JP4454754B2 - Image forming apparatus - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真記録方式を用いる画像形成装置に関し、特に、プリンター、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真記録方式を利用して転写材にカラー画像を形成する、種々のカラー画像形成装置が考案され、その幾つかが実用化されている。
【０００３】
その代表的な例として、像担持体としての感光体に対して各色の現像剤であるトナーを内包した現像器を順次現像できるように配設し、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の現像器を備える回転現像装置が、１つの共通の感光体上に形成された各色の静電潜像を各々の現像器により現像位置に於いてトナー像として可視化し、このトナー像が得られる毎に転写材担持体としての転写ドラム等に担持搬送される用紙等の記録媒体（転写材）上に転写する工程を繰り返すことにより多色トナー画像を形成する方式の画像形成装置がある。
【０００４】
また、感光体上に順次各色のトナー像を選択的に重ね合わせ、感光体面上に多色トナー画像を形成し、その後記録媒体に一括転写する方式の装置も考案されている。
【０００５】
さらに、複数の感光体上に、各色の現像器により各色のトナー像をそれぞれ形成し、各感光体上の各色トナー像を転写材担持体としての転写ベルト等に担持搬送される転写材上に順次重ね転写することで多色トナー画像を形成する、所謂、インライン方式の画像形成装置がある。ここで、各感光体から直接記録媒体（転写材）にトナー像を転写するのではなく、各感光体から、一旦、中間転写体上に順次各色のトナー画像を重ね転写し、その後、中間転写体上の多色トナー像を記録媒体（転写材）に一括転写する中間転写方式の画像形成装置もある。
【０００６】
上述の電子写真記録方式を利用したカラー画像形成装置の代表的な方式には、それぞれ一長一短があるが、近年の市場ニーズとも相俟って進む高速化という観点からは、インライン方式が優位であり、厚紙等の様々な転写材に対応できるという観点からは中間転写体方式が優位である。
【０００７】
図４に示す概略断面図を参照して、インライン方式のカラー画像形成装置の従来例を説明する。
【０００８】
図４に示すように、各色のトナーを内包する現像器等の現像手段４ａ〜４ｄにそれぞれ対向配設された感光ドラム１ａ〜１ｄが中間転写ベルト６の移動方向に並設されている。各現像手段により各感光ドラム上に形成された各色トナー画像は転写ローラ８ａ〜８ｄにより中間転写体に静電的に順次重ねて転写され、イエロー、マゼンタ、シアンにブラックを加えた４色のトナーによるフルカラートナー画像が形成される。
【０００９】
また、各感光体ドラム上に各色トナー像を形成するための、帯電手段２ａ〜２ｄ、露光手段３ａ〜３ｄ、現像手段４ａ〜４ｄが、各感光体ドラム１ａ〜１ｄの周りに配設されている。
【００１０】
さらに、中間転写ベルトにトナー像を転写した後、各感光ドラム上に残留するトナーを摺擦して回収するクリーニングブレードを有するクリーニング装置５ａ〜５ｄが配設されている。
【００１１】
次に、画像形成動作について説明する。各帯電手段２ａ〜２ｄである帯電ローラにより均一に帯電された感光体ドラム１ａ〜１ｄ表面に、パーソナルコンピュータ等のホストからの画像データに応じて変調されたレーザビームが露光手段３ａ〜３ｄより照射され、各色に対して所望の静電潜像が得られる。この潜像はこれと対向して配設されている各色のトナーを内包した現像器である現像手段４ａ〜４ｄにより、現像位置で反転現像されトナー像として可視化される。このトナー像は、各転写位置で中間転写ベルト６に順次転写され、不図示の給紙手段により所定のタイミングで給紙され、搬送手段により搬送されてくる転写材Ｐに一括して転写される。この転写材Ｐ上のカラートナー画像は不図示の定着装置によって加熱溶融され、転写媒体上に永久定着され所望のカラープリント画像が得られる。
【００１２】
ここで、従来より、感光ドラムから中間転写ベルトへのトナー像の転写効率を向上させるために、各転写位置における、感光ドラムの周速と中間転写ベルトの周速とに速度差を持たせる方式が提案されている。これによれば、各色トナー像の転写効率は向上し、特に、カラー画像形成装置のように、2色以上のトナー像を重ねて転写する場合には非常に有効な方法となる。
【００１３】
また、電子写真方式のカラー画像形成装置では、４色のトナーを用いてフルカラートナー像を形成するフルカラーモードだけではなく、ブラックのトナーのみを用いて白黒画像を形成するモノカラーモードを選択、切り換え可能な構成となっている。その他にも、イエローとマゼンタのみを使った2色モードや、イエロー、マゼンタ、シアンを使った、3色モードなど、様々な画像形成モードに選択、切り換え可能な構成となっている。
【００１４】
つまり、４色のトナーを用いた４色モード、４色のうち３色のみを用いた３色モード、４色のうち何れか２色のみを用いた２色モード、４色のうち何れか１色のみを使った単色モードに選択、切り換え可能な構成となっている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、単色、２色、３色モードの場合、以下のような問題点を有していた。
【００１６】
フルカラーモード（４色モード）では、感光ドラムと中間転写ベルトとの間に速度差をつけることで、感光ドラムから中間転写ベルトに転写されたトナー像が中抜けしてしまう、所謂、中抜け現象を防止して転写効率を向上させて、良好な画像を得ることができる。
【００１７】
例えば、黒トナーのみを用いて白黒画像を形成する単色モードでは、黒トナーが形成される感光ドラム以外の他色の感光ドラムにはトナー像は形成されないが、他色の感光ドラムは中間転写ベルト６と上記速度差を保ちながら回転し続けていると、他色の感光ドラム表面は、クリーニングブレード、中間転写ベルト６と不要に摺擦してしまい摩耗や傷が生じ、所望の枚数の転写材に画像形成を行っていないにも関わらず、耐久寿命になってしまうということがあった。
これを回避するために、例えば、黒単色モードで、中間転写ベルト６と他色の感光体とを離間させることも考えられるが、この場合には、中間転写ベルト６と他色の感光ドラムとを離間させる離間機構を設けることにより非常にコストが高くなってしまったり、装置が大きくなってしまっていた。
【００１８】
