction toner pattern after the condition correction toner pattern passes through the transfer area to which a predetermined reverse transfer bias is applied. Then, based on this detection result, the bias condition of the reverse transfer bias applied by the reverse transfer bias applying means is corrected.
The toner adhesion amount of the condition correction toner pattern after passing through the transfer area with a predetermined reverse transfer bias applied is calculated from the toner adhesion amount of the condition correction toner pattern before passing through the transfer area, which is transferred to the transfer member. minus the amount of toner used. Therefore, the amount of toner to be transferred to the transfer member can be estimated from the detection result obtained by detecting the amount of toner adhesion after the condition correction toner pattern passes through the transfer area by the toner adhesion amount detection means. Therefore, according to this aspect, it is possible to correct the bias condition of the reverse transfer bias (that is, the optimal bias condition) that can sufficiently suppress the amount of toner transferred to the transfer member. As a result, even if the bias condition of the reverse transfer bias in the reverse transfer bias applying means deviates from the optimum condition, the bias condition of the reverse transfer bias can be corrected by the bias condition correction means. can be returned to optimal conditions. Therefore, even if the bias conditions of the reverse transfer bias in the reverse transfer bias applying means deviate from the optimal conditions, the amount of toner transferred to the transfer member can be suppressed.
[第2態様]
第2態様は、第1態様において、所定のパターン作成タイミングで、記録材上に転写しないトナーパターン201を前記像担持体上に作像し、該トナーパターンが前記転写領域を通過するときに前記逆転写バイアス印加手段により前記逆転写バイアスを印加するパターン作像処理(トナー吐き出し制御)を実行するパターン作像処理手段(例えば本体制御部406)を有し、前記バイアス条件補正手段は、前記パターン作像処理時に印加する前記逆転写バイアスのバイアス条件を補正することを特徴とするものである。
これによれば、パターン作像処理時における逆転写バイアスのバイアス条件が最適な条件から外れるような状況になっても、パターン作像処理により作像されるトナーパターン201が転写部材に転写してしまうトナーの量を抑制することができる。
[Second aspect]
In a second aspect, in the first aspect, a
According to this, even if the bias conditions of the reverse transfer bias during the pattern image forming process deviate from the optimal conditions, the
[第3態様]
第3態様は、第2態様において、前記像担持体と前記転写部材とを接離させる接離手段を有し、前記パターン作像処理手段は、記録材上に転写しない比較用トナーパターンを前記像担持体上に作像し、前記接離手段により前記像担持体と前記転写部材とが離間した状態の前記転写領域を通過した後の該比較用トナーパターンのトナー付着量を前記トナー付着量検知手段で検知した検知結果と、前記バイアス条件補正手段が前記逆転写バイアスのバイアス条件を補正したときに作像され、該バイアス条件の逆転写バイアスが印加された状態の前記転写領域を通過した後の前記条件補正用トナーパターンのトナー付着量を前記トナー付着量検知手段で検知した検知結果との差が、所定トナー付着量以上であるときには、前記所定のパターン作成タイミングが到来しても、前記パターン作像処理を実行しないことを特徴とするものである。
これによれば、逆転写バイアスのバイアス条件を最適化しても転写部材へのトナー付着を十分に抑制することができない状況になったときに、パターン作像処理を実行しないようにすることができる。その結果、この状況になったときに、パターン作像処理を実行することによって記録材の裏面のトナー汚れ等の不具合が発生してしまうことを抑制することができる。
[Third aspect]
In a third aspect, in the second aspect, the image bearing member and the transfer member are brought into contact with each other and separated from each other, and the pattern image forming processing unit is configured to form a comparative toner pattern that is not transferred onto the recording material. The toner adhesion amount of the comparative toner pattern after an image is formed on the image carrier and the transfer area is passed through the transfer area where the image support and the transfer member are separated by the contact/separation means is defined as the toner adhesion amount. An image is formed when the detection result detected by the detection means and the bias condition correction means corrects the bias condition of the reverse transfer bias, and the image is formed when the image passes through the transfer area with the reverse transfer bias of the bias condition applied. If the difference between the toner adhesion amount of the subsequent condition correction toner pattern and the detection result detected by the toner adhesion amount detection means is equal to or more than a predetermined toner adhesion amount, even if the predetermined pattern creation timing arrives, This method is characterized in that the pattern image forming process is not executed.
