JP3950908B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、例えば、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system, for example, an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a FAX.
近年、電子写真装置等の画像形成装置は、高速化、高機能化、カラー化が進められてきており、各種方式のプリンター・複写機が上市されている。 In recent years, image forming apparatuses such as electrophotographic apparatuses have been increased in speed, function, and color, and various types of printers / copiers have been put on the market.
これらの中でも、複数の異なる色の画像形成手段を直列に配置し、順次トナー像を多重転写するインライン方式の画像形成装置は、高速でのカラー画像の形成が可能な事から、今後のカラープリンタの主力になると考えられている。これらインライン方式の画像形成装置には、図４のように転写材１０１を転写搬送ベルト１０７で担持搬送しながら、感光ドラム１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙ、１０９Ｋ上の各色トナー像を転写材に順次多重転写することによりカラー画像を得る方式や、図５のように感光ドラム１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙ、１０９Ｋ上の各色トナー像を中間転写ベルト１５０に順次１次転写して、この中間転写ベルト１５０上に転写された複数色のトナー像よりなるカラー画像を転写材１０１に一括して２次転写することによりカラー画像を得る方式がある。
Among these, the in-line image forming apparatus in which a plurality of different color image forming means are arranged in series and sequentially transfer multiple toner images is capable of forming a color image at a high speed. It is considered to become the main force of. In these in-line image forming apparatuses, as shown in FIG. 4, the color toner images on the photosensitive drums 109 </ b> M, 109 </ b> C, 109 </ b> Y, 109 </ b> K are sequentially transferred to the transfer material while the
このような転写搬送ベルト１０７や中間転写ベルト１５０を有する画像形成装置では、ベルト表面に不用のトナーが残留、付着した場合、転写材１０１の裏汚れや画像汚れの原因となる。具体的には、紙詰まりや、非画像部へのかぶりトナーの付着、或いは、色ズレ制御、トナー像の濃度制御のために、感光ドラムから転写搬送ベルト１０７や中間転写ベルト１５０に色ずれ検出用トナー像や濃度検出用トナー像を転写してこれを検知するようなシーケンスにおいては、転写搬送ベルト１０７や中間転写ベルト１５０にトナーが付着する。
In such an image forming apparatus having the
そして、転写搬送ベルト１０７や中間転写ベルト１５０上に残留、付着したこれらのトナーは、クリーニング手段（クリーニングブレード）１６０、１７０により除去される。
These toners remaining and adhering to the
しかしながら、従来の転写搬送ベルト１０７や中間転写ベルト１５０上に残留、付着したトナーのクリーニング方法の場合、感光ドラム１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｙ、１０９Ｋ上の残トナーをそれぞれクリーニングするクリーニング手段１１４の廃トナー容器とは別途、クリーニング手段１６０、１７０により除去された廃トナーを回収するための廃トナー容器が必要になり、クリーニング装置が大型化し、装置構成が複雑になってしまいコストアップにつながってしまった。
However, in the case of the conventional method for cleaning the toner remaining on and attached to the
本発明の目的は、転写材担持体上のトナーを良好にクリーニング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 satisfactorily cleaning toner on a transfer material carrier.
本発明の他の目的は、中間転写体上のトナーを良好にクリーニングすることができる画像形成装置を提供することである。 Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can satisfactorily clean the toner on the intermediate transfer member.
本発明の更なる目的は以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。 Further objects of the present invention will become apparent upon reading the following detailed description.
本発明によれば上記目的は達成される。第１の発明は、トナー像を担持する移動可能な像担持体と、転写材を担持する移動可能な転写材担持体と、を有し、前記像担持体から前記転写材担持体に担持された転写材へトナー像を電界によって転写するものであって、前記像担持体と前記転写材担持体が接触し、前記転写材担持体から前記像担持体へトナーを電界によって転写することが可能な画像形成装置において、前記像担持体と前記転写材担持体との移動速度差を、前記像担持体上のトナー像を前記転写材担持体に担持された転写材に転写するときよりも、前記転写材担持体から前記像担持体へトナーを転写するときの方が大きくなるようにすることを特徴とするものである。 According to the present invention, the above object is achieved. The first invention includes an image bearing member movable for carrying a toner image, a movable transfer material carrying member for carrying a transfer material, a carrier from the image carrier before Symbol transfer material carrying member A toner image is transferred to the transferred material by an electric field, and the image carrier and the transfer material carrier are in contact with each other, and the toner is transferred from the transfer material carrier to the image carrier by an electric field. In a possible image forming apparatus, the difference in moving speed between the image carrier and the transfer material carrier is greater than when the toner image on the image carrier is transferred to the transfer material carried on the transfer material carrier. The transfer material carrier is configured to be larger when the toner is transferred from the transfer material carrier to the image carrier .
第２の発明によれば、トナー像を担持する移動可能な像担持体と、移動可能な中間転写体と、を有し、前記像担持体から前記中間転写体へトナー像を電界によって転写するものであって、前記像担持体と前記中間転写体が接触し、前記中間転写体から前記像担持体へトナーを電界によって転写可能な画像形成装置において、前記像担持体と前記中間転写体との移動速度差を、前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写するときよりも、前記中間転写体から前記像担持体へトナーを転写するときの方が大きくなるようにすることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the invention the transfer, a movable image bearing member for bearing a toner image, has an intermediate transfer member movable, a toner image by an electric field from said image bearing member Previous Symbol intermediate transfer member be one that in the image bearing member and to said contact intermediate transfer member, wherein at the intermediate transfer body an image forming apparatus capable transcribed by an electric field to the toner to the image carrier, wherein said image bearing member intermediate transfer member The transfer speed difference between the intermediate transfer member and the image carrier is larger than when the toner image on the image carrier is transferred to the intermediate transfer member. It is characterized by this.
