JP4096517B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真記録方式、静電記録方式、イオノグラフィー、磁気記録方式等の画像形成方式を採用する画像形成装置に係り、像担持体上に静電潜像等の潜像を形成し、この潜像をトナーで現像してトナー像とし、このトナー像を用紙、OHPシート等の記録シート上に転写定着させて記録画像を形成する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、画像形成装置においては、像担持体上に形成したトナー像を記録シート上に転写した後、この像担持体上に残留した残トナーをクリーニング装置で回収し、この回収トナーを一時的に回収容器に蓄積し、回収トナー量が一定量に達したところで廃棄することが行われている。
【0003】
また、フルカラー画像形成装置においては、パーソナルコンピュータやワークステーション等のホスト機器から画像データを受け取り、この画像データを基にイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の4色に色分解し、この色分解された画像情報により像担持体で各色のトナー像を形成し、この各色のトナー像を中間転写ロールや中間転写ベルト等の中間転写体上で重ね合わせ、次いで一括して記録シート上に転写してフルカラー画像を得ているものがあるが、この場合も上記と同様に、像担持体上や中間転写体上に残留した残トナーをクリーニング装置で回収し、この回収トナーを一時的に回収容器に蓄積し、回収トナー量が一定量に達したところで廃棄することが行われている。
【0004】
そして、このような画像形成装置においては、像担持体上や中間転写体上に残留した残トナーを除去するクリーニング工程は、残トナーがそのまま記録画像におけるゴースト、かぶり等の汚れや混色等による色むら等の原因になることから、極めて重要な工程とされている。
【0005】
しかるに、近年、環境保護の問題がクローズアップされるに伴い、このようにして回収され、廃棄される残トナーについても、できるだけその回収量を低減することが要求され、また、回収された残トナーの再利用を図ることが求められている。
【0006】
また、このような環境保護のための廃棄物量の低減や廃棄物の再利用の問題は、単に像担持体や中間転写体から回収される残トナーに止まらず、画像形成装置を形成する種々の構成部品についても要請されているが、像担持体や中間転写体にクリーニング装置を付設すると、このクリーニング装置のクリーニングブレードやクリーニングブラシがこれら像担持体や中間転写体の表面に摺接し、これが摩耗の原因になって像担持体や中間転写体の長寿命化を図る上での障害になっている。
【0007】
そこで、このような観点から、従来においても種々の提案がされている。例えば、特開平 8-314,231号公報においては、像担持体上に形成したトナー像を中間転写体上に一次転写した後、この中間転写体上のトナー像を記録シート上に二次転写させる画像形成装置において、中間転写体には二次転写時に中間転写体上に残留した残トナーと逆極性の電圧を印加し、これによって中間転写体上の残トナーを転写ロール上に移動させて除去するようにし、中間転写体でのクリーニングを不要にしてその摩耗を抑制することが記載されている。
【0008】
また、特開平 9-197,750号公報には、像担持体上に形成したトナー像を中間転写体上に一次転写した後、この中間転写体上のトナー像を記録シート上に二次転写させる画像形成装置において、中間転写体に残トナーを一時的に回収するトナー回収部材を配置し、二次転写開始時にこのトナー回収部材を中間転写体に当接させて残トナーを回収し、二次転写終了後にトナー回収部材に回収された残トナーを中間転写体上に移動させ、更にトナー回収部材を中間転写体から離間させて残トナーを中間転写体から像担持体上に移動させ、この像担持体上に移動させた残トナーを像担持体に付設したクリーニング装置で回収することが記載されている。
【0009】
更に、特開平10-161,425号公報には、トナー中に、このトナーより小粒径でトナーに対して帯電極性が逆極性側にある少なくとも2種類の異なる微粒子を添加し、転写工程で少なくとも1種類の微粒子を像担持体上に残留させ、現像工程ではこの微粒子を介して像担持体上にトナー像を形成せしめ、これによってトナー像と像担持体との間の付着力を低減し、トナー像の転写効率を顕著に向上させ、クリーニング装置を用いることなくゴーストやかぶり等の無い記録画像を形成することが記載されている。
【0010】
