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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