以上説明したように、第１の発明によれば、転写位置における像担持体の移動速度と転写位置における転写材担持体の移動速度との速度差は、像担持体上のトナー像を転写材担持体に担持された転写材に静電的に転写するときと、転写材担持体上のトナーを像担持体に静電的に転写するときとでは異なる構成とされるので、像担持体や転写材担持体の劣化を防止しつつ、転写材担持体上のトナーを像担持体に良好に転写して転写材担持体のクリーニングを良好に行うことができる。 As described above, according to the first aspect of the present invention, the speed difference between the moving speed of the image carrier at the transfer position and the moving speed of the transfer material carrier at the transfer position indicates that the toner image on the image carrier is transferred to the transfer material. Since it is configured differently when electrostatically transferring to a transfer material carried on a carrier, and when transferring the toner on the transfer material carrier onto the image carrier, While preventing the transfer material carrier from being deteriorated, the toner on the transfer material carrier can be well transferred to the image carrier and the transfer material carrier can be cleaned well.
第２の発明によれば、転写位置における像担持体の移動速度と転写位置における中間転写体の移動速度との速度差は、像担持体上のトナー像を中間転写体に静電的に転写するときと、中間転写体上のトナーを像担持体に静電的に転写するときとでは異なる構成とされるので、像担持体や中間転写体の劣化を防止しつつ、中間転写体上のトナーを像担持体に良好に転写して中間転写体のクリーニングを良好に行うことができる。 According to the second invention, the speed difference between the moving speed of the image carrier at the transfer position and the moving speed of the intermediate transfer body at the transfer position is such that the toner image on the image carrier is electrostatically transferred to the intermediate transfer body. The toner on the intermediate transfer member is electrostatically transferred to the image carrier, so that the deterioration of the image carrier and the intermediate transfer member can be prevented while the The intermediate transfer member can be satisfactorily cleaned by transferring the toner onto the image carrier.
以下、図面を用いて各実施例を説明する。 Embodiments will be described below with reference to the drawings.
図１に本実施例に係る画像形成装置の概略構成図を示す。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the present embodiment.
転写材担持体としての転写搬送ベルト７の移動方向に沿って、画像形成ステーション８Ｍ、８Ｃ、８Ｙ、８Ｋが並設されており、画像形成ステーションの一部の構成（少なくとも感光ドラム、クリーニング装置を備える）がプロセスカートッリジとして装置本体に対して着脱可能になっている。画像形成ステーション８Ｍには像担持体としての感光ドラム９Ｍが配設され、さらに、感光ドラム９Ｍの回転方向に沿って順に、１次帯電ローラ１０Ｍ、露光装置１１Ｍ、現像器１２Ｍ、クリーニング装置（クリーニングブレード、廃トナー容器）１４Ｍが配設されている。他の画像形成ステーション８Ｃ、８Ｙ、８Ｋ内にも、画像形成ステーション８Ｍと同様に、感光ドラム、１次帯電ローラ、露光装置、現像器、クリーニング装置が配設されている。
転写搬送ベルト７は、駆動ローラ５、従動ローラ６に掛け渡されている。転写搬送ベルト７は、不図示の駆動モータ（例えば、ステッピングモータ）により駆動ローラ５が回転駆動され、この回転駆動力が駆動ローラ５から転写搬送ベルト７に伝達される。各転写位置における感光ドラム９Ｍ〜９Ｋと転写搬送ベルト７の移動方向は実質的に同じ方向となっている。
The transfer conveyance belt 7 is stretched around the driving roller 5 and the driven roller 6. The transfer conveying belt 7 is driven to rotate by a driving motor (not shown) such as a stepping motor, and this rotational driving force is transmitted from the driving roller 5 to the transfer conveying belt 7. The movement directions of the
次に画像形成プロセスについて説明する。画像形成開始信号が入力されると、転写搬送ベルト７、感光ドラム９Ｍ〜９Ｋの回転が開始される。このとき、転写搬送ベルト７は感光ドラム９Ｍ〜９Ｋと接触するように構成される。そして、感光ドラム８Ｍ表面を１次帯電ローラ１０Ｍにより所望の電位に帯電し（本実施例では負極性）、帯電された感光ドラム９Ｍ表面に露光装置１１Ｍにより画像情報に基づいた画像露光がなされ静電潜像が形成される。次に、感光ドラム９Ｍ上に形成された静電潜像を現像器１２Ｍによりマゼンタトナー（負帯電特性のトナー）で現像し、感光ドラム９Ｍ上にマゼンタトナー像が形成される。このマゼンタトナー像とタイミングが合わされて給送され、転写搬送ベルト７に担持された転写材１に転写手段としての転写ローラ１３Ｍにより転写される。このとき、転写ローラ１３Ｍには、転写電源より所定の電圧（本実施例では正極性の電圧）が転写ローラ１３Ｍに印加される。
Next, the image forming process will be described. When an image formation start signal is input, rotation of the transfer conveyance belt 7 and the
このような画像形成〜転写工程は、他の画像形成ステーション８Ｃ、８Ｙ、８Ｋにおいても同様に繰り返され、感光ドラム９Ｃ〜９Ｋ上に形成されたシアントナー像、イエロートナー像、ブラックトナー像は転写搬送ベルト７に担持搬送された転写材１に順次重ねて転写される。その後、転写材１は転写搬送ベルト７から分離され、定着器１５によりトナー像は転写材１上に加熱加圧して定着され、定着された転写材１は機外に排出され、一連の画像形成工程は終了する。
Such image formation to transfer process is similarly repeated in the other