しかしながら、特開平 8-314,231号公報や特開平 9-197,750号公報に記載の方法では、像担持体回りのクリーニング装置を省略することができず、また、像担持体上や中間転写体上から回収される残トナーの回収量を低減することもできないという問題もある。
【0011】
そこで、本発明者らは、図19に示すようなカラー画像形成装置を構成し、特開平10-161,425号公報に記載されたようなトナー像の転写効率を顕著に向上せしめて残トナーの発生量を可及的に低減し、像担持体回りでのクリーニング装置を省略する方法を、例えば特開平 10-78,686号公報に開示されているような4つの像担持体を有する、いわゆるタンデム型フルカラー画像形成装置に適用することを試みた。
【0012】
すなわち、図19に示すタンデム型フルカラー画像形成装置において、イエロー(Y)用とマゼンタ(M)用の2つの像担持体10, 20は一方の第一の中間転写ロール51に接触し、また、シアン(C)用とブラック(K)用の他の2つの像担持体30, 40は他方の第一の中間転写ロール52に接触し、更に、これら一対の第一の中間転写ロール51, 52は第二の中間転写ロール53に接触し、ここに示された4つの像担持体10, 20, 30, 40が共通の接線を有するように構成している。そして、これら4つの像担持体10, 20, 30, 40には、それぞれその周囲に、帯電ロール(接触型帯電装置)11, 21, 31, 41、露光装置12, 22, 32, 42、及び現像装置13, 23, 33, 43がそれぞれ互いに同じ位置関係で配設されており、各装置の種類毎に部品の共通化が図られている。なお、各現像装置13, 23, 33, 43は、現像ロール131 、現像剤量規制部材132 、現像剤搬送部材133 、及び現像剤を搬送し、また、攪拌するオーガー134 を備えている。
【0013】
従って、このタンデム型フルカラー画像形成装置においては、2つの像担持体10, 20で形成された各単色トナー像は第一の中間転写ロール51に転写された後に第二の中間転写ロール53に転写され、また、2つの像担持体30, 40で形成された各単色トナー像は第一の中間転写ロール52に転写された後に第二の中間転写ロール53に転写され、この第二の中間転写ロール53上で重ね合わされ、次いで搬送ロール91により上記第二の中間転写ロール53に接触する最終転写ロール61との間に搬送されてきた用紙(記録シート)P上に一括して転写され、この用紙P上に転写されたトナー像は定着装置70により定着される。この方式では、複数で用いられる像担持体10, 20, 30, 40、帯電ロール11, 21, 31, 41、露光装置12, 22, 32, 42、及び現像装置13, 23, 33, 43、第一の中間転写ロール51, 52等において部品の共通化が図られ、高精度の位置決めが可能になって各単色トナー像の高精度の位置合わせが可能になるという利点がある。
【0014】
しかしながら、各像担持体10, 20, 30, 40において形成される各単色トナー像は、用紙P上に転写されるまでに、像担持体30で形成された単色トナー像が像担持体30と第一の中間転写ロール52との間、第一の中間転写ロール52と第二の中間転写ロール53との間、及び第二の中間転写ロール53と用紙Pとの間の合計3回、同様に、像担持体10, 40で形成された各単色トナー像が合計4回、更に、像担持体20で形成された各単色トナー像が合計5回というように、最低でも3回、最高で5回にも及ぶ転写電界を受けることになる。
【0015】
このため、トナー像を形成するトナーは、転写電界を受ける際における転写ニップ前後でのパッシェン放電や転写ニップ内での電荷注入により、僅かづつではあるが逆極性に帯電し、この逆極性に帯電した逆極性トナーは画像形成時に正極性トナーとは逆方向に移動し、最終的には像担持体又はこの像担持体に接触する接触型帯電器に蓄積する。特に、接触型帯電器を用いた場合、この接触型帯電器は像担持体まで逆流した逆極性残トナーを吸着し、長期の使用によって帯電むら等の問題を引起し、例えばハーフトーン画像での色むら等の原因になる。
【0016】
従って、トナー像の転写効率を顕著に向上せしめて像担持体回りでのクリーニング装置を省略する方法においては、残トナーの発生量を可及的に低減せしめることができ、また、クリーニング装置を省略して像担持体等の長寿命化を図ることができるが、逆極性残トナーが発生した場合に画像不良が発生するのを防止することが難しいという別の問題がある。
【0017】