According to this, when it becomes impossible to sufficiently suppress toner adhesion to the transfer member even if the bias conditions of the reverse transfer bias are optimized, it is possible to prevent the pattern image forming process from being executed. . As a result, when this situation occurs, it is possible to prevent problems such as toner stains on the back side of the recording material from occurring by executing the pattern image forming process.
[第4態様]
第4態様は、第1乃至第3態様のいずれかにおいて、前記バイアス条件補正手段は、前記条件補正用トナーパターンが前記転写領域を通過するときに互いに異なる前記所定の逆転写バイアスを印加し、各所定の逆転写バイアスに対応する前記条件補正用トナーパターンの各トナー付着量の前記トナー付着量検知手段による検知結果に基づいて、前記逆転写バイアスのバイアス条件を補正することを特徴とするものである。
これによれば、転写部材に転写するトナーの量を十分に抑制できる逆転写バイアスのバイアス条件の補正が容易になる。
[Fourth aspect]
In a fourth aspect, in any one of the first to third aspects, the bias condition correction means applies the predetermined reverse transfer biases that are different from each other when the condition correction toner pattern passes through the transfer area, The bias condition of the reverse transfer bias is corrected based on the detection result by the toner adhesion amount detection means of each toner adhesion amount of the condition correction toner pattern corresponding to each predetermined reverse transfer bias. It is.
According to this, it becomes easy to correct the bias conditions of the reverse transfer bias that can sufficiently suppress the amount of toner transferred to the transfer member.
[第5態様]
第5態様は、第1乃至第4態様のいずれかにおいて、前記バイアス条件補正手段は、前記トナー付着量検知手段により検知されるトナー付着量が最も多くなるバイアス条件を、前記逆転写バイアスのバイアス条件として補正することを特徴とするものである。
これによれば、転写部材に転写するトナーの量を十分に抑制できる逆転写バイアスのバイアス条件を簡易に補正することができる。
[Fifth aspect]
In a fifth aspect, in any one of the first to fourth aspects, the bias condition correction means adjusts the bias condition under which the amount of toner adhesion detected by the toner adhesion amount detection means is the largest to the bias of the reverse transfer bias. This is characterized by correction as a condition.
According to this, it is possible to easily correct the bias condition of the reverse transfer bias that can sufficiently suppress the amount of toner transferred to the transfer member.
[第6態様]
第6態様は、第1乃至第5態様のいずれかにおいて、温度検知手段(例えば温湿度センサ414)を有し、前記所定のバイアス条件補正タイミングは、前記温度検知手段の検知結果(例えば現在温度)に基づき、前回の前記条件補正用トナーパターンの作像時の温度(例えば前回実行時温度)から所定温度差(例えば温度変化量閾値T)以上の温度変化が生じたタイミングに基づいて補正されることを特徴とするものである。
これによれば、温度変化が生じてトナーの帯電量が変化する等により逆転写バイアスの最適なバイアス条件が変わったタイミングで、バイアス条件補正手段が前記逆転写バイアスのバイアス条件を補正することができる。その結果、不要なタイミングでバイアス条件補正手段が前記逆転写バイアスのバイアス条件を補正する頻度を低くすることができ、ダウンタイムの発生等を抑制することができる。
[Sixth aspect]
A sixth aspect, in any one of the first to fifth aspects, includes temperature detection means (for example, temperature/humidity sensor 414), and the predetermined bias condition correction timing is determined by the detection result of the temperature detection means (for example, the current temperature ), the condition correction toner pattern is corrected based on the timing at which the temperature changes by a predetermined temperature difference (e.g., temperature change threshold T) or more from the temperature at the time of image formation of the condition correction toner pattern (e.g., the temperature at the previous execution). It is characterized by:
According to this, the bias condition correction means can correct the bias condition of the reverse transfer bias at the timing when the optimum bias condition of the reverse transfer bias changes due to a temperature change and a change in the amount of charge of the toner. can. As a result, it is possible to reduce the frequency with which the bias condition correction means corrects the bias conditions of the reverse transfer bias at unnecessary timing, and it is possible to suppress the occurrence of downtime.