また、感光ドラムから転写搬送ベルト７に担持搬送された転写材１にトナー像を転写した後、感光ドラム上に残留する残トナーはクリーニング装置１４により感光ドラムから除去され、廃トナー容器に回収される。 Further, after the toner image is transferred from the photosensitive drum to the transfer material 1 carried on the transfer conveyance belt 7, the residual toner remaining on the photosensitive drum is removed from the photosensitive drum by the cleaning device 14 and collected in a waste toner container. The
本実施例では、感光ドラム上に形成されるトナー像の濃度が経時的及び／又は装置内の温度、湿度等により変化することがあるので、感光ドラム上に所定の濃度の濃度検出用トナー像１８を形成し、これを転写搬送ベルト７に転写して、光学濃度センサー１７で検出する。センサー１７で検出された濃度に対応する電気信号が制御装置（ＣＰＵ）に送られて、制御装置は現像器１２内へ補給するトナーの量を制御する。この濃度制御シーケンスは各画像形成ステーション毎に行われる。
In this embodiment, since the density of the toner image formed on the photosensitive drum may change with time and / or temperature, humidity, etc. in the apparatus, the density detection toner image on the photosensitive drum has a predetermined density. 18 is formed, transferred to the transfer conveyance belt 7 and detected by the
また、本実施例では、装置の組み立て誤差、転写搬送ベルト７を備える転写搬送ベルトユニットの交換や、プロセスカートリッジの交換などにより、各色トナー像が転写材上において適正に重ね合わされないで色ズレが発生する場合があるので、これを予め防止するために、所定の期間毎又は所定の時期に、色ズレ制御シーケンスを行うことがある。まず、感光ドラム上に色ズレ制御用の所定のトナー像を形成し、これを転写搬送ベルト７に転写して、センサー１７（ＣＣＤ等）で検出し、制御装置に信号を送る。このシーケンスは各画像形成ステーション毎に行い、制御装置において色ズレ状況を判断し、各画像形成ステーションにおける画像形成開始タイミングを制御する。 Further, in this embodiment, due to an assembly error of the apparatus, replacement of the transfer / conveying belt unit including the transfer / conveying belt 7, and replacement of the process cartridge, the color toner images are not properly superimposed on the transfer material, and color misregistration occurs. Therefore, in order to prevent this in advance, a color misregistration control sequence may be performed every predetermined period or at a predetermined time. First, a predetermined toner image for color misregistration control is formed on the photosensitive drum, transferred to the transfer conveyance belt 7, detected by a sensor 17 (CCD or the like), and a signal is sent to the control device. This sequence is performed for each image forming station, and the control device determines the color misregistration status and controls the image forming start timing in each image forming station.
次に、転写搬送ベルト７に付着したかぶりトナーや上記濃度検出用のトナー像、色ズレ制御用のトナー像のクリーニング方法について説明する。 Next, a method for cleaning the fog toner attached to the transfer / conveying belt 7, the toner image for density detection, and the toner image for color shift control will be described.
本実施例では、転写搬送ベルト７上の不要トナーを感光ドラム９に静電的に逆転写させ、逆転写された不要トナーを感光ドラム９用のクリーニング装置１４に回収する。 In this embodiment, the unnecessary toner on the transfer / conveying belt 7 is electrostatically reversely transferred to the photosensitive drum 9, and the reversely transferred unnecessary toner is collected by the cleaning device 14 for the photosensitive drum 9.
トナーは経時的、装置内の温度、湿度によってトナーの性能が大きく変化することがある。従来、経時的な変化によるトナーの小粒径化や帯電能力の劣化などで電界の影響を受け難くなることにより、クリーニング能力の低下を招きクリーニング不良が発生することがあった。また、紙詰まり（ジャム）時や、濃度検出用のトナー像や色ズレ制御用のトナー像を転写搬送ベルト７に転写する場合、そのトナー量は通常時の汚れに対して非常に多く、転写搬送ベルト７から感光ドラムに転写し廃トナー容器に回収するまでに何周も転写搬送ベルト７を回転させなければならず、多くの時間がかかる上、各種部材の劣化（感光ドラムや転写搬送ベルトの寿命が低下する）にも悪影響を及ぼすことがあった。 The toner performance may greatly change over time, depending on the temperature and humidity in the apparatus. Conventionally, since the toner is less susceptible to the influence of an electric field due to a reduction in toner particle size and deterioration of charging ability due to changes over time, cleaning ability may be reduced and cleaning defects may occur. Further, when a paper jam (jam) occurs, or when a toner image for density detection or a toner image for color misregistration control is transferred to the transfer conveyance belt 7, the amount of toner is very large with respect to normal stains. The transfer and conveyance belt 7 must be rotated many times before it is transferred from the conveyance belt 7 to the photosensitive drum and collected in the waste toner container, and it takes a lot of time and deterioration of various members (photosensitive drum and transfer and conveyance belt). The life of the product may be adversely affected.