そこで、本発明の目的は、装置の大型化、複雑化やコストアップすることなしに、像担持体の寿命が不要に短くなってしまうのを防止することができる画像形成装置を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明もよれば上記目的は達成される。本発明は、複数色のトナー像をそれぞれ担持する複数の像担持体と、前記複数の像担持体夫々を帯電する複数の帯電手段と、前記複数の像担持体夫々にトナー像を現像する複数の現像手段と、前記複数の像担持体と接触し前記像担持体からトナー像が転写される中間転写ベルトと、を有し、前記像担持体に残留したトナーを前記帯電手段によって帯電した後に前記現像手段によって前記像担持体から回収しつつ前記像担持体上にトナー像を現像する画像形成装置であって、前記複数の像担持体を夫々回転駆動させる複数の駆動モータと、前記複数の駆動モータを制御可能である制御手段と、を有し、前記複数の像担持体から複数色のトナー像を前記中間転写ベルトに順次重ねて転写する第１のモードと、前記複数の像担持体のうち所定の像担持体のみから所定の色のトナー像を前記中間転写ベルトに転写する第２のモードと、を選択可能であり、前記第１のモードが選択される場合、前記複数の像担持体と前記中間転写ベルトが接触する夫々の転写位置において前記複数の像担持体の移動速度と前記中間転写ベルトの移動速度が異なるように前記制御手段によって前記複数の駆動モータは制御されており、前記第２のモードが選択される場合、前記所定の像担持体と前記中間転写ベルトが接触する転写位置において前記所定の像担持体の移動速度と前記中間転者ベルトの移動速度が異なり、且つ、前記所定の像担持体とは異なるその他の像担持体と前記中間転写ベルトが接触する転写位置において前記所定の像担持体とは異なるその他の像担持体の移動速度と前記転写媒体の移動速度が実質的に同じになるように前記制御手段によって前記複数の駆動モータは制御されていることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
以下、図面に則して、本発明に係る実施例について説明する。
【００２１】
図1は、本発明に係るインライン方式のカラー画像形成装置を説明する概略構成図である。尚、従来例で説明した図４の画像形成装置と同じ機能を有する部材には、同じ符号を付している。
【００２２】
図１に示すように、負帯電特性のイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）トナーを内包する現像器等の現像手段４ａ〜４ｄにそれぞれ対向配設された像担持体としての感光ドラム１ａ〜１ｄが転写媒体（中間転写体）としての中間転写ベルト６の移動方向に並設されている。
各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に各色トナー像を形成するための、帯電手段２ａ〜２ｄ、露光手段３ａ〜３ｄ、現像手段４ａ〜４ｄが、各感光体ドラム１ａ〜１ｄの周りに配設されている。
【００２３】
感光ドラムから中間転写ベルト６にトナー像を転写した後、感光ドラム上に残留するトナーを帯電手段により帯電して現像位置で現像器に静電的に回収することで、別途クリーナーを用いてないシステムを用いている。このような構成にすることで装置の大型化、複雑化を防止できる。さらに、本画像形成装置においては、複数の転写材に連続して画像を形成する場合、現像位置にしておいて、帯電された残留トナーを現像器に静電的に回収するのと同時に、感光ドラム上に形成された静電潜像を現像位置でトナーにより静電的に付着させる（現像する）構成となっている。これによれば、画像形成のスループット低下を防止することができる。
【００２４】
無端状の中間転写ベルト６は、駆動ローラ７と従動ローラ９に懸架され、図中矢印の方向に回転する構成となっている。
【００２５】
次に、画像形成動作について説明する。各帯電手段２ａ〜２ｄである帯電ローラにより負極性に均一に帯電された感光体ドラム１ａ〜１ｄ表面に、パーソナルコンピュータ等のホストからの画像データに応じて変調されたレーザビームが露光手段３ａ〜３ｄより照射され、各色に対して所望の静電潜像が得られる。この潜像はこれと対向して配設されている各色のトナーを内包した現像器である現像手段４ａ〜４ｄにより、現像位置で反転現像されトナー像として可視化される。このトナー像は、各転写位置で中間転写ベルト６に順次転写され、不図示の給紙手段により所定のタイミングで給紙され、搬送手段により搬送されてくる転写材Ｐ（転写紙）に一括して静電的に転写される。この転写材Ｐ上のカラートナー画像は不図示の定着装置によって加熱溶融され、転写材Ｐ上に永久定着され所望のカラープリント画像が得られる。
【００２６】
本実施例では、感光ドラムから中間転写ベルトへのトナー像の転写効率を向上させるために、各転写位置における、感光ドラムの周速と中間転写ベルトの周速とに速度差を持たせる方式が提案されている。これによれば、各色トナー像の転写効率は向上し、特に、2色以上のトナー像を重ねて転写する場合には非常に有効となり転写効率が低下することによる色味の変動を抑制することができる。
【００２７】
また、本実施例の画像形成装置では、４色のトナーを用いてフルカラートナー像を形成するフルカラーモードだけではなく、ブラックのトナーのみを用いて白黒画像を形成するモノカラーモードを選択、切り換え可能な構成となっている。その他にも、イエローとマゼンタのみを使った2色モードや、イエロー、マゼンタ、シアンを使った、3色モードなど、様々な画像形成モードに選択、切り換え可能な構成となっている。このようなモード切り換えは、ユーザーのモード指定により制御手段としてのＣＰＵ（不図示）により制御される。
【００２８】
また、図２に示すように、感光体１ａ〜１ｄ、帯電手段２ａ〜２ｄ、現像手段４ａ〜４ｄとをそれぞれ一体化することで、装置本体に対して着脱可能なユニットとしてのプロセスカートリッジ２０ａ〜２０ｄの形態をなしている。
【００２９】
本実施例では、各感光ドラム１ａ〜１ｄを回転駆動する駆動モータがそれぞれ設けられ、各感光ドラムの周速を独立して上記ＣＰＵにより制御可能な構成となっている。
【００３０】
ここで、まず、フルカラーモードのときには、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、順次、転写をしていく。各転写位置において、感光ドラム１ａ〜１ｄの周速に対して中間転写ベルト６の周速は０.５〜３．５％の分だけ周速差をつけるのが好ましく、本実施例では１.５％の周速差がつけられており、感光ドラムの周速よりも中間転写ベルト６の周速の方が速くなっている。また、中間転写ベルト６の周速よりも感光ドラムの周速を速くしてもよい。即ち、各転写位置における、感光ドラムの周速をＶ１、中間転写ベルトの周速をＶ２とすると、
０.５＜｛（Ｖ１-Ｖ２）／Ｖ２｝×１００＜３.５
又は、０.５＜｛（Ｖ２-Ｖ１）／Ｖ１｝×１００＜３.５
が成り立つようにするのが好ましい。
【００３１】
感光ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ベルトの周速を上記のように設定することで、転写効率の低下による色味の変動を抑制し、良好な画像が得られている。