[第7態様]
第7態様は、第1乃至第6態様のいずれかにおいて、湿度検知手段(例えば温湿度センサ414)を有し、前記所定のバイアス条件補正タイミングは、前記湿度検知手段の検知結果(例えば現在湿度)に基づき、前回の前記条件補正用トナーパターンの作像時の湿度(例えば前回実行時湿度)から所定湿度差(例えば湿度変化量閾値H)以上の湿度変化が生じたタイミングに基づいて補正されることを特徴とするものである。
これによれば、湿度変化が生じてトナーの帯電量が変化する等により逆転写バイアスの最適なバイアス条件が変わったタイミングで、バイアス条件補正手段が前記逆転写バイアスのバイアス条件を補正することができる。その結果、不要なタイミングでバイアス条件補正手段が前記逆転写バイアスのバイアス条件を補正する頻度を低くすることができ、ダウンタイムの発生等を抑制することができる。
[Seventh aspect]
A seventh aspect, in any one of the first to sixth aspects, includes a humidity detection means (for example, a temperature/humidity sensor 414), and the predetermined bias condition correction timing is determined by a detection result of the humidity detection means (for example, a current humidity sensor 414). ), the condition correction toner pattern is corrected based on the timing at which the humidity changes by a predetermined humidity difference (for example, humidity change amount threshold H) or more from the humidity at the time of image formation of the condition correction toner pattern (for example, the humidity at the time of the previous execution). It is characterized by:
According to this, the bias condition correction means can correct the bias condition of the reverse transfer bias at the timing when the optimum bias condition of the reverse transfer bias changes due to a change in humidity and a change in the amount of charge of the toner. can. As a result, it is possible to reduce the frequency with which the bias condition correction means corrects the bias conditions of the reverse transfer bias at unnecessary timing, and it is possible to suppress the occurrence of downtime.
[第8態様]
第8態様は、第1乃至第7態様のいずれかにおいて、前記転写部材の稼働量(例えば二次転写ローラの走行距離)を検知する稼働量検知手段(例えばCPU402、ROM405)を有し、前記所定のバイアス条件補正タイミングは、前記稼働量検知手段の検知結果(例えば現在走行距離)に基づき、前回の前記条件補正用トナーパターンの作像時の稼働量(前回実行時走行距離)から所定稼働量(例えば走行距離変化量ΔD2)以上、前記転写部材が稼働したタイミングに基づいて補正されることを特徴とするものである。
これによれば、転写部材の経時的な稼働によって転写部材が摩耗する等により転写部材の特性変化が生じ、逆転写バイアスの最適なバイアス条件が変わったタイミングで、バイアス条件補正手段が前記逆転写バイアスのバイアス条件を補正することができる。その結果、不要なタイミングでバイアス条件補正手段が前記逆転写バイアスのバイアス条件を補正する頻度を低くすることができ、ダウンタイムの発生等を抑制することができる。
[Eighth aspect]
An eighth aspect is an eighth aspect according to any one of the first to seventh aspects, further comprising operation amount detection means (for example,
According to this, when the characteristics of the transfer member change due to wear of the transfer member due to operation of the transfer member over time, and the optimum bias condition of the reverse transfer bias changes, the bias condition correction means adjusts the reverse transfer. The bias condition of the bias can be corrected. As a result, it is possible to reduce the frequency with which the bias condition correction means corrects the bias conditions of the reverse transfer bias at unnecessary timing, and it is possible to suppress the occurrence of downtime.