また、転写搬送ベルト７上に付着している不要トナーは、正負の両極性のトナーが存在するので、本実施例では、転写ローラ１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、１３Ｋに印加する電圧の極性を適宜切換えて感光ドラム９Ｍ、９Ｃ、９Ｙ、９Ｋに逆転写させクリーニングを行う。クリーニング時、転写ローラ１３Ｍ、１３Ｋには正極性の電圧、転写ローラ１３Ｃ、１３Ｙには負極性の電圧が印加され、感光ドラム９Ｍ、９Ｋには主に正極性に帯電されているトナーが逆転写され、感光ドラム９Ｃ，９Ｙには主に負極正に帯電されているトナーが逆転写される。
Further, since there is a toner having both positive and negative polarity as the unnecessary toner adhering to the transfer conveyance belt 7, in this embodiment, the polarity of the voltage applied to the
詳細に説明すると、転写ローラ１３Ｍに通常の画像形成時（本実施例では正極性）と同極性の電圧１．０ＫＶを印加し、トナーの正規の帯電極性とは逆極性になってしまったトナーを感光ドラム９Ｍに転写させてクリーニング装置１４Ｍの廃トナー容器に回収する。この時、感光ドラム９Ｍに回収されずに通過するトナーの中には、一部極性の反転するものが存在する。ここで、転写ローラ１３Ｍに印加する電圧の極性をトナーの正規の帯電極性とは逆極性にしているのは、転写搬送ベルト７上の不要トナーに、正極性に帯電極性が反転しているものが少ないからである。このような構成にすることにより、クリーニング装置１４Ｍの廃トナー容器に不要トナーが片寄って回収されるのを防ぎ、プロセスカートリッジ８Ｍが他のプロセスカートッリジに比べて異常に早く交換しなければならなくなるのを防止するためである。
More specifically, a toner having a voltage of 1.0 KV having the same polarity as that at the time of normal image formation (positive polarity in this embodiment) is applied to the
次に、転写ローラ１３Ｃに通常の画像形成時（本実施例では正極性）と逆極性の電圧−１．５ＫＶを印加し、感光ドラム９Ｍに回収されなかった負極性に帯電したトナーを感光ドラム９Ｃに転写させてクリーニング装置１４Ｃの廃トナー容器に回収する。しかし、転写搬送ベルト７上の不要トナーの量が多い場合には全ての負極性に帯電しているトナーを回収することは出来ない。この後、転写搬送ベルト７上に残ったトナーは、回収されずに残った負極性のトナーと、感光ドラム９Ｃと転写ローラ１３Ｃとの間を通過した際に本来の帯電極性とは逆極性（正極性）に反転してしまったトナーである。
Next, a voltage of -1.5 KV having a polarity opposite to that at the time of normal image formation (positive polarity in this embodiment) is applied to the
同様に、転写ローラ１３Ｙに通常の画像形成時（本実施例では正極性）と逆極性の電圧−１．５ＫＶを印加し、感光ドラム９Ｃに回収されなかった負極性に帯電したトナーを感光ドラム９Ｙに転写させてクリーニング装置１４Ｙの廃トナー容器に回収する。転写搬送ベルト上の負極性に帯電した不用のトナーはここでほぼ全てが回収され、この後、転写搬送ベルト７上に残るのは正極性に帯電された少量のトナーとなる。
Similarly, a negative polarity charged toner that is not collected by the
そして、転写ローラ１３Ｋに通常の画像形成時（本実施例では正極性）と同極性の電圧１．０ＫＶを印加し、感光ドラム９Ｍ、９Ｃ、９Ｙに転写されずに転写搬送ベルト７上に残っていた本来の帯電極性とは逆極性の（正極性）のトナーを感光ドラム９Ｋに転写させてクリーニング装置１４Ｋの廃トナー容器に回収し、転写搬送ベルト７上の不要トナーのクリーニングを完了する。
Then, a voltage of 1.0 KV having the same polarity as that at the time of normal image formation (positive polarity in this embodiment) is applied to the
このように、転写搬送ベルト７が１周する間に転写搬送ベルト７上の正負両極性の不要トナーを効率良く短時間に感光体ドラム９Ｍ、９Ｃ、９Ｙ、９Ｋを介してクリーニング装置１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｙ、１４Ｋの廃トナー容器にそれぞれ回収することができる。従って、転写搬送ベルト７専用のクリーニング装置（クリーニングブレード、廃トナー容器）を設ける必要がなくなるので、装置設計上の自由度が増え、廃トナー容器の数を減らすことができ、ユーザーが交換する部品を減少することができる。
In this manner, the positive and negative polarity unnecessary toners on the transfer / conveyance belt 7 can be efficiently and quickly passed through the
通常の画像形成時においては、各転写位置（各感光ドラムと転写搬送ベルトとが対向する位置）における転写搬送ベルト７と感光ドラム９の周速は構成部品の機械的精度のばらつきなどがあり完全に一致はしないので、転写されたトナー像が中抜けしてしまう現象を防止するためや、転写搬送ベルト７による転写材の搬送速度の安定性を高めるために、各転写位置において転写搬送ベルト７の周速と感光ドラム９Ｍ〜９Ｋの周速との間に周速差を若干設けるのが好ましい。この場合、転写材に転写されたトナー像が原稿画像に対して伸張し過ぎてしまったり、トナーが感光ドラムや転写搬送ベルトに融着してしまうのを防止するために、感光ドラムの周速（Ａ）に対する転写搬送ベルトの周速（Ｂ）との周速差の比率
During normal image formation, the peripheral speeds of the transfer conveyance belt 7 and the photosensitive drum 9 at each transfer position (positions where each photosensitive drum and transfer conveyance belt face each other) are completely different due to variations in mechanical accuracy of components and the like. Therefore, in order to prevent the phenomenon that the transferred toner image is lost or to improve the stability of the transfer material transport speed by the transfer transport belt 7, the transfer transport belt 7 at each transfer position. It is preferable to provide a slight difference in peripheral speed between the peripheral speed of the
は３％以下が好ましい。装置によっては周速差は必ずしも設ける必要がなくゼロでも良い。 Is preferably 3% or less. Depending on the apparatus, it is not always necessary to provide the peripheral speed difference, and it may be zero.