【００３２】
次に、白黒画像を形成する黒単色モードのときには、ブッラク用の感光ドラム１ｄの周速はフルカラーモードのときと同様に周速差を設けているが、イエロー、マゼンタ、シアン用の感光ドラム１ａ〜１ｃの周速は、フルカラーモードのときとは変える。本実施例の場合は、感光ドラム１ａ〜１ｃの周速をフルカラーモードのときよりも速くして、中間転写ベルト６と、転写位置においてほぼ等速となるようにＣＰＵにより制御する。しかしながら、完全な等速というのは実現不可能であり、周速差が０.３％以内の範囲内ならば、本実施例では「等速」と呼ぶことにする。即ち、転写位置での感光ドラム１ａ〜１ｃの周速をＶ３、転写位置での中間転写ベルト６の周速をＶ４とすると、
｛（Ｖ３-Ｖ４）／Ｖ４｝×１００＜０.３
又は、｛（Ｖ４-Ｖ３）／Ｖ３｝×１００＜０.３
が成り立つのであれば、中間転写ベルトとの周速差による感光ドラムへのダメージが殆どなくなった。
【００３３】
特に、本実施例による画像形成装置では、従来例のように、別途クリーナーを設けないシステムを用いており、クリーニングブレードによる感光ドラムへのダメージが無いだけに、中間転写ベルトとの摺擦による削れ、傷がより大きく感光ドラムの寿命を左右する結果になっていたが、本発明により、この問題が解消された。
【００３４】
また、白黒画像を形成する黒単色モードにおいて色重ねを良好に行う必要性がないことから、フルカラーモードの場合よりも中間転写ベルトの周速を速めてもよい。なお、この場合、中間転写ベルト、感光ドラムの周速は上記関係を保っている。
【００３５】
本実施例では、転写位置での感光ドラムの周速と中間転写ベルトの周速とに周速差がもうけられていることを確認するために、以下のような方法を採用した。まず第１に、感光ドラム上に所定の試験用のトナー像を（例えば、主走査方向に延びるライントナー像を副走査方向に所定の距離隔てて２本形成する）形成する。中間転写ベルトにこの試験トナー像を転写する前に、感光ドラムの回転方向（副走査方向）におけるライントナー像とライントナー像との間の長さＡ（上記所定の距離に相当）を測定する。次に、この試験トナー像を中間転写ベルトに１次転写した後であって、転写材に２次転写する前に、中間転写ベルトの移動方向における中間転写ベルト上のライントナー像とライントナー像との間の長さＢを測定する。
【００３６】
ここで、長さＡ、Ｂを測定するために、それぞれテープを使用した。このテープは、ニチバン（株）製の透明のポリエステルテープＮｏ．５５０（＃２５）であり、幅は１８ｍｍである。
【００３７】
具体的には、Ａを測定する場合、１次転写前の感光ドラム上の試験トナー像を上記テープに転着させ、これを所定の用紙（例えば、目盛りの入ったもの）上に貼りつけて、この試験トナー像の長さＡを測定する。Ｂも同様に、試験トナー像の中間転写ベルトへの１次転写完了後、２次転写前に、試験トナー像を上記テープに転着させ、これを上記所定の用紙に貼り付けて、この試験トナー像の長さＢを測定する。
【００３８】
最終的に、測定された長さＡ、Ｂより、転写位置における感光ドラムと中間転写ベルトの周速差を求めることができる。
【００３９】
また、もう１つの方法として、レーザー光を用いて、２次転写ニップ部における転写材の搬送速度（本実施の形態では転写ベルト８の周速とほぼ等しい）、２次転写ニップ部における中間転写ドラム７の周速を測定することができる。
【００４０】
なお、上記測定方法の他に適した測定方法があれば、これに限るものではない。
【００４１】
以上、黒単色モードについて説明したが、2色モード、3色モードでも同様に適用にできる。例えば、シアンとマゼンタを用いた2色モードの場合は、シアン、マゼンタ用の感光ドラムと中間転写ベルトの周速差を１.５％程度にし、イエロー、ブラック用の感光ドラムと中間転写ベルトの周速差を０.３％以内にすることで、同様の効果が得られる。
【００４２】
（実施例２）
実施例１では、感光ドラムから、一旦、中間転写体にトナー像を転写する画像形成装置について説明したが、本実施例では、図３に示すような感光ドラムから転写ベルトに担持搬送される転写材に直接トナー像を転写する画像形成装置について説明する。
【００４３】
実施例１における中間転写ベルトの周速を、本実施例における転写ベルトの周速（転写ベルトに担持搬送される転写材Ｐの搬送速度）に置き換えることで、本実施例においても実施例１と同様に本発明を適用することができる。
【００４４】
次に、本実施例について、図１にて示した画像形成装置と異なる部分について、図３を用いて説明する。図１と同様な機能を有する部材については同じ符号を付し説明を省略する。
【００４５】
各感光ドラム１ａ〜１ｄは、転写ベルト６０に沿って並設されている。転写ベルト６０は、駆動ローラ７０、テンションローラ９０に巻回張設されており、転写材Ｐを担持し各転写位置へ搬送するものである。また、感光ドラム上に残留するトナーを掻きとってクリーニングするクリーニングブレードを備えるクリーニング装置５ａ〜５ｄが設けられている。
【００４６】
画像形成プロセスを簡単に説明すると、各感光ドラム１ａ〜１ｄに形成された各色トナー像は、所定のタイミングで給送され、転写ベルト６０に担持搬送される転写材Ｐに転写ローラ８ａ〜８ｄに所定の電圧（正極性）が印加されることで、各転写位置で順次重ねて静電的に転写される。転写ローラ８ａ〜８ｄは、転写材Ｐを転写ベルトと共に各感光ドラム１ａ〜１ｄに所定の圧力で接触するように押圧する機能も備えている。
【００４７】
転写材Ｐに転写された各色トナー像は、不図示の定着装置にて加熱加圧されて転写材Ｐに定着され永久画像となる。
【００４８】
本実施例においても、画像形成モード毎に、感光ドラムの周速を制御手段（ＣＰＵ）により制御することで、即ち、単色モード（２色、３色モード）において、画像形成が行われる感光ドラムと転写ベルト（転写材）との間に所望の周速差をもうけ、画像形成が行われない感光ドラムと転写ベルト（転写材）との間に周速差をもうけないことで、感光ドラムと転写ベルト（及び転写材）との摺擦による、感光ドラムの耐久寿命が不要に低下してしまうのを防止することができる。
【００４９】
特に、市場では、フルカラーモードの他に白黒画像を形成する黒単色モードが選択される場合が多いので、イエロー、マゼンタ、シアン用の感光ドラムの寿命を延ばすことができる。
【００５０】
また、本実施例のように感光ドラム用のクリーニング装置が設けられるシステムであっても、実施例１と同様に転写ベルト６０による感光ドラムの摺擦傷を大幅に軽減することが可能になった。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、装置の大型化、複雑化やコストアップすることなしに、像担持体の寿命が不要に短くなってしまうのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】プロセスカートリッジの概略構成図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図４】従来例の画像形成装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１ 感光ドラム
