JP5043524B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式或いは静電記録方式を用いて像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体に1次転写した後に転写材に2次転写する中間転写方式を採用した、複写機、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。 The present invention employs an intermediate transfer method in which a toner image formed on an image carrier using an electrophotographic method or an electrostatic recording method is primarily transferred to an intermediate transfer member and then secondarily transferred to a transfer material. The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer or a printer.
従来、複写機やレーザービームプリンタなどの画像形成装置として、中間転写体を使用する画像形成装置が知られている。この画像形成装置は、1次転写工程と2次転写工程とにより、転写材上にカラー画像(多重画像)等を形成するものである。 Conventionally, an image forming apparatus using an intermediate transfer member is known as an image forming apparatus such as a copying machine or a laser beam printer. This image forming apparatus forms a color image (multiple image) or the like on a transfer material by a primary transfer process and a secondary transfer process.
即ち、先ず、1次転写工程として、第1の像担持体としての感光体の表面に形成された可転写画像としてのトナー像を、第2の像担持体としての中間転写体に転写する。この1次転写工程を、複数色のトナー像に関して繰り返し実行することにより、中間転写体の表面に複数色のトナー像を形成する。 That is, first, as a primary transfer step, a toner image as a transferable image formed on the surface of a photosensitive member as a first image carrier is transferred to an intermediate transfer member as a second image carrier. This primary transfer process is repeatedly performed for a plurality of color toner images, thereby forming a plurality of color toner images on the surface of the intermediate transfer member.
その後、2次転写工程として、これらの中間転写体の表面に形成された複数色のトナー像を、紙などの転写材の表面に一括して転写する。 Thereafter, as a secondary transfer step, the toner images of a plurality of colors formed on the surfaces of these intermediate transfer members are collectively transferred onto the surface of a transfer material such as paper.
転写材に一括して転写された複数色のトナー像は、その後、定着手段により溶融混合されると共に転写材に定着され、これにより、転写材に記録画像としての例えばフルカラー画像が形成される。 The plurality of color toner images transferred to the transfer material at a time are then melted and mixed by the fixing means and fixed to the transfer material, thereby forming, for example, a full-color image as a recorded image on the transfer material.
一方、2次転写工程後に中間転写体上に残留したトナー(残トナー)を回収する方法として、該残トナーを帯電手段により正規の帯電極性とは逆極性に帯電し、1次転写工程において感光体に逆転写して回収する方法が知られている。 On the other hand, as a method for recovering toner (residual toner) remaining on the intermediate transfer member after the secondary transfer step, the residual toner is charged to a polarity opposite to the normal charging polarity by a charging means, and is exposed in the primary transfer step. A method of reverse transcription to the body and recovery is known.
特許文献1では、中間転写体上の残トナーの除去を行うための次のような方式が提案されている。具体的には、特許文献1に記載の画像形成装置は、本願の図4に示すような構成を有する。即ち、特許文献1に記載の画像形成装置は、各々が画像形成部Sa〜Sdを構成する複数のプロセスカートリッジ214a〜214dを有する。各プロセスカートリッジ214a〜214dは、トナー像を担持する感光ドラム201a〜201dと、残トナーを除去するクリーニング装置271a〜271dと、残トナーを回収する廃トナー容器272a〜272dと、を有する。そして、中間転写体206に最初に転写する第1の色用のプロセスカートリッジ214aと最も使用頻度の高いブラック色用のプロセスカートリッジ214dの廃トナー容器272a、272dの容量を、他の廃トナー容器272b、272cの容量より大きくする。
Patent Document 1 proposes the following method for removing the residual toner on the intermediate transfer member. Specifically, the image forming apparatus described in Patent Document 1 has a configuration as shown in FIG. That is, the image forming apparatus described in Patent Document 1 includes a plurality of
上述の構成により、特許文献1に記載の画像形成装置では、使用頻度の低い色のカートリッジの交換頻度を低減し、無駄なカートリッジ交換を低減することで、単色使用時においても無駄なカートリッジ交換を抑制して、コストを低減することが可能となる。 With the above-described configuration, the image forming apparatus described in Patent Document 1 reduces the frequency of replacing the infrequently used color cartridges, and reduces unnecessary cartridge replacement, so that unnecessary cartridge replacement can be performed even when using a single color. It is possible to suppress the cost.
一方、特許文献2では、画像データに基づいて転写ベルト上の残トナーを回収すべき感光体をCPUにより選択する方式が提案されている。具体的には、特許文献2に記載の画像形成装置では、画像データから得られた使用トナー量の積算値が一定量を超えた場合には、そのプロセスカートリッジでは、転写ベルト上の残トナーを回収しないようにする。 On the other hand, Patent Document 2 proposes a method in which a CPU selects a photoconductor on which residual toner on a transfer belt is to be collected based on image data. Specifically, in the image forming apparatus described in Patent Document 2, when the integrated value of the used toner amount obtained from the image data exceeds a certain amount, the process cartridge uses the remaining toner on the transfer belt. Do not collect.
上述の構成により、特許文献2に記載の画像形成装置では、特定のプロセスカートリッジ内の廃トナータンクに残トナーが偏って回収されるのを防ぎ、複数の廃トナータンクを有効に利用できる。
しかしながら、上述の従来の画像形成装置では、装置全体の小型化が困難であったり、色ズレが悪化したりする問題があった。 However, the above-described conventional image forming apparatus has problems that it is difficult to reduce the size of the entire apparatus or that color misregistration deteriorates.
更に説明すると、特許文献1の方式によると、特定のプロセスカートリッジに残トナーを回収することから、個々のプロセスカートリッジの大きさが異なることとなる。 More specifically, according to the method of Patent Document 1, since the residual toner is collected in a specific process cartridge, the sizes of the individual process cartridges are different.
ここで、従来、複数の画像形成部が並置された、所謂、インライン方式のカラー画像形成装置においては、各色の色ズレを低減させる方法として、駆動ローラの周長と、各プロセスカートリッジ間(1次転写間)ピッチとを略整数倍にすることが一般的である。これは、各色の画像書き出し位置と、駆動ローラのあるポイントを一致させることで、駆動ローラの振れによるベルト周速の変動をキャンセルさせる目的で行われている。 Conventionally, in a so-called in-line type color image forming apparatus in which a plurality of image forming units are juxtaposed, as a method for reducing the color misregistration of each color, the circumference of the driving roller and the distance between each process cartridge (1 In general, the pitch between the next transfer) is approximately an integer multiple. This is performed for the purpose of canceling fluctuations in the belt peripheral speed due to shake of the driving roller by matching the image writing position of each color with a certain point of the driving roller.
特許文献1に記載の方式では、個々のプロセスカートリッジの大きさが異なるために、上述のような色ズレを低減させる構成を採用することが困難であるため、色ズレが悪化しやすい。又、特定のプロセスカートリッジに残トナーを回収する場合、プロセスカートリッジが不必要に大きくなり、装置全体が大きくなりやすい。 In the method described in Patent Document 1, since the sizes of the individual process cartridges are different, it is difficult to employ the configuration for reducing the color shift as described above, and thus the color shift is likely to deteriorate. Also, when collecting residual toner in a specific process cartridge, the process cartridge becomes unnecessarily large, and the entire apparatus tends to be large.
更に、特許文献2の方式によれば、高圧電源数が多く、装置本体が複雑になり、装置全体が大きくなる。 Furthermore, according to the method of Patent Document 2, the number of high-voltage power supplies is large, the apparatus main body is complicated, and the entire apparatus becomes large.
従って、本発明の目的は、装置構成の簡易化、装置本体の小型化に有利な構成で、中間転写体上のトナーを像担持体に逆転写して回収することのできる画像形成装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of collecting the toner on the intermediate transfer member by reverse transfer to the image carrier with a configuration advantageous for simplifying the apparatus configuration and reducing the size of the apparatus main body. That is.
