JP4297054B2 - Color image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式によるカラー画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic color image forming apparatus.
例えば、複写機、プリンタなどにおいて用いられる電子写真方式によるカラー画像形成方法においては、一般に、複数の像担持体上においてそれぞれ異なる色の１次トナー像を形成させ、それらを中間転写体に順次に１次転写してカラートナー像を形成させ、次いでこのカラートナー像を転写材に２次転写させ、その後、転写材に対して定着工程を行うことによって、カラー画像を形成することが行われている。 For example, in an electrophotographic color image forming method used in a copying machine, a printer, or the like, generally, primary toner images of different colors are formed on a plurality of image carriers, and these are sequentially formed on an intermediate transfer member. A color toner image is formed by primary transfer, then this color toner image is secondarily transferred to a transfer material, and then a fixing process is performed on the transfer material, thereby forming a color image. Yes.
中間転写体上におけるカラートナー像のトナー層電位の高さはトナーの付着量によって変化するが、２次転写条件は通常、黒色ベタ画像における黒色トナー像の電位の高さに合わせて設定されているところ、複数色のトナー像を重ね合わせたトナー付着量の多いカラー画像を形成する場合には、２次転写工程において様々な転写不良が生ずる結果、得られるカラー画像において色ムラやトナー散りなどの画像欠陥が発生する、という問題がある。これは、適正な２次転写条件がトナー層電位の高さによって異なるからである。 The height of the toner layer potential of the color toner image on the intermediate transfer member varies depending on the amount of toner attached, but the secondary transfer condition is usually set according to the potential of the black toner image in the black solid image. However, when a color image with a large amount of toner adhesion is formed by superimposing a plurality of color toner images, various transfer defects occur in the secondary transfer process, resulting in color unevenness, toner scattering, etc. There is a problem that image defects occur. This is because an appropriate secondary transfer condition varies depending on the height of the toner layer potential.
このような問題を解決するために、例えば、２次転写工程の前に、例えば放電電極とグリッド電極とからなるスコロトロン帯電器によって２次転写前処理を行ってカラートナー像に対してトナーと同極性の電荷を付与して当該カラートナー像のトナー層電位が一律の高さとなるよう調整し、その状態において２次転写工程を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。 In order to solve such a problem, for example, before the secondary transfer step, secondary transfer pretreatment is performed by a scorotron charger including, for example, a discharge electrode and a grid electrode, and the color toner image is the same as the toner. There has been proposed a method in which a polar charge is applied to adjust the toner layer potential of the color toner image to a uniform height, and a secondary transfer process is performed in this state (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). reference).
しかしながら、中間転写体上のカラートナー像のトナー層電位の高さは、トナー付着量のみでなくトナー帯電量にも関係するために使用環境や使用状況によって異なり、２次転写前処理を行うべきカラートナー像のトナー層電位の高さによってグリッド電極に印加すべき適正グリッド電圧の大きさが異なるが、上述の方法においては、グリッド電極に印加するグリッド電圧の大きさは常に一定とされているため、カラートナー像について２次転写において常に良好な転写条件を実現することができない。
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、カラートナー像を構成するトナーの付着量にかかわらず、２次転写において常に良好な転写条件が実現されてトナー散りおよび色ムラなどの画像欠陥の発生が抑制され、良好なカラー画像が得られるカラー画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made based on the above-described circumstances, and the object thereof is to always realize good transfer conditions in secondary transfer regardless of the amount of toner that forms a color toner image. An object of the present invention is to provide a color image forming apparatus in which occurrence of image defects such as toner scattering and color unevenness is suppressed and a good color image can be obtained.
本発明のカラー画像形成装置は、複数の像担持体上にそれぞれ静電的に形成された異なる色のトナー像を順次に、各々の１次転写領域において１次転写電流を供給することによって、循環移動する中間転写体に１次転写し、当該中間転写体上において各色のトナー像が積重されることにより形成されたカラートナー像を転写材に２次転写することにより、当該転写材上においてカラートナー像を形成するカラートナー像形成手段を具えるカラー画像形成装置であって、
中間転写体の移動方向における最下流位置の１次転写領域よりも下流側でかつ２次転写手段よりも上流側の位置に設けられた、当該中間転写体の表面にトナーの電位と逆極性の電荷を付与する放電電極およびトナーの電位と同極性の電圧が印加されるグリッド電極を有する２次転写前除電手段と、中間転写体上のカラートナー像の濃度を検知する濃度検出手段とを具え、
２次転写前除電手段のグリッド電極に印加される電圧の大きさが、１次転写電流の大きさおよび濃度検出手段の出力値により定まるトナー帯電量規格値に基づいて決定されるものであって、
前記トナー帯電量規格値は、設定された大きさの１次転写電流が供給された場合において取得された当該カラー画像形成装置に固有の検量線によって、濃度検出手段の出力値から換算された中間転写体上のカラートナー像のトナー帯電量に応じて選択されることを特徴とする。
The color image forming apparatus of the present invention sequentially supplies toner images of different colors electrostatically formed on a plurality of image carriers, respectively, by supplying a primary transfer current in each primary transfer region, The primary transfer is performed on the intermediate transfer member that circulates, and the color toner images formed by stacking the toner images of the respective colors on the intermediate transfer member are secondarily transferred onto the transfer material. A color image forming apparatus comprising color toner image forming means for forming a color toner image in
The surface of the intermediate transfer member, which is provided downstream of the primary transfer region at the most downstream position in the moving direction of the intermediate transfer member and upstream of the secondary transfer unit, has a polarity opposite to that of the toner potential. A secondary pre-transfer charge eliminating unit having a discharge electrode for applying a charge and a grid electrode to which a voltage having the same polarity as the potential of the toner is applied; and a density detecting unit for detecting the density of the color toner image on the intermediate transfer member. ,
The magnitude of the voltage applied to the grid electrode of the secondary transfer before neutralization means, be one that is determined based on the toner charge amount standard value determined by the output value of the size and concentration detection means of the primary transfer current ,
The toner charge amount standard value is an intermediate value converted from the output value of the density detection means by a calibration curve specific to the color image forming apparatus acquired when a primary transfer current having a set magnitude is supplied. It is selected according to the toner charge amount of the color toner image on the transfer body .
本発明のカラー画像形成装置によれば、１次転写領域において供給される１次転写電流の大きさおよび中間転写体上に形成されたカラートナー像のトナー付着量によって定まるトナー帯電量規格値に基づいてグリッド電極に印加されるグリッド電圧の大きさが決定されて中間転写体上のカラートナー像のトナー層電位が調整される結果、カラートナー像のトナー付着量にかかわらず、当該カラートナー像のトナー層電位の高さを２次転写動作に適正な範囲とすることができて２次転写工程において常に良好な転写条件が実現され、その結果、色ムラやトナー散りなどの画像欠陥が発生せずに良好なカラー画像が得られる。 According to the color image forming apparatus of the present invention, the toner charge amount standard value determined by the magnitude of the primary transfer current supplied in the primary transfer region and the toner adhesion amount of the color toner image formed on the intermediate transfer member. As a result, the magnitude of the grid voltage applied to the grid electrode is determined and the toner layer potential of the color toner image on the intermediate transfer member is adjusted. As a result, the color toner image regardless of the toner adhesion amount of the color toner image The toner layer potential can be set within the appropriate range for the secondary transfer operation, so that a good transfer condition is always realized in the secondary transfer process. As a result, image defects such as color unevenness and toner scattering occur. A good color image can be obtained without this.
