JP6950260B2 - Image forming device and control method - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置および制御方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and a control method.
近年、電子写真方式による画像形成装置においては、高画質化の観点からトナー粒子の小粒径化の要請があり、このようなトナー粒子を得る方法として、例えば乳化重合法や懸濁重合法等の重合法が利用されている。 In recent years, there has been a demand for smaller particle sizes of toner particles in an electrophotographic image forming apparatus from the viewpoint of improving image quality, and examples of methods for obtaining such toner particles include an emulsion polymerization method and a suspension polymerization method. The polymerization method of is used.
ここで、感光体などの像担持体の転写後の残留トナーを除去する方法としては、ウレタンゴムなどで構成したクリーニングブレードを、像担持体にカウンター方向で当接させてトナー粒子を掻き取る方法がある。しかしながら、トナー粒子の小粒径化に伴ってトナー粒子と像担持体との付着力が大きくなるために、像担持体上の残留トナーの除去が困難になってきている。特に、長期間使用したクリーニングブレードでは、像担持体に当接する先端部分が摩耗すると、掻き取り力が低下するために、トナーがブレードを通過してしまう、いわゆる「スリヌケ」と呼ばれるクリーニング不良が発生しやすくなり、像担持体上の残留トナーの除去が困難になる。 Here, as a method of removing residual toner after transfer of an image carrier such as a photoconductor, a cleaning blade made of urethane rubber or the like is brought into contact with the image carrier in the counter direction to scrape off toner particles. There is. However, as the particle size of the toner particles becomes smaller, the adhesive force between the toner particles and the image carrier increases, so that it becomes difficult to remove the residual toner on the image carrier. In particular, in a cleaning blade that has been used for a long period of time, when the tip portion in contact with the image carrier is worn, the scraping force is reduced, so that toner passes through the blade, which is a so-called "slinque" cleaning defect. It becomes easy to remove the residual toner on the image carrier.
残留トナーのクリーニングを補助するために、クリーニングブレードの上流側にブラシローラーなどの補助部材を設けたものがある。この補助部材は、像担持体の表面に当接しながら回転するとともに、回転軸に電圧を印加し、像担持体との間にトナーを引き寄せる方向の電界を形成することで残留トナーの一部を機械的および静電気的に除去する。 In order to assist the cleaning of residual toner, some auxiliary members such as brush rollers are provided on the upstream side of the cleaning blade. This auxiliary member rotates while abutting on the surface of the image carrier, and applies a voltage to the rotation axis to form an electric field in the direction of attracting toner to the image carrier to remove a part of the residual toner. Remove mechanically and electrostatically.
特許文献1に開示された画像形成装置では、2つのブラシローラーを設け、画像データから算出した平均画像密度により、ブラシローラーの回転数および印加電圧の制御を行っている。 In the image forming apparatus disclosed in Patent Document 1, two brush rollers are provided, and the number of rotations of the brush rollers and the applied voltage are controlled by the average image density calculated from the image data.
また、特許文献2に開示された画像形成装置は、複数の画像形成ユニットで形成したトナー画像をベルト状の中間転写体に重ねて、フルカラーのトナー画像を形成し、これを一括転写手段により用紙に一括転写する構成を備えている。このような構成において、2番目以降の画像形成ユニットの感光体ドラム上に、トナーと帯電極性が異なるトナーを除去する逆帯電トナー除去手段を配設している。この逆帯電トナーは、例えば1色目トナー像を転写した後に2色目トナー像を転写する際に、1色目に画像が有り、2色目に画像が無い位置においては、1色目トナー像の一部が2色目の感光体ドラム上に逆転写されてしまう現象により発生する。特許文献2の逆帯電トナー除去手段は、ブラシローラーとこれにトナーの帯電特性と同極性のバイアスを印加する印加手段から構成されている。 Further, the image forming apparatus disclosed in Patent Document 2 superimposes a toner image formed by a plurality of image forming units on a belt-shaped intermediate transfer body to form a full-color toner image, which is then printed on paper by a batch transfer means. It has a configuration for batch transfer to. In such a configuration, a countercharged toner removing means for removing toner having a charging polarity different from that of the toner is provided on the photoconductor drum of the second and subsequent image forming units. With this reverse-charged toner, for example, when the first-color toner image is transferred and then the second-color toner image is transferred, a part of the first-color toner image is present at a position where the first-color toner image is present and the second-color toner image is not present. It occurs due to the phenomenon of reverse transfer onto the second color photoconductor drum. The reverse-charged toner removing means of Patent Document 2 includes a brush roller and an application means for applying a bias having the same polarity as the charging characteristics of the toner to the brush roller.
クリーニングブレードの上流側に補助部材を設けたとしても、クリーニングブレードに到達する残留トナー量が多いと、「スリヌケ」が生じやすくなる。特許文献1に開示された画像形成装置では、残留トナー量を画像データにより推定して画像データから算出した平均画像密度により、ブラシローラーの回転数および印加電圧の制御を行っている。そのため、上流側で転写したトナーが下流側の感光体ドラムに逆転写する逆転写トナー量については何ら考慮がされておらず、クリーニングブレードに到達するトナー量を制御することができない。 Even if the auxiliary member is provided on the upstream side of the cleaning blade, if the amount of residual toner reaching the cleaning blade is large, "sliding" is likely to occur. In the image forming apparatus disclosed in Patent Document 1, the number of rotations of the brush roller and the applied voltage are controlled by estimating the amount of residual toner from the image data and using the average image density calculated from the image data. Therefore, no consideration is given to the amount of reverse-transferred toner in which the toner transferred on the upstream side is reverse-transferred to the photoconductor drum on the downstream side, and the amount of toner reaching the cleaning blade cannot be controlled.
また、特許文献2に開示された画像形成装置は、逆転写トナーを除去する逆帯電トナー除去手段が開示されているが、クリーニングブレードを設けない構成を前提とするものであり、クリーニングブレードへ到達するトナー量については何ら考慮がされていない。 Further, the image forming apparatus disclosed in Patent Document 2 discloses a reverse-charged toner removing means for removing the reverse transfer toner, but it is premised on a configuration in which a cleaning blade is not provided, and reaches the cleaning blade. No consideration is given to the amount of toner to be used.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複数の作像部を備える画像形成装置において、下流側の作像部のクリーニングブレードに到達するトナー量を抑制することで、スリヌケ等のクリーニング不良の発生を防止する画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and in an image forming apparatus including a plurality of image forming portions, by suppressing the amount of toner reaching the cleaning blade of the image forming portion on the downstream side, it is possible to reduce the amount of toner. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus for preventing the occurrence of cleaning defects.
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。 The above object of the present invention is achieved by the following means.
(1)トナー画像が転写される中間転写体と、
前記中間転写体に移動方向に沿って順次配置され、それぞれ異なる色のトナー画像を形成し、転写位置で前記中間転写体に転写する複数の作像部と、
制御部と、を備えた画像形成装置であって、
それぞれの前記作像部は、
像担持体と、
前記像担持体上にトナー画像を形成する現像装置と、
前記中間転写体へ転写した後の前記像担持体上の残トナーの一部を除去するプレ清掃部と、
前記像担持体の回転方向において、前記プレ清掃部よりも下流側で、かつ、前記現像装置よりも上流側で、前記像担持体に当接し、前記残トナーを除去するクリーニングブレードと、を備え、
前記制御部は、前記中間転写体の移動方向上流側から2番目以降の前記作像部において、上流側で前記中間転写体上に転写されているトナー画像が、前記像担持体に逆転写する逆転写トナー量を判定し、判定した前記逆転写トナー量に基づいて、前記プレ清掃部の清掃条件を設定し、前記クリーニングブレードに到達するトナー量を調整する、画像形成装置。
(1) An intermediate transfer body to which the toner image is transferred and
A plurality of image forming portions that are sequentially arranged on the intermediate transfer body along the moving direction, form toner images of different colors, and are transferred to the intermediate transfer body at the transfer position.
An image forming apparatus equipped with a control unit.
Each of the image forming parts
Image carrier and
A developing device that forms a toner image on the image carrier,
A pre-cleaning unit that removes a part of the residual toner on the image carrier after transfer to the intermediate transfer body, and
A cleaning blade that abuts on the image carrier and removes the residual toner is provided on the downstream side of the pre-cleaning unit and on the upstream side of the developing device in the rotation direction of the image carrier. ,
In the control unit, in the image forming unit second and subsequent from the upstream side in the moving direction of the intermediate transfer body, the toner image transferred on the intermediate transfer body on the upstream side is reverse-transferred to the image carrier. An image forming apparatus that determines the amount of reverse transfer toner, sets cleaning conditions for the pre-cleaning unit based on the determined amount of reverse transfer toner, and adjusts the amount of toner that reaches the cleaning blade.
(2)前記プレ清掃部は、前記像担持体に接触し、回転するブラシローラーであり、
前記制御部は、判定した前記逆転写トナー量に基づいて、前記ブラシローラーの回転速度、および/または前記ブラシローラーに印加する印加電圧を設定する、上記(1)に記載の画像形成装置。
(2) The pre-cleaning unit is a brush roller that comes into contact with the image carrier and rotates.
The image forming apparatus according to (1) above, wherein the control unit sets the rotation speed of the brush roller and / or the applied voltage applied to the brush roller based on the determined amount of reverse transfer toner.
(3)前記制御部は、判定した前記逆転写トナー量が所定の閾値よりも多いときに、前記ブラシローラーの回転速度を画像形成時の通常速度よりも高速に設定し、および/または前記印加電圧を画像形成時の通常電圧よりもトナーの帯電極性と同極性側にシフトした電圧に設定する、上記(2)に記載の画像形成装置。 (3) When the determined amount of reverse transfer toner is larger than a predetermined threshold value, the control unit sets the rotation speed of the brush roller to be higher than the normal speed at the time of image formation, and / or the application. The image forming apparatus according to (2) above, wherein the voltage is set to a voltage shifted to the same polarity side as the charging polarity of the toner from the normal voltage at the time of image forming.
(4)前記制御部は、さらに、判定の対象となる前記作像部が形成したトナー画像が前記中間転写体に転写されずに前記像担持体上に残る転写残トナー量を判定し、判定した前記転写残トナー量と前記逆転写トナー量とを比較することによって、前記ブラシローラーに印加する印加電圧を設定する、上記(2)または上記(3)に記載の画像形成装置。 (4) The control unit further determines the amount of residual transfer toner remaining on the image carrier without transferring the toner image formed by the image forming unit to be determined to the intermediate transfer body, and determines the determination. The image forming apparatus according to the above (2) or (3), wherein the applied voltage applied to the brush roller is set by comparing the transfer residual toner amount and the reverse transfer toner amount.
(5)前記制御部は、
前記転写残トナー量が前記逆転写トナー量よりも多い場合に前記ブラシローラーに印加する印加電圧を第1電圧に設定し、
前記転写残トナー量が前記逆転写トナー量よりも少ない場合に前記印加電圧を前記第1電圧よりもトナーの帯電極性と同極性側にシフトした第2電圧に設定する、上記(4)に記載の画像形成装置。
(5) The control unit is
When the amount of residual transfer toner is larger than the amount of reverse transfer toner, the applied voltage applied to the brush roller is set to the first voltage.
The above (4), wherein when the transfer residual toner amount is smaller than the reverse transfer toner amount, the applied voltage is set to a second voltage shifted to the same polarity side as the charging polarity of the toner from the first voltage. Image forming device.
(6)さらに、潤滑剤を固めた固形潤滑剤と、該固形潤滑剤から掻き取った潤滑剤を前記像担持体表面に供給する塗布部を備える、上記(2)から上記(5)のいずれかに記載の画像形成装置。 (6) Any of the above (2) to (5), further comprising a solid lubricant solidified with a lubricant and a coating portion for supplying the lubricant scraped from the solid lubricant to the surface of the image carrier. The image forming apparatus described in.
(7)前記塗布部は、前記ブラシローラーである、上記(6)に記載の画像形成装置。 (7) The image forming apparatus according to (6) above, wherein the coating portion is the brush roller.
(8)前記制御部は、画像形成に用いる画像データに基づいて、それぞれの前記作像部の逆転写トナー量を判定する、上記(1)から上記(7)のいずれかに記載の画像形成装置。 (8) The image forming according to any one of (1) to (7) above, wherein the control unit determines the amount of reverse transfer toner of each image forming unit based on the image data used for image forming. Device.
(9)前記制御部は、判定の対象となる前記作像部の逆転写トナー量の判定を、前記画像データに基づいて、画像領域の対応する位置における、該作像部が前記中間転写体上に転写するトナー画像と、該作像部よりも上流側の作像部が前記中間転写体上に転写するトナー画像とを比較することにより行う、上記(8)に記載の画像形成装置。
(9) The control unit determines the amount of reverse transfer toner of the image-forming unit to be determined based on the image data, and the image-forming unit is the intermediate transfer body at a corresponding position in the image region. a toner image image to be transferred to the upper, performed by imaging unit upstream of the acting image portion is compared with the toner image image transferred onto the intermediate transfer member, the image forming according to (8) Device.
(10)前記制御部は、判定の対象となる前記作像部において、トナー画像を形成しない白地部に対応する前記中間転写体の領域に該作像部よりも上流側の作像部によるトナー画像が転写されている場合に、前記領域のトナーが、判定の対象となる前記作像部の前記像担持体に逆転写すると判定する、上記(8)または上記(9)に記載の画像形成装置。 (10) In the image forming unit to be determined, the control unit uses the toner produced by the image forming unit on the upstream side of the image forming unit in the region of the intermediate transfer body corresponding to the white background portion that does not form the toner image. The image formation according to (8) or (9) above, wherein when the image is transferred, it is determined that the toner in the region is reverse-transferred to the image carrier of the image-forming portion to be determined. Device.