２ 帯電手段
４ 現像手段
５ クリーニング装置
６ 中間転写ベルト
２０ プロセスカートリッジ
６０ 転写ベルト
Ｐ 転写材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic recording method, and more particularly to an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile.
[0002]
[Prior art]
Various color image forming apparatuses for forming a color image on a transfer material using an electrophotographic recording system have been devised, and some of them have been put into practical use.
[0003]
As a typical example, a developing unit containing toner as a developer of each color is arranged on a photosensitive member as an image carrier so that it can be developed sequentially. For example, four colors of yellow, magenta, cyan, and black are provided. The rotary developing device including the developing units visualizes the electrostatic latent images of the respective colors formed on one common photosensitive member as toner images at the developing positions by the developing units, and this toner image is obtained. There is an image forming apparatus of a type that forms a multicolor toner image by repeating a process of transferring onto a recording medium (transfer material) such as a sheet carried and conveyed on a transfer drum or the like as a transfer material carrier.
[0004]
Also, an apparatus has been devised that selectively superimposes toner images of respective colors on a photosensitive member to form a multicolor toner image on the surface of the photosensitive member and then collectively transfers the image onto a recording medium.
[0005]
Further, each color toner image is formed on a plurality of photosensitive members by a developing device of each color, and each color toner image on each photosensitive member is transferred onto a transfer material carried on a transfer belt or the like as a transfer material carrier. There is a so-called in-line type image forming apparatus that forms a multicolor toner image by sequentially transferring images on each other. Here, instead of directly transferring the toner image from each photoconductor to the recording medium (transfer material), the toner images of each color are temporarily transferred from each photoconductor onto the intermediate transfer member in sequence, and then the intermediate transfer is performed. There is also an intermediate transfer type image forming apparatus that collectively transfers a multicolor toner image on a body onto a recording medium (transfer material).
[0006]
Each of the above-described typical methods for color image forming apparatuses using the electrophotographic recording method has advantages and disadvantages, but the in-line method is advantageous from the viewpoint of speeding up in combination with recent market needs. From the viewpoint of adapting to various transfer materials such as cardboard, the intermediate transfer body method is superior.