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、トナー像を担持する複数の像担持体と、前記複数の像担持体上のトナー像が1次転写される移動可能な中間転写体と、前記複数の像担持体の各々に対応して設けられ該複数の像担持体上のトナー像を前記中間転写体上にそれぞれ1次転写させる複数の1次転写手段と、前記複数の1次転写手段に対して電圧を出力する電圧出力手段と、前記中間転写体上のトナー像を転写材に2次転写させる2次転写手段と、を有し、各々が前記像担持体と前記1次転写手段とを備える複数の画像形成部が前記中間転写体の移動方向に沿って配置され、前記電圧出力手段から出力されて前記1次転写手段に印加される電圧により、前記1次転写と、前記中間転写体上のトナーの前記像担持体への逆転写と、が行われる画像形成装置において、前記電圧出力手段は、前記複数の画像形成部のうち少なくとも1つの画像形成部の前記1次転写手段に対して第1の極性の電圧を出力する第1の電圧出力部と、前記複数の画像形成部のうち前記少なくとも1つの画像形成部とは異なる少なくとも2つの画像形成部の前記1次転写手段に対して前記第1の極性の電圧を出力する第2の電圧出力部と、前記第1の電圧出力部と前記第2の電圧出力部との両方に対して直列に接続され前記第1の極性とは逆極性である第2の極性の電圧を出力する第3の電圧出力部と、を有することを特徴とする画像形成装置である。 The above object is achieved by the image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention provides a plurality of image carriers that carry toner images, a movable intermediate transfer member to which toner images on the plurality of image carriers are primarily transferred, and the plurality of image carriers. A plurality of primary transfer means provided corresponding to each of the plurality of primary transfer means for primarily transferring toner images on the plurality of image carriers onto the intermediate transfer body, and a voltage applied to the plurality of primary transfer means. A plurality of voltage output means for outputting, and a secondary transfer means for secondary transfer of the toner image on the intermediate transfer member to a transfer material, each of which includes a plurality of the image carrier and the primary transfer means. An image forming unit is disposed along the moving direction of the intermediate transfer member, and the primary transfer and the toner on the intermediate transfer member are generated by a voltage output from the voltage output unit and applied to the primary transfer unit. In an image forming apparatus that performs reverse transfer to the image carrier. The voltage output unit includes a first voltage output unit that outputs a voltage of a first polarity to the primary transfer unit of at least one of the plurality of image forming units, and the plurality of the plurality of image forming units. A second voltage output unit that outputs the voltage of the first polarity to the primary transfer unit of at least two image forming units different from the at least one image forming unit, A third voltage output section that is connected in series to both the first voltage output section and the second voltage output section and outputs a voltage having a second polarity that is opposite to the first polarity. And an image forming apparatus.
本発明によれば、装置構成の簡易化、装置本体の小型化に有利な構成で、中間転写体上のトナーを像担持体に逆転写して回収することができる。 According to the present invention, the toner on the intermediate transfer member can be reversely transferred to the image carrier and recovered with a configuration advantageous for simplifying the device configuration and reducing the size of the device main body.
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。 The image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings.
実施例1
図1は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の全体構成の概略図である。本実施例の画像形成装置100は、電子写真方式を用いたレーザービームプリンタである。又、本実施例の画像形成装置100は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色成分に分解された画像情報に従って形成した各色のトナー像を、中間転写体上に1次転写して一旦重ねた後に転写材に2次転写する、中間転写方式を採用している。先ず、本実施例の画像形成装置の全体構成及び動作を説明する。
Example 1
FIG. 1 is a schematic diagram of an overall configuration of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. The
[全体構成]
画像形成装置100は、複数の画像形成部としてそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成するための4個の画像形成部(ステーション)、即ち、第1、第2、第3及び第4ステーションSa、Sb、Sc、Sdを有する。本実施例では、各ステーションSa〜Sdの構成及び動作は、それぞれが形成するトナー像の色及び詳しくは後述する1次転写手段への給電態様などを除いて実質的に共通である部分が多い。従って、以下の説明において、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを示すために符号に与えた添え字a、b、c、dは省略して総括的に説明する。
[overall structure]
The
ステーションSは、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体、即ち、感光ドラム1を有する。感光ドラム1は、駆動手段(図示せず)によって図示矢印方向(反時計回り)に回転駆動される。ステーションSは、感光ドラム1の周囲に、1次帯電手段としての帯電ローラ(1次帯電器)2、露光手段としての露光装置(レーザースキャナ)3、現像手段としての現像装置4を有する。更に、ステーションSは、感光ドラム1の周囲に、1次転写手段としての1次転写ローラ5、クリーニング手段としてのクリーニング装置7を有する。クリーニング装置7は、クリーニング部材として感光ドラム1の表面のトナーを掻き取って除去するクリーニングブレード71と、クリーニングブレード71によって除去されたトナーを回収する廃トナー容器72と、を有する。 The station S includes a drum-type electrophotographic photosensitive member as an image carrier, that is, a photosensitive drum 1. The photosensitive drum 1 is rotationally driven in a direction indicated by an arrow (counterclockwise) by a driving unit (not shown). The station S has, around the photosensitive drum 1, a charging roller (primary charger) 2 as primary charging means, an exposure device (laser scanner) 3 as exposure means, and a developing device 4 as development means. Further, the station S includes a primary transfer roller 5 as a primary transfer unit and a cleaning device 7 as a cleaning unit around the photosensitive drum 1. The cleaning device 7 includes a cleaning blade 71 that scrapes and removes toner on the surface of the photosensitive drum 1 as a cleaning member, and a waste toner container 72 that collects toner removed by the cleaning blade 71.
感光ドラム1の表面は、帯電ローラ2により一様に帯電される。次いで、露光装置3により画像情報に従ったレーザ光Lが感光ドラム1の表面に照射され、感光ドラム1上に画像情報に従った静電像(潜像)が形成される。更に感光ドラム1が図示矢印方向に進むと、画像情報に従って感光ドラム1上に形成された静電像が、現像装置4によってトナー像として現像され可視化される。
The surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged by the charging roller 2. Next, the
本実施例では、現像装置4は、反転現像方式により静電像を現像する。即ち、現像装置4は、感光ドラム1の帯電極性と同極性である正規の極性(本実施例では負極性)に帯電したトナーを、帯電処理された後に露光によって電荷が減衰した感光ドラム1上の部分(明部)に付着させて、感光ドラム1上にトナー像を形成する。現像装置4は、これに限定されるものではないが、現像剤として、例えば、非磁性1成分現像剤、即ち、トナーを好適に用いることができる。 In this embodiment, the developing device 4 develops the electrostatic image by a reversal development method. In other words, the developing device 4 applies the toner charged to a normal polarity (negative polarity in this embodiment) that is the same as the charging polarity of the photosensitive drum 1 on the photosensitive drum 1 whose charge has been attenuated by exposure after being charged. A toner image is formed on the photosensitive drum 1 by being attached to the portion (bright portion). Although the developing device 4 is not limited to this, for example, a non-magnetic one-component developer, that is, a toner can be suitably used as the developer.