本実施例では、クリーニング時、転写搬送ベルト７の周速と感光ドラム９Ｍ、９Ｃ、９Ｙ、９Ｋの周速との速度差を、通常の画像形成時の場合よりもクリーニング時の場合の方を大きくする。なお、転写搬送ベルト７の周速は通常の画像形成時よりも速くなっている。このような構成にすることで、転写搬送ベルト７上の帯電能力が低下してしまったトナーやジャム時に転写搬送ベルト７に積層転写された濃度検出用トナー像や色ズレ制御用のトナー像などを感光ドラム９Ｍ、９Ｃ、９Ｙ、９Ｋに良好により短時間に転写することができ、即ち、転写効率を向上することができ、クリーニング能力を高めることができる。
In this embodiment, at the time of cleaning, the speed difference between the peripheral speed of the transfer conveyance belt 7 and the peripheral speeds of the
ここで、図３に、上記比率と、転写搬送ベルト７を１回転させて上記クリーニングシーケンスを行った後、転写搬送ベルト７上に残留するトナーの濃度との関係について示す。図３における転写搬送ベルト７上に残留するトナー濃度のボーダーラインは、実用に耐えうる閾値を表し、ボーダーライン以下であるならば、クリーニングは良好に行われていることになる。 Here, FIG. 3 shows the relationship between the ratio and the density of toner remaining on the transfer conveyance belt 7 after the transfer conveyance belt 7 is rotated once and the cleaning sequence is performed. The border line of the toner density remaining on the transfer / conveying belt 7 in FIG. 3 represents a threshold value that can be practically used. If the border line is equal to or less than the border line, the cleaning is performed satisfactorily.
そこで、上述の通常の画像形成時に対して、クリーニング時は、転写搬送ベルト７上の不要トナーのクリーニングを効率良く短時間に安定して行うには、上記比率は少なくとも６％以上にすることが好ましい。さらにクリーニングを良好に行うには上記比率は１０％以上が望ましい。 Therefore, in order to clean the unnecessary toner on the transfer / conveyance belt 7 efficiently and stably in a short time compared with the above-described normal image formation, the ratio should be at least 6%. preferable. Furthermore, the above ratio is desirably 10% or more for good cleaning.
また、本実施例の構成では、感光ドラム表面、転写搬送ベルト７表面の摺擦による劣化が無視できなくなることから、上記比率としては２００％以下が好ましい。 Further, in the configuration of this embodiment, deterioration due to rubbing on the surface of the photosensitive drum and the surface of the transfer conveyance belt 7 cannot be ignored. Therefore, the ratio is preferably 200% or less.
そのため、通常画像形成時とクリーニング時とでは、転写搬送ベルト７と感光体ドラム９の周速は大きく異なる為、このクリーニングシーケンスは、通常の画像形成終了後、次の画像形成開始信号が入力される前までの期間、所謂、後回転中に行われる。また、上述の濃度制御シーケンスや色ズレ制御シーケンスを行った場合は、シーケンス終了後、随時上述の転写搬送ベルト７のクリーニングを行い、クリーニング終了後、次の画像形成開始信号の入力を待つ状態、所謂、待機モードに入る。本実施例では、感光ドラムを回転させる駆動源Ｍ１〜Ｍ４と、転写搬送ベルトを回転させる駆動源Ｍ５とを別個に有している。 Therefore, since the peripheral speeds of the transfer conveyance belt 7 and the photosensitive drum 9 are greatly different between the normal image formation and the cleaning, the next image formation start signal is input after the normal image formation is completed in this cleaning sequence. It is performed during the so-called post-rotation period before the start. Further, when the above-described density control sequence or color misregistration control sequence is performed, after the sequence is completed, the above-described transfer conveyance belt 7 is cleaned as needed, and after the cleaning is completed, the next image formation start signal is input. A so-called standby mode is entered. In this embodiment, drive sources M1 to M4 that rotate the photosensitive drum and a drive source M5 that rotates the transfer conveyance belt are separately provided.