以下、本発明について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は、本発明のカラー画像形成装置の構成の一例を示す説明図である。
この画像形成装置は、カラー画像を形成する画像形成装置であって、複数の像担持体に形成される互いに異なる色のトナー像を、共通の中間転写体に順次に１次転写することにより当該中間転写体上で各色のトナー像を重ね合わせ、この中間転写体上において形成されたカラートナー像を転写材に一括して２次転写することにより転写材上においてカラートナー像を形成する、いわゆる中間転写方式のものである。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of the color image forming apparatus of the present invention.
This image forming apparatus is an image forming apparatus for forming a color image, and sequentially transfers toner images of different colors formed on a plurality of image carriers to a common intermediate transfer member in order to perform the primary transfer. A so-called color toner image is formed on the transfer material by superimposing the toner images of the respective colors on the intermediate transfer member, and collectively transferring the color toner image formed on the intermediate transfer member onto the transfer material. An intermediate transfer method.
このカラー画像形成装置は、無端状のベルトからなり図１において矢印方向に循環移動される中間転写体１７を具えており、この中間転写体１７の外周面領域に設けられたトナー像形成ユニット配置領域には、中間転写体１７の移動方向に沿って、各々、イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像およびブラックトナー像を形成する４つのトナー像形成ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋが順次に互いに離間して並ぶよう設けられている。中間転写体１７は、各々のトナー像形成ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋにおける１次転写手段１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋによって像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの各々に対接されながら循環移動されるよう、中間ローラ１７ａ、１７ｂ、１７ｃおよび後述するバックアップローラ１７ｄよりなるローラ群に張架された状態とされている。 The color image forming apparatus includes an intermediate transfer member 17 which is an endless belt and is circulated and moved in the direction of the arrow in FIG. 1. A toner image forming unit arrangement provided in an outer peripheral surface region of the intermediate transfer member 17 is provided. In the region, four toner image forming units 30Y, 30M, 30C, and 30K that respectively form a yellow toner image, a magenta toner image, a cyan toner image, and a black toner image are sequentially arranged along the moving direction of the intermediate transfer body 17. Are arranged so as to be spaced apart from each other. The intermediate transfer member 17 is circulated while being in contact with each of the image carriers 10Y, 10M, 10C, and 10K by the primary transfer units 14Y, 14M, 14C, and 14K in the toner image forming units 30Y, 30M, 30C, and 30K. In order to be moved, it is stretched around a roller group including intermediate rollers 17a, 17b, and 17c and a backup roller 17d described later.
中間転写体１７は、例えば表面抵抗率が１×１０4 〜１×１０12Ω／□である半導電性を有する無端状のベルトにより構成されている。表面抵抗率は、抵抗測定器「ハイレスターＩＰ」（油化電子製）を用い、常温常湿（温度２０±１℃、湿度５０±２％）環境下において、電圧１００Ｖを１０秒間印加することにより計測した値である。
この中間転写体１７は、例えば、熱硬化ポリイミド、変性ポリイミドなどのポリイミドにより形成されていることが好ましい。
The intermediate transfer member 17 is composed of a semiconductive endless belt having a surface resistivity of 1 × 10 4 to 1 × 10 12 Ω / □, for example. The surface resistivity is measured by applying a voltage of 100 V for 10 seconds in a normal temperature and normal humidity environment (temperature 20 ± 1 ° C., humidity 50 ± 2%) using a resistance measuring instrument “Hi-Lester IP” (manufactured by Yuka Denshi). It is the value measured by.
The intermediate transfer member 17 is preferably formed of polyimide such as thermosetting polyimide or modified polyimide.
イエロートナー像に係るトナー像形成ユニット３０Ｙにおいては、回転されるドラム状の感光体よりなる像担持体１０Ｙを具え、この像担持体１０Ｙの外周面領域において、各々、像担持体１０Ｙの回転方向に対して、帯電装置１１Ｙ、露光装置１２Ｙおよびイエロートナー像に係る現像剤により現像を行う現像手段１３Ｙがこの順に並ぶよう配設されており、像担持体１０Ｙの回転方向における現像手段１３Ｙより下流の位置に具えられた１次転写手段１４Ｙの下流の位置には、像担持体クリーニングブレードを具えた像担持体クリーニング手段１８Ｙが設けられている。 The toner image forming unit 30Y related to the yellow toner image includes an image carrier 10Y made of a rotating drum-shaped photoconductor, and the rotation direction of the image carrier 10Y in the outer peripheral surface area of the image carrier 10Y. On the other hand, the charging device 11Y, the exposure device 12Y, and the developing means 13Y for developing with the developer relating to the yellow toner image are arranged in this order, and are downstream of the developing means 13Y in the rotation direction of the image carrier 10Y. An image carrier cleaning means 18Y provided with an image carrier cleaning blade is provided at a position downstream of the primary transfer means 14Y provided at the position.
像担持体１０Ｙは、例えば、ドラム状金属基体の外周面に有機光導電体を含有させた樹脂よりなる感光層を有するものであり、図１においては紙面に垂直な方向に伸びる状態で配設されている。 The image carrier 10Y has, for example, a photosensitive layer made of a resin containing an organic photoconductor on the outer peripheral surface of a drum-shaped metal substrate, and is arranged in a state extending in a direction perpendicular to the paper surface in FIG. Has been.
帯電装置１１Ｙは、例えばグリッド電極と放電電極とを有するスコロトロン帯電器よりなり、露光装置１２Ｙは、例えばレーザ照射装置よりなる。 The charging device 11Y is made of, for example, a scorotron charger having a grid electrode and a discharge electrode, and the exposure device 12Y is made of, for example, a laser irradiation device.
現像手段１３Ｙは、例えば、マグネットを内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブおよび像担持体１０Ｙとこの現像スリーブとの間に直流および／または交流バイアス電圧を印加する電圧印加手段（図示せず）が設けられてなる。 The developing unit 13Y includes, for example, a developing sleeve that contains a magnet and rotates while holding the developer and a voltage applying unit that applies a DC and / or AC bias voltage between the image carrier 10Y and the developing sleeve (not shown). )).
１次転写手段１４Ｙは、中間転写体１７を介して像担持体１０Ｙの表面に押圧された状態で１次転写領域を形成するよう配設された１次転写ローラ１４１Ｙと、この１次転写ローラ１４１Ｙに接続された、例えば定電流電源よりなる転写電流供給装置（図示せず）とにより構成されており、転写電流供給装置によって１次転写ローラ１４１Ｙに１次転写電流が供給されることにより、像担持体１０Ｙ上におけるイエロートナー像を、中間転写体１７に転写する、いわゆる接触転写方式のものである。 The primary transfer unit 14Y includes a primary transfer roller 141Y disposed so as to form a primary transfer region while being pressed against the surface of the image carrier 10Y via the intermediate transfer member 17, and the primary transfer roller 141Y. For example, a transfer current supply device (not shown) made up of a constant current power supply connected to 141Y, for example, is supplied with a primary transfer current to the primary transfer roller 141Y by the transfer current supply device. This is a so-called contact transfer method in which a yellow toner image on the image carrier 10Y is transferred to the intermediate transfer member 17.