(11)前記制御部は、中間転写体の移動方向上流側から3番目以降の前記作像部において、トナー画像を形成しない白地部に対応する前記中間転写体の領域に関し、該作像部よりも上流側の複数の作像部によるトナー画像が転写されている場合の逆転写トナー量を、該作像部よりも上流側の1個の作像部のみによるトナー画像が転写されている場合の逆転写トナー量よりも多いと判定する、上記(10)に記載の画像形成装置。 (11) The control unit refers to a region of the intermediate transfer body corresponding to a white background portion that does not form a toner image in the image-forming unit third and subsequent from the upstream side in the moving direction of the intermediate transfer body from the image-forming unit. The amount of reverse transfer toner when the toner image is transferred by a plurality of image forming portions on the upstream side, and the toner image when only one image forming portion on the upstream side of the image forming portion is transferred. The image forming apparatus according to (10) above, which determines that the amount of the reverse transfer toner is larger than the amount of the reverse transfer toner.
(12)前記制御部は、判定の対象となる前記作像部において、トナー画像を形成しない白地部に対応する前記中間転写体の領域に該作像部よりも上流側の作像部によるトナー画像が転写されている場合に、前記画像データに基づいて算出した前記中間転写体上の転写トナー量により、前記領域における前記像担持体への逆転写トナー量の判定を行う、上記(8)から上記(11)のいずれかに記載の画像形成装置。 (12) In the image forming unit to be determined, the control unit uses the toner produced by the image forming unit on the upstream side of the image forming unit in the region of the intermediate transfer body corresponding to the white background portion that does not form the toner image. When the image is transferred, the amount of reverse transfer toner on the image carrier in the region is determined based on the amount of transfer toner on the intermediate transfer body calculated based on the image data (8). The image forming apparatus according to any one of (11) above.
(13)前記制御部は、さらに、判定の対象となる前記作像部の前記転写位置に設けられた転写部材に印加する転写電圧を用いて、前記逆転写トナー量を判定する、上記(8)から上記(12)のいずれかに記載の画像形成装置。 (13) The control unit further determines the amount of the reverse transfer toner by using the transfer voltage applied to the transfer member provided at the transfer position of the image forming unit to be determined (8). ) To the image forming apparatus according to any one of the above (12).
(14)さらに、判定の対象となる前記作像部の前記転写位置の上流側と下流側のそれぞれの位置において、前記中間転写体上のトナー量を測定するセンサーを備え、
前記制御部は、前記センサーの出力から、前記中間転写体のトナーが前記作像部の前記像担持体へ逆転写する逆転写率を算出し、算出した前記逆転写率を用いて、前記逆転写トナー量を判定する、上記(8)から上記(13)のいずれかに記載の画像形成装置。
(14) Further, a sensor for measuring the amount of toner on the intermediate transfer body is provided at each position on the upstream side and the downstream side of the transfer position of the image forming portion to be determined.
The control unit calculates the reverse transfer rate at which the toner of the intermediate transfer body reverse-transfers to the image carrier of the image-forming unit from the output of the sensor, and uses the calculated reverse transfer rate to perform the reverse transfer. The image forming apparatus according to any one of (8) to (13) above, which determines the amount of copy toner.
(15)中間転写体の移動方向に沿って順次配置され、それぞれ異なる色のトナー画像を形成し、転写位置で前記中間転写体に転写する複数の作像部を備え、前記作像部は、像担持体と、前記像担持体上にトナー画像を形成する現像装置と、前記転写位置で前記中間転写体へ転写した後の前記像担持体上の残トナーの一部を除去するプレ清掃部と、前記像担持体の回転方向において、前記プレ清掃部よりも下流側で、かつ、前記現像装置よりも上流側で、前記像担持体に当接し、前記残トナーを除去するクリーニングブレードとを備える、画像形成装置の制御方法であって、
前記中間転写体の移動方向上流側から2番目以降の前記作像部のそれぞれにおいて、
上流側で前記中間転写体上に転写されているトナー画像が、前記像担持体に逆転写する逆転写トナー量を判定するステップと、
判定した前記逆転写トナー量により、前記プレ清掃部の清掃条件を設定するステップと、
設定した清掃条件で、前記プレ清掃部を作動させ、前記クリーニングブレードに到達するトナー量を調整するステップと、
を含む、制御方法。
(16)トナー画像が転写される中間転写体と、
前記中間転写体に移動方向に沿って順次配置され、それぞれ異なる色のトナー画像を形成し、転写位置で前記中間転写体に転写する複数の作像部と、
制御部と、を備えた画像形成装置であって、
それぞれの前記作像部は、
像担持体と、
前記像担持体上にトナー画像を形成する現像装置と、
前記中間転写体へ転写した後の前記像担持体上の残トナーの一部を除去するプレ清掃部と、
前記像担持体の回転方向において、前記プレ清掃部よりも下流側で、かつ、前記現像装置よりも上流側で、前記像担持体に当接し、前記残トナーを除去するクリーニングブレードと、
潤滑剤を固めた固形潤滑剤と、該固形潤滑剤から掻き取った潤滑剤を前記像担持体表面に供給する塗布部と、
を備え、
前記制御部は、前記中間転写体の移動方向上流側から2番目以降の前記作像部において、上流側で前記中間転写体上に転写されているトナー画像が、前記像担持体に逆転写する逆転写トナー量を判定し、判定した前記逆転写トナー量に基づいて、前記プレ清掃部の清掃条件を設定し、前記クリーニングブレードに到達するトナー量を調整し、
前記プレ清掃部は、前記像担持体に接触し、回転するブラシローラーであり、
前記制御部は、前記清掃条件として、前記ブラシローラーの回転速度、および/または前記ブラシローラーに印加する印加電圧を設定する、画像形成装置。
(15) A plurality of image forming portions are sequentially arranged along the moving direction of the intermediate transfer body, form toner images of different colors, and are transferred to the intermediate transfer body at the transfer position. An image carrier, a developing device that forms a toner image on the image carrier, and a pre-cleaning unit that removes a part of residual toner on the image carrier after being transferred to the intermediate transfer at the transfer position. And a cleaning blade that comes into contact with the image carrier and removes the residual toner on the downstream side of the pre-cleaning portion and on the upstream side of the developing device in the rotation direction of the image carrier. It is a control method of an image forming apparatus to be provided.
In each of the image forming portions after the second from the upstream side in the moving direction of the intermediate transfer body,
A step of determining the amount of reverse-transferred toner in which the toner image transferred onto the intermediate transfer body on the upstream side is reverse-transferred to the image-bearing body.
A step of setting cleaning conditions for the pre-cleaning unit based on the determined amount of reverse transfer toner, and
A step of operating the pre-cleaning unit under the set cleaning conditions and adjusting the amount of toner reaching the cleaning blade, and
Control methods, including.
(16) An intermediate transfer body to which the toner image is transferred and
A plurality of image forming portions that are sequentially arranged on the intermediate transfer body along the moving direction, form toner images of different colors, and are transferred to the intermediate transfer body at the transfer position.
An image forming apparatus equipped with a control unit.
Each of the image forming parts
Image carrier and
A developing device that forms a toner image on the image carrier,
A pre-cleaning unit that removes a part of the residual toner on the image carrier after transfer to the intermediate transfer body, and
A cleaning blade that abuts on the image carrier and removes the residual toner on the downstream side of the pre-cleaning portion and on the upstream side of the developing device in the rotation direction of the image carrier.
A solid lubricant obtained by solidifying the lubricant, a coating portion for supplying the lubricant scraped from the solid lubricant to the surface of the image carrier, and a coating portion.
With
In the control unit, in the image forming unit second and subsequent from the upstream side in the moving direction of the intermediate transfer body, the toner image transferred on the intermediate transfer body on the upstream side is reverse-transferred to the image carrier. The amount of reverse transfer toner is determined, and based on the determined amount of reverse transfer toner, the cleaning conditions of the pre-cleaning portion are set, and the amount of toner reaching the cleaning blade is adjusted.
The pre-cleaning unit is a brush roller that comes into contact with the image carrier and rotates.
The control unit is an image forming apparatus that sets the rotation speed of the brush roller and / or the applied voltage applied to the brush roller as the cleaning condition.
本発明によれば、2番目以降の作像部において、上流側で前記中間転写体上に転写されているトナー画像が作像部の像担持体に逆転写する逆転写トナー量を判定し、判定した逆転写トナー量に基づいて、プレ清掃部の清掃条件の設定を行うことにより、下流側のクリーニングブレードに到達するトナー量が増加することを抑制し、スリヌケを防止できる。 According to the present invention, in the second and subsequent image-forming portions, the amount of reverse-transferred toner in which the toner image transferred onto the intermediate transfer body on the upstream side is reverse-transferred to the image-bearing body of the image-imaging portion is determined. By setting the cleaning conditions of the pre-cleaning unit based on the determined amount of reverse transfer toner, it is possible to suppress an increase in the amount of toner reaching the cleaning blade on the downstream side and prevent slippage.
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted. In addition, the dimensional ratios in the drawings are exaggerated for convenience of explanation and may differ from the actual ratios.
図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。図2は、第1の実施形態における作像部周辺の構成を示す図である。図3は、画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a configuration around an image forming portion in the first embodiment. FIG. 3 is a block diagram showing a hardware configuration of the image forming apparatus.
図1から図3に示すように画像形成装置100は、制御部10、記憶部20、画像形成部30、給紙搬送部40、操作パネル50を備える。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
制御部10は、CPUであり、プログラムにしたがって装置各部の制御や各種の演算処理を行う。また、制御部10は、詳細は後述するように、受け付けた印刷ジョブに含まれる画像データに基づいて逆転写トナー量を判定したり、プレ清掃部を含む画像形成部30等の装置の各構成部の動作条件を設定したりする。
The
記憶部20は、予め各種プログラムや各種データを格納しておくROM、作業領域として一時的にプログラムやデータを記憶するRAM、および各種プログラムや各種データを格納するハードディスク等から構成される。記憶部20には、転写率測定モードで用いるチャート用の画像データ、およびプレ清掃部を含む画像形成部30の各構成部の動作条件御テーブル等が記憶されている。
The
(画像形成部30)
画像形成部30は、作像部31、露光部32、中間転写体としての中間転写ベルト33、1次転写部34、2次転写部35、定着装置36、およびベルトクリーニング部37を備える。作像部31、露光部32、1次転写部34は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各基本色に対応した構成をそれぞれ備える。中間転写ベルト33は、矢印に向きに回転移動する。作像部31、1次転写部34は、中間転写ベルト33の移動方向に沿って並べられて、順次配置されている。並び順の最上流はY用の作像部31であり、2〜4番目は、それぞれM、C、K用の作像部31である。なお、図1では、露光部32、および1次転写部34については、Y以外の符号の表記を省略している。
(Image forming unit 30)
The
それぞれの作像部31は、感光体ドラム311、帯電極312、現像装置313、クリーニング装置314、およびイレーサーランプ315を備える。
Each
感光体ドラム311は、例えばドラム状の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が形成された有機感光体よりなり、図2において矢印に示すように反時計方向に回転する。感光層を構成する樹脂として、例えばポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。
The
帯電極312は、スコロトロンチャージャ方式の電極であり、感光体ドラム311の表面を一定の電位に帯電する。なお、帯電極312の方式としてはコロトロンチャージャまたは帯電ローラーを適用してもよい。
The
現像装置313はそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの異なる色の小粒径のトナーとキャリアからなる2成分現像剤を内包する。2成分現像剤は、フェライトをコアとしてその周りに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、ポリエステルを主材料として顔料あるいはカーボンブラック等の着色剤、荷電制御剤、シリカ、酸化チタン等の外添剤を加えたトナーとからなる。キャリアは粒径15〜100μm、飽和磁化10〜80emu/g、トナーは粒径3〜15μm、トナーの帯電特性は負帯電特性であり平均電荷量としては−20〜−60μC/gである。2成分現像剤としてはこれらのキャリアとトナーとを、トナー濃度4〜10質量%になるよう混合したものを用いる。なお、本実施形態においては、後述するようにクリーニング装置314に潤滑剤供給部が含まれており潤滑剤供給部により感光体ドラム311の表面に潤滑剤を供給する潤滑剤塗布方式を採用している。なお、潤滑剤塗布方式に代えて、トナーに加える外添剤に潤滑性外添剤を含めるトナー外添方式を採用してもよく、潤滑剤を塗布しない構成であってもよい。
The developing
トナーに添加する潤滑性外添剤としては、特に限定されるものではなく、脂肪酸金属塩、シリコーンオイル、フッ素系樹脂等が挙げられ、これらは単独または2種類以上を混合して用いることができる。とくに、脂肪酸金属塩が好ましい。脂肪酸金属塩としては、脂肪酸としては、直鎖状の炭化水素が好ましく、例えば、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等が好ましく、ステアリン酸が一層好ましい。金属としては、リチウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、セリウム、チタン、鉄などが挙げられる。これらの中で、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸鉄などが好ましく、とくに、ステアリン酸亜鉛がもっとも好ましい。なお、帯電特性が正帯電のトナーを使用する場合、負帯電潤滑剤を用いることとなる。その場合、フッ素樹脂系の潤滑剤の使用が好ましい。 The lubricating external additive to be added to the toner is not particularly limited, and examples thereof include fatty acid metal salts, silicone oils, and fluororesins, which can be used alone or in combination of two or more. .. In particular, fatty acid metal salts are preferable. As the fatty acid metal salt, as the fatty acid, a linear hydrocarbon is preferable, for example, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid and the like are preferable, and stearic acid is more preferable. Examples of the metal include lithium, magnesium, calcium, strontium, zinc, cadmium, aluminum, cerium, titanium, iron and the like. Among these, zinc stearate, magnesium stearate, aluminum stearate, iron stearate and the like are preferable, and zinc stearate is most preferable. When a toner having a positive charging characteristic is used, a negatively charged lubricant is used. In that case, it is preferable to use a fluororesin-based lubricant.