感光ドラム1の回転方向において現像位置より下流側において各ステーションSの感光ドラム1に対向するように、中間転写体としての中間転写ベルト6が配置されている。本実施例では、中間転写ベルト6は、複数の支持部材としての支持ローラである駆動ローラ61、2次転写対向ローラ62及びテンションローラ63に張架された、円筒状、即ち、無端ベルト状のフィルムである。中間転写ベルト6は、感光ドラム1と略同じ周速(表面移動速度)で図示矢印方向(時計回り)に移動(回転)する。
An
中間転写ベルト6を挟んで感光ドラム1と対向する位置に、1次転写手段としての1次転写ローラ5が配置されている。1次転写ローラ5は、中間転写ベルト6の内周面側において中間転写ベルト6を感光ドラム1に向けて押圧し、中間転写ベルト6と感光ドラム1とが接触する1次転写部(1次転写ニップ部)N1を形成する。そして、後述する1次転写電圧出力手段50から出力されて1次転写ローラ5に印加される1次転写バイアスによって、感光ドラム1上に担持されたトナー像が、感光ドラム1及び中間転写ベルト6の回転に伴って、中間転写ベルト6の外周面に1次転写される。1次転写バイアスによって、1次転写部N1には、正規の帯電極性(本実施例では負極性)に帯電したトナーを感光ドラム1から中間転写ベルト6へ向かわせる方向(極性)の電界が形成される。
A primary transfer roller 5 as a primary transfer unit is disposed at a position facing the photosensitive drum 1 with the
1次転写工程において、中間転写ベルト6に転写されずに感光ドラム1上に残留したトナー(残トナー)は、クリーニング装置7によって除去、回収される。
In the primary transfer process, toner (residual toner) remaining on the photosensitive drum 1 without being transferred to the
以上のような帯電、露光、現像、1次転写の各工程を、第1〜第4ステーションSa〜Sdにおいてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラッックの各色について行う。これによって、中間転写ベルト6上に複数色のトナー像(例えば、フルカラー画像の場合は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラッックの4色のトナー像)が重ねて形成される。
The charging, exposure, development, and primary transfer processes as described above are performed for each color of yellow, magenta, cyan, and black in the first to fourth stations Sa to Sd. As a result, a plurality of color toner images (for example, four color toner images of yellow, magenta, cyan, and black in the case of a full color image) are formed on the
中間転写ベルト6を挟んで2次転写対向ローラ62と対向する位置には、2次転写手段としての2次転写ローラ8が配置されている。中間転写ベルト6と2次転写ローラ8とが当接する2次転写部(2次転写ニップ部)N2に、所定のタイミングにて転写材Pが供給される。同時に、2次転写ローラ8に、2次転写電圧出力手段80から出力された2次転写バイアスが印加される。これにより、中間転写ベルト6から転写材Pへトナー像が2次転写される。2次転写バイアスによって、2次転写部N1には、正規の帯電極性(本実施例では負極性)に帯電したトナーを中間転写ベルト6から転写材Pへ向かわせる方向(極性)の電界が形成される。
A
転写材Pは、転写材収容部としてのカセット12などから、転写材供給手段としての供給ローラ11、レジストローラ10などによって、2次転写部N2に所定のタイミングにて供給される。
The transfer material P is supplied from the
2次転写工程において、転写材Pに転写されずに中間転写ベルト6上に残留したトナー(残トナー)は、詳しくは後述するように、ステーションSの感光ドラム1に逆転写された後、そのステーションSのクリーニング装置7によって除去、回収される。典型的には、中間転写ベルト6上の残トナーは、中間転写体クリーニング手段(トナー帯電手段)としてのクリーニングローラ9により電荷が付与され、次回の1次転写時に感光ドラム1に逆転写される。この時感光ドラム1に付着した残トナーは、クリーニング手段(感光体クリーニング手段)としてのクリーニング装置7によって除去、回収される。
In the secondary transfer process, toner (residual toner) that is not transferred to the transfer material P and remains on the
本実施例では、感光ドラム1と、感光ドラム1に作用するプロセス手段としての帯電ローラ2、現像装置4及びクリーニング装置7と、は一体的にカートリッジ化されてプロセスカートリッジ14を構成している。プロセスカートリッジ14は、画像形成装置本体(装置本体)から着脱可能となっている。従って、プロセスカートリッジ14を交換することによって、残トナーなどが回収された廃トナー容器72も一緒に交換することができる。尚、プロセスカートリッジとは、電子写真感光体と、電子写真感光体に作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段及びクリーニング手段のうちの少なくとも1つと、を一体的にカートリッジ化して画像形成装置の本体に対して着脱可能としたものである。 In this embodiment, the photosensitive drum 1 and the charging roller 2, the developing device 4, and the cleaning device 7 as process means acting on the photosensitive drum 1 are integrally formed into a cartridge to form a process cartridge 14. The process cartridge 14 is detachable from the image forming apparatus main body (apparatus main body). Therefore, by exchanging the process cartridge 14, the waste toner container 72 from which residual toner and the like are collected can be exchanged together. The process cartridge is an image forming apparatus in which an electrophotographic photosensitive member and at least one of a charging unit, a developing unit, and a cleaning unit that act on the electrophotographic photosensitive member are integrally formed into a cartridge. It can be attached to and detached from the main body.
本実施例では、プロセスカートリッジ14a〜14dは、中間転写ベルト6の移動方向において上流から順に、それぞれイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーを内包している。
In the present embodiment, the
[中間転写ベルトのクリーニング]
次に、図2をも参照して、中間転写ベルト6のクリーニング方法について詳細に説明する。図2は、本実施例の画像形成装置100における1次転写電圧出力手段をより詳しく示す要部概略構成図である。
[Cleaning of intermediate transfer belt]
Next, a method for cleaning the
A.1次転写ローラ
1次転写手段としての1次転写部材(回転部材)である1次転写ローラ5としては、体積抵抗率が105〜109Ωcm、ゴム硬度が30°(アスカーC硬度計)の弾性ローラを用いた。1次転写ローラ5は、中間転写ベルト6を介して感光ドラム1に対し、総圧約9.8Nで押圧される。又、1次転写ローラ5は、中間転写ベルト6の回転に伴い、従動して回転する。1次転写ローラ5には、1次転写電圧出力手段としての1次転写電圧出力装置50から出力された、−2.0〜3.5kVの電圧の印加が可能な構成となっている。
A. Primary transfer roller The primary transfer roller 5 which is a primary transfer member (rotating member) as a primary transfer means has a volume resistivity of 10 5 to 10 9 Ωcm and a rubber hardness of 30 ° (Asker C hardness meter). An elastic roller was used. The primary transfer roller 5 is pressed against the photosensitive drum 1 through the
ここで、本実施例では、図2に示すように、1次転写電圧出力装置50は、電圧出力部(高圧電源)の共通化が図られている。
Here, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the primary transfer
即ち、1次転写ローラ5に電圧を印加する1次転写電圧出力装置50は、正極性のバイアス電圧を発生する高圧電源と負極性のバイアス電圧を発生する高圧電源とが直列に配置される。そして、正極性のバイアス電圧を発生する高圧電源と負極性のバイアス電圧を発生する高圧電源とは、それぞれ画像形成部の数より少ない。
That is, in the primary transfer
更に説明すると、本実施例では、先ず、1次転写電圧出力装置50は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性(第1の極性)の電圧を出力(発生)する第1の電圧出力部(正バイアス発生高圧電源)51を有する。第1の電圧出力部51は、第1ステーションSaの独立の電圧出力部である。
More specifically, in this embodiment, first, the primary transfer
又、1次転写電圧出力装置50は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性(第1の極性)の電圧を出力(発生)する第2の電圧出力部(正バイアス発生高圧電源)52を有する。第2の電圧出力部52は、第2、第3及び第4ステーションSb、Sc、Sdで共通化されている。第2、第3及び第4ステーションSb、Sc、Sdでは、1次転写の際、複数色を重ねる場合があり、通常、第1ステーションSaとは異なる設定が必要であるため、正極性の電圧出力部は第1ステーションSaと分けている。
The primary transfer
更に、1次転写電圧出力装置50は、トナーの正規の帯電極性と同極性である負極性(第2の極性)の電圧を出力(発生)する第3の電圧出力部(負バイアス発生高圧電源)53を有する。第3の電圧出力部53は、第1〜第4ステーションSa〜Sdの全てで共通化されている。
Further, the primary transfer
尚、上述の正極性のバイアス電圧を発生する高圧電源と負極性のバイアス電圧を発生する高圧電源とは直列に接続され、正極性のバイアス電圧と負極性のバイアス電圧とを重畳して1次転写ローラ5a〜5dに印加可能な構成となっている。即ち、第3の電圧出力部53は、第1の電圧出力部51と第2の電圧出力部52との両方に対して直列に接続されている。
The high-voltage power source for generating the positive polarity bias voltage and the high-voltage power source for generating the negative polarity bias voltage are connected in series, and the positive polarity bias voltage and the negative polarity bias voltage are superimposed to be the primary. The
これにより、装置構成の簡易化、装置本体の小型化を図ることができると共に、極力均一に各プロセスカートリッジ14の廃トナー容器72に残トナーを回収するべく、後述するような種々の残トナーの回収動作を実現することができる。そして、各プロセスカートリッジ14の大きさを異ならせる必要がないので、インライン方式の画像形成装置において一般的な、前述の如き色ズレを低減するための構成を容易に採用して、良好な画質を維持することができる。 As a result, the apparatus configuration can be simplified and the apparatus main body can be reduced in size, and various residual toners as described later can be collected in the waste toner containers 72 of the process cartridges 14 as uniformly as possible. A recovery operation can be realized. Since each process cartridge 14 does not need to have a different size, a configuration for reducing the color misregistration as described above, which is common in an in-line image forming apparatus, can be easily adopted to achieve good image quality. Can be maintained.