像担持体クリーニング手段１８Ｙの像担持体クリーニングブレードは、例えば、ウレタンゴムなどの弾性体よりなり、その基端部分が支持部材によって支持されると共に、先端部分が像担持体１０Ｙの表面に当接されるよう設けられており、像担持体クリーニングブレードの基端側から伸びる方向は、当接箇所における像担持体１０Ｙの回転による移動方向と反対方向である、いわゆるカウンター方向とされている。 The image carrier cleaning blade of the image carrier cleaning means 18Y is made of, for example, an elastic body such as urethane rubber. The base end portion of the image carrier cleaning blade is supported by a support member, and the front end portion is in contact with the surface of the image carrier 10Y. The direction extending from the base end side of the image carrier cleaning blade is a so-called counter direction that is opposite to the moving direction due to the rotation of the image carrier 10Y at the contact portion.
他のトナー像形成ユニット３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋの各々についても、現像剤がイエロートナーの代わりにそれぞれマゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーを含むものである他は、イエロートナー像に係るトナー像形成ユニット３０Ｙと同様の構成とされている。
ここで、トナー像形成ユニット３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋの１次転写手段１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋの各々においても、イエロートナー像に係るトナー像形成ユニット３０Ｙにおいて１次転写手段１４Ｙによって供給される１次転写電流の大きさと同じ大きさの１次転写電流が供給されている。
For each of the other toner image forming units 30M, 30C, and 30K, the developer includes magenta toner, cyan toner, and black toner instead of yellow toner, respectively. It is set as the same structure.
Here, also in each of the primary transfer units 14M, 14C, and 14K of the toner image forming units 30M, 30C, and 30K, the primary transfer supplied by the primary transfer unit 14Y in the toner image forming unit 30Y related to the yellow toner image. A primary transfer current having the same magnitude as the current is supplied.
中間転写体１７の移動方向における最下流位置のトナー像形成ユニットである黒色トナーに係るトナー像形成ユニット３０Ｋより下流側の位置には、２次転写手段１４Ｓが設けられており、この２次転写手段１４Ｓは、中間転写体１７を介してバックアップローラ１７ｄを押圧して２次転写領域を形成する２次転写ローラ１４１Ｓと、この２次転写ローラ１４１Ｓに接続された、転写電圧印加装置（図示せず）とにより構成されており、転写電圧印加装置によって２次転写ローラ１４１Ｓに転写電圧が印加されることにより、中間転写体１７上に形成されたカラートナー像を、搬送されてきた転写材Ｐに２次転写する、いわゆる接触転写方式のものである。ここに、トナー像形成ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ、中間転写体１７および２次転写手段１４Ｓにより、カラートナー像形成手段が構成されている。 A secondary transfer unit 14S is provided at a position downstream of the toner image forming unit 30K related to black toner, which is a toner image forming unit at the most downstream position in the moving direction of the intermediate transfer body 17, and this secondary transfer unit 14S is provided. The means 14S includes a secondary transfer roller 141S that forms a secondary transfer region by pressing the backup roller 17d via the intermediate transfer body 17, and a transfer voltage applying device (not shown) connected to the secondary transfer roller 141S. The transfer material P is applied to the secondary transfer roller 141S by the transfer voltage applying device, and the color toner image formed on the intermediate transfer body 17 is transferred to the transfer material P that has been conveyed. The so-called contact transfer method is used for secondary transfer. Here, the toner image forming units 30Y, 30M, 30C, and 30K, the intermediate transfer member 17 and the secondary transfer unit 14S constitute a color toner image forming unit.
また、中間転写体１７の移動方向における２次転写手段１４Ｓより下流側の位置には、中間転写体１７上における未転写トナーを除去するクリーニングブレードを具えた中間転写体クリーニング手段１８Ｓが設けられている。 Further, an intermediate transfer body cleaning means 18S provided with a cleaning blade for removing untransferred toner on the intermediate transfer body 17 is provided at a position downstream of the secondary transfer means 14S in the moving direction of the intermediate transfer body 17. Yes.
そして、中間転写体１７の移動方向における２次転写手段１４Ｓの下流側であり、かつ、中間転写体クリーニング手段１８Ｓの上流側である位置には、中間転写体１７Ｙ上のカラートナー像の濃度を検出する濃度検出手段１９Ｓが設けられている。 The density of the color toner image on the intermediate transfer member 17Y is set at a position downstream of the secondary transfer unit 14S in the moving direction of the intermediate transfer member 17 and upstream of the intermediate transfer member cleaning unit 18S. A density detecting means 19S for detecting is provided.
濃度検出手段１９Ｓは、中間転写体１７上のカラートナー像の濃度を検出するものであって、例えば、ＩＤＣ（Ｉｍａｇｅ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）センサなどの、出射される光が拡散光であるタイプの光センサを用いることができる。 The density detector 19S detects the density of the color toner image on the intermediate transfer member 17, and is an optical sensor of a type in which the emitted light is diffused light, such as an IDC (Image Density Control) sensor. Can be used.
而して、本発明のカラー画像形成装置においては、中間転写体１７の移動方向における最下流位置の１次転写手段１４Ｋの下流側でかつ２次転写手段１４Ｓの上流側において、例えばグリッド電極を有するスコロトロン帯電器よりなる２次転写前除電手段２０が、中間転写体１７を介して中間ローラ１７ｃに対向するよう設けられている。 Thus, in the color image forming apparatus of the present invention, for example, grid electrodes are provided on the downstream side of the primary transfer unit 14K and the upstream side of the secondary transfer unit 14S at the most downstream position in the moving direction of the intermediate transfer body 17. A secondary pre-transfer neutralizing means 20 comprising a scorotron charger is provided so as to face the intermediate roller 17 c with the intermediate transfer member 17 interposed therebetween.
２次転写前除電手段２０は、中間転写体１７上に形成されたカラートナー像に対してこれを構成するトナーの電位と同極性の電荷を付与する機能を有するものであり、放電ワイヤよりなる放電電極２１と、放電電極２１よりカラートナー像に付与される電荷量を規制してカラートナー像の電位の高さを制御するためのグリッド電極２２と、これらの放電電極２１およびグリッド電極２２を支持する導電性材よりなる支持部材２３とにより構成される。 The secondary transfer pre-charge neutralizing means 20 has a function of applying a charge having the same polarity as the potential of the toner constituting the color toner image formed on the intermediate transfer body 17 and is composed of a discharge wire. A discharge electrode 21; a grid electrode 22 for controlling the height of the potential of the color toner image by regulating the amount of charge applied to the color toner image from the discharge electrode 21; and the discharge electrode 21 and the grid electrode 22 And a support member 23 made of a conductive material to be supported.
グリッド電極２２は、中間転写体１７の表面と例えば１ｍｍの間隙を介して離間した対向状態に設けられている。
支持部材２３はグリッド電極２２と同じ電位状態に維持されており、中間ローラ１７ｃは接地電位状態に維持されている。
The grid electrode 22 is provided in a facing state separated from the surface of the intermediate transfer member 17 with a gap of, for example, 1 mm.
The support member 23 is maintained at the same potential as the grid electrode 22, and the intermediate roller 17c is maintained at the ground potential.