現像装置313は、感光体ドラム311と現像領域を介して対向するよう配置された現像スリーブを備えている。この現像スリーブには、例えば、帯電極312の帯電極性と同極性の直流現像バイアス、またはこれに交流電圧が重畳された現像バイアスが印加される。この現像装置313により、露光部32によって形成された静電潜像にトナーを付着させる反転現像が行われる。
The developing
現像装置313により感光体ドラム311上に形成されたトナー画像はローラー状の1次転写部34との間で形成される転写位置Ptに運ばれる。1次転写部34は、回転軸に転写用電源91から供給される電圧により、転写位置Ptではトナーと逆極性の電圧が印加され、感光体ドラム311上のトナー画像は中間転写ベルト33上に転写される。
The toner image formed on the
各作像部31で形成されたトナー画像は、それぞれの1次転写部34により中間転写ベルト33上で重ね合わされた後、2次転写部35により、搬送された用紙Sに転写される。フルカラーのトナー画像が転写された用紙Sは、下流側の定着装置36に搬送され、加熱、加圧処理され、これにより用紙S上にフルカラーの画像が形成される。
The toner images formed by the image-forming
一方で、各種の後処理としては、転写位置Ptで中間転写ベルト33上に転写されずに感光体ドラム311上に残った転写残トナーは、下流側に搬送され、クリーニング装置314により回収される。クリーニング装置314の構成の詳細については後述する。また、同様に用紙S上に転写されずに中間転写ベルト33上に残った転写残トナーは、下流側に搬送され、ベルトクリーニング部37により回収される。また、クリーニング装置314と帯電極312との間に設置したイレーサーランプ315により、画像形成に影響を与えないように、次の画像形成前に潜像は完全に消去される。
On the other hand, as various post-treatments, the transfer residual toner remaining on the
(給紙搬送部40)
給紙搬送部40は、複数の給紙トレイ41と用紙搬送路42を備える。給紙トレイ41には、複数枚の用紙Sが積載され、最上位の用紙Sを1枚ずつ給紙する。用紙搬送路42は、用紙搬送路42に沿って配置された複数の搬送ローラー対とこれを駆動する駆動モーター(図示せず)を備え、給紙トレイ41から給紙された用紙Sを、2次転写部35の転写位置や、その下流側の定着装置36に搬送する。
(Paper feed transport unit 40)
The paper
(操作パネル50)
操作パネル50はタッチパネル、テンキー、スタートボタン、ストップボタン等を備えており、装置に関する各種設定の入力や、装置の状態の表示および各種指示の入力に使用される。
(Operation panel 50)
The
(クリーニング装置314)
図4は、図2の拡大図であり、クリーニング装置314の構成を示す図である。クリーニング装置314は、筐体61、ブラシローラー62、潤滑剤供給部63、フリッカー部材64、搬送部材65、クリーニングブレード66、およびホルダー67を備える。
(Cleaning device 314)
FIG. 4 is an enlarged view of FIG. 2 and is a diagram showing the configuration of the
ブラシローラー62は「プレ清掃部」として機能し、感光体ドラム311上(以下、単に「感光体上」ともいう)の残トナーの一部を除去し、下流側のクリーニングブレード66に到達する残トナーを減らす。ここで、残トナーには「転写残トナー」および後述する「逆転写トナー」が含まれる。この「転写残トナー」とは、転写位置Ptで中間転写ベルト33に転写されなかったトナーである。ブラシローラー62は、金属製の回転軸62aと、この回転軸62aの周囲に配置された多数のブラシ毛62bから構成される。ブラシ毛62bは、回転軸62aに巻かれた基布(図示せず)に植設されている。例えば、ブラシ毛62bの材料は、6−ナイロン、12−ナイロン、PET等のポリエステル、アクリル、ビニロン、アラミド等の合成樹脂、または、これらの2種以上からなる混合物であり、繊度は2〜15デニール(D)であり、密度(植密度)は、50〜300kF/(inch)2であり、毛長(高さ)は、2〜8mmである。なお、プレ清掃部として、ブラシローラー62に替えてスポンジのローラーを採用してもよい。
The
ブラシローラー62の回転方向は、感光体ドラム311の回転方向に対して、ウィズ方向(表面が同一方向に移動する方向)でもカウンター方向(表面が逆方向に移動する方向)のいずれでもよい。しかしながら、トナー粒子をできるだけ感光体ドラム311から接触回収するという観点からはカウンター方向の方が好ましく、本実施形態においてはカウンター方向に設定している。
The rotation direction of the
ブラシローラー62の回転軸62aは、ブラシ用電源92と電気的に接続されており、通常は、転写残トナーを回収できるように、トナーと逆極性の電圧が印加される。また、回転軸62aは、モーターとギア等で構成されるブラシ駆動部93に接続されており、制御部10がブラシ駆動部93を制御することでブラシ駆動部の回転速度(回転数)を変更する。
The
(潤滑剤供給部63)
潤滑剤供給部63は、固形潤滑剤63a、ホルダー63bおよび弾性支持部63cを備える。弾性支持部63cの一端は筐体61に固定されている。固形潤滑剤63aは、溶融した潤滑剤の粉体を略直方体状に固化し形成したものである。ホルダー63bは、固形潤滑剤63aを保持している。弾性支持部63cは、例えば、圧縮コイルバネを有しており、ホルダー63bを介して固形潤滑剤63aをブラシローラー62に押圧する(接触させる)。ブラシローラー62は、本実施形態では、「塗布部」としても機能し、ブラシローラー62が回転駆動されることによって、固形潤滑剤63aから潤滑剤(潤滑剤粉)を掻き取り、これを感光体ドラム311の表面に塗布する。また塗布部として機能するブラシローラー62は、塗布する際に当接圧によって潤滑剤粒子を像担持体上に延展塗布する役割も担っている。また、ブラシローラー62の回転速度を上げると感光体ドラム311への潤滑剤の塗布量が増え、下げると減る。
(Lubricant supply unit 63)
The
固形潤滑剤63aで用いる潤滑剤としては、像担持体表面に塗布可能でその表面エネルギーを低下させてトナーと像担持体の付着力を低減できる材料を選択する。例として脂肪酸金属塩、フッ素系樹脂等が挙げられ、これらは単独または2種類以上を混合して用いることもできる。とくに、脂肪酸金属塩が好ましい。脂肪酸金属塩としては、脂肪酸としては、直鎖状の炭化水素が好ましく、例えば、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等が好ましく、ステアリン酸が一層好ましい。金属としては、リチウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、セリウム、チタン、鉄などが挙げられる。これらの中で、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸鉄などが好ましく、とくに、ステアリン酸亜鉛がもっとも好ましい。なお、帯電特性が正帯電のトナーを使用する場合、負帯電潤滑剤を用いることとなる。その場合、フッ素樹脂系の潤滑剤の使用が好ましい。
As the lubricant used in the
フリッカー部材64は、例えば金属等で構成される剛体の棒である。平板状としてもよく、図1、3等に示すように円柱状としてもよい。また、フリッカー部材64に、電源(図示せず)によりトナーまたは潤滑剤を引き寄せるように電圧を印加してもよい。さらに円柱状の場合には回転可能に構成してもよい。フリッカー部材64は、ブラシローラー62に残留している潤滑剤や感光体ドラム311から移行したトナーなどの汚染粒子を分離するために使用される。フリッカー部材64は、ホルダーにより筐体61に固定され、フリッカー部材64の先端がブラシローラー62に当接する。同図では、ブラシローラー62の回転方向において、固形潤滑剤63a、フリッカー部材64、感光体ドラム311の順に当接するような順で配置しているが、これに限られなし。フリッカー部材64が、固形潤滑剤63aの直上流で当接するように、固形潤滑剤63a、感光体ドラム311、フリッカー部材64の順で当接するような配置としてもよい。
The
(クリーニングブレード66)
クリーニングブレード66は、ウレタンゴム等の弾性体より構成される平板状の部材である。クリーニングブレード66は、ホルダー67により、筐体61に固定される。潤滑剤供給部63により感光体ドラム311の表面には、潤滑剤が供給され、トナー粒子と感光体ドラム311との付着力を低下させた状態で、クリーニングブレード66により感光体ドラム311表面の清掃を行う。クリーニングブレード66で回収されたトナー、およびブラシローラー62で回収されてフリッカー部材64で分離されたトナーや潤滑剤等の粒子は、筐体61の下部に落下する。落下したトナー等の粒子は、筐体61の下部には設けた搬送部材65により画像形成装置100の奥側に設けた交換可能な回収ボックス(図示せず)まで搬送され、この回収ボックス内に収納される。
(Cleaning blade 66)
The
(クリーニングブレード66に到達するトナー量の多寡による影響)
感光体上の潤滑剤量が少ないと「スリヌケ」や「粒状ノイズ」といったクリーニング不良に関する品質問題や、感光体ドラム311表面の減耗が大きくなり感光体寿命が短くなるといった問題が生じる。ここで「粒状ノイズ」とは、クリーニングブレード66をすり抜けるトナーが発生すると、そのトナーを核としてトナーの凝集物が感光体上に形成され、ベタ画像印字部に粒状の白抜け(粒状ノイズ)が発生する現象である。
(Effect of the amount of toner reaching the cleaning blade 66)
If the amount of the lubricant on the photoconductor is small, there are problems such as quality problems related to cleaning defects such as “sliding” and “granular noise”, and problems such as increased wear on the surface of the
一方で、感光体上の潤滑剤量が多すぎるとクリーニングブレード66の摩耗が増加するといった課題が発生する。また感光体上の潤滑剤量に多寡があると、多いところは画像濃度が濃く、少ないところは薄くなり、多寡に応じた画像ムラが生じる。以上のように、感光体上の潤滑剤量には適正範囲が存在する。
On the other hand, if the amount of the lubricant on the photoconductor is too large, there arises a problem that the wear of the
感光体上の潤滑剤は転写位置Ptでの中間転写ベルト33への転移やクリーニングブレード66での回収により減少するため、一定量の潤滑剤を感光体ドラム311に供給しても感光体上の潤滑剤量は変動する。従って、感光体上の潤滑剤量を適正範囲に維持するためには潤滑剤の供給量と回収量を考慮することが必要となる。
Since the lubricant on the photoconductor is reduced by the transfer to the
転写位置Ptでは、潤滑剤の帯電極性がトナーと同極性の場合、転写電界により潤滑剤が中間転写ベルト33に転移し、感光体上の潤滑剤量が減少する。その減少量は転写電界によって変動する。一方、潤滑剤の帯電極性がトナーと逆極性の場合、潤滑剤の中間転写ベルト33への転移は発生せず転写位置Ptで潤滑剤量は減少しない。
At the transfer position Pt, when the charging polarity of the lubricant is the same as that of the toner, the lubricant is transferred to the
一方で、クリーニングブレード66ではブレードエッジに存在するトナーや外添剤粒子によって潤滑剤が回収されるため、クリーニングブレード66に到達するトナー量によって回収される潤滑剤量が変動する。よって、クリーニングブレード66に到達するトナー量を適切に管理しない場合には、潤滑剤量を適正範囲に維持できなくなる虞がある。
On the other hand, in the
クリーニングブレード66に到達するトナー量が多いと、過剰に感光体上から潤滑剤を回収してしまうという課題を抑制するために、本実施形態のようにブラシローラー62(プレ清掃部)を設けることが有効である。プレ清掃部であらかじめ感光体上のトナーを回収することで、クリーニングブレード66に到達するトナー量を抑制し、潤滑剤量の変動や「スリヌケ」等のクリーニング不良を防止できる。
A brush roller 62 (pre-cleaning unit) is provided as in the present embodiment in order to suppress the problem that the lubricant is excessively recovered from the photoconductor when the amount of toner reaching the
プレ清掃部によるトナーを回収する力としては、機械的な力と静電気的な力を組み合わせて用いることができる。感光体上のトナーに接触するプレ清掃部の表面を、感光体ドラム311の表面に対して速度差をつけて作動させることで、トナーを機械的な力で回収できる。
As the force for collecting toner by the pre-cleaning unit, a combination of mechanical force and electrostatic force can be used. The toner can be recovered by mechanical force by operating the surface of the pre-cleaning portion on the photoconductor that comes into contact with the toner at a speed difference with respect to the surface of the
また、感光体上のトナーに接触ないし近接するプレ清掃部の表面が、感光体ドラム311の表面電位に対して、相対的にトナーの帯電極性と逆極性電位(例えば正極性)になるようプレ清掃部にバイアス印加することで、感光体上のトナーを静電的な力で回収できる。
Further, the surface of the pre-cleaning portion that comes into contact with or is close to the toner on the photoconductor is pre-cleaned so that the potential is opposite to the charging polarity of the toner (for example, positive potential) with respect to the surface potential of the
ここで、機械的な力のみで所望のトナー回収能力を得るためには、プレ清掃部からトナーに作用する機械的な力を高くする必要があるが、一般に、この機械的な力を高くすることは、プレ清掃部から感光体ドラム311に作用する機械的な力を高くすることと比例する。プレ清掃部から感光体ドラム311に作用する機械的な力が高いと、感光体ドラム311、プレ清掃部への機械的なストレスが強くなり、これらの部材劣化が進行し、長寿命化が困難である。このため、機械的な力は部材寿命との両立が可能なある程度妥当な範囲に設定し、静電的な力による回収作用を補助的に組み合わせることで、所望のトナー回収能力を得るのが一般的である。
Here, in order to obtain the desired toner recovery ability only by the mechanical force, it is necessary to increase the mechanical force acting on the toner from the pre-cleaning part, but in general, this mechanical force is increased. This is proportional to increasing the mechanical force acting on the
(逆転写トナーについて)
クリーニングブレード66には転写されずに残った転写残トナーが搬送されてくる。さらに、複数の作像部31を備えるカラー画像形成装置の場合、中間転写ベルト33上に転写された上流色のトナーが下流色の感光体上に再転写する「逆転写」が発生する場合がある。以下においては対象となる作像部31の感光体上に上流側のトナーが逆転写したトナーを、「逆転写トナー」という。逆転写が発生した場合、ブレード部に到達するトナー量には自色の転写残トナー量に加え、上流色のトナーが逆転写した逆転写トナー量も加算される。
(About reverse transfer toner)
The transfer residual toner that remains without being transferred is conveyed to the
中間転写体ベルト上の上流色トナーが、下流側の作像部31(以下、「対象となる作像部」、または単に「自色」ともいう)で逆転写するとき次のような特徴がある。(なお、下記特徴を導き出した実験データについては後述する)。
(特徴1)中間転写ベルト33上のトナー量が多い程、逆転写トナー量は多くなる。
(特徴2)自色のトナー画像を形成しない白地部では逆転写トナー量が多い、自色のトナー画像を形成するベタ部では逆転写しない。
(特徴3)逆転写トナーの帯電量は正規のトナー帯電量に比べて少なく、弱帯電であり、正規のトナー帯電極性に対して逆帯電トナーを含んでいる。(自色の転写残は正規のトナー帯電極性の強帯電)。
When the upstream color toner on the intermediate transfer body belt is reverse-transferred at the downstream image forming portion 31 (hereinafter, also referred to as “target image forming portion” or simply “self-color”), the following characteristics are exhibited. be. (The experimental data from which the following features were derived will be described later).