そこで本出願人は既に特願平11−250108号において、像担持体と、この像担持体に接触して帯電させる接触型帯電装置と、帯電した像担持体表面に潜像を形成する露光装置と、像担持体表面に形成された潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、少なくとも1つの転写体で構成され、像担持体に接触してこの像担持体表面に形成されたトナー像を記録シート上に転写せしめる接触型転写装置とを備えた画像形成装置であり、上記接触型転写装置を構成する1つの転写体にはクリーニング装置を付設し、画像形成装置のクリーニングモードの際に、このクリーニング装置が付設されたクリーニング装置付き転写体と上記接触型帯電装置との間に電位勾配を形成し、上記接触型帯電装置、像担持体、及び接触型転写装置に残留した残トナーをクリーニング装置付き転写体上に集め、このクリーニング装置付き転写体上に集められた残トナーをクリーニング装置で一括して回収する、画像形成装置などを提案している。
【0018】
このような画像形成装置によれば、画像形成装置において逆極性残トナーが発生しても、簡単なシステム制御を行うだけでこれを効果的に回収することができる。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この画像形成装置は画像形成モードとは別に逆極性残トナーをクリーニングするクリーニングモードを設け、それぞれのモードに対応する電位勾配を与えるものであるが、各モードに対応する電位勾配に切替える際に各転写体間の電位差が過大となり、各転写体の表面電位を所望の値に設定することが困難になってしまう場合がある。そして各転写体の表面電位のばらつきは、結果として転写不良や転写むらなどの画像欠陥を招いてしまう。
【0020】
本発明はこのような技術的な課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、各転写体に印加する電圧を変更しても転写体間の電位差が過大とならず、転写体の表面電位を所望の値に安定して設定し、良好な画像を得ることができる画像形成装置を提供することである。
【0021】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、トナー像の転写方向の上流側から下流側にかけて互いに接触する複数段の転写体を備え、各段の転写体にある電位勾配を与える第一モードと、各段の転写体に第一モードとは逆の電位勾配を与える第二モードとを有する画像形成装置において、第一モードから第二モードに移行する際及び/又は第二モードから第一モードに移行する際に、ある転写体とその転写体に隣接する転写体との電位差が小さくなるように各段の転写体に印加する電圧の変更タイミングを制御する制御手段を有するものである。
【0022】
ここで「その転写体に隣接する」とは▲1▼その転写体の上流側に隣接する場合と▲2▼その転写体の下流側に隣接する場合とが挙げられる。
【0023】
ある転写体とその転写体に隣接する転写体との電位差が小さくなるように各段の転写体に印加する電圧の変更タイミングを制御するもののより具体的な態様としては、第一モードから第二モードに移行する際には上流側の転写体から順に電圧を変更するとともに、第二モードから第一モードに移行する際には下流側の転写体から順に電圧を変更するものが挙げられる。ここで「順に電圧を変更する」とは、ある転写体(I)の電圧値が第一モードの電圧値VI(1)から第二モードの電圧値VI(2)に変更された後に、その転写体よりも下流側に隣接する転写体(I+1)の電圧値が第一モードの電圧値VI+1(1)から第二モードの電圧値VI+1(2)に変更されるような場合を意味する。
【0024】
具体的には、例えば、2段の転写体(上流転写体(1)及び下流転写体(2))を備える画像形成装置の場合、第一モードから第二モードに移行する際には上流転写体(1)への印加電圧V1をV1(1)からV1(2)へ変更した後、下流転写体(2)への印加電圧V2をV2(1)からV2(2)へ変更する。一方、第二モードから第一モードに移行する際には下流転写体(2)への印加電圧V2をV2(2)からV2(1)へ変更した後、上流転写体(1)への印加電圧V1をV1(2)からV1(1)へ変更する。なお、各電圧間にはV1(1)<V1(2)、V2(1)<V2(2)が成り立つ。
【0025】
また3段の転写体(上流転写体、中流転写体、下流転写体)を備える画像形成装置の場合、第一モードから第二モードに移行する際には上流転写体(1)への印加電圧V1をV1(1)からV1(2)へ変更した後、中流転写体(2)への印加電圧V2をV2(1)からV2(2)へ変更する。そして、中流転写体(2)への印加電圧V2をV2(1)からV2(2)へ変更した後、下流転写体(3)への印加電圧V3をV3(1)からV3(2)へ変更する。一方、第二モードから第一モードに移行する際には下流転写体(3)への印加電圧V3をV3(2)からV3(1)へ変更した後、中流転写体(2)への印加電圧V2をV2(2)からV2(1)へ変更する。そして、中流転写体(2)への印加電圧V2をV2(2)からV2(1)へ変更した後、上流転写体(1)への印加電圧V1をV1(2)からV1(1)へ変更する。なお、各電圧間にはV1(1)<V1(2)、V2(1)<V2(2)、V3(1)<V3(2)が成り立つ。