[0007]
A conventional example of an in-line color image forming apparatus will be described with reference to a schematic cross-sectional view shown in FIG.
[0008]
As shown in FIG. 4, photosensitive drums 1 a to 1 d are arranged in parallel in the moving direction of the intermediate transfer belt 6 so as to be opposed to developing means 4 a to 4 d such as developing units containing toner of each color. Each color toner image formed on each photosensitive drum by each developing means is transferred onto the intermediate transfer member by the transfer rollers 8a to 8d in an electrostatic sequential manner, and is a four color toner in which black is added to yellow, magenta and cyan. A full color toner image is formed.
[0009]
Further, charging means 2a to 2d, exposure means 3a to 3d, and developing means 4a to 4d for forming toner images of the respective colors on the photosensitive drums are disposed around the photosensitive drums 1a to 1d. Yes.
[0010]
Further, cleaning devices 5a to 5d having cleaning blades are provided for transferring the toner image onto the intermediate transfer belt and then collecting the toner remaining on each photosensitive drum by sliding.
[0011]
Next, an image forming operation will be described. Laser beams modulated in accordance with image data from a host such as a personal computer are irradiated from exposure means 3a to 3d onto the surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d uniformly charged by the charging rollers which are the charging means 2a to 2d. Thus, a desired electrostatic latent image is obtained for each color. The latent image is reversely developed at the developing position and visualized as a toner image by developing means 4a to 4d which are developing units containing toner of respective colors arranged opposite to the latent image. The toner image is sequentially transferred to the intermediate transfer belt 6 at each transfer position, is fed at a predetermined timing by a sheet feeding unit (not shown), and is collectively transferred to a transfer material P conveyed by the conveyance unit. . The color toner image on the transfer material P is heated and melted by a fixing device (not shown), and is permanently fixed on a transfer medium to obtain a desired color print image.
[0012]
Here, conventionally, in order to improve the transfer efficiency of the toner image from the photosensitive drum to the intermediate transfer belt, there is a speed difference between the peripheral speed of the photosensitive drum and the peripheral speed of the intermediate transfer belt at each transfer position. Has been proposed. According to this, the transfer efficiency of each color toner image is improved, and this is a very effective method particularly when transferring two or more color toner images in a superimposed manner as in a color image forming apparatus.
[0013]
In addition, the electrophotographic color image forming apparatus selects and switches not only a full color mode that forms a full color toner image using four colors of toner but also a mono color mode that forms a black and white image using only black toner. It has a possible configuration. In addition, various image forming modes such as a two-color mode using only yellow and magenta and a three-color mode using yellow, magenta, and cyan can be selected and switched.
[0014]
That is, a four-color mode using four toners, a three-color mode using only three of the four colors, a two-color mode using only two of the four colors, and any one of four colors It can be selected and switched to a single color mode that uses only colors.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, the single color, two color, and three color modes have the following problems.
[0016]
In the full color mode (four-color mode), the toner image transferred from the photosensitive drum to the intermediate transfer belt is lost due to a speed difference between the photosensitive drum and the intermediate transfer belt. Can improve the transfer efficiency and obtain a good image.
[0017]
For example, in a single color mode in which a black and white image is formed using only black toner, a toner image is not formed on a photosensitive drum of a color other than the photosensitive drum on which black toner is formed, but the photosensitive drum of the other color is an intermediate transfer belt. If the rotation of the photosensitive drum is continued while maintaining the above speed difference, the surface of the photosensitive drum of the other color is unnecessarily rubbed against the cleaning blade and the intermediate transfer belt 6 to cause wear and scratches. However, even though no image formation was performed, the endurance life was reached.
In order to avoid this, for example, it is conceivable to separate the intermediate transfer belt 6 from the other color photosensitive members in the black single-color mode. Providing a separation mechanism that separates the device increases the cost and the size of the device.
[0018]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of preventing the life of the image carrier from being unnecessarily shortened without increasing the size, complexity, and cost of the apparatus. is there.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the above object is achieved. The present invention provides a plurality of image carriers that respectively carry a plurality of color toner images, a plurality of charging means that charge each of the plurality of image carriers, and a plurality of toner images that are developed on each of the plurality of image carriers. And an intermediate transfer belt that contacts the plurality of image carriers and transfers a toner image from the image carrier, and after the toner remaining on the image carrier is charged by the charging unit wherein an image forming apparatus for developing a toner image on the image bearing member while recovered from the image carrier by the developing means, and a plurality of drive motors for the plurality of image bearing members respectively rotatably driven, said plurality of A control unit capable of controlling a drive motor, and a first mode in which toner images of a plurality of colors are transferred from the plurality of image carriers in sequence on the intermediate transfer belt , and the plurality of image carriers. Of the image And a second mode for transferring from the body only a predetermined color toner images on the intermediate transfer belt, is a selectable, when the first mode is selected, the intermediate transfer and the plurality of image bearing members The plurality of drive motors are controlled by the control means so that the moving speed of the plurality of image carriers and the moving speed of the intermediate transfer belt are different at each transfer position where the belt contacts, and the second mode Is selected, the moving speed of the predetermined image carrier and the moving speed of the intermediate transfer belt are different at a transfer position where the predetermined image carrier and the intermediate transfer belt are in contact with each other , and the predetermined image is movement speed different other image carrier and the intermediate transfer belt different from the predetermined image bearing member at a transfer position contacting other image carrier moving speed and the transfer medium of the carrier There wherein the plurality of drive motors being controlled by said control means to be substantially the same.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Example 1
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0021]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an in-line color image forming apparatus according to the present invention. Members having the same functions as those of the image forming apparatus of FIG. 4 described in the conventional example are denoted by the same reference numerals.