(Characteristic 1) The larger the amount of toner on the
(Characteristic 2) The amount of reverse transfer toner is large in the white background portion that does not form the self-colored toner image, and reverse transfer does not occur in the solid portion that forms the self-colored toner image.
(Characteristic 3) The amount of charge of the reverse transfer toner is smaller than the amount of charge of the regular toner, and the toner is weakly charged, and contains the reverse charge toner with respect to the normal polarity of the toner charge. (The transfer residue of the self-color is strongly charged with the normal toner charging polarity).
上記(特徴1)、(特徴2)によって、画像パターンによっては自色の転写残トナー量に比べ、逆転写トナー量は極端に多くなる。例えば自色白地部に2色以上の上流色のトナーのベタ画像が重複した場合、逆転写トナー量は多くなる。このためクリーニングブレード66に到達するトナー量によって生じる、潤滑剤量均一性および「スリヌケ」といった課題において、逆転写トナーの影響は大きい。
Due to the above (feature 1) and (feature 2), the amount of reverse transfer toner is extremely large compared to the amount of transfer residual toner of the own color depending on the image pattern. For example, when solid images of two or more upstream color toners overlap on a self-colored white background, the amount of reverse transfer toner increases. Therefore, the influence of the reverse transfer toner is large on the problems such as the uniformity of the amount of lubricant and the “slinching” caused by the amount of toner reaching the
また上記(特徴3)によって、プレ清掃部で逆転写トナーを回収することで下流側クリーニングブレード66に到達する逆転写トナー量を抑制することは困難であった。すなわち、プレ清掃部では機械的な力と静電的な力を組み合わせて用いることが一般的であるが、通常の感光体表面とプレ清掃部との電位関係においては、逆帯電トナーに対しては静電的に感光体表面に吸引される方向(プレ清掃部で回収しにくくなる方向)に静電的な力が作用する。このため逆転写トナーに含まれる逆帯電トナーをプレ清掃部で回収することは困難であった。また、逆帯電でなくとも、逆転写トナーは弱帯電であるため、静電的な力による回収作用が弱く、機械的な力を十分補助できないため、プレ清掃部で回収することは困難であった。弱帯電トナーも回収するためには、機械的な力をより高くする必要があった。
Further, due to the above (feature 3), it is difficult to suppress the amount of reverse transfer toner reaching the
よって、カラーの画像形成装置の場合、上流色の逆転写トナーの影響で下流色の感光体上の潤滑剤量均一性が悪く、ブレード部で「スリヌケ」が発生しやすい。感光体上の潤滑剤量には適正範囲があるため、各色の感光体上の潤滑剤量は一定範囲内に収めることが必要である。またブレードが摩耗しても「スリヌケ」は防止しなければならない。そのためには逆転写トナーの影響がある下流色では、クリーニングブレード66到達前にプレ清掃部(ブラシローラ)で逆転写トナーを回収し、クリーニングブレード66に到達するトナー量を減らすことが望まれる。プレ清掃部による逆転写トナーの回収を高めるためには、機械的な力を高める必要がある。
Therefore, in the case of a color image forming apparatus, the uniformity of the amount of lubricant on the photoconductor of the downstream color is poor due to the influence of the reverse transfer toner of the upstream color, and "slinching" is likely to occur in the blade portion. Since the amount of lubricant on the photoconductor has an appropriate range, it is necessary to keep the amount of lubricant on the photoconductor of each color within a certain range. In addition, even if the blade wears, "slinking" must be prevented. For that purpose, in the downstream color affected by the reverse transfer toner, it is desired that the reverse transfer toner is collected by the pre-cleaning unit (brush roller) before reaching the
しかしながら、常にプレ清掃部による機械的な力を高めた場合、上述のように部材劣化の進行を早めるという課題が発生する。このように逆転写トナーが発生する場合でも、ブレードエッジに到達するトナー量を一定範囲に保つことで、各色の感光体上の潤滑剤量を一定に保ち、「スリヌケ」を防止できる。そのためには、逆転写トナーの発生有無、および発生量を判定し、逆転写トナーが発生すると判定されるときに後述する本実施形態の制御を実行することで、対象の作像部31において、所定の条件下においてのみプレ清掃部による機械的な力を高め、クリーニングブレード66に到達する逆転写トナー量を減らすことが望ましい。
However, when the mechanical force of the pre-cleaning unit is constantly increased, the problem of accelerating the progress of member deterioration occurs as described above. Even when reverse transfer toner is generated in this way, by keeping the amount of toner reaching the blade edge within a certain range, the amount of lubricant on the photoconductor of each color can be kept constant and "slinching" can be prevented. For that purpose, the presence or absence of the reverse transfer toner and the amount of the reverse transfer toner generated are determined, and when it is determined that the reverse transfer toner is generated, the control of the present embodiment described later is executed, so that the target
(特徴1、2:対象となる作像部の感光体上の逆転写トナー量について)
図5は、実験に用いたA3サイズ、縦帯チャートの出力画像を示す模式図である。同図に示す出力画像はA3サイズの用紙の全面に渡って幅方向に複数の縦帯を並べたものである。なお、以下においては自色(対象となる作像部31)をブラックとして説明している。
位置A:上流色はマゼンタ、シアンでブルーのベタ画像を形成し、自色(ブラック)は画像を形成しない白地部である。
位置B:上流色はシアンのベタ画像を形成し、自色(ブラック)は画像を形成しない白地部である。
位置C:上流色は画像を形成せず、自色(ブラック)はベタ画像を形成する。
位置D:上流色はマゼンタ、シアンでブルーのベタ画像を形成し、自色(ブラック)もベタ画像を形成する。
位置E:上流色はシアンのベタ画像を形成し、自色(ブラック)もベタ画像を形成する。
位置F:いずれの色の画像を形成しない白地部である。
(Features 1 and 2: About the amount of reverse transfer toner on the photoconductor of the target image-forming part)
FIG. 5 is a schematic diagram showing an output image of an A3 size vertical band chart used in the experiment. The output image shown in the figure is a plurality of vertical bands arranged in the width direction over the entire surface of A3 size paper. In the following, the self-color (target image forming unit 31) is described as black.
Position A: The upstream color is magenta and cyan to form a solid blue image, and the self-color (black) is a white background that does not form an image.
Position B: The upstream color forms a solid image of cyan, and the self-color (black) is a white background that does not form an image.
Position C: The upstream color does not form an image, and the self-color (black) forms a solid image.
Position D: The upstream color forms a solid blue image with magenta and cyan, and the self-color (black) also forms a solid image.
Position E: The upstream color forms a solid image of cyan, and the self-color (black) also forms a solid image.
Position F: A white background that does not form an image of any color.
画像形成装置100としては、bizhub PRESS C1100(コニカミノルタ(株)製)を用いた。クリーニング装置314については、固形潤滑剤63a等は取り外し、図6に示すように改造した装置を用いた(以下、「bizhub改造機1」という)。ブラシローラー62としては、ブラシ毛62bはPET(ポリエチレンナフタレート)繊維のものを用いた。ブラシローラー62は回転速度640mm/secでウィズ方向である。
As the
フリッカー部材64としては、モーター駆動により回転するSUS製の金属ローラーを用いた。ブラシローラー62は表面が感光体ドラム311とウィズ方向に640mm/secの周速(表面速度)で回転している。なお感光体ドラム311の周速は460mm/secである。現像剤はbizhub PRESS C1100用トナーを使用した。また、ブラシローラー62の回転軸には+200Vを印加し、フリッカー部材64bには+1000Vを印加している。これにより、ブラシローラー62に、静電気的な力の作用で感光体上の転写残トナーを吸引している。
As the
図5に示すA3サイズの縦帯チャートを、連続100枚印刷し、対象となる作像部31(ブラック)の感光体ドラム311上の転写残トナー(ブラック)、および上流色の逆転写トナー(シアン)の量を調べた。このとき、100枚目の画像形成中に、bizhub改造機1を強制的に停止させ、感光体ドラムおよび中間転写ベルト上に画像形成中のトナーが残留する状態で停止させた。トナー量は感光体上からテープ粘着面でトナー層を剥離し、剥離前後のテープ質量の変化を電子天秤で測定することで、面積当たりのトナー質量を算出した。感光体上の中間転写ベルト33への転写位置Ptからブラシローラー62の当接位置の間のトナー層を剥離し、剥離したトナーの質量を感光体上の転写後トナー量とした(以下、「テープ剥離方式」ともいう)。図7は、その結果を示す図である。
The A3 size vertical band chart shown in FIG. 5 is continuously printed on 100 sheets, and the transfer residual toner (black) on the
作像部31(ブラック)の感光体上の転写位置Ptの下流側位置では、位置A、位置Bでは逆転写トナーが残留し、位置C〜Eでは自色(ブラック)の転写残トナーが残留した。 Reverse transfer toner remains at positions A and B at positions downstream of the transfer position Pt on the photoconductor of the image forming portion 31 (black), and self-colored (black) transfer residual toner remains at positions C to E. bottom.
図7から明らかなように、自色(ブラック)の白地部(位置A、B)では中間転写ベルト33上のシアントナーが、ブラックの感光体上に逆転写する。さらに、MとCの色重ねであると、すなわち、中間転写ベルト33上の上流色のトナー量が多いと逆転写トナー量が多くなる傾向があった。このとき、中間転写ベルト33上ではマゼンタベタの上にシアンベタが色重ねされるため、ブラックの感光体上には上層のシアントナーのみが逆転写していた。
As is clear from FIG. 7, in the white background portion (positions A and B) of the self-color (black), the cyan toner on the
自色(ブラック)のベタ画像(位置C〜E)では自色の転写残トナーが残留し、上流色の画像有無によって転写残トナー量が変動することはなかった。すなわち、中間転写ベルト33上に上流色のトナーが存在しても、自色のトナーが存在すると、自色のトナーが中間転写ベルト33上に転写されるために、上流色トナーの中間転写ベルト33から感光体上への逆方向の移動、すなわち逆転写を阻害するためと考えられる(特徴2)。
In the self-colored (black) solid images (positions C to E), the self-colored transfer residual toner remained, and the transfer residual toner amount did not change depending on the presence or absence of the upstream color image. That is, even if the upstream color toner is present on the
以上をまとめると、中間転写ベルト33上に上流色のトナーがあり、対応部分に自色トナーの転写がないと(すなわち白地部)、下流色の感光体上に逆転写する。このとき中間転写ベルト33上のトナー量が多い程、逆転写トナー量も多くなる(特徴2)。このようなことから、自色(下流色)の転写残トナー量よりも逆転写トナー量が多くなる場合がある。一方で、中間転写ベルト33上に上流色のトナーがあっても、自色(下流色)のトナーがあると、これにより逆転写は阻害され、下流色の感光体上には自色の転写残のみが残留する。
To summarize the above, if there is an upstream color toner on the
(特徴3:逆転写トナーのブラシローラー62による回収率)
作像部31(K)の感光体上のブラシローラー62で回収(除去)した後の、トナー量を、位置A〜Eに対応する5か所で測定し、ブラシローラー62による回収前と回収後のトナー量の比較から、ブラシローラー62によるトナー回収率を算出した。
(Feature 3: Recovery rate of reverse transfer toner by brush roller 62)
The amount of toner after collection (removal) by the
ブラシローラー62で回収した後トナー量の測定は、上述の転写後トナー量と同様に感光体上からのテープ剥離方式により行った。図8は、ブラシローラー62による転写残トナーと逆転写トナーの回収率を示す図である。逆転写トナー(位置A、B)、自色の転写残トナー(位置C〜E)でほぼ同様の結果であったため、同図では代表として位置Aと位置Cに相当する位置で回収率測定結果を示している。図8から明らかなように、自色転写残(位置C〜E)に比べて、逆転写トナー(位置A、B)では回収率が低いことがわかる。
The amount of toner after recovery with the
また、位置Aと位置Cに相当する感光体上の転写後トナー(転写位置Ptより下流側でブラシローラー62の当接位置よりも上流側)を採集し、トナー帯電量分布を測定した。 Further, the post-transfer toner on the photoconductor corresponding to the positions A and C (downstream from the transfer position Pt and upstream from the contact position of the brush roller 62) was collected, and the toner charge distribution was measured.