このように、クリーニング時、転写搬送ベルト７と感光ドラム９との間に周速差を設ける事で、転写搬送ベルト７上のトナーを摩擦力によって強制的に動かすことで転写搬送ベルト７とトナーとの間のファンデルワールス力の影響を弱め、転写ローラ１３により電荷の付与が行われることで無極性のトナーが減少し、より電界の影響を強く受けるようになる為に、クリーニング能力は飛躍的に向上し短時間に効率良く安定してクリーニングを行うことができる。 In this way, by providing a peripheral speed difference between the transfer conveyance belt 7 and the photosensitive drum 9 at the time of cleaning, the toner on the transfer conveyance belt 7 is forcibly moved by a frictional force so that the transfer conveyance belt 7 and the toner are moved. Since the influence of van der Waals force between the toner and the toner is weakened, and the non-polar toner is reduced by applying the charge by the transfer roller 13, the cleaning ability is greatly increased. Therefore, cleaning can be performed efficiently and stably in a short time.
なお、本実施例では転写手段として転写ローラ１３を用いたが、これに限らずブレードやブラシ、又は非接触帯電器であるコロナ帯電器を用いても良い。なお、転写搬送ベルト７を感光ドラム９に密着させて上記クリーニングを良好に行うためには、転写手段としてローラ、ブレード、ブラシ等の接触型帯電器が好ましい。 In this embodiment, the transfer roller 13 is used as a transfer unit. However, the present invention is not limited to this, and a blade, a brush, or a corona charger that is a non-contact charger may be used. Note that a contact charger such as a roller, a blade, or a brush is preferably used as a transfer unit in order to make the transfer conveyance belt 7 in close contact with the photosensitive drum 9 and perform the above-described cleaning satisfactorily.
図２に、中間転写体としての中間転写ベルト３０を有する画像形成装置の概略構成図を示す。本発明は、実施例１のような画像形成装置に限らず、図２に示すような画像形成装置にも適用できる。図１と同様な機能を有する部材には同符号を付し、説明を省略する。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus having an
簡単に、画像形成プロセスについて説明する。画像形成開始信号が入力されると、中間転写ベルト３０、感光ドラム９Ｍ〜９Ｋの回転が開始される。このとき、中間転写ベルト３０は感光ドラム９Ｍ〜９Ｋに接触するように構成される。そして、感光ドラム８Ｍ表面を１次帯電ローラ１０Ｍにより所望の電位に帯電し（本実施例では負極性）、帯電された感光ドラム９Ｍ表面に露光装置１１Ｍにより画像情報に基づいた画像露光がなされ静電潜像が形成される。次に、感光ドラム９Ｍ上に形成された静電潜像を現像器１２Ｍによりマゼンタトナー（負帯電特性のトナー）で現像し、感光ドラム９Ｍ上にマゼンタトナー像が形成される。このマゼンタトナー像は１次転写ローラ１３Ｍにより中間転写ベルト３０に静電的に転写される。このとき、１次転写ローラ１３Ｍには、転写電源より所定の電圧（本実施例では正極性の電圧）が１次転写ローラ１３Ｍに印加される。
The image forming process will be briefly described. When the image formation start signal is input, rotation of the
このような画像形成〜転写工程は、他の画像形成ステーション８Ｃ、８Ｙ、８Ｋにおいても同様に繰り返され、感光ドラム９Ｃ〜９Ｋ上に形成されたシアントナー像、イエロートナー像、ブラックトナー像は中間転写ベルト３０上に順次重ねて１次転写される。その後、中間転写ベルト３０上の複数色のトナー像は、所定のタイミングで給送される転写材１に２次転写ローラ３４により一括して２次転写される。このとき、２次転写ローラ３４には、電源３５により所定の電圧（本実施例では正極性の電圧）が２次転写ローラ３４に印加される。その後、転写材１は定着器１５に搬送され、定着器１５によりトナー像は転写材１上に加熱加圧して定着され、定着された転写材１は機外に排出され、一連の画像形成工程は終了する。
Such image formation to transfer process is similarly repeated in the other
本実施例においても、実施例１の転写搬送ベルト７に対するのと同様に中間転写ベルト３０上の不要トナーのクリーニングを行うことができる。
Also in this embodiment, unnecessary toner on the
本実施例は、上記実施例２とほぼ同様であるが、図２に示すような中間転写ベルト３０上の不要トナーを正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）に帯電する帯電ローラ２０を設けたことが異なる。上記実施例２の中間転写ベルト３０のクリーニングシーケンスは、通常の画像形成終了後、次の画像形成開始信号が入力される前までの期間、所謂、後回転中や、上述の濃度制御シーケンスや色ズレ制御シーケンスを行った場合は、シーケンス終了後、随時行われる。一方、複数の転写材に連続して画像を形成する場合、感光ドラム９上の非画像形成部に付着してしまったトナーが、感光ドラム９から中間転写ベルト３０に転写されたあるトナー像の後端と、次のトナー像の先端との間（以下、トナー像間と呼ぶ）の中間転写ベルト３０に付着することがあった。そこで、本実施例の目的は、このような不要トナーをもクリーニングすることである。
The present embodiment is substantially the same as the second embodiment, but charges unnecessary toner on the
即ち、本実施例では、上記実施例２のような第１のクリーニングシーケンスとは別に、このような中間転写ベルト３０のトナー像間に付着してしまったトナーをクリーニングする第２のクリーニングシーケンスを行う。
That is, in this embodiment, in addition to the first cleaning sequence as in the second embodiment, a second cleaning sequence for cleaning the toner adhered between the toner images of the