[第9態様]
第9態様は、像担持体と転写部材との間の転写領域に正規転写バイアスを印加して、該転写領域を通過する記録材上に該像担持体上のトナー像を転写することにより、該記録材上に画像を形成する画像形成方法であって、所定のタイミングで前記正規転写バイアスとは逆極性の逆転写バイアスを印加する逆転写バイアス印加工程と、前記像担持体上のトナー付着量を検知するトナー付着量検知工程と、所定のバイアス条件補正タイミングで、所定の逆転写バイアスが印加された状態の前記転写領域を通過した後の所定の条件補正用トナーパターンのトナー付着量を前記トナー付着量検知工程で検知した検知結果に基づき、前記逆転写バイアス印加工程で印加する前記逆転写バイアスのバイアス条件を補正するバイアス条件補正工程とを有することを特徴とするものである。
本態様によれば、転写部材に転写するトナーの量を十分に抑制できる逆転写バイアスのバイアス条件(すなわち最適なバイアス条件)を補正することができる。その結果、逆転写バイアス印加手段における逆転写バイアスのバイアス条件が最適な条件から外れるような状況になっても、バイアス条件補正手段により当該バイアス条件を補正することで、逆転写バイアスのバイアス条件を最適な条件に戻すことができる。よって、逆転写バイアス印加手段における逆転写バイアスのバイアス条件が最適な条件から外れるような状況になっても、転写部材に転写してしまうトナーの量を抑制することができる。
[Ninth aspect]
In the ninth aspect, by applying a regular transfer bias to a transfer region between an image carrier and a transfer member, and transferring a toner image on the image carrier onto a recording material passing through the transfer region, The image forming method for forming an image on the recording material includes a reverse transfer bias application step of applying a reverse transfer bias having a polarity opposite to the normal transfer bias at a predetermined timing, and toner adhesion on the image carrier. A toner adhesion amount detection step of detecting the amount, and a toner adhesion amount of a toner pattern for predetermined condition correction after passing through the transfer area with a predetermined reverse transfer bias applied at a predetermined bias condition correction timing. The present invention is characterized by comprising a bias condition correction step of correcting the bias condition of the reverse transfer bias applied in the reverse transfer bias application step based on the detection result detected in the toner adhesion amount detection step.
According to this aspect, it is possible to correct the bias condition (that is, the optimal bias condition) of the reverse transfer bias that can sufficiently suppress the amount of toner transferred to the transfer member. As a result, even if the bias condition of the reverse transfer bias in the reverse transfer bias applying means deviates from the optimum condition, the bias condition of the reverse transfer bias can be corrected by the bias condition correction means. can be returned to optimal conditions. Therefore, even if the bias conditions of the reverse transfer bias in the reverse transfer bias applying means deviate from the optimal conditions, the amount of toner transferred to the transfer member can be suppressed.