図9は、転写残トナーと逆転写トナーのトナー帯電量分布の測定結果である。トナー帯電量の測定にはE−SPART ANALYZER MODEL EST−III(HOSOKAWA MICRON CORP製)を用い、サンプル投入口に、採集した位置Aと位置Cの2種類の転写後トナーを投入することで測定した。 FIG. 9 shows the measurement results of the toner charge amount distribution of the transfer residual toner and the reverse transfer toner. E-SPART Analyzer MODEL EST-III (manufactured by HOSOKAWA MICRON CORPORATION) was used to measure the amount of toner charged, and two types of post-transcriptional toner, collected at position A and position C, were charged into the sample input port. ..
図9に示すように、位置Cに対応する自色の転写残トナーは、トナーの負の帯電極性に対応した強い負極性に帯電しているのに対し、位置Aの逆転写トナーは殆どが逆帯電(正極性)に帯電しており、また帯電量の低い弱帯電トナーが多い傾向がわかる(特徴3)。 As shown in FIG. 9, the self-colored transfer residual toner corresponding to the position C is charged with a strong negative electrode property corresponding to the negative charge polarity of the toner, whereas most of the reverse transfer toners at the position A are charged. It can be seen that there is a tendency that there are many weakly charged toners that are reversely charged (positive electrode) and have a low charge amount (Characteristic 3).
ブラシローラー62の回転軸62aに+200V印加することで、自色の転写残トナー(負極性)に対してブラシローラー62側に向けて吸引する静電的な力を作用させることで、ブラシローラー62による機械的な力を補助して自色の転写残トナーの回収率を高めている。しかしながら、逆転写トナーに含まれる弱帯電トナーに対しては静電的な力による補助作用が働かないため、回収率が低下してしまう。特に、逆帯電しているトナーに対しては、ブラシローラー62への印加バイアスによって形成される感光体ドラム311とブラシローラー62間の電位差は、ブラシローラー62に対する斥力(感光体に吸引する力)となってしまうため、回収率が低下する方向に作用していると考えられる。
By applying + 200V to the
(逆転写トナーが多いときの課題(潤滑剤がない系))
bizhub改造機1(図6参照)を用いて、クリーニング評価を実施し、スリヌケの発生有無を確認した。図10は、クリーニング評価結果を示す図である。評価条件としては、クリーニングブレード66としては耐久末期で、エッジ摩耗量が25μmのものを用いた。ここでエッジ摩耗量とは摩耗により広がった感光体ドラム311との接触領域の幅(移動方向の長さ)である。
(Issues when there is a lot of reverse transfer toner (system without lubricant))
A cleaning evaluation was carried out using a bizhub modified machine 1 (see FIG. 6), and the presence or absence of slippage was confirmed. FIG. 10 is a diagram showing a cleaning evaluation result. As the evaluation conditions, the
A3サイズの縦帯チャート(図5参照)を、下記の枚数で連続印刷したときのスリヌケの発生有無を位置A〜Eに対応する位置で確認した。評価は、クリーニングブレード66のエッジを観察し、エッジ(当接位置)より下流側にトナーの堆積があればスリヌケ発生(「×」で示す)、堆積がなければスリヌケ発生なし(「〇」で示す)として、それぞれ5枚印刷後、20枚印刷後に評価した。評価に用いた感光体ドラム311としては、あらかじめ別の装置、すなわち通常のbizhub PRESS C1100(潤滑剤供給部あり(後述の図18参照))にて印字率5%の横帯をA3用紙で250枚印刷し、感光体表面に略均一に潤滑剤を塗布した状態のものをbizhub改造機1に装填して用いた。
When the A3 size vertical band chart (see FIG. 5) was continuously printed with the following number of sheets, the presence or absence of slippage was confirmed at the positions corresponding to the positions A to E. In the evaluation, the edge of the
図10に示すように、自色転写残トナーが存在する位置C〜Eではスリヌケが発生しないのに対し、逆転写トナーが存在する位置A、Bではスリヌケが発生した。特に逆転写トナー量が多い位置Aでは5枚印刷時点でスリヌケが発生した。図7に示したように位置Aでは逆転写トナー量は多く、また図8で示したように自色転写残トナーに比べてブラシローラー62でのトナー回収率が低く、クリーニングブレード66に到達するトナー量は位置A、Bで多くなる。このため位置A、Bでは逆転写トナーをクリーニングしきれず、スリヌケが発生したと考えられる。
As shown in FIG. 10, the slip-out did not occur at the positions C to E where the self-colored transfer residual toner was present, whereas the slip-out occurred at the positions A and B where the reverse transfer toner was present. In particular, at position A where the amount of reverse transfer toner is large, slippage occurred at the time of printing 5 sheets. As shown in FIG. 7, the amount of reverse transfer toner is large at position A, and as shown in FIG. 8, the toner recovery rate of the
(逆転写トナーが多いときの課題(潤滑剤を供給する系))
次に、図4に示したような潤滑剤供給部を備えた装置またはトナーに潤滑剤を添加した系のような、感光体上に潤滑剤を供給する系での逆転写トナーが、クリーニングブレード66に到達することで発生する他の課題について説明する。A3サイズの縦帯チャート(図5参照)を、3000枚連続印刷した後の最下流色(ブラック)の感光体上の潤滑剤量の測定結果を図11に示す。画像形成装置100としては、bizhub PRESS C1100を用いた。クリーニング装置314については、図4に示すように改造したものを用いた(以下、「bizhub改造機2」ともいう)。
(Issues when there is a lot of reverse transfer toner (system that supplies lubricant))
Next, the reverse transfer toner in the system that supplies the lubricant on the photoconductor, such as the device provided with the lubricant supply unit as shown in FIG. 4 or the system in which the lubricant is added to the toner, is the cleaning blade. Other issues that arise when reaching 66 will be described. FIG. 11 shows the measurement result of the amount of lubricant on the photoconductor of the most downstream color (black) after 3000 sheets of A3 size vertical band chart (see FIG. 5) are continuously printed. As the
ブラシローラー62としてはPET繊維製のものを用いた。更にブラシローラー62に当接するフリッカー部材64をモーターで回転駆動させた。また、フリッカー部材64には+1000V、ブラシローラー62には+200Vを印加することで、感光体上の転写残トナーを静電的な力の作用でブラシローラー62に吸引した。ブラシローラー62は、表面が感光体ドラム311とウィズ方向に640mm/secの周速で回転するように設定した。現像剤は、bizhub PRESS C1100用トナーを使用した。感光体上の潤滑剤量は、自色(ブラック)の感光体ドラム311の表面を、X線光電子分光分析装置の測定により得られたステアリン酸亜鉛中の亜鉛の比率で代用した。
As the
図11から明らかなように、上流色、自色(ブラック)共にトナー画像が形成されていない位置Fの潤滑剤量は2at%程度であり多い。一方、自色(ブラック)のトナー画像が形成されている位置Cの潤滑剤量は1.8at%程度であり、減少している。これは自色の転写残トナーによってクリーニングブレード66のエッジで潤滑剤が回収されたためと考える。位置Aではブラックのトナー画像は形成していないにもかかわらず潤滑剤量が1.4at%程度に減少している。これはシアントナーが自色感光体上に逆転写され、ブラックのクリーニングブレード66に到達し潤滑剤を回収しているためである。また上述の通り自色転写残トナーに比べ逆転写トナーは、エッジ到達量が多いため、潤滑剤の回収量が増えていると考えられる。以上の結果から、下流色の感光体上の潤滑剤量は上流色の逆転写トナーの影響を受けることがわかる。したがって、潤滑剤量を所定範囲に収めるという課題を達成するためには、自色の転写残トナーだけでなく、逆帯電・弱帯電トナーを含む逆転写トナーをブラシローラー62で回収することで、クリーニングブレード66に到達するトナー量を低減することが好ましいことが分かる。
As is clear from FIG. 11, the amount of the lubricant at the position F where the toner image is not formed for both the upstream color and the self-color (black) is about 2 at%, which is large. On the other hand, the amount of the lubricant at the position C where the self-colored (black) toner image is formed is about 1.8 at%, which is decreasing. It is considered that this is because the lubricant was recovered at the edge of the
(ブラシローラー62の制御)
画像形成装置としては上述のbizhub改造機2を用いた。また、ブラシローラー62でのトナー回収機能を向上するため、機械的な力を向上するためにブラシローラー62の回転方向を感光体ドラム311の回転方向とカウンター方向に230mm/secの周速に変更した。ブラシローラー62に印加するバイアス電圧以下、「ブラシ印加バイアス」という)を変更した。フリッカー部材64とブラシローラー62との電位差は一定(Δ800V)となるように、ブラシ印加バイアスの変更に合わせてフリッカー部材64のバイアス電圧を変更した。A3サイズの縦帯チャート(図5参照)を100枚印刷後に位置A(逆転写トナー)と位置C(自色転写残トナー)のブラシローラー62でのトナー回収率を測定した。回収率は感光体上からのテープ剥離方式で測定した質量から算出した。ブラシ印加バイアスに対する回収率の変化をそれぞれ点線で示す(図12の条件1)。
(Control of brush roller 62)
As the image forming apparatus, the above-mentioned bizhub remodeling machine 2 was used. Further, in order to improve the toner recovery function of the
ブラシ印加バイアスを0Vにすると、静電的な力による補助作用がないため、自色転写残トナー、および逆転写トナーの回収率は共に低かった。ブラシ印加バイアスを正極性に高くしていくと、負極性に帯電した自色転写残トナーの回収率は上昇した。一方、逆転写トナーの回収率はさらに低下した。一方でブラシ印加バイアスを負極性に高くすると、逆帯電トナーを含む逆転写トナーの回収率は上昇した。このことから、自色転写残トナーの回収率を十分に高くするためには、ブラシ印加バイアスを高めに設定する必要がある。例えば図12においてP1で示す設定にする必要がある。一方、このとき逆転写トナーの回収率は低くP1’になってしまう。これに対し、逆転写トナーの回収率を高める目的で、ブラシ印加バイアスを逆極性に設定すると、P4’のように逆転写トナーの回収率を高めることができ、クリーニングブレード66に到達する逆転写トナー量を抑制できる。その一方で、自色転写残トナーに対しては静電的な斥力が作用するため、自色転写残トナーの回収率は低下してしまう(P4)。
When the brush application bias was set to 0 V, the recovery rates of the self-colored transfer residual toner and the reverse transfer toner were both low because there was no auxiliary action due to the electrostatic force. As the brush application bias was increased to the positive electrode property, the recovery rate of the self-colored transfer residual toner charged to the negative electrode property increased. On the other hand, the recovery rate of the reverse transfer toner was further reduced. On the other hand, when the brush application bias was increased to the negative electrode property, the recovery rate of the reverse transfer toner containing the reverse charge toner increased. Therefore, in order to sufficiently increase the recovery rate of the self-colored transfer residual toner, it is necessary to set the brush application bias to a high value. For example, it is necessary to make the setting shown by P1 in FIG. On the other hand, at this time, the recovery rate of the reverse transfer toner is low and becomes P1'. On the other hand, if the brush application bias is set to the reverse polarity for the purpose of increasing the recovery rate of the reverse transfer toner, the recovery rate of the reverse transfer toner can be increased as in P4', and the reverse transfer reaches the
次に、ブラシローラー62の周速を460mm/secに変更したときの、ブラシ印加バイアスに対する回収率の変化をそれぞれ実線で示す(図12の条件2)。ブラシ印加バイアスを0V(P5)にすると、静電的な力による補助作用がないものの、周速増加により機械的な力の作用が高まっているため、自色転写残トナーおよび逆転写トナーの回収率は共に向上した。周速230mm/secのときのP1、P1’と比較すると、同じブラシ印加バイアスでも周速増加により自色転写残トナーの回収率は維持しつつ(P2)、逆転写の回収率を高めることができる(P2’)。ただし、P2’の設定であっても、逆転写トナーのうち逆帯電トナーに対しては静電的な斥力が作用し回収を阻害している。そのため、周速増加による機械的な力の作用に組み合わせて、静電的な斥力を弱めるP3,P3’に設定することで、自色転写残の回収率低下を抑制しつつ、逆転写トナーの回収率を高めることができる。
Next, when the peripheral speed of the
さらに、ブラシ印加バイアスを0V(P5)に設定することで、逆転写トナーの回収率をさらに高めることができる。一方、自色転写残トナーに対しては静電的な力による補助作用がなくなる為、回収率が若干低下する。このことから印刷する画像パターンに応じて、逆転写トナー量と自色転写残トナー量のどちらの面積比が高いかにより、どちらのトナー量が多いかを判断し、逆転写トナーの回収を優先してP5の設定にするか、自色転写残トナーの回収を優先してP3、P3’の設定にするかを切り替えるようにしてもよい。この逆転写トナー量と自色転写残トナー量のどちらが多いかの判断については後述する。 Further, by setting the brush application bias to 0V (P5), the recovery rate of the reverse transfer toner can be further increased. On the other hand, the recovery rate of the self-colored transfer residual toner is slightly lowered because the auxiliary action due to the electrostatic force disappears. From this, it is determined which toner amount is larger depending on which area ratio is higher, the reverse transfer toner amount or the self-colored transfer residual toner amount, according to the image pattern to be printed, and priority is given to the recovery of the reverse transfer toner. Then, it is possible to switch between the setting of P5 and the setting of P3 and P3'with priority given to the recovery of the self-colored transfer residual toner. The determination of which of the reverse transfer toner amount and the self-color transfer residual toner amount is larger will be described later.