第２のクリーニングシーケンスについて、以下説明する。複数の転写材に連続してトナー像を形成する場合、帯電ローラ２０により中間転写ベルト３０上の不要トナーを上述したように正極性に帯電し、画像形成ステーション８Ｍにて、１次転写ローラ１３Ｍにより中間転写ベルト３０から感光ドラム９Ｍへ静電的に逆転写させる。この逆転写と同時に、１次転写ローラ１３Ｍにより形成される電界により感光ドラム９Ｍから中間転写ベルト３０に次のトナー像を静電的に１次転写する。このとき、転写電源より１次転写ローラ１３Ｍにはトナーの正規の帯電極性とは逆極性（正極性）の電圧が印加される。このような構成とすることにより、複数の転写材に連続してトナー像を形成する場合、画像形成のスループットを低下することなく、中間転写ベルト３０上の不要トナーのクリーニングを良好に行うことができる。第２のクリーニングシーケンスでは同時に１次転写工程を行っているので、第１のクリーニングシーケンスのように、感光ドラム９と中間転写体ベルト３０との周速差は大きくできないが、中間転写ベルト３０上のトナー像間に付着するかぶりトナーは少量のため、周速差については、通常の画像形成時の周速差で十分である。なお、本実施例において用いた中間転写ベルト３０はシームレスベルトであり、トナー像が転写される位置に制約はない。
The second cleaning sequence will be described below. When toner images are continuously formed on a plurality of transfer materials, unnecessary toner on the
ただし、本実施例においては、１次転写ローラ１３Ｍ〜１３Ｋに印加する電圧の極性は実施例１とは逆になっている。これは、クリーニング装置１４Ｍに中間転写ベルト３０上の不要トナーが片寄って大量に回収されるのを防止するためである。このような構成にすることにより、画像形成ステーション８Ｍ（プロセスカートリッジ）が他の画像形成ステーションに比べて異常に早く交換しなければならなくなるのを防止することができる。
However, in this embodiment, the polarity of the voltage applied to the
以上説明したように、画像形成が終了した後、またはトナー濃度制御のシーケンス終了後、色ズレ制御シーケンス終了後、中間転写ベルト３０上の不要トナーについては、第１のクリーニングシーケンスでクリーニングを十分に行い、連続画像形成時においては、中間転写ベルト３０上の不要トナーについては、第２のクリーニングシーケンスでクリーニングを行う。このようにクリーニングシーケンスをＣＰＵにより適宜選択することにより、例えば、１００枚の転写材に連続して画像を形成したとしても、画像乱れは生じずに、常に高品質な画像を得ることができた。
As described above, after the image formation is completed, after the toner density control sequence is completed, or after the color misregistration control sequence is completed, unnecessary toner on the
また、クリーニングシーケンスをＣＰＵにより適宜選択することにより、感光ドラム表面と中間転写ベルト表面とが摺擦により励化するのを抑制することができ耐久性を向上することができる。 Further, by appropriately selecting the cleaning sequence by the CPU, it is possible to suppress the surface of the photosensitive drum and the surface of the intermediate transfer belt from being excited by rubbing, and the durability can be improved.
実施例１では、転写ローラ１３Ｍ、１３Ｋに印加する電圧をトナーの正規の帯電極性と同極性にし、転写ローラ１３Ｃ、１３Ｙに印加する電圧をトナーの帯電極性とは逆極性にして、転写搬送ベルト７上の不用トナーを感光ドラム９へ転写していたが、これに限らない。同様に、実施例３においても、１次転写ローラ１３Ｍ〜１３Ｋに印加する電圧の極性の組み合せはこれに限らない。即ち、（１次）転写ローラ１３Ｍ〜１３Ｋのうち少なくとも１つには正極性の電圧が印加され、残りのうちの少なくとも１つには負極正の電圧が印加されていれば良い。
In the first exemplary embodiment, the voltage applied to the
また、実施例１、２、実施例３の第２のクリーニングシーケンスでは、クリーニング能力の向上と不要トナーの回収時間の短縮の為や、転写搬送ベルト７、中間転写ベルト３０の周速を安定化させるために、転写搬送ベルト７、中間転写ベルト３０の周速を感光ドラム９よりも速くしてクリーニングを行うことについて説明したが、これに限らない。不要トナーの回収時間の短縮よりもより確実なクリーニング効果が必要な場合は、転写搬送ベルト７、中間転写ベルト３０の周速を感光ドラム９の周速よりも遅くしても良い。ただし、各転写位置における転写搬送ベルト７、中間転写ベルト３０の移動方向は感光ドラムの移動方向と実質的に同じである。転写搬送ベルト７、中間転写ベルト３０の周速を感光ドラム９よりも遅く設定した場合、感光ドラム９に転写される不要トナーの単位時間当たりの付着面積が多くなる為、クリーニング能力の立ち上がりが早く、不要トナーを効率良く回収することができる。この場合、図３に示すように、感光ドラム９の周速に対する転写搬送ベルト７（中間転写ベルト３０）の周速との周速差の比率は−６％以下が好ましい。さらには、上記比率は−１０％以下が好ましい。
In the second cleaning sequence of the first, second, and third embodiments, the peripheral speeds of the transfer conveyance belt 7 and the
このようなクリーニング効果をねらう為に、制御装置（ＣＰＵ）により、不要トナーの回収時間に制約が特に無い場合には、例えば、画像形成終了後に一連のクリーニングシーケンスを行うとき、転写搬送ベルト７、中間転写ベルト３０を感光ドラム９に対して遅く回転させ、不要トナーの回収時間に制約がある場合には、転写搬送ベルト７、中間転写ベルト３０を感光ドラム９に対して早く回転させる切換え制御を行なうことで、状況に適したクリーニングを良好に行うことができる。
In order to achieve such a cleaning effect, when there is no particular restriction on the collection time of unnecessary toner by the control device (CPU), for example, when performing a series of cleaning sequences after the completion of image formation, When the
また、上記実施例ではトナーの正規の帯電極性を負とし、（１次）転写ローラ１３Ｍ〜１３Ｋに印加する電圧を＋１．０ＫＶ、−１．５ＫＶとしたが、これに限らない。
In the above embodiment, the normal charging polarity of the toner is negative, and the voltages applied to the (primary)
なお、上記実施例１〜３において通常の画像形成時の感光ドラム９、転写搬送ベルト７、中間転写ベルト３０の周速は一種類である場合について説明したが、これに限らない。即ち、ＯＨＴ（オーバーヘッドプロジェクター用透明樹脂）や厚紙など特殊な転写材に画像形成する場合、定着性を考慮して、例えば、普通紙に画像形成するときの感光ドラム９、転写搬送ベルト７、中間転写ベルト３０の周速を１とすると、上記ＯＨＴでは１／４、上記厚紙では１／３と設定される。