放電電極２１には、放電電圧印加装置２１Ａによって、カラートナー像に対してこれを構成するトナーの電位と逆極性のバイアス電圧が印加され、グリッド電極２２には、グリッド電圧印加装置２２Ａによって、放電電極２１において印加される電圧の極性と逆極性の電圧、すなわち、トナーの電位と同極性のグリッド電圧が印加される。 A bias voltage having a polarity opposite to the potential of the toner constituting the color toner image is applied to the discharge electrode 21 by the discharge voltage application device 21A, and the grid electrode 22 is discharged by the grid voltage application device 22A. A voltage having a polarity opposite to that of the voltage applied at the electrode 21, that is, a grid voltage having the same polarity as the potential of the toner is applied.
放電電極２１に印加されるバイアス電圧の大きさは、例えばカラートナー像を構成するトナーが負帯電特性を有するものである場合、＋４〜＋６ｋＶである。 The magnitude of the bias voltage applied to the discharge electrode 21 is, for example, +4 to +6 kV when the toner constituting the color toner image has a negative charging characteristic.
そして、グリッド電極２２に印加されるグリッド電圧の大きさは、１次転写領域において供給される１次転写電流の大きさ、および中間転写体１７に対して設けられた濃度検出手段１９Ｓの出力値Ｖａにより定まる、トナー帯電量規格値ｙに基づいて決定される。ここに、１次転写電流の大きさは、高い転写率で１次転写が行うわれるよう、適宜の大きさに設定され、例えば１次転写ローラ１４１Ｙ、１４１Ｍ、１４１Ｃ、１４１Ｋに供給される１次転写電流の大きさは、１５μＡ〜３０μＡである。
例えば現像手段１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋにおいて供給された１次転写電流が２０μＡであるときに、２次転写前除電手段２０のグリッド電極２２に印加されるグリッド電圧Ｖｇの大きさが、濃度検出手段１９Ｓの出力値Ｖａとの関係において、下記の特定式（１）を満たすよう決定される。
式（１）：Ｖｇ（Ｖ）＝６８．１８Ｖａ（Ｖ）＋１５６．５９
The magnitude of the grid voltage applied to the grid electrode 22 is the magnitude of the primary transfer current supplied in the primary transfer area and the output value of the density detection means 19S provided for the intermediate transfer body 17. It is determined based on the toner charge amount standard value y determined by Va. Here, the magnitude of the primary transfer current is set to an appropriate magnitude so that the primary transfer is performed at a high transfer rate. For example, the primary transfer current supplied to the primary transfer rollers 141Y, 141M, 141C, and 141K is set. The magnitude of the transfer current is 15 μA to 30 μA.
For example, when the primary transfer current supplied in the developing units 14Y, 14M, 14C, and 14K is 20 μA, the magnitude of the grid voltage Vg applied to the grid electrode 22 of the pre-secondary transfer static eliminating unit 20 is the density detection. In relation to the output value Va of the means 19S, it is determined so as to satisfy the following specific formula (1).
Formula (1): Vg (V) = 68.18Va (V) +156.59
具体的には、まず、供給される１次転写電流の大きさが２０μＡである場合において取得された当該カラー画像形成装置に固有の、濃度検出手段１９Ｓの出力値Ｖａおよびトナー帯電量ｘの検量線「Ｖａ＝−０．０５５ｘ＋６」を用いて、濃度検出手段１９Ｓの出力値Ｖａからトナー帯電量ｘが換算され、このトナー帯電量ｘに応じたレベルのトナー帯電量規格値ｙが選択される。
そして、グリッド電極２２に印加されるべきグリッド電圧Ｖｇの大きさが、予め取得された当該カラー画像形成装置に固有の、トナー帯電量規格値ｙおよびグリッド電圧Ｖｇの特定関係式（Ａ）「Ｖｇ＝−３．７５ｙ−２５２．５」（図２において（Ａ）で示す）を用いて決定される。
図２において、縦軸は「グリッド電圧Ｖｇの大きさ（Ｖ）」、横軸は「トナー帯電量規格値ｙ」である。
Specifically, first, the calibration of the output value Va of the density detection means 19S and the toner charge amount x, which is specific to the color image forming apparatus, obtained when the magnitude of the supplied primary transfer current is 20 μA. Using the line “Va = −0.055x + 6”, the toner charge amount x is converted from the output value Va of the density detection means 19S, and a toner charge amount standard value y of a level corresponding to the toner charge amount x is selected. .
The magnitude of the grid voltage Vg to be applied to the grid electrode 22 is a specific relational expression (A) “Vg” of the toner charge amount standard value y and the grid voltage Vg that is specific to the color image forming apparatus acquired in advance. = −3.75y−252.5 ”(indicated by (A) in FIG. 2).
In FIG. 2, the vertical axis is “the magnitude (V) of the grid voltage Vg”, and the horizontal axis is the “toner charge amount standard value y”.
＜トナー＞
以上のカラー画像形成装置において用いられるトナーは、重量平均粒径が４〜７μｍの範囲のものが好ましい。重量平均粒径が４〜７μｍの範囲であるトナーを用いることにより、定着装置における定着工程において、転写材Ｐに対する付着性の過度なトナーや付着力の弱いトナーなどの存在を減らすことができ、安定した現像性を長期間にわたって得ることができると共に、高い転写効率が得られてハーフトーンの画質が向上し、細線やドットなどの微細画の画質が向上した可視画像が形成される。
ここに、トナーの体積平均粒径は、「コールターカウンターＴＡ−II」または「コールターマルチサイザー」（いずれもコールター社製）を用いて測定した値である。
<Toner>
The toner used in the above color image forming apparatus preferably has a weight average particle diameter in the range of 4 to 7 μm. By using a toner having a weight average particle diameter in the range of 4 to 7 μm, it is possible to reduce the presence of excessively adherent or weakly adhered toner on the transfer material P in the fixing process in the fixing device, Stable developability can be obtained over a long period of time, high transfer efficiency is obtained, the image quality of halftone is improved, and a visible image with improved image quality of fine images such as fine lines and dots is formed.
Here, the volume average particle diameter of the toner is a value measured using “Coulter Counter TA-II” or “Coulter Multisizer” (both manufactured by Coulter).
このようなトナーは、重合性単量体を水系媒体中で重合させて得られるものであり、例えば懸濁重合法や、必要な添加剤の乳化液を加えた液中にて単量体を乳化重合し、微粒の重合体粒子を製造し、その後に、有機溶媒、凝集剤などを添加して会合する方法で製造することができる。また、単量体とトナーの構成に必要な離型剤や着色剤などの分散液とを混合して会合させる方法や、単量体中に離型剤や着色剤などのトナー構成成分を分散した上で乳化重合する方法などにより製造することもできる。ここで、「会合」とは樹脂粒子および着色剤粒子が複数個融着することを示す。また本発明でいうところの水系媒体とは、少なくとも水が５０質量％以上含有されたものを示す。 Such a toner is obtained by polymerizing a polymerizable monomer in an aqueous medium. For example, the monomer is added in a suspension polymerization method or in a liquid obtained by adding an emulsion of necessary additives. It can be produced by emulsion polymerization to produce fine polymer particles, and then associate by adding an organic solvent, a flocculant and the like. Also, a method of mixing and associating a monomer and a dispersion liquid of a release agent or a colorant necessary for the constitution of the toner, or a toner constituent component such as a release agent or a colorant is dispersed in the monomer. In addition, it can also be produced by a method of emulsion polymerization. Here, “association” means that a plurality of resin particles and colorant particles are fused. Moreover, the aqueous medium as used in the field of this invention shows what contained 50 mass% or more of water at least.