ただし、自色転写残トナーは逆転写トナーに比べて帯電量が高く、静電的な力の作用による影響が大きいため、ブラシ印加バイアスを負極性にすると自色転写残トナーの回収率が著しく低下すると考えられるため、ブラシ印加バイアスはP5〜P3の間に設定するのがより好ましい。ブラシローラー62の機械的な力、静電的な力の制御により自色転写残トナーおよび逆転写トナーの両方の回収率を高め、クリーニングブレード66に到達するトナー量を低減できる。
However, the self-colored transfer residual toner has a higher charge amount than the reverse transfer toner and is greatly affected by the action of electrostatic force. Therefore, when the brush application bias is set to the negative electrode property, the recovery rate of the self-color transfer residual toner is remarkable. It is more preferable to set the brush application bias between P5 and P3 because it is considered to decrease. By controlling the mechanical force and electrostatic force of the
(常時・上流色でのブラシローラー62の設定を変更した場合の課題)
各色の画像面積率が10%のA4サイズのチャートを50万枚耐久した後のブラシローラー62の繊維状態を観察した。ブラシローラー62の設定としては230mm/sec(図12のP1(P1’))、460mm/sec(図12のP3(P3’))を比較した。P1に比べてP3のブラシローラー62のブラシ毛62bの繊維は、毛束のほつれや、繊維のちぢれがみられた。繊維の劣化が見られたP3のブラシローラー62では、繊維劣化により繊維がトナーに作用する機械的な力が低下し、回収率の低下がみられた。このようなことが起こると、クリーニング装置314または、これを包含する作像部31のユニット寿命が短くなり、問題となる。このことを防ぐためには、逆転写トナーが発生しない最上流色(1番目)のイエローユニットは、ブラシローラー62の設定を変更しないことが好ましい。また、下流色(2番目以降)においてもブラシローラー62の設定変更は逆転写トナーが多い時に限定し、通常時はP1設定で使用することが好ましい。
(Issues when changing the setting of the
The fiber state of the
(逆転写トナー量の判定について)
上述の図7の関係を参照することにより感光体上の逆転写トナー量および自色転写残トナー量を算出(推定)することが可能である。ここでは、所望の濃度を得るための各色のトナー量を5g/m2、各色の転写効率を95%(感光体上に5%が残留)、逆転写率を5%(95%が中間転写ベルト上に残留、5%が逆転写トナーとして転写)として説明する。印刷する画像パターンより、自色(例えばブラック)の転写残トナーの面積率を求める。転写残トナー量は5g/m2の5%で0.25g/m2である。なお、本明細書においては、「転写効率」の用語は、自色トナーの転写割合について用い、「逆転写率」の用語は中間転写ベルト上の上流側トナー(上流色トナー)が、自色の感光体ドラム311に逆転写する転写割合について用いる。
(About the judgment of the amount of reverse transfer toner)
By referring to the relationship shown in FIG. 7 above, it is possible to calculate (estimate) the amount of reverse transfer toner and the amount of self-color transfer residual toner on the photoconductor. Here, the amount of toner for each color to obtain the desired concentration is 5 g / m 2 , the transfer efficiency for each color is 95% (5% remains on the photoconductor), and the reverse transfer rate is 5% (95% is intermediate transfer). Residual on the belt, 5% transferred as reverse transfer toner). From the image pattern to be printed, the area ratio of the transfer residual toner of the own color (for example, black) is obtained. Residual toner amount is 0.25 g / m 2 with 5% 5 g / m 2. In the present specification, the term "transfer efficiency" is used for the transfer ratio of the self-colored toner, and the term "reverse transfer rate" is the self-colored upstream toner (upstream color toner) on the intermediate transfer belt. It is used for the transfer ratio of reverse transfer to the
画像パターンより、各部の上流色の中間転写ベルト上のトナー量を求める。イエローのベタ部としては中間転写ベルト上に5g/m2の95%の4.75g/m2のトナーが存在する。その後、次色(マゼンタ)の転写部で更にマゼンタの色重ねがあれば中間転写ベルト上のトナー量は増大する。例えばイエローのベタにマゼンタのベタ(感光体上5g/m2)の色重ねがあれば中間転写ベルト上のトナー量は9.5g/m2になる。マゼンタの色重ねがない白地部であればイエロー転写トナー量4.75g/m2の5%である0.238g/m2がマゼンタ感光体に逆転写し、中間転写ベルト上のイエロートナー量は4.513g/m2に減少する。
From the image pattern, the amount of toner on the intermediate transfer belt of the upstream color of each part is obtained. The yellow toner of the
このように中間転写ベルト上のトナーは次色から次々色へと転写/逆転写による増減を繰り返して自色の転写部に到達する、以上のようなイエロー〜マゼンタの算出手順を繰り返すことで、自色(ブラック)の転写部に到達する中間転写ベルト上トナー量を推定できる。さらに自色(ブラック)の色重ねがあれば逆転写しないが、自色(ブラック)の色重ねがない部分(白地部)では中間転写ベルト上のトナー量の5%は自色感光体上に逆転写する。例えば上述のマゼンタのトナーが全面白地部のシアン転写位置を経ていれば、ブラックの転写位置に到達する中間転写ベルト上トナー量は、イエローベタ部(4.287g/m2)、イエローおよびマゼンタ色重ね部(9.025g/m2)と推定され、これらに対し、ブラックの色重ねが無ければ、ブラック感光体への逆転写トナー量はイエローベタ部0.214g/m2、イエロー/マゼンタ色重ね部0.451g/m2と算出できる。 In this way, the toner on the intermediate transfer belt repeatedly increases and decreases by transfer / reverse transfer from the next color to the next color to reach the transfer part of its own color. By repeating the above calculation procedure of yellow to magenta, The amount of toner on the intermediate transfer belt that reaches the transfer portion of its own color (black) can be estimated. Furthermore, if there is a self-colored (black) color overlap, reverse transfer is not performed, but in the part (white background) where there is no self-colored (black) color superimposition, 5% of the toner amount on the intermediate transfer belt is on the self-colored photoconductor. Reverse transcription. For example, if the above-mentioned magenta toner passes through the cyan transfer position on the entire white background, the amount of toner on the intermediate transfer belt that reaches the black transfer position is the yellow solid portion (4.287 g / m 2 ), yellow and magenta colors. It is estimated to be the overlapped portion (9.025 g / m 2 ), whereas if there is no black color overlap, the amount of reverse transfer toner to the black photoconductor is 0.214 g / m 2 for the yellow solid portion and yellow / magenta color. It can be calculated as 0.451 g / m 2 of the overlapped portion.
ここで0.25g/m2の自色転写残トナーの画像面積率から総自色転写残トナー量CNが算出できる。 Here, the total amount of self-colored transfer residual toner CN can be calculated from the image area ratio of the self-colored transfer residual toner of 0.25 g / m 2.
次に0.214g/m2のイエローベタ(マゼンタ、シアン、ブラックは画像なし)の面積率から求まる逆転写トナー量Bn1と、0.451g/m2のイエロー/マゼンタ色重ね部(シアン、ブラックは画像なし)の面積率から求まる逆転写トナー量Bn2との和から総逆転写トナー量BNが算出できる。ここでは印字がベタ部(100%濃度)である場合について一例として説明したが、画像濃度が薄く感光体上トナー量が少ない場合には、画像パターンから得られる濃度情報に基づいて、中間転写ベルト上のトナー量及び逆転写トナー量を算出すればよい。画像形成装置の感光体上のトナー量、転写効率、逆転写率については、あらかじめ測定して把握すればよい。 Next, the amount of reverse transfer toner Bn1 obtained from the area ratio of 0.214 g / m 2 yellow solid (no image for magenta, cyan, and black) and the yellow / magenta color layered portion (cyan, black ) of 0.451 g / m 2 The total amount of reverse transfer toner BN can be calculated from the sum of the amount of reverse transfer toner Bn2 obtained from the area ratio (without image). Here, the case where the printing is a solid portion (100% density) has been described as an example, but when the image density is low and the amount of toner on the photoconductor is small, the intermediate transfer belt is based on the density information obtained from the image pattern. The above toner amount and the reverse transfer toner amount may be calculated. The amount of toner, transfer efficiency, and reverse transfer rate on the photoconductor of the image forming apparatus may be measured and grasped in advance.
このように各色に対して推定される自色転写残トナー量CNと総逆転写トナー量BNとの比較から、ブラシローラー62の清掃条件を、P1、P3、またはP5に切り替えることができる。このP1では、自色転写残トナーの回収に有利でブラシローラー等の部材へのストレスが少ない。P3では、自色転写残トナーの回収と逆転写トナーの回収と両立できる。P5は、より逆転写トナーの回収に有利で自色転写残トナーの回収に不利である。
From the comparison between the self-colored transfer residual toner amount CN and the total reverse transfer toner amount BN estimated for each color in this way, the cleaning condition of the
(変形例)
(転写電圧から逆転写率を推定する場合)
以上の説明では、画像パターンから予め見積もった一定の逆転写率に基づいて逆転写トナー量を推定する方法について説明したが、以下に説明する変形例のように転写電圧を考慮した逆転写率に基づいて逆転写トナー量を推定するようにしてもよい。
(Modification example)
(When estimating the reverse transfer rate from the transfer voltage)
In the above description, the method of estimating the amount of reverse transfer toner based on a constant reverse transfer rate estimated in advance from the image pattern has been described, but the reverse transfer rate in consideration of the transfer voltage is obtained as in the modification described below. The amount of reverse transfer toner may be estimated based on this.
一般的に転写電圧が高いほど逆転写トナーは多くなることが知られている。図13は、マゼンタ用の作像部31における転写電圧と感光体ドラム311へのイエロートナーの逆転写トナー量の関係を示す図である。図13から、転写電圧を高くするほどイエローの逆転写トナー量が増えていることが分かる。
It is generally known that the higher the transfer voltage, the greater the amount of reverse transfer toner. FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the transfer voltage in the magenta
逆転写トナーは以下のように発生すると考えられる。1次転写部34に印加する転写電圧が高くなると、転写位置Ptにおいて中間転写ベルト33を介して感光体ドラム311に流れる電流が大きくなる。その領域にトナーが存在するとトナーの電荷が減衰し、トナー本来の帯電特性と逆の極性に荷電するトナーが発生する。その結果、転写電界によって本来の帯電特性のトナーとは逆に中間転写ベルト33から感光体ドラム311に移動するトナー(逆転写トナー)が発生する。
Reverse transfer toner is considered to be generated as follows. When the transfer voltage applied to the
一般的に転写前の感光体表面電位は背景部(白地部)で−600V程度、ベタ部で−50V程度である。転写電圧は感光体ドラム311上のベタ部(−50Vの表面電位)に存在するトナーを中間転写ベルト33上に転写するのに適した電圧を1次転写部34に印加する。例えば、転写に適した電圧として中間転写ベルト表面が500Vとなるように1次転写部34に転写電圧を印加する場合、ベタ部での中間転写ベルト33と感光体ドラム311間の電位差は550Vとなるが、背景部では感光体表面電位の影響で1100Vの電位差が生じる。自色(例えばマゼンタとする)のトナーを中間転写ベルト33転写する場合、トナーはベタ部に存在するため背景部の電位差は問題にならないが、背景部に上流色のトナー(例えばイエローとする)が存在する場合がある。その場合は感光体ドラム311と中間転写ベルト33の電位差が大きくなり、それによって流れる過剰電流によりイエロートナーの荷電が逆極性となる。それによって、中間転写ベルト33から感光体ドラム311に逆転写するトナーが発生する。したがって、逆転写トナーの発生率(逆転写率)は1次転写部34に印加されている転写電圧から推定できる。上述のように背景部は感光体表面との電位差が大きくなるため逆転写トナーが発生しやすいが、転写電圧を大きくした場合、ベタ部でも逆転写トナーは発生する。一方、転写電圧が高くても中間転写ベルト33上に上流色のトナーが存在しない場合、下流色で逆転写トナーは発生しない。
Generally, the surface potential of the photoconductor before transfer is about −600 V in the background portion (white background portion) and about -50 V in the solid portion. As the transfer voltage, a voltage suitable for transferring the toner existing in the solid portion (surface potential of −50 V) on the
(制御方法)
次に、図14および図15を参照して、本実施形態に係る画像形成装置100の制御方法について説明する。図14は、制御部10により実行される制御の手順を示すフローチャートである。図15はそのサブルーチンである。これらの制御は、並び順で2番目以降(M、C、K)の作像部31のブラシローラー62の清掃条件の設定に用いられる。この清掃条件の設定により、各色の作像部31のクリーニングブレード66へ到達するトナー量を調整、すなわち、感光体ドラム311への潤滑剤供給量(塗布量)の安定化を図るものである。
(Control method)
Next, a control method of the
(ステップS110)
最初に、印刷ジョブを受け付ける。
(Step S110)
First, accept the print job.