【0026】
またある転写体とその転写体に隣接する転写体との電位差が小さくなるように各段の転写体に印加する電圧の変更タイミング及び電圧値を制御するより具体的な態様としては、第一モードから第二モードに移行する際に上流側の転写体から順にかつ段階的に電圧を変更するとともに、第二モードから第一モードに移行する際に下流側の転写体から順にかつ段階的に電圧を変更するものが挙げられる。ここで「段階的に電圧を変更する」とは、ある転写体(I)の電圧値が第一モードの電圧値VI(1)から第二モードの電圧値VI(2)に変更されると同時に、その転写体よりも下流側に隣接する転写体(I+1)の電圧値が第一モードの電圧値VI+1(1)から第一モードの電圧値VI+1(1)と第二モードの電圧値VI+1(2)との中間的な電圧値VI+1(m)に変更され、次いで(所定時間経過後に)転写体(I+1)の電圧値が電圧値VI+1(m)から第二モードの電圧値VI+1(2)へ変更されるような場合を意味する。
【0027】
さらにこの中間的な電圧値VI+1(m)=VI(2)とすることもできる。つまり、第一モードから第二モードに移行する際にある転写体(I)の電圧がある値VIに変更されると同時にその転写体よりも下流側の転写体(I+1)の電圧もその値VIに変更され、第二モードから第一モードに移行する際にある転写体(J)の電圧がある値VJに変更されると同時にその転写体よりも上流側の転写体(J−1)の電圧もその値VJに変更されるものでもよい。
【0028】
具体的には、例えば、2段の転写体(上流転写体及び下流転写体)を備える画像形成装置の場合、第一モードから第二モードに移行する際には上流転写体(1)への印加電圧V1をV1(1)からV1(2)へ変更すると同時に、下流転写体(2)への印加電圧V2をV2(1)からV1(2)(=V2(m))へ変更する。その後、下流転写体(2)への印加電圧V2をV1(2)(=V2(m))からV2(2)へ変更する。一方、第二モードから第一モードに移行する際には下流転写体(2)への印加電圧V2をV2(2)からV1(2)(=V2(m))へ変更する。その後、下流転写体(2)への印加電圧V2をV1(2)(=V2(m))からV2(1)へ変更すると同時に、上流転写体(1)への印加電圧V1をV1(2)からV1(1)へ変更する。なお、各電圧間にはV1(1)<V1(2)、V2(1)<V1(2)(=V2(m))<V2(2)が成り立つ。
【0029】
また3段の転写体(上流転写体、中流転写体、下流転写体)を備える画像形成装置の場合、第一モードから第二モードに移行する際には上流転写体(1)への印加電圧V1をV1(1)からV1(2)へ変更すると同時に、中流転写体(2)への印加電圧V2をV2(1)からV1(2)(=V2(m))へ、同じく下流転写体(3)への印加電圧V3をV3(1)からV1(2)(=V3(m))へ変更する。次に、中流転写体(2)への印加電圧V2をV1(2)(=V2(m))からV2(2)へ変更すると同時に、下流転写体(3)への印加電圧V3をV1(2)(=V3(m))からV2(2)(=V3(m'))へ変更する。最後に、下流転写体(3)への印加電圧V3をV2(2)(=V3(m')からV3(2)へ変更する。
【0030】
一方、第二モードから第一モードに移行する際には下流転写体(3)への印加電圧V3をV3(2)からV2(2)(=V3(m')へ変更する。次に、下流転写体(3)への印加電圧V3をV2(2)(=V3(m')からV1(2)(=V3(m))へ変更すると同時に、中流転写体(2)への印加電圧V2をV2(2)からV1(2)(=V2(m))へ変更する。最後に、下流転写体(3)への印加電圧V3をV1(2)(=V3(m)からV3(1)へ変更すると同時に、中流転写体(2)への印加電圧V2をV1(2)(=V2(m))からV2(1)へ、同じく上流転写体(1)への印加電圧V1をV1(2)からV1(1)へ変更する。なお、各電圧間にはV1(1)<V1(2)、V2(1)<V1(2)(=V2(m))<V2(2)、V3(1)<V1(2)(=V3(m))<V2(2)(=V3(m'))<V3(2)が成り立つ。
【0031】