In the first to third embodiments, the case where the peripheral speeds of the photosensitive drum 9, the transfer conveyance belt 7, and the
このように設定されている場合、転写搬送ベルト７、中間転写ベルト３０をクリーニングするときの転写搬送ベルト７、中間転写ベルト３０の周速は上記普通紙に画像形成するときの周速よりも速くされる。
In such a case, the peripheral speed of the transfer conveyance belt 7 and the
さらに、上記実施例では転写材担持体、中間転写体としてベルト形状のものについて説明してきたがこれに限らず、ドラム形状のものについても同様に本発明を適用することができる。このような場合、例えば、像担持体（感光体）から転写材担持体に担持された転写材に各色トナー像が順次重ねて転される構成となる。同様に、例えば、像担持体から中間転写体に各色トナー像が順次重ねて転写され、その後、中間転写体上の各色の重畳トナー像が転写材に一括して転写される構成となる。 Further, in the above-described embodiments, the transfer material carrier and the intermediate transfer member have been described as having a belt shape. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention can also be applied to a drum shape. In such a case, for example, each color toner image is sequentially transferred from the image carrier (photosensitive member) to the transfer material carried on the transfer material carrier. Similarly, for example, the respective color toner images are sequentially transferred from the image carrier to the intermediate transfer member, and thereafter, the superimposed toner images of the respective colors on the intermediate transfer member are collectively transferred to the transfer material.
また、本発明の思想の範囲内であるならば各実施例の組合せ、各種手段、部材の変形は可能である。 Further, combinations of the embodiments, various means, and members can be modified within the scope of the idea of the present invention.
７ 転写搬送ベルト
９ 感光ドラム
３０ 中間転写ベルト
Ｍ１〜Ｍ４ 感光ドラム駆動モータ
Ｍ５ ベルトモータ
7 Transfer conveyance belt 9
Claims (8)
前記像担持体と前記転写材担持体との移動速度差を、前記像担持体上のトナー像を前記転写材担持体に担持された転写材に転写するときよりも、前記転写材担持体から前記像担持体へトナーを転写するときの方が大きくなるようにすることを特徴とする画像形成装置。 It has a movable image bearing member for bearing a toner image, a movable transfer material carrying member for carrying a transfer material, the toner from the image bearing member Previous Symbol transfer material carrying member carried on the transfer material In an image forming apparatus for transferring an image by an electric field , wherein the image carrier and the transfer material carrier are in contact with each other, and toner can be transferred from the transfer material carrier to the image carrier by an electric field . ,
The transfer speed difference between the image carrier and the transfer material carrier is greater than when the toner image on the image carrier is transferred to the transfer material carried on the transfer material carrier. An image forming apparatus, wherein the toner is transferred in a larger size when transferred to the image carrier .
前記像担持体と前記中間転写体との移動速度差を、前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体に転写するときよりも、前記中間転写体から前記像担持体へトナーを転写するときの方が大きくなるようにすることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier movable carrying the toner image has an intermediate transfer member movable, the toner image be those transferred by the electric field from the image bearing member Previous Symbol intermediate transfer member, the image In the image forming apparatus capable of transferring toner from the intermediate transfer member to the image carrier by an electric field, wherein the carrier and the intermediate transfer member are in contact with each other .
Transfer the toner from the intermediate transfer member to the image carrier more than the transfer speed difference between the image carrier and the intermediate transfer member than when the toner image on the image carrier is transferred to the intermediate transfer member. An image forming apparatus characterized in that the time is larger .
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