(ステップS120)
印刷ジョブを受け付けることによって、ジョブ開始信号が画像形成部30に入力され、画像形成条件を設定する。この画像形成条件には、1次転写部34に印加される転写電圧の設定値が含まれる。この設定は、画像形成装置100の立ち上げ時や、ジョブ開始時に実際に転写電圧を変更して求められる適正値や、雰囲気条件や画像情報を基に装置本体に格納されたテーブルから求める適正値に基づいて設定される。
(Step S120)
By accepting the print job, the job start signal is input to the
このステップS120で設定した設定値は、記憶部20に記憶されるため、その転写電圧の設定値に基づいて逆転写率を算出することもできる。転写電圧と逆転写トナー率の関係は装置本体に参照テーブルとして、予め記憶部20に記憶しておけばよい。
Since the set value set in step S120 is stored in the
(ループ処理(S130〜S137))
次に、2番目(マゼンタ)から最終色(ブラック)までの対象色について順に清掃条件設定ループを実行する。
(Loop processing (S130 to S137))
Next, the cleaning condition setting loop is executed in order for the target colors from the second (magenta) to the final color (black).
(ステップS131)
この処置では、総逆転写トナー量BNを判定する。以下、ステップS131の処理を、図6に示すサブルーチンに基づいて説明する。
(Step S131)
In this procedure, the total reverse transfer toner amount BN is determined. Hereinafter, the process of step S131 will be described based on the subroutine shown in FIG.
(ステップS210)
最初に、各色の画像面積率を算出する。これは印刷ジョブに含まれる画像データから算出できる。
(Step S210)
First, the image area ratio of each color is calculated. This can be calculated from the image data included in the print job.
(ステップS220)
次に、対象色(ここではマゼンタ)の転写電圧と画像面積率と色の重複の情報から各転写位置直前の中間転写ベルト上のトナー量A1,A2・・・Anを求める。具体的には、対象色(マゼンタ)の白地部に上流色のトナー画像がある画素、すなわちイエロー(マゼンタは画像なし)の画素数およびその濃度情報から中間転写ベルト上のトナー量A1,A2・・・Anを求める。例えば、イエローベタ部の画素であれば4.75g/m2でトナーが中間転写ベルト上に付着するので、これに画素の面積を乗じればよい。なお、1〜nの数字は、画像領域を主走査方向にn個に分割したそれぞれの領域を示している。
(Step S220)
Next, the toner amounts A1, A2 ... An on the intermediate transfer belt immediately before each transfer position are obtained from the transfer voltage of the target color (magenta in this case), the image area ratio, and the information of color overlap. Specifically, the amount of toner on the intermediate transfer belt A1, A2, based on the number of pixels in which the toner image of the upstream color is on the white background of the target color (magenta), that is, the number of pixels in yellow (no image in magenta) and its density information.・ ・ Find An. For example, in the case of a pixel having a solid yellow portion, toner adheres to the intermediate transfer belt at 4.75 g / m 2, and this may be multiplied by the area of the pixel. The numbers 1 to n indicate the respective regions in which the image region is divided into n in the main scanning direction.
(ステップS230)
中間転写ベルト上のトナー量A1・・・Anが算出されると、ステップS120で設定した自色の転写電圧の情報から参照テーブルを用いて逆転写率が導き出され、これを用いて逆転写トナー量B1・・・Bnが算出される。
(Step S230)
When the amount of toner A1 ... An on the intermediate transfer belt is calculated, the reverse transfer rate is derived from the information of the transfer voltage of the own color set in step S120 using the reference table, and the reverse transfer toner is derived using this. The amounts B1 ... Bn are calculated.
(ステップS240)
B1・・・Bnから各色における総逆転写トナー量BNを算出し、処理を図14の制御に戻す。
(Step S240)
The total reverse transfer toner amount BN for each color is calculated from B1 ... Bn, and the process is returned to the control shown in FIG.
(ステップS132)
ここでは、ステップS131で算出した、総逆転写トナー量BNが、所定の閾値B0以上か否かを判断する。総逆転写トナー量BNが、閾値B0以上であれば処理をステップS133に進め、閾値B0未満であれば処理をステップS137に進める。
(Step S132)
Here, it is determined whether or not the total reverse transfer toner amount BN calculated in step S131 is equal to or greater than the predetermined threshold value B0. If the total reverse transfer toner amount BN is equal to or greater than the threshold value B0, the process proceeds to step S133, and if it is less than the threshold value B0, the process proceeds to step S137.
(ステップS133)
ここでは、自色の転写効率と自色の面積率から自色の総転写残トナー量CNを算出する。自色の転写効率は、ステップS120で設定した転写電圧の情報から、記憶部20に記憶している参照テーブルを用いて導き出してもよく、予め設定した所定の転写効率(例えば95%)を用いてもよい。自色の面積率は、ステップS210で算出した値を用いる。そして自色の面積率から画像形成する総トナー量を求め、これに転写効率から求めた転写残率(=1−転写効率)を乗じることで、総転写残トナー量CNを算出できる。
(Step S133)
Here, the total transfer residual toner amount CN of the own color is calculated from the transfer efficiency of the own color and the area ratio of the own color. The self-colored transfer efficiency may be derived from the transfer voltage information set in step S120 using a reference table stored in the
(ステップS134)
次にステップS131で求めた総逆転写トナー量BNと、ステップS133で求めた総転写残トナー量CNを比較する。総逆転写トナー量BNが、総転写残トナー量CN以上であれば処理をステップS135に進め、総転写残トナー量CN未満であれば処理をステップS136に進める。
(Step S134)
Next, the total reverse transfer toner amount BN obtained in step S131 and the total transfer residual toner amount CN obtained in step S133 are compared. If the total reverse transfer toner amount BN is greater than or equal to the total transfer residual toner amount CN, the process proceeds to step S135, and if the total reverse transfer toner amount BN is less than the total transfer residual toner amount CN, the process proceeds to step S136.
(ステップS136)
ブラシローラー62の清掃条件を、逆転写トナー優先条件、すなわちP5条件に設定する。
(Step S136)
The cleaning condition of the
(ステップS137)
ブラシローラー62の清掃条件を、転写残トナー優先条件、すなわちP3条件に設定する。
(Step S137)
The cleaning condition of the
(ステップS138)
ブラシローラー62の清掃条件は、通常条件のまま、すなわちP1条件に設定する。
(Step S138)
The cleaning condition of the
ここで、P1、P3、P5の各清掃条件は図6で説明したとおりである。下記に再掲する。
P1(転写残トナー優先条件):ブラシ印加バイアス高(第3電圧)、回転速度低、
P3(中間条件):ブラシ印加バイアス中(第1電圧)、回転速度高、
P5(逆転写トナー優先条件):ブラシ印加バイアス低(第2電圧)、回転速度高。
Here, the cleaning conditions of P1, P3, and P5 are as described with reference to FIG. Reprinted below.
P1 (transfer residual toner priority condition): brush application bias high (third voltage), rotation speed low,
P3 (intermediate condition): During brush application bias (first voltage), high rotation speed,
P5 (reverse transfer toner priority condition): brush application bias low (second voltage), rotation speed high.
(S138)
以上のループ処理(S130−S138)を最終色(ブラック)まで順に繰り返す。最終色の作像部31の清掃条件の設定が終了すれば、処理をステップS140に進める。
(S138)
The above loop processing (S130-S138) is repeated in order until the final color (black). When the setting of the cleaning condition of the final color
(S140)
これまでに設定した清掃条件で、各色の作像部31のクリーニング装置314を作動させて、印刷を実行し、制御を終了する。未完了の印刷が残っている場合には、ステップ120以下の処理を繰り返してもよい。
(S140)
Under the cleaning conditions set so far, the
このように、本実施形態では上述の制御をすることで、逆転写トナー量に応じて下流色のクリーニングブレードに到達するトナー量(残転写トナーおよび逆転写トナー)の増加を抑制する事が可能となり、クリーニングブレードにおけるスリヌケを防止できる。また潤滑剤を塗布する系であれば、感光体上の潤滑剤量の変動範囲を小さくでき、塗布量を一定範囲内に保つことが出来る。 As described above, in the present embodiment, by performing the above control, it is possible to suppress an increase in the amount of toner (residual transfer toner and reverse transfer toner) reaching the cleaning blade of the downstream color according to the amount of reverse transfer toner. Therefore, it is possible to prevent the cleaning blade from slipping. Further, in the case of a system in which a lubricant is applied, the fluctuation range of the amount of the lubricant on the photoconductor can be reduced, and the coating amount can be kept within a certain range.
なお、上述のとおり、画像面積率は作像部の順番で影響の度合いが異なる。2色目の作像部であるマゼンタには、イエロートナーのみが影響するが、シアンの作像部にはイエロートナーとマゼンタトナー、ブラックの作像部にはイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーが影響する。従ってより正確に、クリーニングブレードに到達するトナー量や、感光体上の潤滑剤量を制御するためには、本実施形態のように自色ユニットの上流側全ての色の画像面積率を基に逆転写トナー量を求めることが好ましい。 As described above, the degree of influence of the image area ratio differs depending on the order of the image forming portions. Only yellow toner affects the magenta, which is the second color image area, but yellow toner and magenta toner affect the cyan image area, and yellow toner, magenta toner, and cyan toner affect the black image area. do. Therefore, in order to more accurately control the amount of toner reaching the cleaning blade and the amount of lubricant on the photoconductor, the image area ratio of all colors on the upstream side of the self-coloring unit is used as in the present embodiment. It is preferable to determine the amount of reverse transfer toner.
(第2の実施形態)
上述の実施形態では、予め定めた一定の逆転写率または、転写電圧の設定情報および参照テーブルにより求めた逆転写率と、画像データを用いて逆転写トナー量を算出していた。以下に示す第2の実施形態では、測定により求めた逆転写率を用いて、逆転写トナー量を算出するものである。
(Second Embodiment)
In the above-described embodiment, the amount of reverse transfer toner is calculated by using a predetermined constant reverse transfer rate, the reverse transfer rate obtained from the transfer voltage setting information and the reference table, and the image data. In the second embodiment shown below, the amount of reverse transfer toner is calculated using the reverse transfer rate obtained by measurement.
図16は、第2の実施形態に係る画像形成装置100の作像部31周辺の構成を示す図である。同図に示す画像形成装置100では、中間転写ベルト33に対向して、2つのセンサー94、95が配置されている。中間転写ベルト33の移動方向において、センサー94は、転写位置Ptよりも上流側に配置され、センサー95は下流側に配置されている。センサー94、95はそれぞれ、発光部と受光部を備える光学センサーであり、中間転写ベルト33上のトナー画像の濃度を測定する。
FIG. 16 is a diagram showing a configuration around an
図17は、第2実施形態の制御部10が実行する逆転写率を求める制御を示すフローチャートである。
FIG. 17 is a flowchart showing a control for obtaining the reverse transcription rate executed by the
(ステップS310)
逆転写率測定モードの実行を開始する指示を待つ。逆転写率測定モードの実行は、所定の期間毎(例えば1日毎)、または、所定のトリガー(例えば画像形成装置の電源立ち上げ時)が入力されたときに行う。あるいは、印刷を実行する際に、連続して搬送される用紙の紙間、または用紙の前後位置で行うようにしてもよい。この場合は、印刷ジョブの実行開始がトリガーとなる。あるいは、ユーザーの操作パネル50への操作により実行開始するようにしてもよい。実行開始指示が入力された場合、処理をステップS320に進める。
(Step S310)
Wait for an instruction to start executing the reverse transcription rate measurement mode. The reverse transcription rate measurement mode is executed every predetermined period (for example, every day) or when a predetermined trigger (for example, when the power supply of the image forming apparatus is turned on) is input. Alternatively, when printing is executed, it may be performed between the sheets of the continuously conveyed sheets or at the front-rear position of the sheets. In this case, the start of execution of the print job is the trigger. Alternatively, the execution may be started by the user's operation on the
(S320)
予め記憶部20に記憶されている評価パッチ用の画像データに基づいて、トナー画像を形成する。例えば2色目の作像部31の逆転写率を算出するのであれば、イエローベタ(マゼンタは画像なし)のトナー画像を形成する。
(S320)
A toner image is formed based on the image data for the evaluation patch stored in the
(S330)
上流側のセンサー94で、転写位置Ptよりも上流側の中間転写ベルト33上のトナー画像の光学濃度を測定し、測定値からトナー量M1を算出する。トナー量の算出は、得られた光学濃度から、予め記憶部20に記憶している換算テーブルを用いて、トナー量に換算することで行える。
(S330)
The
(S340)
同様に、下流側のセンサー95で、転写位置Ptよりも下流側の中間転写ベルト33上のトナー量M2を算出する。
(S340)
Similarly, the
(S350)
ステップS340、S350で算出したトナー量M1、M2から逆転写率(M2/M1)を算出し、これを記憶部20に記憶して終了する。
(S350)
The reverse transfer rate (M2 / M1) is calculated from the toner amounts M1 and M2 calculated in steps S340 and S350, and this is stored in the
このように、第2の実施形態においては、第1の実施形態と同様の効果が得られるとともに、逆転写率を測定するので、より精度よく、クリーニングブレード66に到達するトナー量の判定を行うことが可能となる。なお、逆転写率測定をする場合においても、クリーニングブレード66に到達する逆転写トナー量をトナー量も考慮して、図14、図15で示したようなプレ清掃部の清掃条件の設定を行うようにしてもよい。
As described above, in the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment is obtained, and the reverse transfer rate is measured, so that the amount of toner reaching the
(変形例)
図18は、変形例に係る画像形成装置の作像部周辺の構成を示す図である。なお、同図においては、クリーニング装置314の筐体および搬送部材の図示は省略している。図2に示す実施形態に係る作像部に比較して、図18に示す変形例においては、2つのブラシローラー621、622を設けている。
(Modification example)
FIG. 18 is a diagram showing a configuration around an image forming portion of the image forming apparatus according to the modified example. In the figure, the housing of the
上流側のブラシローラー621は、専ら感光体ドラム311表面の清掃を行い、プレ清掃部として機能する。下流側のブラシローラー622は、専ら潤滑剤の塗布に用いるものであり塗布部として機能する。このブラシローラー622は、潤滑剤供給部63から潤滑剤を掻き取って、感光体ドラム311表面に塗布する。また、その下流側には、潤滑剤固定化部材69を設けている。この潤滑剤固定化部材69は、ブラシローラー622によって感光体上へ潤滑剤をさらに、感光体上に延展塗布する機能とともに過剰な潤滑剤粒子を排除する機能を有する。潤滑剤固定化部材としては、例えば、クリーニングブレード66と同様に、ウレタンゴム等の弾性体よりなる平板状のブレードを用いる。
The
図18に示すような変形例の画像形成装置とすることで、感光体上に供給する潤滑剤の量とは関係なく、プレ清掃部の清掃条件を制御できる。その反面、第1、第2の実施形態に係る画像形成装置では、プレ清掃部材の機能と潤滑剤塗布の機能を1つのブラシローラー62が担っており、図18の変形例に比べて部品点数を減らし、コスト増大を防ぐことができるというメリットがある。
By using the image forming apparatus of the modified example as shown in FIG. 18, the cleaning condition of the pre-cleaning portion can be controlled regardless of the amount of the lubricant supplied on the photoconductor. On the other hand, in the image forming apparatus according to the first and second embodiments, one
(他の変形例)
以上に説明した画像形成装置の構成は、上記の実施形態および変形例の特徴を説明するにあたって主要構成を説明したのであって、上記の構成に限られない。また、一般的な画像形成装置が備える構成を排除するものではない。
(Other variants)
The configuration of the image forming apparatus described above is not limited to the above configuration, as the main configuration has been described in explaining the features of the above-described embodiment and modification. Further, the configuration provided in the general image forming apparatus is not excluded.