ところで、第一モードで各段の転写体に印加される電圧値(上流側から)V1(1)、V2(1)、…、VN(1)、第二モードで各段の転写体に印加される電圧値(上流側から)V1(2)、V2(2)、…、VN(2)とすると、V1(1)<V1(2)、V2(1)<V2(2)、…、VN(1)<VN(2)が成り立つ。ここで、各電圧値V1(1)、V2(1)、…、VN(1)やV1(2)、V2(2)、…、VNはそれぞれ異なる値をとることができる。そして、例えば、V1(1)>V2(1)>…>VN(1)やV1(2)<V2(2)<…<VN(2)として各電圧値により電位勾配を形成することもできる。なお、各段の転写体に印加される電圧値の差|V1(2)−V1(1)|、|V2(2)−V2(1)|、…、|VN(2)−VN(1)|の間には、|V1(2)−V1(1)|<|V2(2)−V2(1)|<…<|VN(2)−VN(1)|の関係が成り立つように各電圧値を設定することもできる。
【0032】
このような各電圧値の設定は、画像形成装置の状態、使用するトナーの帯電極性などにより適宜変更することができるものである。例えば、マイナス帯電のトナーを使用する画像形成装置において、画像形成モードや正極(−)残留トナークリーニングモード(後述する)の場合にはこれらを第二モードとしてV1(2)<V2(2)<…<VN(2)の電位勾配を形成し、逆極(+)残留トナークリーニングモード(後述する)の場合にはこれを第一モードとしてV1(1)>V2(1)>…>VN(1)の電位勾配を形成し、休止又は停止モードの場合にはこれを第一モードとしてV1(1)=V2(1)=…=VN(1)=0〔V〕とすることができる。またこれらを組み合わせることもできる。
【0033】
また、プラス帯電のトナーを使用する画像形成装置において、画像形成モードや正極(+)残留トナークリーニングモード(後述する)の場合にはこれらを第一モードとしてV1(1)>V2(1)>…>VN(1)の電位勾配を形成し、逆極(−)残留トナークリーニングモード(後述する)の場合にはこれを第二モードとしてV1(2)<V2(2)<…<VN(2)の電位勾配を形成し、休止又は停止モードの場合にはこれを第二モードとしてV1(2)=V2(2)=…=VN(2)=0〔V〕とすることができる。
【0034】
これら本発明は、本出願人が既に特願平11−250108号に提案している画像形成装置に適用することができる。
【0035】
すなわち、本発明が適用できる画像形成装置の第一の態様としては、像担持体と、この像担持体に接触して帯電させる接触型帯電装置と、帯電した像担持体表面に潜像を形成する露光装置と、像担持体表面に形成された潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、複数の転写体で構成され、像担持体に接触してこの像担持体表面に形成されたトナー像を記録シート上に転写せしめる接触型転写装置とを備えた画像形成装置であり、上記接触型転写装置を構成する1つの転写体にはクリーニング装置を付設し、画像形成装置のクリーニングモードの際に、このクリーニング装置が付設されたクリーニング装置付き転写体と上記接触型帯電装置との間に電位勾配を形成し、上記接触型帯電装置、像担持体、及び接触型転写装置に残留した残トナーをクリーニング装置付き転写体上に集め、このクリーニング装置付き転写体上に集められた残トナーをクリーニング装置で一括して回収する画像形成装置が挙げられる。
【0036】
また、本発明が適用できる画像形成装置の第二の態様としては、像担持体と、この像担持体に接触して帯電させる接触型帯電装置と、帯電した像担持体表面に潜像を形成する露光装置と、像担持体表面に形成された潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、像担持体に接触してこの像担持体表面に形成されたトナー像が転写される中間転写体と、この中間転写体に接触して中間転写体表面のトナー像を記録シート上に転写せしめる最終転写体とを備えた画像形成装置であり、上記最終転写体にはクリーニング装置を付設すると共に上記中間転写体には一時保持部材を付設し、画像形成装置の画像形成時に上記一時保持部材で正極性及び/又は逆極性の残トナーの一部又は全部を一時的に保持し、画像形成装置のクリーニングモードの際に、上記接触型帯電装置、像担持体、中間転写体、一時保持部材、及び最終転写体の間に電位勾配を形成し、一時保持部材に保持された残トナーも含めて残留した残トナーを最終転写体上に集め、この最終転写体上に集められた残トナーを上記クリーニング装置で回収する画像形成装置が挙げられる。
【0037】