[0022]
As shown in FIG. 1, negatively charged yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk) toners are provided so as to be opposed to developing means 4a to 4d that contain toner. Photosensitive drums 1a to 1d as image carriers are juxtaposed in the moving direction of an intermediate transfer belt 6 as a transfer medium (intermediate transfer member).
Charging means 2a to 2d, exposure means 3a to 3d, and developing means 4a to 4d for forming respective color toner images on the photosensitive drums 1a to 1d are arranged around the photosensitive drums 1a to 1d. ing.
[0023]
After transferring the toner image from the photosensitive drum to the intermediate transfer belt 6, the toner remaining on the photosensitive drum is charged by the charging means and electrostatically collected in the developing device at the developing position, so that no separate cleaner is used. The system is used. With such a configuration, it is possible to prevent the apparatus from becoming large and complicated. Further, in this image forming apparatus, when images are continuously formed on a plurality of transfer materials, the charged residual toner is electrostatically collected in the developing unit at the development position, and at the same time, The electrostatic latent image formed on the drum is electrostatically attached (developed) with toner at the development position. According to this, it is possible to prevent a reduction in image formation throughput.
[0024]
The endless intermediate transfer belt 6 is suspended from a driving roller 7 and a driven roller 9 and is rotated in the direction of the arrow in the figure.
[0025]
Next, an image forming operation will be described. A laser beam modulated in accordance with image data from a host such as a personal computer is exposed on the surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d uniformly charged to a negative polarity by the charging rollers as the charging units 2a to 2d. Irradiated from 3d, a desired electrostatic latent image is obtained for each color. The latent image is reversely developed at the developing position and visualized as a toner image by developing means 4a to 4d which are developing units containing toner of respective colors arranged opposite to the latent image. This toner image is sequentially transferred to the intermediate transfer belt 6 at each transfer position, is fed at a predetermined timing by a sheet feeding unit (not shown), and is collectively applied to a transfer material P (transfer sheet) conveyed by the conveyance unit. Is transferred electrostatically. The color toner image on the transfer material P is heated and melted by a fixing device (not shown) and is permanently fixed on the transfer material P to obtain a desired color print image.
[0026]
In this embodiment, in order to improve the transfer efficiency of the toner image from the photosensitive drum to the intermediate transfer belt, there is a method in which there is a speed difference between the peripheral speed of the photosensitive drum and the peripheral speed of the intermediate transfer belt at each transfer position. Proposed. According to this, the transfer efficiency of each color toner image is improved, and in particular, when transferring two or more color toner images in a superimposed manner, it becomes very effective and suppresses variation in color due to a decrease in transfer efficiency. Can do.
[0027]
In addition, the image forming apparatus of this embodiment can select and switch not only a full color mode that forms a full color toner image using four color toners, but also a mono color mode that forms a black and white image using only black toner. It has become a structure. In addition, various image forming modes such as a two-color mode using only yellow and magenta and a three-color mode using yellow, magenta, and cyan can be selected and switched. Such mode switching is controlled by a CPU (not shown) as a control means in accordance with user mode designation.
[0028]
Further, as shown in FIG. 2, the photosensitive drums 1a to 1d, the charging units 2a to 2d, and the developing units 4a to 4d are integrated to form a process cartridge 20a to a unit that can be attached to and detached from the apparatus main body. It is in the form of 20d.
[0029]
In this embodiment, drive motors for rotating the respective photosensitive drums 1a to 1d are provided, and the peripheral speeds of the respective photosensitive drums can be independently controlled by the CPU.
[0030]
Here, first, in the full color mode, transfer is performed sequentially in the order of yellow, magenta, cyan, and black. At each transfer position, it is preferable that the peripheral speed of the intermediate transfer belt 6 is different from the peripheral speed of the photosensitive drums 1a to 1d by 0.5 to 3.5%. A peripheral speed difference of 5% is provided, and the peripheral speed of the intermediate transfer belt 6 is faster than the peripheral speed of the photosensitive drum. Further, the peripheral speed of the photosensitive drum may be made faster than the peripheral speed of the intermediate transfer belt 6. That is, at each transfer position, if the peripheral speed of the photosensitive drum is V1 and the peripheral speed of the intermediate transfer belt is V2,
0.5 <{(V1-V2) / V2} × 100 <3.5
Or, 0.5 <{(V2-V1) / V1} × 100 <3.5
Is preferably satisfied.
[0031]
By setting the peripheral speeds of the photosensitive drums 1a to 1d and the intermediate transfer belt as described above, a change in color due to a decrease in transfer efficiency is suppressed, and a good image is obtained.
[0032]
Next, in the black monochrome mode for forming a black and white image, the peripheral speed of the black photosensitive drum 1d is different from that in the full color mode, but the photosensitive drum 1a for yellow, magenta, and cyan is provided. The peripheral speed of ˜1c is different from that in the full color mode. In the case of the present embodiment, the peripheral speed of the photosensitive drums 1a to 1c is made higher than that in the full color mode, and is controlled by the CPU so that the speed is substantially constant at the intermediate transfer belt 6 and the transfer position. However, perfect constant speed is not feasible, and if the peripheral speed difference is within 0.3%, it will be called “constant speed” in this embodiment. That is, when the peripheral speed of the photosensitive drums 1a to 1c at the transfer position is V3 and the peripheral speed of the intermediate transfer belt 6 at the transfer position is V4,
{(V3-V4) / V4} × 100 <0.3
Or {(V4−V3) / V3} × 100 <0.3
If this holds, damage to the photosensitive drum due to the difference in peripheral speed from the intermediate transfer belt is almost eliminated.