このようなトナーを製造する方法の一例を示せば、重合性単量体中に着色剤や必要に応じて離型剤、荷電制御剤、さらに重合開始剤などの各種構成材料を添加し、ホモジナイザー、サンドミル、サンドグラインダー、超音波分散機などで重合性単量体に各種構成材料を溶解あるいは分散させる。この各種構成材料が溶解あるいは分散された重合性単量体を分散安定剤を含有した水系媒体中にホモミキサーやホモジナイザーなどを使用しトナーとしての所望の大きさの油滴に分散させる。その後、攪拌機構が後述の攪拌翼である反応装置へ移し、加熱することで重合反応を進行させる。反応終了後、分散安定剤を除去し、濾過、洗浄し、さらに乾燥することでトナーを調製する。 An example of a method for producing such a toner is to add a colorant and various constituent materials such as a release agent, a charge control agent, and a polymerization initiator to the polymerizable monomer as needed. Then, various constituent materials are dissolved or dispersed in the polymerizable monomer by a sand mill, a sand grinder, an ultrasonic disperser or the like. The polymerizable monomer in which these various constituent materials are dissolved or dispersed is dispersed in oil droplets having a desired size as a toner in an aqueous medium containing a dispersion stabilizer using a homomixer or a homogenizer. Thereafter, the stirring mechanism is transferred to a reactor that is a stirring blade described later, and the polymerization reaction is advanced by heating. After completion of the reaction, the dispersion stabilizer is removed, filtered, washed, and dried to prepare a toner.
以上のようなトナーの球形化度が、０．９４〜０．９８であることが好ましい。トナーの球形化度は、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により５００倍に拡大したトナー粒子像を５００個無作為にサンプリングして画像解析装置「ＳＣＡＮＮＩＮＧ ＩＭＡＧＥ ＡＮＡＬＹＳＥＲ」（日本電子社製）によってトナー粒子像の解析を行い、下記式（２）によって算出されるものである。
式（２）；球形化度＝円相当径から求めた円の周囲長／粒子投影像の周囲長
The sphericity of the toner as described above is preferably 0.94 to 0.98. The sphericity of the toner is determined by, for example, randomly sampling 500 toner particle images magnified 500 times with a scanning electron microscope (SEM) and using an image analyzer “SCANNING IMAGE ANALYSER” (manufactured by JEOL Ltd.). The particle image is analyzed and calculated by the following equation (2).
Formula (2): Degree of spheroidization = peripheral length of circle obtained from equivalent circle diameter / perimeter length of particle projection image
球形化度が０．９４よりも小さいトナーは、粒子の凹凸が大きくなり、機械内での圧力により破壊されやすく、また現像手段１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおいてトナー粒子が一様に帯電されないため、良好な可視画像を形成することができない。一方、球形化度が０．９８よりも大きいトナーは、粒子が真球に近すぎるものであるため、クリーニング性が劣ったものとなる。 A toner having a sphericity of less than 0.94 has large particle irregularities, is easily broken by pressure in the machine, and toner particles are not uniformly charged in the developing means 13Y, 13M, 13C, and 13K. A good visible image cannot be formed. On the other hand, a toner having a sphericity greater than 0.98 is inferior in cleaning properties because the particles are too close to a true sphere.
本発明のカラー画像形成装置においては、以上説明したような方法によって製造される、その形状が特定の条件を満たす小径の球形のトナーを含有する現像剤を用いることにより、ハーフトーンの画質が向上し、細線やドットなどの微細画の画質が向上した画質の可視画像を形成することができる。 In the color image forming apparatus of the present invention, halftone image quality is improved by using a developer containing a small-diameter spherical toner whose shape satisfies a specific condition manufactured by the method described above. In addition, it is possible to form a visible image having an image quality with improved image quality of fine images such as fine lines and dots.
以上説明したようなトナーは、一成分現像剤として用いても、二成分現像剤として用いてもよい。
一成分現像剤として用いる場合は、非磁性一成分現像剤、あるいはトナー中に０．１〜０．５μｍ程度の磁性粒子を含有させ磁性一成分現像剤としたものが挙げられ、いずれも使用することができる。
The toner described above may be used as a one-component developer or a two-component developer.
When used as a one-component developer, a non-magnetic one-component developer or a magnetic one-component developer containing about 0.1 to 0.5 μm of magnetic particles in the toner can be used. be able to.
また、キャリアと混合して二成分現像剤として用いる場合は、キャリアの磁性粒子として、鉄、フェライト、マグネタイトなどの金属、それらの金属とアルミニウム、鉛などの金属との合金などの従来より好適に利用されている材料を用いることができ、特にフェライト粒子が好ましい。上記磁性粒子は、その体積平均粒径が１５〜１００μｍのものであることが好ましく、より好ましくは２５〜８０μｍのものである。
キャリアの体積平均粒径の測定は、代表的には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス（ＨＥＬＯＳ）」（シンパティック（ＳＹＭＰＡＴＥＣ）社製）により測定することができる。
In addition, when used as a two-component developer by mixing with a carrier, the magnetic particles of the carrier are more suitable than conventional metals such as metals such as iron, ferrite and magnetite, and alloys of these metals with metals such as aluminum and lead. The material currently utilized can be used and a ferrite particle is especially preferable. The magnetic particles preferably have a volume average particle size of 15 to 100 μm, more preferably 25 to 80 μm.
The volume average particle diameter of the carrier can be typically measured by a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus “HELOS” (manufactured by SYMPATEC) equipped with a wet disperser.
このカラー画像形成装置においては、次のようにして画像形成動作が行われる。すなわち、トナー像形成ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋの各々において、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが回転駆動され、この像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが帯電装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋによって所定の極性、例えば負極性に帯電され、次いで、像担持体の表面においてトナー像が形成されるべき画像形成領域に、露光装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋによって露光されることにより、照射箇所（露光領域）の電位が低下されて原稿画像に対応した静電潜像が像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に形成され、像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの表面電位と同じ極性、例えば負極性に帯電されたトナーが像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの静電潜像に付着して反転現像が行われ、これにより各色のトナー像が形成される。 In this color image forming apparatus, an image forming operation is performed as follows. That is, in each of the toner image forming units 30Y, 30M, 30C, and 30K, the image carriers 10Y, 10M, 10C, and 10K are rotationally driven, and the image carriers 10Y, 10M, 10C, and 10K are charged with the charging devices 11Y, 11M, By being exposed to an image forming area on which the toner image is to be formed on the surface of the image carrier by the exposure devices 12Y, 12M, 12C, and 12K. The electrostatic potential image corresponding to the original image is formed on the image carriers 10Y, 10M, 10C, and 10K by lowering the potential of the irradiated portion (exposure area), and the surfaces of the image carriers 10Y, 10M, 10C, and 10K are formed. Toner with the same polarity as the potential, for example, negatively charged toner adheres to the electrostatic latent images of the image carriers 10Y, 10M, 10C, and 10K and is reversed Image is performed, thereby a toner image of each color is formed.