B.中間転写ベルト
中間転写体としての中間転写ベルト6としては、厚さ100μmで、導電剤を混合することにより体積抵抗率を1011Ωcmに調整した、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)で形成された無端ベルト状のフィルムを用いた。又、中間転写ベルト6は、駆動ローラ61、2次転写対向ローラ62及びテンションローラ63の3軸に張架され、テンションローラ63により総圧約60Nの張力で付勢されている。
B. Intermediate transfer belt The
C.2次転写ローラ
2次転写手段としての2次転写部材(回転部材)である2次転写ローラ8としては、体積抵抗率が105〜109Ωcm、ゴム硬度が30°(アスカーC硬度計)の弾性ローラを用いた。2次転写ローラ8は、中間転写ベルト6を介して2次転写対向ローラ62に対し、総圧約39.2Nで押圧される。又、2次転写ローラ8は、中間転写ベルト6の回転に伴い、従動して回転する。2次転写ローラ8は、2次転写電圧出力手段としての2次転写電圧出力装置(正バイアス発生高圧電源)80から出力された、−2.0〜4.0kVの電圧の印加が可能な構成となっている。更に説明すると、本実施例では、2次転写電圧出力装置80は、直流電圧を出力(発生)する直流電圧出力部として、正極性電圧出力部(正バイアス発生高圧電源)81及び負極性電圧出力部(負バイアス発生高圧電源)82を有する。正極性電圧出力部81は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性(第1の極性)の電圧を発生する。負極性電圧出力部82は、トナーの正規の帯電極性と同極性である負極性(第2の極性)の電圧を発生する。又、2次転写電圧出力装置80は、直流電圧出力部から出力する直流電圧の極性を切り替える切り替え手段83を有する。
C. Secondary transfer roller The
D.クリーニングローラ
トナー帯電手段としてのトナー帯電部材(回転部材)であるクリーニングローラ9としては、体積抵抗率が105〜109Ωcmの弾性ローラを用いた。クリーニングローラ9は、中間転写ベルト6を介して駆動ローラ61に対し加圧されると共に、中間転写ベルト6の回転に伴い、従動して回転する。又、クリーニングローラ9には、トナー帯電電圧出力手段としてのトナー帯電電圧出力装置90から出力された、交流電圧と直流電圧とが重畳された電圧、又は、直流電圧の印加が可能な構成となっている。本実施例では、トナー帯電電圧出力装置90は、周波数1000Hz、ピーク間電圧2000Vの交流電圧(本実施例では矩形波)と−2.0〜+2.0kVの直流電圧との印加が可能な構成となっている。更に説明すると、本実施例では、トナー帯電電圧出力装置90は、直流電圧を出力(発生)する直流電圧出力部として、正極性電圧出力部(正バイアス発生高圧電源)91及び負極性電圧出力部(負バイアス発生高圧電源)92を有する。正極性電圧出力部91は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性(第1の極性)の電圧を発生する。負極性電圧出力部92は、トナーの正規の帯電極性と同極性である負極性(第2の極性)の電圧を発生する。又、トナー帯電電圧出力装置90は、直流電圧出力部から出力する直流電圧の極性を切り替える切り替え手段93を有する。更に、トナー帯電電圧出力装置90は、交流電圧を出力する交流電圧出力部(交流バイアス発生高圧電源)94を有する。
D. Cleaning roller An elastic roller having a volume resistivity of 10 5 to 10 9 Ωcm was used as the cleaning roller 9 which is a toner charging member (rotating member) as toner charging means. The cleaning roller 9 is pressed against the driving
E.中間転写ベルトのクリーニング動作
最適な中間転写ベルト6のクリーニング動作は、中間転写ベルト6上のトナーの極性及び量に大きく依存しており、画像形成(プリント)中の様々な状況において、特殊な方法を用いることができる。本実施例では、中間転写ベルト6のクリーニング動作は、以下の4種類に大別される。
E. Cleaning operation of the intermediate transfer belt The optimal cleaning operation of the
(1−1)通常画像形成時のクリーニング
通常画像形成時は、クリーニングローラ9に、トナー帯電電圧出力装置90から、周波数1000Hz、ピーク間電圧2000Vの矩形波と1.3kVの直流電圧との重畳電圧を印加する。これにより、2次転写されずに中間転写ベルト6上に残留した残トナーには、正極性の電荷が付与される。又、通常画像形成時には、1次転写ローラ5には正極性のバイアス電圧が印加される。従って、クリーニングローラ9により正極性に帯電された中間転写ベルト6上の残トナーは、次回の1次転写時に感光ドラム1に逆転写される。
(1-1) Cleaning during normal image formation During normal image formation, a superposition of a rectangular wave having a frequency of 1000 Hz and a peak-to-peak voltage of 2000 V and a DC voltage of 1.3 kV is applied to the cleaning roller 9 from the toner charging
(1−2)クリーニングローラからの吐き出しトナークリーニング
2次転写工程前の中間転写ベルト6上のトナーは、通常、トナーの正規の帯電極性である負極性に帯電している。しかし、2次転写工程にて正極性のバイアス電圧が印加されるため、この正極性のバイアス電圧の影響を受けて、2次転写工程後の中間転写ベルト6上には正、負の両極性のトナーが存在する。又、クリーニングローラ9には正極性のバイアス電圧が印加されることから、負極性の残トナーは、クリーニングローラ9に付着し易い。このため、非画像形成時の所定のタイミングとして、1回のプリントジョブ(一の画像形成開始指示による単一又は複数の転写材への一連の画像形成動作)が終了した時点で、クリーニングローラ9に付着した残トナーを中間転写ベルト6に吐き出す動作を行う。
(1-2) Toner Cleaning from the Cleaning Roller The toner on the
具体的には、非画像形成時の所定タイミングとして、1回のプリントジョブにおける画像形成動作が終了した後の整理動作である後回転動作時に、クリーニングローラ9にトナー帯電電圧出力装置90から−1.5kVの電圧を印加する。これにより、負極性トナーをクリーニングローラ9から中間転写ベルト6上に吐き出す。中間転写ベルト6上に吐き出された残トナーは、1次転写ローラ5に画像形成時とは逆極性(即ち、トナーの正規の帯電極性と同極性)である負極性のバイアス電圧を印加することで、感光ドラム1に逆転写して回収することが可能となる。
Specifically, as a predetermined timing at the time of non-image formation, the toner charging
(1−3)ジャム(紙詰まり)時のクリーニング
ジャム時には、中間転写ベルト6上には、2次転写工程を経ずに残った未転写トナーが残留している場合が多い。又、このトナーは、通常、2次転写工程を経て中間転写ベルト6上に残った残トナーの量に比べると非常に多い。このため、ジャム時のクリーニングでは、中間転写ベルト6を複数回周回させて中間転写ベルト6のクリーニングを行う。
(1-3) Cleaning during Jam (Paper Jam) When a jam occurs, there are many cases where untransferred toner remains on the
具体的には、本実施例では、ジャム処理後に画像形成可能状態となるまでの非画像形成時に、中間転写ベルト6を3回周回させて中間転写ベルト6上のトナーをクリーニングする。
Specifically, in the present embodiment, the toner on the
1周目は、クリーニングローラ9、2次転写ローラ8に負極性のバイアス電圧を印加して、中間転写ベルト6上のトナーは、2次転写ローラ8、クリーニングローラ9を通過させる。その後、このトナーが画像形成部(ステーション)に来た時に、1次転写ローラ5に負極性のバイアス電圧を印加することで、静電的に感光ドラム1へ回収する。
In the first round, a negative bias voltage is applied to the cleaning roller 9 and the
2周目は、クリーニングローラ9に正極性のバイアス電圧を印加することで、中間転写ベルト6上のトナーを正極性に帯電させ、その後1次転写ローラ5に正極性のバイアス電圧を印加することで、感光ドラム1へ逆転写させて回収する。
In the second round, a positive bias voltage is applied to the cleaning roller 9 to charge the toner on the
3周目は、上記(1−2)の動作と同様にして、クリーニングローラ9に付着したトナーの吐き出し工程を行う。 On the third round, the discharge process of the toner adhering to the cleaning roller 9 is performed in the same manner as the operation (1-2).