例えば、上述の実施形態では、より正確にクリーニングブレードに到達するトナー量や、感光体上の潤滑剤量を制御するために、自色ユニットの上流側全ての色の画像面積率を基に逆転写トナー量を求めていたが、これに限られない。処理の複雑化を避けるために簡略化してもよい。例えば、最上流色のイエローのトナーは下流の全ての作像部に影響するため、シアンやブラックの作像部の算出に関して、最上流色の画像面積率だけを考慮するようにしてもよい。 For example, in the above-described embodiment, in order to more accurately control the amount of toner reaching the cleaning blade and the amount of lubricant on the photoconductor, the color is reversed based on the image area ratio of all colors on the upstream side of the self-coloring unit. I was looking for the amount of copy toner, but it is not limited to this. It may be simplified to avoid complication of processing. For example, since the yellow toner of the most upstream color affects all the image forming portions of the downstream color, only the image area ratio of the upstream color may be considered in the calculation of the image forming portion of cyan or black.
また、上述の実施形態では、判定した逆転写トナー量に基づいて、ブラシローラーの回転速度とブラシ印加電圧の両方を制御したが、いずれか一方のみを制御するようにしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, both the rotation speed of the brush roller and the brush applied voltage are controlled based on the determined amount of reverse transfer toner, but only one of them may be controlled.
さらに、画像形成装置を動作させる制御プログラムは、USBメモリー、フレキシブルディスク、CD−ROM等のコンピューター読み取り可能な記録媒体によって提供されてもよいし、インターネット等のネットワークを介してオンラインで提供されてもよい。この場合、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録された制御プログラムは、通常、メモリーやストレージ等に転送され記憶される。また、この制御プログラムは、たとえば、単独のアプリケーションソフトとして提供されてもよいし、画像形成装置の一機能としてその各装置のソフトウェアに組み込んでもよい。 Further, the control program for operating the image forming apparatus may be provided by a computer-readable recording medium such as a USB memory, a flexible disk, or a CD-ROM, or may be provided online via a network such as the Internet. good. In this case, the control program recorded on the computer-readable recording medium is usually transferred to and stored in a memory, storage, or the like. Further, this control program may be provided as a single application software, or may be incorporated into the software of each device as a function of the image forming device.
100 画像形成装置
10 制御部
30 画像形成部
31 作像部
311 感光体ドラム(像担持体)
312 帯電極
313 現像装置
314 クリーニング装置
61 筐体
62 ブラシローラー(プレ清掃部)
62a ブラシ毛
62b 回転軸
63 潤滑剤供給部
63a 固形潤滑剤
63b ホルダー
63c 弾性部材
64 フリッカー部材
65 搬送部材
66 クリーニングブレード
67 ホルダー
315 イレーサーランプ
32 露光部
33 中間転写ベルト(中間転写体)
34 1次転写部(転写部材)
35 2次転写部
36 定着装置
37 ベルトクリーニング部
40 給紙搬送部
50 操作パネル
100
312
62a Brush bristles
34 Primary transfer unit (transfer member)
35 Secondary transfer unit 36
Claims (16)
前記中間転写体に移動方向に沿って順次配置され、それぞれ異なる色のトナー画像を形成し、転写位置で前記中間転写体に転写する複数の作像部と、
制御部と、を備えた画像形成装置であって、
それぞれの前記作像部は、
像担持体と、
前記像担持体上にトナー画像を形成する現像装置と、
前記中間転写体へ転写した後の前記像担持体上の残トナーの一部を除去するプレ清掃部と、
前記像担持体の回転方向において、前記プレ清掃部よりも下流側で、かつ、前記現像装置よりも上流側で、前記像担持体に当接し、前記残トナーを除去するクリーニングブレードと、を備え、
前記制御部は、前記中間転写体の移動方向上流側から2番目以降の前記作像部において、上流側で前記中間転写体上に転写されているトナー画像が、前記像担持体に逆転写する逆転写トナー量を判定し、判定した前記逆転写トナー量に基づいて、前記プレ清掃部の清掃条件を設定し、前記クリーニングブレードに到達するトナー量を調整する、画像形成装置。 An intermediate transfer body to which the toner image is transferred, and
A plurality of image forming portions that are sequentially arranged on the intermediate transfer body along the moving direction, form toner images of different colors, and are transferred to the intermediate transfer body at the transfer position.
An image forming apparatus equipped with a control unit.
Each of the image forming parts
Image carrier and
A developing device that forms a toner image on the image carrier,
A pre-cleaning unit that removes a part of the residual toner on the image carrier after transfer to the intermediate transfer body, and
A cleaning blade that abuts on the image carrier and removes the residual toner is provided on the downstream side of the pre-cleaning unit and on the upstream side of the developing device in the rotation direction of the image carrier. ,
In the control unit, in the image forming unit second and subsequent from the upstream side in the moving direction of the intermediate transfer body, the toner image transferred on the intermediate transfer body on the upstream side is reverse-transferred to the image carrier. An image forming apparatus that determines the amount of reverse transfer toner, sets cleaning conditions for the pre-cleaning unit based on the determined amount of reverse transfer toner, and adjusts the amount of toner that reaches the cleaning blade.
前記制御部は、判定した前記逆転写トナー量に基づいて、前記ブラシローラーの回転速度、および/または前記ブラシローラーに印加する印加電圧を設定する、請求項1に記載の画像形成装置。 The pre-cleaning unit is a brush roller that comes into contact with the image carrier and rotates.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit sets the rotation speed of the brush roller and / or the applied voltage applied to the brush roller based on the determined amount of reverse transfer toner.
前記転写残トナー量が前記逆転写トナー量よりも多い場合に前記ブラシローラーに印加する印加電圧を第1電圧に設定し、
前記転写残トナー量が前記逆転写トナー量よりも少ない場合に前記印加電圧を前記第1電圧よりもトナーの帯電極性と同極性側にシフトした第2電圧に設定する、請求項4に記載の画像形成装置。 The control unit
When the amount of residual transfer toner is larger than the amount of reverse transfer toner, the applied voltage applied to the brush roller is set to the first voltage.
The fourth aspect of claim 4, wherein when the transfer residual toner amount is smaller than the reverse transfer toner amount, the applied voltage is set to a second voltage shifted to the same polarity side as the charging polarity of the toner from the first voltage. Image forming device.
前記制御部は、前記センサーの出力から、前記中間転写体のトナーが前記作像部の前記像担持体へ逆転写する逆転写率を算出し、算出した前記逆転写率を用いて、前記逆転写トナー量を判定する、請求項8から請求項13のいずれかに記載の画像形成装置。 Further, a sensor for measuring the amount of toner on the intermediate transfer body is provided at each position on the upstream side and the downstream side of the transfer position of the image forming portion to be determined.
The control unit calculates the reverse transfer rate at which the toner of the intermediate transfer body reverse-transfers to the image carrier of the image-forming unit from the output of the sensor, and uses the calculated reverse transfer rate to perform the reverse transfer. The image forming apparatus according to any one of claims 8 to 13, which determines the amount of copy toner.
前記中間転写体の移動方向上流側から2番目以降の前記作像部のそれぞれにおいて、
上流側で前記中間転写体上に転写されているトナー画像が、前記像担持体に逆転写する逆転写トナー量を判定するステップと、
判定した前記逆転写トナー量により、前記プレ清掃部の清掃条件を設定するステップと、
設定した清掃条件で、前記プレ清掃部を作動させ、前記クリーニングブレードに到達するトナー量を調整するステップと、
を含む、制御方法。 Are sequentially arranged along the moving direction of the intermediate transfer body, the different color toner images respectively formed, comprises a plurality of image forming portions to be transferred to said intermediate transfer member at the transfer position, the imaging unit, the image bearing member A developing device that forms a toner image on the image carrier, a pre-cleaning unit that removes a part of residual toner on the image carrier after being transferred to the intermediate transfer at the transfer position, and the above. An image including a cleaning blade that abuts on the image carrier and removes the residual toner on the downstream side of the pre-cleaning portion and on the upstream side of the developing device in the rotation direction of the image carrier. It is a control method of the forming device.
In each of the image forming portions after the second from the upstream side in the moving direction of the intermediate transfer body,
A step of determining the amount of reverse-transferred toner in which the toner image transferred onto the intermediate transfer member on the upstream side is reverse-transferred to the image-bearing body.
A step of setting cleaning conditions for the pre-cleaning unit based on the determined amount of reverse transfer toner, and
A step of operating the pre-cleaning unit under the set cleaning conditions and adjusting the amount of toner reaching the cleaning blade, and
Control methods, including.
前記中間転写体に移動方向に沿って順次配置され、それぞれ異なる色のトナー画像を形成し、転写位置で前記中間転写体に転写する複数の作像部と、A plurality of image forming portions that are sequentially arranged on the intermediate transfer body along the moving direction, form toner images of different colors, and are transferred to the intermediate transfer body at the transfer position.
制御部と、を備えた画像形成装置であって、An image forming apparatus equipped with a control unit.
それぞれの前記作像部は、Each of the image forming parts
像担持体と、Image carrier and
前記像担持体上にトナー画像を形成する現像装置と、A developing device that forms a toner image on the image carrier,
前記中間転写体へ転写した後の前記像担持体上の残トナーの一部を除去するプレ清掃部と、A pre-cleaning unit that removes a part of the residual toner on the image carrier after transfer to the intermediate transfer body, and
前記像担持体の回転方向において、前記プレ清掃部よりも下流側で、かつ、前記現像装置よりも上流側で、前記像担持体に当接し、前記残トナーを除去するクリーニングブレードと、A cleaning blade that abuts on the image carrier and removes the residual toner on the downstream side of the pre-cleaning portion and on the upstream side of the developing device in the rotation direction of the image carrier.
潤滑剤を固めた固形潤滑剤と、該固形潤滑剤から掻き取った潤滑剤を前記像担持体表面に供給する塗布部と、A solid lubricant obtained by solidifying the lubricant, a coating portion for supplying the lubricant scraped from the solid lubricant to the surface of the image carrier, and a coating portion.
を備え、With
前記制御部は、前記中間転写体の移動方向上流側から2番目以降の前記作像部において、上流側で前記中間転写体上に転写されているトナー画像が、前記像担持体に逆転写する逆転写トナー量を判定し、判定した前記逆転写トナー量に基づいて、前記プレ清掃部の清掃条件を設定し、前記クリーニングブレードに到達するトナー量を調整し、In the control unit, in the image forming unit second and subsequent from the upstream side in the moving direction of the intermediate transfer body, the toner image transferred on the intermediate transfer body on the upstream side is reverse-transferred to the image carrier. The amount of reverse transfer toner is determined, and based on the determined amount of reverse transfer toner, the cleaning conditions of the pre-cleaning portion are set, and the amount of toner reaching the cleaning blade is adjusted.
前記プレ清掃部は、前記像担持体に接触し、回転するブラシローラーであり、The pre-cleaning unit is a brush roller that comes into contact with the image carrier and rotates.
前記制御部は、前記清掃条件として、前記ブラシローラーの回転速度、および/または前記ブラシローラーに印加する印加電圧を設定する、画像形成装置。The control unit is an image forming apparatus that sets the rotation speed of the brush roller and / or the applied voltage applied to the brush roller as the cleaning condition.
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