さらに、１次転写手段１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋにより、トナー像形成ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋの各々の１次転写領域において１次転写電流が供給されることによって、各色のトナー像が、順次に１次転写されて重ね合わせられることにより、中間転写体１７上にカラートナー像が形成される。 Further, the primary transfer units 14Y, 14M, 14C, and 14K supply primary transfer currents to the primary transfer regions of the toner image forming units 30Y, 30M, 30C, and 30K, so that the toner images of the respective colors are formed. A color toner image is formed on the intermediate transfer member 17 by sequentially transferring and superimposing the images sequentially.
そして、濃度検出手段１９Ｓの出力値から、１次転写領域において供給された１次転写電流の大きさに係る検量線を用いてトナー帯電量規格値が選択され、この選択されたトナー帯電量規格値から、トナー帯電量規格値とグリッド電圧との特定関係式（Ａ）を用いて２次転写前除電手段２０のグリッド電極２２に印加するグリッド電圧の大きさが決定されることによって、中間転写体１７上のカラートナー像のトナー層電位の高さが、２次転写工程について適正な範囲の高さまで低下される。 Then, a toner charge amount standard value is selected from the output value of the density detection means 19S using a calibration curve relating to the magnitude of the primary transfer current supplied in the primary transfer region, and this selected toner charge amount standard is selected. From the value, the magnitude of the grid voltage applied to the grid electrode 22 of the secondary transfer pre-charge neutralizing means 20 is determined using the specific relational expression (A) between the toner charge amount standard value and the grid voltage, so that the intermediate transfer is performed. The height of the toner layer potential of the color toner image on the body 17 is lowered to an appropriate range for the secondary transfer process.
以上のようなトナー層電位状態が実現されたカラートナー像が、その後、転写電圧印加装置により適正な大きさに制御された転写電圧が２次転写手段１４Ｓの２次転写ローラ１４１Ｓに印加されることにより転写材Ｐに２次転写され、その後、定着装置による定着工程が行われ、これによりカラー画像が形成される。 The color toner image in which the toner layer potential state as described above is realized is then applied to the secondary transfer roller 141S of the secondary transfer unit 14S by the transfer voltage controlled to an appropriate size by the transfer voltage applying device. As a result, the toner image is secondarily transferred to the transfer material P, and then a fixing process is performed by a fixing device, thereby forming a color image.
トナー像形成ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋにおいては、１次転写領域を通過して像担持体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に残留する未転写トナーが、像担持体クリーニング手段１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋの像担持体クリーニングブレードにより除去される。
また、２次転写領域を通過して中間転写体１７上に残留する未転写トナーは、中間転写体クリーニング手段１８Ｓのクリーニングブレードにより除去される。
In the toner image forming units 30Y, 30M, 30C, and 30K, untransferred toner that passes through the primary transfer region and remains on the image carriers 10Y, 10M, 10C, and 10K is transferred to the image carrier cleaning units 18Y, 18M, and It is removed by the image carrier cleaning blade of 18C and 18K.
Further, untransferred toner that passes through the secondary transfer region and remains on the intermediate transfer member 17 is removed by the cleaning blade of the intermediate transfer member cleaning unit 18S.
以上のカラー画像形成装置によれば、中間転写体１７上に形成されたカラートナー像のトナー付着量および１次転写領域において供給される１次転写電流の大きさから変換されるトナー帯電量によってトナー帯電量規格値が定まり、この定められたトナー帯電量規格値に基づいて、すなわち、中間転写体１７上に形成されるべきカラートナー像を構成する実際のトナーの付着量に基づいてグリッド電極２２に印加されるグリッド電圧の大きさが決定される。つまり、カラートナー像を形成する実際のトナーの付着量に応じてそのトナー層電位の高さが調整される結果、中間転写体１７上に形成されたカラートナー像のトナー層電位の高さを２次転写動作に適正な範囲とすることができる。従って、カラートナー像のトナー付着量にかかわらず、２次転写工程において常に良好な転写条件が実現され、その結果、色ムラやトナー散りなどの画像欠陥が発生せずに良好なカラー画像が得られる。 According to the color image forming apparatus described above, the toner charge amount converted from the toner adhesion amount of the color toner image formed on the intermediate transfer member 17 and the magnitude of the primary transfer current supplied in the primary transfer region. The toner charge amount standard value is determined, and the grid electrode is based on the determined toner charge amount standard value, that is, based on the actual toner adhesion amount constituting the color toner image to be formed on the intermediate transfer body 17. The magnitude of the grid voltage applied to 22 is determined. That is, as a result of adjusting the height of the toner layer potential according to the actual toner adhesion amount forming the color toner image, the height of the toner layer potential of the color toner image formed on the intermediate transfer member 17 is reduced. An appropriate range can be set for the secondary transfer operation. Therefore, regardless of the toner adhesion amount of the color toner image, a good transfer condition is always realized in the secondary transfer process, and as a result, a good color image can be obtained without causing image defects such as color unevenness and toner scattering. It is done.
上記の効果は、グリッド電圧の大きさが、１次転写領域において供給される１次転写電流の大きさを考慮して選択されたトナー帯電量規格値に基づいて決定されているために、当該１次転写領域において供給される１次転写電流の大きさが変更されたときなどに特に有効である。 The above effect is because the magnitude of the grid voltage is determined based on the toner charge amount standard value selected in consideration of the magnitude of the primary transfer current supplied in the primary transfer area. This is particularly effective when the magnitude of the primary transfer current supplied in the primary transfer area is changed.
また、上記の効果は、マゼンタ色のトナー像およびシアン色のトナー像による青色の画像を形成するときに、特に顕著に現れる。 In addition, the above-described effect is particularly prominent when a blue image is formed using a magenta toner image and a cyan toner image.
以上、本発明について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、１次転写電流の大きさが各々のトナー像形成ユニットにおいて異なる場合には、グリッド電圧の大きさを決定するために用いる１次転写電流の大きさを、選ばれた１つ〜４つのトナー像形成ユニットにおける１次転写電流の大きさの平均値、選ばれた１つ〜４つのトナー像形成ユニットにおける１次転写電流の大きさの合計値、あるいは、選ばれた１つのトナー像形成ユニットにおける１次転写電流の大きさそのものなどとすることができる。
Although the present invention has been described above, the present invention is not limited to this configuration, and various modifications can be made.
For example, when the magnitude of the primary transfer current is different in each toner image forming unit, the magnitude of the primary transfer current used to determine the magnitude of the grid voltage is selected from one to four selected. Average value of primary transfer current in toner image forming unit, total value of primary transfer current in selected one to four toner image forming units, or formation of one selected toner image The magnitude of the primary transfer current in the unit itself can be used.
また例えば、トナー帯電量規格値からグリッド電圧を定めるための特定関係式は、上記式（Ａ）のように一義的に定めるようなものに限定されず、例えば下記式（Ｂ）のように、トナー帯電量規格値ｙに対してグリッド電圧Ｖｇがある範囲内の大きさとして定められる構成としてもよい。
式（Ｂ）：Ｖｇ（Ｖ）＝−３．７５ｙ−（２５２．５±１５）
ただし、図２においては、Ｖｇ（Ｖ）＝−３．７５ｙ−（２５２．５＋１５）を（Ｂ１）、Ｖｇ（Ｖ）＝−３．７５ｙ−（２５２．５−１５）を（Ｂ２）として示す。
Further, for example, the specific relational expression for determining the grid voltage from the toner charge amount standard value is not limited to the one that is uniquely determined as in the above expression (A), and for example, as in the following expression (B): The grid voltage Vg may be determined as a magnitude within a certain range with respect to the toner charge amount standard value y.