(1−4)定期クリーニング
連続画像形成時、画像形成枚数が増加していくと、クリーニングローラ9に付着したトナーの影響で、中間転写ベルト6上の残トナーの帯電不良が発生し、次第に中間転写ベルト6上にクリーニングされずに残った残トナーが増加してくる。本実施例では、非画像形成時の所定タイミングとして、所定枚数連続して画像形成が行われた場合(本実施例では連続50枚の画像形成が行われた場合)に、強制的にクリーニングを行う。尚、定期クリーニングの動作は、上記(1−3)の動作と同様である。
(1-4) Regular cleaning If the number of image formations increases during continuous image formation, charging of the residual toner on the
F.具体例
本実施例では、上述の4種類の中間転写ベルト6のクリーニング動作を、4つのプロセスカートリッジ14a〜14dで極力均等にトナーを回収させるべく、次により具体的に示すような設定で実行した。そして、通常環境でその効果を確認した。
F. Specific Example In the present example, the cleaning operation of the above-described four types of
(1−1)通常画像形成(フルカラー)時のクリーニング
通常画像形成時は、中間転写ベルト6上の残トナーは第1ステーションSaで全て回収する。これは、1次転写と同時に逆転写による残トナーの回収を行う方式を採用していることから、第1ステーションSaで残トナーを回収することが好ましいためである。
(1-1) Cleaning during normal image formation (full color) During normal image formation, all residual toner on the
この時の1次転写電圧出力装置50が各ステーションSの1次転写ローラ5に対して出力するバイアス電圧の設定と各ステーションSでの動作状況は、下記表1の通りである。
The setting of the bias voltage output from the primary transfer
尚、表1中の「正バイアス」の欄は、第1ステーションSaについては第1の電圧出力部51が出力する正極性のバイアス電圧の設定値を示し、第2〜第4ステーションSb〜Sdについては第2の電圧出力部52が出力する正極性のバイアス電圧の設定値を示す。又、表1中の「負バイアス」の欄は、第3の電圧出力部53が出力する負極性のバイアス電圧の設定値を示す。そして、表1中の「1次転写出力」の欄は、上記各設定の正極性のバイアス電圧と負極性のバイアス電圧とが重畳されて1次転写電圧出力装置50から出力されることで各ステーションSの1次転写ローラ5に印加されるバイアス電圧の設定値を示す。下記表2〜表4についても同様である。又、本実施例では、感光ドラム1は、いずれの場合も通常画像形成時と同様の電位(本実施例では負極性)に帯電されているものとする。
The column “Positive Bias” in Table 1 indicates the set value of the positive bias voltage output by the first
この場合、第1〜第4ステーションSa〜Sdの1次転写部N1a〜N1dでは、正規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーを中間転写ベルト6から感光ドラム1a〜1dへ向かわせる方向(極性)の電界が形成される。
In this case, in the primary transfer portions N1a to N1d of the first to fourth stations Sa to Sd, the toner charged to a polarity opposite to the normal charging polarity is directed from the
上記設定で、第1ステーションSaのみでの中間転写ベルト6上の残トナーの回収が可能であることが確認できた。
It was confirmed that the residual toner on the
(1−2)クリーニングローラからの吐き出しトナークリーニング
クリーニングローラ9から吐き出されたトナーは、第1ステーションSaを通過させ、第2、第3及び第4ステーションSb〜Sdでほぼ均等に回収する。
(1-2) Cleaning of toner discharged from the cleaning roller The toner discharged from the cleaning roller 9 passes through the first station Sa and is collected almost evenly at the second, third, and fourth stations Sb to Sd.
この時の1次転写電圧出力装置50が各ステーションSの1次転写ローラ5に対して出力するバイアス電圧の設定と各ステーションSでの動作状況は、下記表2の通りである。
Table 2 below shows the setting of the bias voltage output from the primary transfer
この場合、第1ステーションSaの1次転写部N1aでは、正規の帯電極性に帯電したトナーを感光ドラム1aから中間転写ベルト6へ向かわせる方向(極性)の電界が形成される。一方、第2〜第4ステーションSb〜Sdの1次転写部N1b〜N1dでは、正規の帯電極性に帯電したトナーを中間転写ベルト6から感光ドラム1b〜1dへ向かわせる方向(極性)の電界が形成される。
In this case, in the primary transfer portion N1a of the first station Sa, an electric field is formed in a direction (polarity) in which the toner charged to the normal charging polarity is directed from the
上記設定で、クリーニングローラ9から吐き出されたトナーを、第1ステーションSaを通過させ、第2、第3及び第4ステーションSb〜Sdでほぼ均等に回収させることが可能であることが確認できた。 With the above setting, it was confirmed that the toner discharged from the cleaning roller 9 can pass through the first station Sa and be collected almost evenly at the second, third, and fourth stations Sb to Sd. .
(1−3)ジャム(紙詰まり)時のクリーニング
この場合も、中間転写ベルト6上のトナーは、第1ステーションSaを通過させ、第2、第3及び第4ステーションSb〜Sdでほぼ均等に回収する。尚、中間転写ベルト6の周回数により、個別制御とし、以下の設定で回収を行う。
(1-3) Cleaning at Jam (Paper Jam) In this case as well, the toner on the
〔1周目〕
中間転写ベルト6上の負極性のトナーを回収する。
[First lap]
The negative toner on the
この場合、第1ステーションSaの1次転写部N1aでは、正規の帯電極性に帯電したトナーを感光ドラム1aから中間転写ベルト6へ向かわせる方向(極性)の電界が形成される。一方、第2〜第4ステーションSb〜Sdの1次転写部N1b〜N1dでは、正規の帯電極性に帯電したトナーを中間転写ベルト6から感光ドラム1b〜1dへ向かわせる方向(極性)の電界が形成される。
In this case, in the primary transfer portion N1a of the first station Sa, an electric field is formed in a direction (polarity) in which the toner charged to the normal charging polarity is directed from the
〔2周目〕
中間転写ベルト6上のトナーをクリーニングローラ9により正極性に帯電させて回収する。
[Second lap]
The toner on the
この場合、第1ステーションSaの1次転写部N1aでは、正規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーを感光ドラム1aから中間転写ベルト6へ向かわせる方向(極性)の電界が形成される。一方、第2〜第4ステーションSb〜Sdの1次転写部N1b〜N1dでは、正規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーを中間転写ベルト6から感光ドラム1b〜1dへ向かわせる方向(極性)の電界が形成される。
In this case, in the primary transfer portion N1a of the first station Sa, an electric field is formed in a direction (polarity) in which the toner charged to a polarity opposite to the normal charging polarity is directed from the
〔3周目〕
クリーニングローラ9に付着したトナーを中間転写ベルト6上に吐き出し、上記(1−2)と同様の設定の動作を行う。
[3rd lap]
The toner adhering to the cleaning roller 9 is discharged onto the
上記設定で、ジャム時の中間転写ベルト6上のトナーを、第1ステーションSaを通過させ、第2、第3及び第4ステーションSb〜Sdでほぼ均等に回収させることが可能であることが確認できた。
With the above settings, it is confirmed that the toner on the
(1−4)定期クリーニング
上述の(1−3)と同様の設定で、中間転写ベルト6上のトナーを第2、第3及び第4ステーションSb〜Sdへ回収することができる。
(1-4) Regular Cleaning With the same setting as the above (1-3), the toner on the
G.制御態様
本実施例では、画像形成装置100の動作は、装置本体に設けられた制御手段としてのコントローラ150(図2)が統括的に制御する。特に、本実施例に関連して、コントローラ150は、上述のようにして1次転写電圧出力装置50、2次転写電圧出力装置80及びトナー帯電電圧出力装置90の電圧出力の開始/停止、出力電圧値(その極性切り替えを含む)の制御を行う。コントローラ150は、コントローラ150に内蔵されるか又はコントローラ150に接続された記憶手段に記憶されたプログラムに従って制御を行う。
G. Control Mode In this embodiment, the operation of the
上述のように、画像形成装置100は、トナー像を担持する複数の感光ドラム1と、複数の感光ドラム1上(像担持体上)のトナー像が1次転写される移動可能な中間転写ベルト6と、を有する。又、画像形成装置100は、複数の感光ドラム1の各々に対応して設けられ該複数の感光ドラム1上のトナー像を中間転写ベルト6上にそれぞれ1次転写させる複数の1次転写ローラ5を有する。又、画像形成装置100は、複数の1次転写手段5に対して電圧を出力する1次転写電圧出力装置50を有する。更に、画像形成装置100は、中間転写ベルト6上のトナー像を転写材Pに2次転写させる2次転写ローラ8を有する。又、各々が感光ドラム1と1次転写ローラ5とを備える複数の画像形成部Sが中間転写ベルト6の移動方向に沿って配置されている。そして、画像形成装置100は、1次転写電圧出力装置50から出力されて1次転写ローラ5に印加される電圧により、1次転写と、中間転写ベルト6上のトナーの感光ドラム1への逆転写と、が行われるようになっている。
As described above, the