[0033]
In particular, the image forming apparatus according to the present embodiment uses a system that does not include a separate cleaner as in the conventional example, and there is no damage to the photosensitive drum by the cleaning blade. As a result, the scratches were larger and the life of the photosensitive drum was affected, but this problem was solved by the present invention.
[0034]
Further, since it is not necessary to perform color superposition well in the black monochrome mode for forming a black and white image, the peripheral speed of the intermediate transfer belt may be increased as compared with the full color mode. In this case, the peripheral speeds of the intermediate transfer belt and the photosensitive drum maintain the above relationship.
[0035]
In this embodiment, in order to confirm that there is a difference in the peripheral speed between the peripheral speed of the photosensitive drum and the peripheral speed of the intermediate transfer belt at the transfer position, the following method was adopted. First, a predetermined test toner image is formed on the photosensitive drum (for example, two line toner images extending in the main scanning direction are formed at a predetermined distance in the sub scanning direction). Before the test toner image is transferred to the intermediate transfer belt, a length A (corresponding to the predetermined distance) between the line toner image and the line toner image in the rotation direction (sub-scanning direction) of the photosensitive drum is measured. . Next, after the primary transfer of the test toner image to the intermediate transfer belt and before the secondary transfer to the transfer material, the line toner image and the line toner image on the intermediate transfer belt in the moving direction of the intermediate transfer belt are transferred. The length B between is measured.
[0036]
Here, in order to measure length A and B, the tape was used, respectively. This tape is a transparent polyester tape No. 1 manufactured by Nichiban Co., Ltd. 550 (# 25) and the width is 18 mm.
[0037]
Specifically, when measuring A, the test toner image on the photosensitive drum before the primary transfer is transferred to the tape, and this is pasted on a predetermined sheet (for example, one with a scale). Then, the length A of the test toner image is measured. Similarly for B, after the primary transfer of the test toner image to the intermediate transfer belt is completed and before the secondary transfer, the test toner image is transferred to the tape and affixed to the predetermined paper. The length B of the toner image is measured.
[0038]
Finally, the peripheral speed difference between the photosensitive drum and the intermediate transfer belt at the transfer position can be obtained from the measured lengths A and B.
[0039]
As another method, the transfer speed of the transfer material in the secondary transfer nip portion (almost equal to the peripheral speed of the transfer belt 8 in the present embodiment) using laser light is intermediate transfer in the secondary transfer nip portion. The peripheral speed of the drum 7 can be measured.
[0040]
In addition, if there exists a suitable measuring method other than the said measuring method, it will not restrict to this.
[0041]
The black single color mode has been described above, but the same applies to the two-color mode and the three-color mode. For example, in the two-color mode using cyan and magenta, the peripheral speed difference between the cyan and magenta photosensitive drums and the intermediate transfer belt is about 1.5%, and the yellow and black photosensitive drums and the intermediate transfer belt are The same effect can be obtained by setting the peripheral speed difference within 0.3%.
[0042]
(Example 2)
In the first embodiment, the image forming apparatus that once transfers the toner image from the photosensitive drum to the intermediate transfer member has been described. However, in this embodiment, the transfer carried from the photosensitive drum to the transfer belt as shown in FIG. An image forming apparatus that directly transfers a toner image to a material will be described.
[0043]
By replacing the peripheral speed of the intermediate transfer belt in the first embodiment with the peripheral speed of the transfer belt in this embodiment (conveying speed of the transfer material P carried and transported on the transfer belt), this embodiment also has the same structure as in the first embodiment. Similarly, the present invention can be applied.
[0044]
Next, with respect to the present embodiment, parts different from the image forming apparatus shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. Members having the same functions as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0045]
The photosensitive drums 1 a to 1 d are arranged side by side along the transfer belt 60. The transfer belt 60 is wound around the drive roller 70 and the tension roller 90, and carries the transfer material P and conveys it to each transfer position. In addition, cleaning devices 5a to 5d including a cleaning blade that scrapes and cleans toner remaining on the photosensitive drum are provided.
[0046]
The image forming process will be briefly described. The color toner images formed on the photosensitive drums 1a to 1d are fed at a predetermined timing, and transferred to the transfer material P carried on the transfer belt 60 to the transfer rollers 8a to 8d. By applying a predetermined voltage (positive polarity), the images are electrostatically transferred in an overlapping manner at each transfer position. The transfer rollers 8a to 8d also have a function of pressing the transfer material P together with the transfer belt so as to contact the photosensitive drums 1a to 1d with a predetermined pressure.
[0047]
Each color toner image transferred to the transfer material P is heated and pressed by a fixing device (not shown) to be fixed to the transfer material P to be a permanent image.
[0048]
Also in this embodiment, the photosensitive drum on which image formation is performed by controlling the peripheral speed of the photosensitive drum by the control means (CPU) for each image forming mode, that is, in the single color mode (two-color, three-color mode). The transfer belt (transfer material) and the transfer belt (transfer material) have a desired peripheral speed difference, and the transfer belt (transfer material) does not have a peripheral speed difference between the photosensitive drum and the transfer belt (transfer material). It is possible to prevent the durable life of the photosensitive drum from being unnecessarily lowered due to the rubbing with the transfer belt (and the transfer material).
[0049]
In particular, in the market, in many cases, a black single-color mode for forming a black and white image is selected in addition to the full-color mode, so that the life of the photosensitive drums for yellow, magenta, and cyan can be extended.