Formula (B): Vg (V) = − 3.75y− (252.5 ± 15)
However, in FIG. 2, Vg (V) = − 3.75y− (252.5 + 15) is shown as (B1), and Vg (V) = − 3.75y− (252.5−15) is shown as (B2). .
以下に、本発明の効果を確認するために行った実施例について説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Examples carried out to confirm the effects of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
＜実施例１〜４、比較例１〜６＞
図１の構成に従って本発明に係るカラー画像形成装置を製造した。このカラー画像形成装置（「Ｓｉｔｉｏｓ８０５０」（コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社製）の改造機）の具体的な構成は以下に示す通りである。
<Examples 1-4, Comparative Examples 1-6>
A color image forming apparatus according to the present invention was manufactured according to the configuration of FIG. The specific configuration of this color image forming apparatus (a modified machine of “Sitios 8050” (manufactured by Konica Minolta Business Technologies, Inc.)) is as follows.
（１）現像手段としては、２成分現像方式のものを用いた。
（２）現像剤としては、負帯電特性を有するトナーが含有されたものを用いた。
（３）中間転写体としては、表面抵抗率が１×１０11Ω／□、体積抵抗率が１×１０8 Ωｃｍ、その周長が８６１ｍｍであるポリイミドよりなる無端状の半導電性樹脂ベルトよりなるものを用い、このベルトの張力（テンション）を４９Ｎに設定した。
(1) As the developing means, a two-component developing type was used.
(2) As the developer, a developer containing a toner having negative charging characteristics was used.
(3) As an intermediate transfer member, from an endless semiconductive resin belt made of polyimide having a surface resistivity of 1 × 10 11 Ω / □, a volume resistivity of 1 × 10 8 Ωcm, and a circumference of 861 mm. The belt tension was set to 49N.
（４）１次転写手段としては、１次転写ローラによる接触転写方式のものを用い、１次転写ローラは、カーボンがシリコーン樹脂に分散されてなる発泡スポンジ状態の半導電性ゴムからなる被覆層が、ステンレス鋼よりなる円筒状の導電性芯金の外周面に形成されてなる、外径が２０ｍｍ、抵抗値が１×１０6 Ω、アスカーＣ硬度が２５°のものである。この１次転写ローラの像担持体に対する押圧力を４．９Ｎに設定し、転写電流印加装置により１次転写ローラに供給される電流値を２０μＡに設定した。
（５）２次転写前除電手段としては、放電電極とグリッド電極とよりなるスコロトロン帯電器を用いた。
（６）２次転写手段としては、２次転写ローラによる接触転写方式のものを用い、２次転写ローラは、カーボンがシリコーン樹脂に分散されてなる発泡スポンジ状態の半導電性ゴムからなる被覆層が、ステンレス鋼よりなる円筒状の導電性芯金の外周面に形成されてなる、外径が３０ｍｍ、抵抗値が１×１０7 Ω、アスカーＣ硬度が６７°のものである。この２次転写ローラの中間転写体に対する押圧力を４０Ｎに設定し、転写電圧印加装置により２次転写ローラに３ｋＶの転写電圧を印加した。
（７）濃度検出手段としては、ＩＤＣセンサを用いた。
(4) As the primary transfer means, a contact transfer type using a primary transfer roller is used, and the primary transfer roller is a coating layer made of semiconductive rubber in a foamed sponge state in which carbon is dispersed in a silicone resin. However, the outer diameter is 20 mm, the resistance value is 1 × 10 6 Ω, and the Asker C hardness is 25 °, which is formed on the outer peripheral surface of a cylindrical conductive metal core made of stainless steel. The pressing force of the primary transfer roller against the image carrier was set to 4.9 N, and the current value supplied to the primary transfer roller by the transfer current applying device was set to 20 μA.
(5) A scorotron charger composed of a discharge electrode and a grid electrode was used as the charge removal means before secondary transfer.
(6) As the secondary transfer means, a contact transfer type using a secondary transfer roller is used, and the secondary transfer roller is a coating layer made of semiconductive rubber in a foamed sponge state in which carbon is dispersed in a silicone resin. However, the outer diameter is 30 mm, the resistance value is 1 × 10 7 Ω, and the Asker C hardness is 67 °, which is formed on the outer peripheral surface of a cylindrical conductive metal core made of stainless steel. The pressing force of the secondary transfer roller against the intermediate transfer member was set to 40 N, and a transfer voltage of 3 kV was applied to the secondary transfer roller by a transfer voltage applying device.
(7) An IDC sensor was used as the concentration detection means.
また、中間転写体（１７）の移動方向における２次転写前除電手段（２０）の下流側であり、かつ２次転写手段（１４Ｓ）の上流側の位置において電位計測器（２５）を配設し、２次転写前除電手段（２０）による２次転写前帯電位制御処理後のトナー層電位を計測した。計測結果を表１に示す。 In addition, a potential measuring device (25) is arranged at a position downstream of the secondary pre-transfer charge eliminating means (20) in the moving direction of the intermediate transfer body (17) and upstream of the secondary transfer means (14S). Then, the potential of the toner layer after the secondary transfer pre-transfer charge control process by the pre-secondary transfer static elimination means (20) was measured. Table 1 shows the measurement results.
以上のようなカラー画像形成装置を用いて、グリッド電極に印加されるグリッド電圧を、下記表１の通りに、濃度検出手段の出力値により定められるトナー帯電量規格値に基づいて設定し、下記の実写テスト１を行った。結果を表１に示す。 Using the color image forming apparatus as described above, the grid voltage applied to the grid electrode is set based on the toner charge amount standard value determined by the output value of the density detecting means as shown in Table 1 below. A live-action test 1 was conducted. The results are shown in Table 1.
〔実写テスト〕
転写材としてカラーペーパー「Ｋｏｎｉｃａｍｉｎｏｌｔａ Ｊ Ｐａｐｅｒ」（コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社製）を用い、各々のトナー像形成ユニットにおける非露光領域における有機感光体の表面電位を−７００Ｖ、露光領域における有機感光体の表面電位を−１００Ｖに設定し、低温低湿環境下（１０℃、２０％）において、現像手段において、−６００Ｖの直流電圧にピーク間電圧１．５ｋＶ、周波数４ｋＨｚの交流電圧を重畳した現像バイアス電圧を印加するよう設定し、２次転写前除電手段において、放電電極に＋５ｋＶの直流バイアス電圧を印加するよう設定し、マゼンタ色およびシアン色よりなる２色ベタ画像およびシアン色の細線画像をそれぞれ１枚出力し、得られた画像について画質を目視にて観察し、２色ベタ画像について色ムラのない画像を「○」とし、色ムラが観察された画像を「×」とし、また、細線画像についてトナー散りのない画像を「○」とし、トナー散りが観察された画像を「×」として評価した。結果を表１に示す。
[Live-action test]
Color paper “Konicaminolta J Paper” (manufactured by Konica Minolta Business Technologies, Inc.) is used as a transfer material, the surface potential of the organic photoreceptor in the non-exposed area in each toner image forming unit is −700 V, and the organic photoreceptor in the exposed area is Development bias voltage in which the surface potential is set to -100V and the developing means superimposes a DC voltage of -600V with an AC voltage of 1.5kV between peaks and an AC voltage of 4kHz in a low temperature and low humidity environment (10 ° C, 20%). Is set to apply a DC bias voltage of +5 kV to the discharge electrode in the pre-secondary transfer static elimination means, and a magenta and cyan two-color solid image and a cyan fine line image are each set to 1 Output the image and visually observe the image quality of the resulting image. For a two-color solid image, an image with no color unevenness is indicated by “◯”, an image in which color unevenness is observed is indicated by “X”, and for a thin line image, an image without toner scattering is indicated by “O”, and toner scattering is observed. The images were evaluated as “x”. The results are shown in Table 1.