100 :プリンタ
101 :感光体ドラム
102 :現像装置
103 :感光体ユニット
104 :トナーボトル
105 :中間転写ベルト
106 :一次転写装置
107 :レジストローラ
108 :二次転写ローラ
109 :P/TMセンサ
110 :ベルトクリーニング装置
110a :クリーニングブレード
111 :定着装置
115 :転写紙
200 :露光装置
201 :トナーパターン
202 :クリーニングブレードの当接幅
203 :最大通紙幅
205 :テストパターン
301 :帯電装置
308 :感光体クリーニング装置
402 :CPU
403 :RAM
405 :ROM
406 :本体制御部
410 :プリントコントローラ
414 :温湿度センサ
418 :トナー濃度センサ
100: Printer 101: Photoconductor drum 102: Developing device 103: Photoconductor unit 104: Toner bottle 105: Intermediate transfer belt 106: Primary transfer device 107: Registration roller 108: Secondary transfer roller 109: P/TM sensor 110:
403: RAM
405: ROM
406: Main body control unit 410: Print controller 414: Temperature/humidity sensor 418: Toner density sensor
Claims (9)
所定のタイミングで前記正規転写バイアスとは逆極性の逆転写バイアスを印加する逆転写バイアス印加手段と、
前記像担持体上のトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段とを有し、
所定の補正タイミングで、前記正規転写バイアスとは逆極性の逆バイアスが印加された状態の前記転写領域を通過した後の所定の条件補正用トナーパターンのトナー付着量を前記トナー付着量検知手段で検知した検知結果に基づき、前記逆転写バイアス印加手段が印加する前記逆転写バイアスを補正することを特徴とする画像形成装置。 By applying a regular transfer bias to the transfer area between the image carrier and the transfer member and transferring the toner image on the image carrier onto the recording material passing through the transfer area, the toner image on the image carrier is transferred onto the recording material. An image forming apparatus that forms an image,
a reverse transfer bias applying means for applying a reverse transfer bias having a polarity opposite to the normal transfer bias at a predetermined timing;
and a toner adhesion amount detection means for detecting the amount of toner adhesion on the image carrier,
At a predetermined correction timing, the toner adhesion amount detecting means measures the toner adhesion amount of the toner pattern for predetermined condition correction after passing through the transfer area to which a reverse bias having a polarity opposite to the normal transfer bias is applied. An image forming apparatus characterized in that the reverse transfer bias applied by the reverse transfer bias applying means is corrected based on the detected detection result.
所定のパターン作成タイミングで、記録材上に転写しないトナーパターンを前記像担持体上に作像し、該トナーパターンが前記転写領域を通過するときに前記逆転写バイアス印加手段により前記逆転写バイアスを印加するパターン作像処理を実行するパターン作像処理手段を有し、
前記補正は、前記パターン作像処理時に印加する前記逆転写バイアスを補正するものであることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
At a predetermined pattern creation timing, a toner pattern that is not transferred onto the recording material is imaged on the image carrier, and when the toner pattern passes through the transfer area, the reverse transfer bias is applied by the reverse transfer bias applying means. comprising a pattern imaging processing means for performing pattern imaging processing to apply the voltage;
The image forming apparatus is characterized in that the correction corrects the reverse transfer bias applied during the pattern image forming process.
前記像担持体と前記転写部材とを接離させる接離手段を有し、
前記パターン作像処理手段は、記録材上に転写しない比較用トナーパターンを前記像担持体上に作像し、前記接離手段により前記像担持体と前記転写部材とが離間した状態の前記転写領域を通過した後の該比較用トナーパターンのトナー付着量を前記トナー付着量検知手段で検知した検知結果と、前記逆転写バイアスを補正するときに作像され該逆転写バイアスが印加された状態の前記転写領域を通過した後の前記条件補正用トナーパターンのトナー付着量を前記トナー付着量検知手段で検知した検知結果との差が、所定トナー付着量以上であるときには、前記所定のパターン作成タイミングが到来しても、前記パターン作像処理を実行しないことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2,
comprising a means for bringing the image carrier and the transfer member into contact with and away from each other;
The pattern image forming processing means forms an image on the image bearing member of a comparison toner pattern that is not transferred onto the recording material, and performs the transfer in a state where the image bearing member and the transfer member are separated by the contacting and separating means. A detection result obtained by detecting the toner adhesion amount of the comparison toner pattern after passing through the region by the toner adhesion amount detection means, and a state in which an image is created when correcting the reverse transfer bias and the reverse transfer bias is applied. If the difference between the toner adhesion amount of the condition correction toner pattern after passing through the transfer area and the detection result detected by the toner adhesion amount detection means is equal to or more than a predetermined toner adhesion amount, the predetermined pattern is created. An image forming apparatus characterized in that the pattern image forming process is not executed even if the timing comes.