更に、本発明が適用できる画像形成装置の第三の態様としては、像担持体と、この像担持体の表面を帯電させる帯電装置と、帯電した像担持体表面に潜像を形成する露光装置と、像担持体表面に形成された潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、像担持体に接触してこの像担持体表面に形成されたトナー像が転写される中間転写体と、この中間転写体に接触して中間転写体表面のトナー像を記録シート上に転写せしめる最終転写体とを備えた画像形成装置であり、上記中間転写体には一時保持部材を付設すると共に上記最終転写体にはクリーニング装置を付設し、画像形成装置の画像形成時に上記一時保持部材で正極性及び/又は逆極性の残トナーの一部又は全部を一時的に保持し、画像形成装置のクリーニングモードの際に、上記最終転写体、中間転写体、及び一時保持部材の間に電位勾配を形成し、一時保持部材に一時的に保持された残トナーも含めて残留した残トナーを最終転写体上に集め、この最終転写体上に集められた残トナーを上記クリーニング装置で回収する画像形成装置が挙げられる。
【0038】
〔第一の態様について〕 上記第一の態様において、像担持体及び接触型転写装置の構成としては、特に限定されるものではないが、典型的には以下の構成のもの、すなわち、
【0039】
▲1▼ 像担持体が1つの像担持体で構成され、接触型転写装置がこの像担持体に接触する中間転写体(一段目)とこの中間転写体に接触する最終転写体(二段目)とで構成されており、上記中間転写体と最終転写体の間を記録シートが通過する間に像担持体から中間転写体上に転写されたトナー像が記録シート上に転写される第一のタイプのもの、
【0040】
▲2▼ 像担持体がシアン用、マゼンタ用、イエロー用の3つ又はこれらにブラック用を加えた4つの像担持体で構成され、接触型転写装置がこれら3つ又は4つの像担持体に接触する中間転写体(一段目)とこの中間転写体に接触する最終転写体(二段目)とで構成されており、上記中間転写体と最終転写体の間を記録シートが通過する間に像担持体から中間転写体上に転写されたトナー像が記録シート上に転写される第二のタイプのもの、
【0041】
▲3▼ 像担持体がシアン用、マゼンタ用、イエロー用、及びブラック用の4つの像担持体で構成され、接触型転写装置がこれら4つの像担持体のうちの2つの像担持体に接触する一対の第一の中間転写体(一段目)と、これら一対の第一の中間転写体に接触する第二の中間転写体(二段目)と、この第二の中間転写体に接触する最終転写体(三段目)とで構成されており、上記第二の中間転写体と最終転写体の間を記録シートが通過する間に像担持体から第一の中間転写体を経て第二の中間転写体上に転写されたトナー像が記録シート上に転写される第三のタイプのもの等が挙げられる。
【0042】
これら3つのタイプの像担持体及び接触型転写装置の構成において、第一及び第二のタイプのものについては、像担持体に付設する現像装置の数や使用する転写体のタイプ、すなわちロール(又はドラム)タイプの転写ロールを用いるか等により、白黒画像用の画像形成装置として構成することもできるし、また、赤色と黒色の2色用等の複数色画像用の画像形成装置として構成することもできるし、更には、シアン用、マゼンタ用、イエロー用の3つの現像装置又はこれらにブラック用の現像装置を加えた4つの現像装置を備えたフルカラー画像用の画像形成装置として構成することもできる。
【0043】
また、第一の態様において、クリーニング装置付き転写体と接触型帯電装置との間に電位勾配を形成する手段については、接触型帯電装置、像担持体、及び接触型転写装置を構成するクリーニング装置付き転写体以外の転写体に残留した残トナーをクリーニング装置付き転写体上に集めれるように、接触型帯電装置、像担持体、及び接触型転写装置を構成する各転写体に所定の電位を付与できるものであればよい。
【0044】
この電位勾配付与手段としては、具体的には、像担持体及び接触型転写装置の構成が上記第一及び第二のタイプの場合には、クリーニング装置付き転写体を最終転写体とした場合に、接触型帯電装置、中間転写体、及び最終転写体に電圧を印加する手段を適用できるほか、最終転写体に電圧を印加すると共に接地した像担持体との間の中間転写体を電気的にフロートさせ、最終転写体、中間転写体、及び像担持体が有する抵抗値の関係と接触型帯電装置に印加される電圧との関係でこれらの間に電位勾配を形成せしめる電圧印加手段を適用できる。また、クリーニング装置付き転写体を中間転写体とした場合には、接触型帯電装置、中間転写体、及び最終転写体に電圧を印加する手段を適用できる。
【0045】