表１の結果から明らかなように、２次転写前除電手段（２０）において、濃度との関係において上記式（Ｂ）により決定された適正グリッド電圧が印加されてなる実施例１〜４に係るカラー画像形成装置においては、得られるカラー画像についてマゼンタ色およびシアン色の青色ベタ画像においても色ムラが観察されず、また、細線画像においてトナー散りなどの画像欠陥の発生がないことが理解される。 As is apparent from the results in Table 1, in the secondary transfer pre-charge neutralizing means (20), the appropriate grid voltage determined by the above formula (B) in relation to the density is applied. In the color image forming apparatus, it is understood that color unevenness is not observed in the magenta and cyan blue solid images in the obtained color image, and there is no occurrence of image defects such as toner scattering in the fine line image. .
これに対して、２次転写前除電手段（２０）において現像電流の大きさとの関係において上記式（Ｂ）の範囲から逸脱する大きさのグリッド電圧が印加されてなる比較例１〜６に係るカラー画像形成装置においては、得られる青色ベタ画像について色ムラが観察されたことから、印加されたグリッド電圧の大きさが過小である、すなわちカラートナー像の除電不足と推測され、また、得られる細線画像についてトナー散りが観察されたことから、印加されたグリッド電圧の大きさが過大である、すなわち除電過多と推測される。 On the other hand, according to Comparative Examples 1 to 6, the grid voltage having a magnitude deviating from the range of the above formula (B) in relation to the magnitude of the developing current is applied in the secondary pre-transfer charge eliminating means (20). In the color image forming apparatus, since color unevenness was observed in the obtained blue solid image, it was estimated that the magnitude of the applied grid voltage was excessively small, that is, the color toner image was insufficiently discharged. Since toner scattering was observed in the thin line image, it is estimated that the applied grid voltage is excessively large, that is, excessively neutralized.
＜実施例５〜６＞
１次転写手段において供給した１次転写電流の大きさを１５μｍ、３０μｍとしたことの他は実施例１と同様のカラー画像形成装置を用いて、グリッド電極に印加されるグリッド電圧を、濃度検出手段の出力値により定められるトナー帯電量規格値に基づいて設定し、実施例１と同様に実写テストを行ったところ、得られるカラー画像についてマゼンタ色およびシアン色の青色ベタ画像においても色ムラが観察されず、また、細線画像においてトナー散りなどの画像欠陥の発生がなかった。
<Examples 5-6>
Using the same color image forming apparatus as in Example 1 except that the magnitude of the primary transfer current supplied in the primary transfer means is 15 μm and 30 μm, the density of the grid voltage applied to the grid electrode is detected. The toner was set based on the toner charge amount standard value determined by the output value of the means, and the actual shooting test was performed in the same manner as in Example 1. As a result, color unevenness was observed in the magenta and cyan blue solid images. No image defects such as toner scattering were observed in the thin line image.
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ 像担持体
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ 帯電装置
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ 露光装置
１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ 現像手段
１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ １次転写手段
１４１Ｙ、１４１Ｍ、１４１Ｃ、１４１Ｋ １次転写ローラ
１４Ｓ ２次転写手段
１４１Ｓ ２次転写ローラ
１７ 中間転写体
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ 中間ローラ
１７ｄ バックアップローラ
１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ 像担持体クリーニング手段
１８Ｓ 中間転写体クリーニング手段
１９Ｓ 濃度検出手段
２０ ２次転写前除電手段
２１ 放電電極
２１Ａ 放電電圧印加装置
２２ グリッド電極
２２Ａ グリッド電圧印加装置
２３ 支持部材
２５ 電位計測器
３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ トナー像形成ユニット
10Y, 10M, 10C, 10K Image carrier 11Y, 11M, 11C, 11K Charging device 12Y, 12M, 12C, 12K Exposure device 13Y, 13M, 13C, 13K Developing unit 14Y, 14M, 14C, 14K Primary transfer unit 141Y, 141M, 141C, 141K Primary transfer roller 14S Secondary transfer means 141S Secondary transfer roller 17 Intermediate transfer bodies 17a, 17b, 17c Intermediate roller 17d Backup rollers 18Y, 18M, 18C, 18K Image carrier cleaning means 18S Intermediate transfer body cleaning Means 19S Density detection means 20 Secondary transfer neutralization means 21 Discharge electrode 21A Discharge voltage application device 22 Grid electrode 22A Grid voltage application device 23 Support member 25 Potential measuring devices 30Y, 30M, 30C, 30K Toner image forming unit
Claims (1)
中間転写体の移動方向における最下流位置の１次転写領域よりも下流側でかつ２次転写手段よりも上流側の位置に設けられた、当該中間転写体の表面にトナーの電位と逆極性の電荷を付与する放電電極およびトナーの電位と同極性の電圧が印加されるグリッド電極を有する２次転写前除電手段と、中間転写体上のカラートナー像の濃度を検知する濃度検出手段とを具え、
２次転写前除電手段のグリッド電極に印加される電圧の大きさが、１次転写電流の大きさおよび濃度検出手段の出力値により定まるトナー帯電量規格値に基づいて決定されるものであって、
前記トナー帯電量規格値は、設定された大きさの１次転写電流が供給された場合において取得された当該カラー画像形成装置に固有の検量線によって、濃度検出手段の出力値から換算された中間転写体上のカラートナー像のトナー帯電量に応じて選択されることを特徴とするカラー画像形成装置。 The toner images of different colors formed electrostatically on the plurality of image carriers are sequentially supplied to the intermediate transfer member that circulates by supplying a primary transfer current to each primary transfer region. Color toner that forms a color toner image on the transfer material by transferring and secondarily transferring the color toner image formed by stacking the toner images of each color on the intermediate transfer body onto the transfer material A color image forming apparatus comprising image forming means,
The surface of the intermediate transfer member, which is provided downstream of the primary transfer region at the most downstream position in the moving direction of the intermediate transfer member and upstream of the secondary transfer unit, has a polarity opposite to that of the toner potential. A secondary pre-transfer charge eliminating unit having a discharge electrode for applying a charge and a grid electrode to which a voltage having the same polarity as the potential of the toner is applied; and a density detecting unit for detecting the density of the color toner image on the intermediate transfer member. ,
The magnitude of the voltage applied to the grid electrode of the secondary transfer before neutralization means, be one that is determined based on the toner charge amount standard value determined by the output value of the size and concentration detection means of the primary transfer current ,
The toner charge amount standard value is an intermediate value converted from the output value of the density detection means by a calibration curve specific to the color image forming apparatus acquired when a primary transfer current having a set magnitude is supplied. A color image forming apparatus selected according to a toner charge amount of a color toner image on a transfer body .
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