ここで、1次転写電圧出力装置50は、複数の画像形成部Sのうち少なくとも1つの画像形成部Sの1次転写ローラ5に対して第1の極性の電圧を出力する第1の電圧出力部51を有する。又、1次転写電圧出力装置50は、複数の画像形成部Sのうち上記少なくとも1つの画像形成部Sとは異なる少なくとも2つの画像形成部Sの1次転写ローラ5に対して上記第1の極性の電圧を出力する第2の電圧出力部52を有する。更に、1次転写電圧出力装置50は、上記第1の電圧出力部51と上記第2の電圧出力部52との両方に対して直列に接続され上記第1の極性とは逆極性である第2の極性の電圧を出力する第3の電圧出力部53を有する。好ましくは、上記少なくとも1つの画像形成部Sは、中間転写ベルト6の移動方向において最上流に配置された画像形成部Sを含むように設定される。このような構成により、第1の極性の電圧出力部と、第2の極性の電圧出力部とは、それぞれ上記複数の画像形成部Sの数より少なくなる。本実施例では、特に、上記少なくとも1つの画像形成部Sは第1ステーションSaであり、上記少なくとも2つの画像形成部Sは第2〜第4ステーションSb〜Sdである。
Here, the primary transfer
このような構成の本実施例の画像形成装置100によれば、装置構成の簡易化、装置本体の小型化を図ることができると共に、極力均一に各画像形成部の廃トナー容器に残トナーを回収するように制御を行うことができる。これにより、各画像形成部Sのプロセスカートリッジ14の大きさを異ならせる必要がないので、前述のような色ズレ低減のための構成を容易に採用することができる。
According to the
つまり、典型的には、画像形成装置100は、残トナーを逆転写により回収する画像形成部Sが画像形成時とは異なるクリーニングモードを有する。一実施態様では、該クリーニングモードでは、上記少なくとも1つの画像形成部Sの1次転写ローラ5に印加される電圧の極性と、上記少なくとも2つの画像形成部Sの1次転写ローラ5に印加される電圧の極性とが逆極性とされる。特に、本実施例では、該クリーニングモードは、クリーニングローラ9から吐き出されたトナー、ジャム時の中間転写ベルト6上のトナーを、画像形成時に残トナーを回収する画像形成部Sとは異なる画像形成部Sに回収することを含む。
That is, typically, in the
又、一実施態様では、画像形成装置100は、中間転写ベルト6上のトナーを帯電させるクリーニングローラ9を有する。該クリーニングローラ9は、中間転写ベルト6の移動方向において2次転写ローラ8(2次転写部)よりも下流側且つ複数の画像形成部Sのうち最上流の画像形成部Sa(その1次転写部)よりも上流側において中間転写ベルト6上のトナーに電荷を付与する。又、画像形成装置100は、該クリーニングローラ9に対して電圧を出力するトナー帯電電圧出力装置90を有する。そして、トナー帯電電圧出力装置90は、画像形成時と上記クリーニングモード時とで異なる極性の電圧をクリーニングローラ9に対して出力して、上記クリーニングモード時に、クリーニングローラ9からトナーを中間転写ベルト6に吐き出させることができる。
In one embodiment, the
以上、本実施例によれば、各種の中間転写ベルト6のクリーニング動作において上述の制御を行うことで、中間転写ベルト6上のトナーを各プロセスカートリッジ14に極力均等に回収することが可能となった。本実施例によれば、少ない高圧電源数であるにも拘わらず、正極性の電源と負極性の電源とを直列に配置することで、斯かる効果を得ることができる。又、各プロセスカートリッジ14を同一構成としているため、色ズレの低減に有利な構成、即ち、中間転写ベルト6の駆動ローラ61の周長と、各プロセスカートリッジ間(1次転写間)ピッチとを略整数倍にする構成などを容易に採用することができる。
As described above, according to this embodiment, by performing the above-described control in the cleaning operation of various
即ち、本実施例によれば、中間転写ベルト6上の残留トナーを複数のプロセスカートリッジ14に対し、より少ない高圧電源数で極力均等に振り分けて回収させることができる。又、各プロセスカートリッジ14の構成を同一とし、プロセスカートリッジ14間のピッチを同一とすることができる。
That is, according to the present embodiment, the residual toner on the
実施例2
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例1と同じである。従って、本実施例の画像形成装置及び画像形成方法について実施例1のものと共通する部分は同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
Example 2
Next, another embodiment of the present invention will be described. The basic configuration and operation of the image forming apparatus of this embodiment are the same as those of the first embodiment. Accordingly, in the image forming apparatus and the image forming method according to the present embodiment, portions common to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
本実施例では、画像形成装置100は、第1の画像形成モードとしての実施例1と同様の通常画像形成モード(フルカラー画像形成モード)に加えて、第2の画像形成モードとしての単色画像形成モード(モノカラー画像形成モード)を有する。特に、本実施例では、モノカラー画像形成モードでは、ブラック色のみの画像形成を行う。
In this embodiment, the
図3は、本実施例の画像形成装置100の要部概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a main part of the
本実施例において、ブラックトナーを内包したプロセスカートリッジ(ブラック用ステーション)の配置は、好ましくは次のような事を考慮して設定する。先ず、ブラック用ステーションを中間転写ベルト6の移動方向において最上流の第1ステーションに配置すると、モノカラー画像形成モード時とフルカラー画像形成モード時とで逆転写により残トナーを回収するステーションが重複するため好ましくない。又、モノカラー画像形成モード時の1枚目の画像が出力されるまでの時間(ファーストプリントアウトスピード)を早めるためには、ブラック用ステーションは中間転写ベルト6の移動方向において最下流の第4ステーションに配置することが好ましい。これらのことに鑑みると、各プロセスカートリッジに極力均等に中間転写ベルト6上の残トナーを回収させる構成として、ブラック用ステーションは、本実施例のように、第4ステーションに配置することが好ましい。但し、モノカラー画像形成モード時に画像形成を行う特定の画像形成部は、中間転写ベルト6の移動方向において最上流に配置しなければ、各プロセスカートリッジに極力均等に中間転写ベルト6上の残トナーを回収する効果は得られる。
In this embodiment, the arrangement of the process cartridge (black station) containing black toner is preferably set in consideration of the following. First, when the black station is arranged at the first station on the most upstream side in the moving direction of the
A.1次転写ローラ
本実施例では、実施例1と同様に1次転写手段の構成としてローラ転写方式を採用している。1次転写ローラ5の構成は実施例1と同様である。但し、本実施例では、1次転写電圧出力装置50の構成は、実施例1とは異なる。
A. Primary transfer roller In this embodiment, as in the first embodiment, a roller transfer system is adopted as the configuration of the primary transfer means. The configuration of the primary transfer roller 5 is the same as that of the first embodiment. However, in this embodiment, the configuration of the primary transfer
本実施例では、先ず、1次転写電圧出力装置50は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性(第1の極性)の電圧を出力する第1の電圧出力部(正バイアス発生高圧電源)51を有する。第1の電圧出力部51は、実施例1と同様に、第1ステーションSaの独立の電圧出力部である。
In this embodiment, first, the primary transfer
又、1次転写電圧出力装置50は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性(第1の極性)の電圧を出力(発生)する第2の電圧出力部(正バイアス発生高圧電源)52を有する。本実施例では、第2の電圧出力部52は、第2及び第3ステーションSb、Scで共通としている。
The primary transfer
又、1次転写電圧出力装置50は、トナーの正規の帯電極性と同極性である負極性(第2の極性)の電圧を出力(発生)する第3の電圧出力部(負バイアス発生高圧電源)53を有する。本実施例では、第3の電圧出力部53は、第1、第2及び第3ステーションSa、Sb、Scで共通としている。即ち、本実施例では、第3の電圧出力部53は、第1の電圧出力部51と第2の電圧出力部52との両方に対して直列に接続され、正極性のバイアス電圧と負極性のバイアス電圧とを重畳して1次転写ローラ5a〜5cに印加可能な構成となっている。
The primary transfer
そして、本実施例では、1次転写電圧出力装置50は更に、トナーの正規の帯電極性とは逆極性である正極性(第1の極性)の電圧を出力する第4の電圧出力部(正バイアス発生高圧電源)54を有する。第4の電圧出力部54は、第4ステーションSdの独立の電圧出力部である。
In this embodiment, the primary transfer
尚、本実施例では、第4ステーションSdは、モノカラー画像形成時においてのみ中間転写ベルト6上の残留トナーを回収するように限定することができる。従って、第4ステーションSdに対しては、負極性の電圧出力部は必要としない。この理由においても、ブラック用ステーションは、第4ステーションに配置することが好ましい。但し、所望により、モノカラー画像形成時に用いられる特定の画像形成部に対しても、負極性の電圧出力部を設けてよい。
In this embodiment, the fourth station Sd can be limited so as to collect the residual toner on the
B.中間転写ベルトのクリーニング動作
実施例1にて説明した4種類の中間転写ベルト6のクリーニング動作に加え、本実施例では次の中間転写ベルト6のクリーニング動作が追加される。
B. Intermediate Transfer Belt Cleaning Operation In addition to the four types of
(2−5)モノカラー画像形成時のクリーニング
モノカラー画像形成時は、クリーニングローラ9に、トナー帯電電圧出力装置90から、周波数1000Hz、ピーク間電圧2000Vの矩形波と1.3kVの直流電圧との重畳電圧を印加する。これにより、2次転写されずに中間転写ベルト6上に残留した残トナーには、正極性の電荷が付与される。又、モノカラー画像形成時には、第4ステーションSdの1次転写ローラ5dには正極性のバイアス電圧が印加される。従って、クリーニングローラ9により正極性に帯電された中間転写ベルト6上の残トナーは、次回の第4ステーションSdの1次転写時に感光ドラム1dに逆転写される。