[0050]
Further, even in a system in which a cleaning device for a photosensitive drum is provided as in the present embodiment, it is possible to significantly reduce the rubbing scratches on the photosensitive drum caused by the transfer belt 60 as in the first embodiment.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the life of the image carrier from being unnecessarily shortened without increasing the size, complexity, and cost of the apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a process cartridge.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a conventional image forming apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 2 Charging means 4 Developing means 5 Cleaning device 6 Intermediate transfer belt 20 Process cartridge 60 Transfer belt P Transfer material

Claims (6)

複数色のトナー像をそれぞれ担持する複数の像担持体と、前記複数の像担持体夫々を帯電する複数の帯電手段と、前記複数の像担持体夫々にトナー像を現像する複数の現像手段と、前記複数の像担持体と接触し前記像担持体からトナー像が転写される中間転写ベルトと、を有し、前記像担持体に残留したトナーを前記帯電手段によって帯電した後に前記現像手段によって前記像担持体から回収しつつ前記像担持体上にトナー像を現像する画像形成装置であって、
前記複数の像担持体を夫々回転駆動させる複数の駆動モータと、前記複数の駆動モータを制御可能である制御手段と、を有し、前記複数の像担持体から複数色のトナー像を前記中間転写ベルトに順次重ねて転写する第１のモードと、前記複数の像担持体のうち所定の像担持体のみから所定の色のトナー像を前記中間転写ベルトに転写する第２のモードと、を選択可能であり、
前記第１のモードが選択される場合、前記複数の像担持体と前記中間転写ベルトが接触する夫々の転写位置において前記複数の像担持体の移動速度と前記中間転写ベルトの移動速度が異なるように前記制御手段によって前記複数の駆動モータは制御されており、
前記第２のモードが選択される場合、前記所定の像担持体と前記中間転写ベルトが接触する転写位置において前記所定の像担持体の移動速度と前記中間転者ベルトの移動速度が異なり、且つ、前記所定の像担持体とは異なるその他の像担持体と前記中間転写ベルトが接触する転写位置において前記所定の像担持体とは異なるその他の像担持体の移動速度と前記転写媒体の移動速度が実質的に同じになるように前記制御手段によって前記複数の駆動モータは制御されていることを特徴とする画像形成装置。A plurality of image carriers each carrying a plurality of color toner images; a plurality of charging means for charging each of the plurality of image carriers; and a plurality of developing means for developing a toner image on each of the plurality of image carriers. has an intermediate transfer belt to which the toner image is transferred from said image bearing member in contact with said plurality of image bearing members, by the developing unit the toner remaining on the image bearing member after charged by the charging unit an image forming apparatus for developing a toner image on said image bearing member while recovering from said image bearing member,
A plurality of drive motors for driving each rotating said plurality of image bearing members, wherein a plurality of the control means can control the drive motor, the said intermediate toner images of plural colors from said plurality of image bearing members A first mode in which the image is sequentially superimposed on the transfer belt and a second mode in which a toner image of a predetermined color is transferred from only the predetermined image carrier to the intermediate transfer belt among the plurality of image carriers. Is selectable,
When the first mode is selected, the moving speed of the plurality of image carriers and the moving speed of the intermediate transfer belt are different at each transfer position where the plurality of image carriers and the intermediate transfer belt are in contact with each other. The plurality of drive motors are controlled by the control means,
When the second mode is selected, the moving speed of the predetermined image carrier and the moving speed of the intermediate transfer belt are different at a transfer position where the predetermined image carrier and the intermediate transfer belt are in contact with each other ; and , the movement of the predetermined image bearing member and is different from other image bearing member the intermediate transfer belt different from the predetermined image bearing member at a transfer position contacting other image carrier said transfer medium and moving speed of The image forming apparatus , wherein the plurality of drive motors are controlled by the control means so that the speeds are substantially the same . 前記所定の像担持体は複数であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the predetermined number of image carriers are plural. 前記所定の像担持体は単数であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the predetermined image carrier is singular. 前記所定の像担持体には黒色のトナー像が形成されることを特徴とする請求項３の画像形成装置。  4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein a black toner image is formed on the predetermined image carrier. 前記第２のモードが選択される場合、前記所定の像担持体からトナー像を前記中間転写ベルトに転写する位置において、前記所定の像担持体の移動速度をＶ１、前記中間転写ベルトの移動速度をＶ２とすると、
｛（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ２｝×１００＜０．３
又は、｛（Ｖ２−Ｖ１）／Ｖ１｝×１００＜０．３
が成り立つことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。When the second mode is selected, the moving speed of the predetermined image carrier is set to V1 and the moving speed of the intermediate transfer belt at the position where the toner image is transferred from the predetermined image carrier to the intermediate transfer belt . Is V2,
{(V1-V2) / V2} × 100 <0.3
Or {(V2−V1) / V1} × 100 <0.3
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that hold. 前記第１のモードが選択される場合、前記複数の像担持体からトナー像が前記転写媒体に順次転写される各転写位置において、前記各像担持体の移動速度をＶ３、前記転写媒体の移動速度をＶ４とすると、
０．５＜｛（Ｖ３−Ｖ４）／Ｖ４｝×１００＜３．５
又は、０．５＜｛（Ｖ４−Ｖ３）／Ｖ３｝×１００＜３．５
が成り立つことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。When the first mode is selected, the moving speed of each image carrier is set to V3 at each transfer position where toner images are sequentially transferred from the plurality of image carriers to the transfer medium, and the transfer medium is moved. If the speed is V4,
0.5 <{(V3-V4) / V4} × 100 <3.5
Or 0.5 <{(V4-V3) / V3} × 100 <3.5
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:

Images