前記条件補正用トナーパターンが前記転写領域を通過するときに互いに異なる前記逆バイアスを印加し、各逆バイアスに対応する前記条件補正用トナーパターンの各トナー付着量の前記トナー付着量検知手段による検知結果に基づいて、前記逆転写バイアスを補正することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3,
Applying the different reverse biases when the condition correction toner pattern passes through the transfer area, and detecting each toner adhesion amount of the condition correction toner pattern corresponding to each reverse bias by the toner adhesion amount detection means. An image forming apparatus characterized in that the reverse transfer bias is corrected based on the result.
前記補正は、前記トナー付着量検知手段により検知されるトナー付着量が最も多くなる逆バイアスを前記逆転写バイアスとする補正するものであることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The image forming apparatus is characterized in that the correction is performed by setting, as the reverse transfer bias, a reverse bias that causes the largest amount of toner adhesion detected by the toner adhesion amount detection means.
温度検知手段を有し、
前記所定の補正タイミングは、前記温度検知手段の検知結果に基づき、前回の前記条件補正用トナーパターンの作像時の温度から所定温度差以上の温度変化が生じたタイミングに基づいて補正されることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5,
It has a temperature detection means,
The predetermined correction timing is corrected based on the detection result of the temperature detection means, based on the timing at which a temperature change of more than a predetermined temperature difference occurs from the temperature at the time of image formation of the condition correction toner pattern last time. An image forming apparatus characterized by:
湿度検知手段を有し、
前記所定の補正タイミングは、前記湿度検知手段の検知結果に基づき、前回の前記条件補正用トナーパターンの作像時の湿度から所定湿度差以上の湿度変化が生じたタイミングに基づいて補正されることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6,
Has humidity detection means,
The predetermined correction timing is corrected based on the detection result of the humidity detection means, based on the timing at which a change in humidity by a predetermined humidity difference or more occurs from the humidity at the time of image formation of the previous condition correction toner pattern. An image forming apparatus characterized by:
前記転写部材の稼働量を検知する稼働量検知手段を有し、
前記所定の補正タイミングは、前記稼働量検知手段の検知結果に基づき、前回の前記条件補正用トナーパターンの作像時の稼働量から所定稼働量以上、前記転写部材が稼働したタイミングに基づいて補正されることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7,
comprising a working amount detection means for detecting the working amount of the transfer member,
The predetermined correction timing is based on the detection result of the operation amount detection means, and is corrected based on the timing at which the transfer member operates by a predetermined operation amount or more from the operation amount at the time of image formation of the condition correction toner pattern last time. An image forming apparatus characterized in that:
所定のタイミングで前記正規転写バイアスとは逆極性の逆転写バイアスを印加する逆転写バイアス印加工程と、
前記像担持体上のトナー付着量を検知するトナー付着量検知工程と、
所定の補正タイミングで、所定の逆転写バイアスが印加された状態の前記転写領域を通過した後の所定の条件補正用トナーパターンのトナー付着量を前記トナー付着量検知工程で検知した検知結果に基づき、前記逆転写バイアス印加工程で印加する前記逆転写バイアスを補正する補正工程とを有することを特徴とする画像形成方法。 By applying a regular transfer bias to the transfer area between the image carrier and the transfer member and transferring the toner image on the image carrier onto the recording material passing through the transfer area, the toner image on the image carrier is transferred onto the recording material. An image forming method for forming an image, the method comprising:
a reverse transfer bias application step of applying a reverse transfer bias having a polarity opposite to the normal transfer bias at a predetermined timing;
a toner adhesion amount detection step of detecting the amount of toner adhesion on the image carrier;
At a predetermined correction timing, the toner adhesion amount of the toner pattern for predetermined condition correction after passing through the transfer area with a predetermined reverse transfer bias applied is detected based on the detection result obtained in the toner adhesion amount detection step. and a correction step of correcting the reverse transfer bias applied in the reverse transfer bias application step.
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