(2-5) Cleaning at the time of mono-color image formation At the time of mono-color image formation, a rectangular wave having a frequency of 1000 Hz and a peak-to-peak voltage of 2000 V and a DC voltage of 1.3 kV are applied to the cleaning roller 9 from the toner charging
C.具体例
本実施例では、上述の5種類の中間転写ベルト6のクリーニング動作を、4つのプロセスカートリッジ14a〜14dで極力均等にトナーを回収させるべく、次により具体的に示すような設定で実行した。そして、通常環境でその効果を確認した。
C. Specific Example In this example, the cleaning operation of the above-described five types of
(2−1)通常画像形成(フルカラー)時のクリーニング
通常画像形成時は、中間転写ベルト6上の残トナーは第1ステーションSaで全て回収する。これは、1次転写と同時に逆転写による残トナーの回収を行う方式を採用していることから、第1ステーションSaで残トナーを回収することが好ましいためである。
(2-1) Cleaning during normal image formation (full color) During normal image formation, all residual toner on the
この時の1次転写電圧出力装置50が各ステーションSの1次転写ローラ5に対して出力するバイアス電圧の設定と各ステーションSでの動作状況は、下記表5の通りである。
Table 5 below shows the setting of the bias voltage output from the primary transfer
尚、表5中の「正バイアス」の欄は、第1ステーションSaについては第1の電圧出力部51が出力する正極性のバイアス電圧の設定値を示す。又、「正バイアス」の欄は、第2及び第3ステーションSb、Scについては第2の電圧出力部52が出力する正極性のバイアス電圧の設定値を示す。又、「正バイアス」の欄は、第4ステーションSdについては第4の電圧出力部54が出力する正極性のバイアス電圧の設定値を示す。又、表5中の「負バイアス」の欄は、第3の電圧出力部53が出力する負極性のバイアス電圧の設定値を示す。そして、表5中の「1次転写出力」の欄は、第1〜第3ステーションSa〜Scについては、上記正極性のバイアス電圧と上記負極性のバイアス電圧とが重畳されて1次転写ローラ5a〜5cに印加されるバイアス電圧の設定値を示す。一方、「1次転写出力」の欄は、第4ステーションSdについては、負極性のバイアス電圧は重畳されないので、上記正極性のバイアス電圧の設定値を示す。下記表6〜表9についても同様である。又、本実施例では、感光ドラム1は、いずれの場合も通常画像形成時と同様の電位(本実施例では負極性)に帯電されているものとする。
The column of “positive bias” in Table 5 indicates the set value of the positive bias voltage output by the first
この場合、第1〜第4ステーションSa〜Sdの1次転写部N1a〜N1dでは、正規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーを中間転写ベルト6から感光ドラム1a〜1dへ向かわせる方向(極性)の電界が形成される。
In this case, in the primary transfer portions N1a to N1d of the first to fourth stations Sa to Sd, the toner charged to a polarity opposite to the normal charging polarity is directed from the
上記設定で、第1ステーションSaのみでの中間転写ベルト6上の残トナーの回収が可能であることが確認できた。
It was confirmed that the residual toner on the
(2−2)クリーニングローラからの吐き出しトナークリーニング
クリーニングローラ9から吐き出されたトナーは、第1及び第4ステーションSa、Sdを通過させ、第2及び第3ステーションSb、Scでほぼ均等に回収する。
(2-2) Cleaning of toner discharged from the cleaning roller The toner discharged from the cleaning roller 9 passes through the first and fourth stations Sa and Sd and is collected almost evenly at the second and third stations Sb and Sc. .
この時の1次転写電圧出力装置50が各ステーションSの1次転写ローラ5に対して出力するバイアス電圧の設定と各ステーションSでの動作状況は、下記表6の通りである。
Table 6 below shows the setting of the bias voltage output from the primary transfer
この場合、第1及び第4ステーションSa、Sdの1次転写部N1a、N1dでは、正規の帯電極性に帯電したトナーを感光ドラム1a、1bから中間転写ベルト6へ向かわせる方向(極性)の電界が形成される。一方、第2及び第3ステーションSb、Scの1次転写部N1b、N1cでは、正規の帯電極性に帯電したトナーを中間転写ベルト6から感光ドラム1b、1cへ向かわせる方向(極性)の電界が形成される。
In this case, in the primary transfer portions N1a and N1d of the first and fourth stations Sa and Sd, an electric field in a direction (polarity) in which the toner charged to the normal charging polarity is directed from the
上記設定で、クリーニングローラ6から吐き出されたトナーを、第1及び第4ステーションSa、Sdを通過させ、第2及び第3ステーションSb、Scでほぼ均等に全て回収させることが可能であることが確認できた。
With the above setting, it is possible that the toner discharged from the cleaning
(2−3)ジャム(紙詰まり)時のクリーニング
この場合も、中間転写ベルト6上のトナーは、第1及び第4ステーションSa、Sdを通過させ、第2及び第3ステーションSb、Scでほぼ均等に回収する。尚、中間転写ベルト6の周回数により以下の設定で回収を行う。
(2-3) Cleaning at Jam (Paper Jam) In this case as well, the toner on the
〔1周目〕
中間転写ベルト6上の負極性のトナーを回収する。
[First lap]
The negative toner on the
この場合、第1及び第4ステーションSa、Sdの1次転写部N1a、N1dでは、正規の帯電極性に帯電したトナーを感光ドラム1a、1dから中間転写ベルト6へ向かわせる方向(極性)の電界が形成される。一方、第2及び第3ステーションSb、Scの1次転写部N1b、N1cでは、正規の帯電極性に帯電したトナーを中間転写ベルト6から感光ドラム1b、1cへ向かわせる方向(極性)の電界が形成される。
In this case, in the primary transfer portions N1a and N1d of the first and fourth stations Sa and Sd, the electric field in the direction (polarity) in which the toner charged to the normal charging polarity is directed from the
上記設定で、ジャム時の中間転写ベルト6上のトナーを、第1ステーションSaは通過させ、第2及び第3ステーションSb、Scで全て回収し、そして第4ステーションSdでのトナー回収は見られなかった。
With the above setting, the toner on the
〔2周目〕
中間転写ベルト6上の残ったトナーをクリーニングローラ9により正極性に帯電させて回収する。
[Second lap]
The toner remaining on the
この場合、第1及び第4ステーションSa、Sdの1次転写部N1a、N1dでは、正規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーを感光ドラム1a、1dから中間転写ベルト6へ向かわせる方向(極性)の電界が形成される。一方、第2及び第3ステーションSb、Scの1次転写部N1b〜N1dでは、正規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーを中間転写ベルト6から感光ドラム1b、1cへ向かわせる方向(極性)の電界が形成される。
In this case, in the primary transfer portions N1a and N1d of the first and fourth stations Sa and Sd, the toner charged to a polarity opposite to the normal charging polarity is directed from the
上記設定で、ジャム時の中間転写ベルト6上のトナーを、第1ステーションSaは通過させ、第2及び第3ステーションSb、Scで全て回収し、そして第4ステーションSdでのトナー回収は見られなかった。
With the above setting, the toner on the
〔3周目〕
クリーニングローラ9に付着したトナーを中間転写ベルト6上に吐き出し、上記(2−2)と同様の設定の動作を行う。
[3rd lap]
The toner adhering to the cleaning roller 9 is discharged onto the
上記設定で、ジャム時の中間転写ベルト6上のトナーを、第1及び第4ステーションSa、Sdを通過させ、第2及び第3ステーションSb、Scでほぼ均等に回収させることが可能であることが確認できた。
With the above settings, the toner on the
(2−4)定期クリーニング
上述の(2−3)と同様の設定で、中間転写ベルト6上のトナーを第2及び第3ステーションSb、Scへ回収することができる。
(2-4) Periodic Cleaning With the same setting as the above (2-3), the toner on the
(2−5)モノカラー画像形成時のクリーニング
モノカラー画像形成時は、第1、第2及び第3ステーションSa、Sb、Scは、中間転写ベルト6上のトナーを通過させる電圧設定とする。そして、モノカラー画像形成時の中間転写ベルト6上のトナーは、第4ステーションSdで全て回収する。
(2-5) Cleaning during mono-color image formation During mono-color image formation, the first, second, and third stations Sa, Sb, and Sc are set to voltages that allow the toner on the
この時の1次転写電圧出力装置50が各ステーションSの1次転写ローラ5に対して出力するバイアス電圧の設定と各ステーションSでの動作状況は、下記表1の通りである。