更に、像担持体及び接触型転写装置の構成が上記第三のタイプの場合には、クリーニング装置付き転写体を最終転写体とした場合に、上記第一及び第二のタイプの場合と同様に、各接触型帯電装置、各第一の中間転写体、第二の中間転写体、及び最終転写体に電圧を印加する手段を適用できるほか、最終転写体に電圧を印加すると共に接地した像担持体との間の各第一の中間転写体及び第二の中間転写体を電気的にフロートさせ、最終転写体、第二の中間転写体、各第一の中間転写体、及び像担持体が有する抵抗値の関係と接触型帯電装置に印加される電圧との関係でこれらの間に電位勾配を形成せしめる手段を適用できる。また、クリーニング装置付き転写体を第二の中間転写体とした場合には、各接触型帯電装置、各第一の中間転写体、第二の中間転写体、及び最終転写体に電圧を印加する手段を適用できるほか、この第二の中間転写体に電圧を印加すると共に接地した像担持体との間に位置する各第一の中間転写体を電気的にフロートさせ、第二の中間転写体、各第一の中間転写体、及び像担持体が有する抵抗値の関係と第二の中間転写体及び最終転写体に印加される個々の電圧との関係でこれらの間に電位勾配を形成せしめる手段を適用できる。
【0046】
ここで、電圧を印加する手段については、接触型帯電装置、及び接触型転写装置を構成する転写体にそれぞれの目的で電圧を供給するために接続されている電源をそのまま利用し、画像形成装置の制御系(制御手段)の中でクリーニングモードの際に必要な電圧を供給できるように対応してもよく、また、この電源とは別に電圧を供給するための専用の電源を設けてもよい。
【0047】
また、電圧を印加すると共に電気的にフロートさせて抵抗値の関係を利用する手段については、例えば、像担持体や接触型転写装置を構成する転写体(クリーニング装置付き転写体以外の転写体)を製造する際に、予め抵抗値の関係を設計しておき、クリーニング装置付き転写体と接触型帯電装置との間にそれぞれの目的で電圧を供給するために接続されている電源を利用して、あるいは、この電源とは別の専用の電源を設け、所定の電圧を印加するようにしてもよい。
【0048】
更に、この第一の態様において、像担持体としては、ドラムタイプの像担持体ドラムであっても、また、ベルトタイプの像担持体ベルトであってもよく、画像形成装置が白黒画像用であるか、複数色画像用であるか、あるいは、フルカラー画像用であるか等により決定される。
【0049】
また、接触型帯電装置としてはロールタイプの帯電ロール、フィルムタイプの帯電フィルム、あるいはブラシタイプの帯電ブラシ等を適宜使用することができ、また、帯電方式についても、DCのみを印加するタイプのものでも、また、DC+ACを印加するタイプのものでもよい。
【0050】
そして、第一の態様において、接触型転写装置の転写体については、(表面の一部のみが所定電位に帯電されるのではなく)表面の全面が略一様の電位に帯電されるものが挙げられ、具体的にはロールタイプの転写ロール、ドラムタイプの転写ドラム等を挙げることができる。また、例えば中間転写体として中間転写ドラムを用い、最終転写体として転写ロールを用いる等、これら転写ロール、転写ドラムを適宜組み合わせたものであってもよい。どのようなタイプの転写体を用いるかは、画像形成装置の設計の際に必要に応じて選択すればよい。
【0051】
この第一の態様において、上記接触型転写装置を構成する1つの転写体に付設するクリーニング装置については、それがクリーニングブレードを有するブレードタイプのものであっても、クリーニングブラシを有するブラシタイプのものであってもよいが、好ましくはある程度の弾性を有するクリーニングブレード又はステンレスなどの金属で構成されるクリーニングスクレーパであるのがよい。
【0052】
また、この第一の態様で用いる現像装置については、特に制限はなく、磁気ブラシ接触型二成分現像方式のもの、磁性トナーを用いた非接触型の現像方式のもの等でもよい。
【0053】
この現像装置については、特に接触型の場合には、クリーニング工程で像担持体に所定の電位が付与されるので、特に複数色画像用又はフルカラー画像用の画像形成装置で複数の現像装置を搭載している場合には、現像装置に逆極性残トナーが逆流して混色が発生しないように、像担持体に対してリトラクト機構を備えたもの、像担持体との間を遮蔽するシャッター機構を備えたもの、クリーニング工程で現像ロールを停止させる制御機構を備えたもの、クリーニング工程で像担持体の電位変位に合わせて現像ロールの電位を変位させる制御機構を備えたもの等を用いるのが望ましい。
【0054】
〔第二の態様について〕 次に、第二の態様においては、接触型帯電装置、像担持体、露光装置、現像装置、中間転写体、及び最終転写体を備えた画像形成装置において、最終転写体にはクリーニング装置を付設し、中間転写体には一時保持部材を付設し、上記最終転写体と接触型帯電装置との間には所定の電位勾配を付与する手段を設け、また、上記一時保持部材には中間転写体との間に電位勾配を付与する手段を設ける。