The setting of the bias voltage output from the primary transfer
この場合、第1〜第3ステーションSa〜Sdの1次転写部N1a〜N1dでは、正規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーを感光ドラム1a〜1dから中間転写ベルト6へ向かわせる方向(極性)の電界が形成される。一方、第4ステーションSdの1次転写部N1dでは、正規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーを中間転写ベルト6から感光ドラム1dへ向かわせる方向(極性)の電界が形成される。
In this case, in the primary transfer portions N1a to N1d of the first to third stations Sa to Sd, the toner charged to a polarity opposite to the normal charging polarity is directed from the
上述のように、本実施例では、1次転写電圧出力装置50は更に、複数の画像形成部Sのうち、特定の画像形成部Sに対して第1の極性の電圧を出力する第4の電圧出力部を有する。この特定の画像形成部Sは、第1の電圧出力部から出力された電圧が印加される上述の少なくとも1つの画像形成部S、及び第2の電圧出力部から出力された電圧が印加される上述の少なくとも2つの画像形成部S、とは異なる画像形成部Sである。
As described above, in the present embodiment, the primary transfer
典型的には、該特定の画像形成部Sは、中間転写ベルト6の移動方向において最上流に配置される画像形成部以外の画像形成部である。又、該特定の画像形成部Sは、好ましくは、中間転写ベルト6の移動方向において最下流に配置される画像形成部Sdである。
Typically, the specific image forming unit S is an image forming unit other than the image forming unit arranged at the most upstream in the moving direction of the
そして、本実施例では、画像形成装置100は、上記少なくとも1つの画像形成部、上記少なくとも2つの画像形成部及び上記特定の画像形成部のうち全てを用いて画像形成可能な第1の画像形成モードを有する。又、本実施例では、画像形成装置100は、上記少なくとも1つの画像形成部、上記少なくとも2つの画像形成部及び上記特定の画像形成部のうち上記特定の画像形成部のみを用いて画像形成可能な第2の画像形成モードを有する。好ましくは、該第1の画像形成モードと該第2の画像形成モードとでは、中間転写ベルト6から感光ドラム1へのトナーの逆転写が行われる画像形成部Sが異なる。
In this embodiment, the
以上、本実施例によれば、各種の中間転写ベルト6のクリーニング動作において上述の制御を行うことで、中間転写ベルト6上のトナーを各プロセスカートリッジ14に極力均等にトナー回収することが可能となった。本実施例によれば、少ない高圧電源数であるにも拘わらず、正極性の電源と負極性の電源とを直列に配置することで、斯かる効果を得ることができる。又、各プロセスカートリッジ14を同一構成としているため、色ズレの低減に有利な構成、即ち、中間転写ベルト6の駆動ローラ61の周長と、各プロセスカートリッジ間(1次転写間)ピッチとを略整数倍にする構成などを容易に採用することができる。
As described above, according to the present embodiment, by performing the above-described control in the cleaning operation of various
尚、本発明は、以上説明した実施例1、実施例2の態様に限定されるものではないことを理解されたい。 It should be understood that the present invention is not limited to the embodiments 1 and 2 described above.
例えば、複数の画像形成部の形成するトナー像の色の順番は、上述の各実施例とは異なっていてもよく、その色の順番の違いによっては、1次転写電圧出力手段の構成が異なっていてもよい。例えば、実施例2にて説明したモノカラー画像形成モードで画像を形成するステーションが、第4ステーションではなく、第2ステーション又は第3ステーションである場合を考える。この場合、それぞれ、実施例2にて説明した第2の電圧出力部は、第3及び第4ステーションに電圧を出力するか、又は第2及び第4ステーションに電圧を出力する共通の電圧出力部とすればよい。 For example, the order of the colors of the toner images formed by the plurality of image forming units may be different from those in the above-described embodiments, and the configuration of the primary transfer voltage output unit differs depending on the difference in the order of the colors. It may be. For example, consider a case where the station that forms an image in the mono-color image forming mode described in the second embodiment is not the fourth station but the second station or the third station. In this case, the second voltage output unit described in the second embodiment outputs a voltage to the third and fourth stations, or outputs a voltage to the second and fourth stations, respectively. And it is sufficient.
又、上記各実施例では、トナーの正規の帯電極性は負極性であるものとして説明したが、トナーの正規の帯電極性は正極性であってもよい。その場合、上記各実施例にて説明した各種の出力バイアスの設定は、概してその極性を逆極性とすればよい。 Further, in each of the above embodiments, the regular charging polarity of the toner is described as having a negative polarity, but the regular charging polarity of the toner may be positive. In that case, the various output bias settings described in the above embodiments may generally be reversed in polarity.
1 感光ドラム
5 1次転写ローラ
8 2次転写ローラ
9 クリーニングローラ
50 1次転写電圧出力装置
80 2次転写電圧出力装置
90 トナー帯電電圧出力装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 5
Claims (11)
前記電圧出力手段は、前記複数の画像形成部のうち少なくとも1つの画像形成部の前記1次転写手段に対して第1の極性の電圧を出力する第1の電圧出力部と、前記複数の画像形成部のうち前記少なくとも1つの画像形成部とは異なる少なくとも2つの画像形成部の前記1次転写手段に対して前記第1の極性の電圧を出力する第2の電圧出力部と、前記第1の電圧出力部と前記第2の電圧出力部との両方に対して直列に接続され前記第1の極性とは逆極性である第2の極性の電圧を出力する第3の電圧出力部と、を有することを特徴とする画像形成装置。 A plurality of image carriers that carry toner images, a movable intermediate transfer member to which toner images on the plurality of image carriers are primarily transferred, and a plurality of image carriers are provided corresponding to each of the plurality of image carriers. A plurality of primary transfer means for primarily transferring toner images on the plurality of image carriers onto the intermediate transfer body; a voltage output means for outputting a voltage to the plurality of primary transfer means; Secondary transfer means for secondary transfer of the toner image on the intermediate transfer body onto a transfer material, and a plurality of image forming units each including the image carrier and the primary transfer means include the intermediate transfer body. And the reverse transfer of the toner on the intermediate transfer member to the image carrier by the voltage output from the voltage output unit and applied to the primary transfer unit. In an image forming apparatus in which copying is performed,
The voltage output unit includes a first voltage output unit that outputs a voltage having a first polarity to the primary transfer unit of at least one of the plurality of image forming units, and the plurality of images. A second voltage output unit that outputs the voltage of the first polarity to the primary transfer unit of at least two image forming units different from the at least one image forming unit among the forming units; A third voltage output section that is connected in series to both the voltage output section and the second voltage output section and outputs a voltage having a second polarity that is opposite to the first polarity, An image forming apparatus comprising:
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