【0055】
ここで、上記接触型帯電装置、像担持体、露光装置、現像装置、中間転写体、最終転写体、クリーニング装置、及び電位勾配を付与する手段、並びに、像担持体、中間転写体及び最終転写体の構成(像担持体及び接触型転写装置の構成)については、上記第一の発明において中間転写体を用い、クリーニング装置付き転写体を最終転写体とする場合と同様に考えることができるが、中間転写体に付設する一時保持部材については、正極性又は逆極性の残トナーを一時的に保持することができるブラシタイプのブラシクリーニング装置又はロールタイプのロールクリーニング装置であるのがよい。
【0056】
そして、中間転写体が例えば2つの像担持体に接触する一対の第一の中間転写体とこれら一対の第一の中間転写体に接触する第二の中間転写体とで構成されているような場合、一時保持部材は、これら一対の第一の中間転写体及び第二の中間転写体の全てに付設してもよいほか、一対の第一の中間転写体側にのみ付設しても、また、第二の中間転写体側にのみ付設してもよく、更には、1つの第一の中間転写体にのみ付設してもよい。
【0057】
また、中間転写体に付設される一時保持部材として、ブラシクリーニング装置又はロールクリーニング装置の何れを用いるかは、クリーニングの対象である残トナーが正極性か逆極性か、クリーニング性、トナー保持性、抵抗値選択性等を考慮して決定する。
【0058】
例えば、中間転写体に逆極性(+)トナーが発生しないような転写電圧を印加する場合、残トナーは正極性(−)になるので一時保持部材には転写電圧より逆極性(+)側に高い電圧を印加する必要が生じる。この時、一時保持部材側の抵抗値が中間転写体側の抵抗値より低くなると、一時保持部材が中間転写体を帯電させ、所望の転写電界を変化させてしまい、また、一時保持部材と中間転写体との間の電位差が縮小してクリーニング性も低下する。そこで、一時保持部材側の抵抗値を中間転写体側の抵抗値より高く設定する必要が生じるが、かかる場合には一時保持部材としてロールクリーニング装置、又は(回転)ブラシクリーニング装置を用いるのがよい。この際にロール又はブラシ上に保持される残トナーの保持量は、ロールの周方向表面積(すなわち、外径)で決まり、例えば13mmφのクリーニングロールの場合にはA4サイズの画像を200枚程度連続印字しても対応できる。
【0059】
また、反対に、転写電圧の印加により逆極性(+)トナーが発生する場合、一時保持部材には中間転写体より正極性(−)側の電圧を印加する必要が生じる。この場合は、一時保持部材が中間転写体により逆極性(+)側に帯電され、クリーニング性が低下するので、一時保持部材側の抵抗値を中間転写体側の抵抗値より低く設定する必要が生じるが、かかる場合には一時保持部材として低抵抗でクリーニング性に優れたブラシクリーニング装置を用いるのがよい。
【0060】
更に、例えば中間転写体として4つの像担持体のうちの2つの像担持体に接触する一対の第一の中間転写体とこれら一対の第一の中間転写体及び最終転写体に接触する第二の中間転写体との組み合わせを用いるような場合、第二の中間転写体では4色分のトナー像を受け渡すために転写率の変動が生じる場合があるので、この第二の中間転写体には正極性(−)の残トナーが生じやすい。また、このように第一の中間転写体と第二の中間転写体を組み合わせて使用する場合には各単色トナー像は多数回(3〜5回)の転写電界に晒され、逆極性(+)トナーが残トナーとして発生しやすくなるが、この逆極性(+)の残トナーは第二の中間転写体から第一の中間転写体側に戻ってしまう。そこで、このような場合には、第一の中間転写体に逆極性用の一時保持部材を付設し、また、第二の中間転写体に正極性用の一時保持部材を付設するのが好ましい。
【0061】
この第二の態様においては、画像形成装置の画像形成時に上記一時保持部材で中間転写体表面に残留した正極性又は逆極性の残トナーの一部又は全部を一時的に保持し、次いで画像形成装置のクリーニングモードの際に上記接触型帯電装置、像担持体、中間転写体、一時保持部材、及び最終転写体に電位勾配を付与し、一時保持部材に保持された残トナーも含めて残留した残トナーを最終転写体上に集め、この最終転写体上に集められた残トナーを上記クリーニング装置で回収する。
【0062】
例えば、中間転写体に正極性用一時保持部材を付設し、この正極性用一時保持部材に一時的に集められた正極性残トナーを最終転写体で最終的に回収するためには、接触型帯電装置→像担持体→中間転写体→最終転写体及び一時保持部材→中間転写体→最終転写体の方向に(+)側に電位の高い電位勾配を付与すればよい。同様に、中間転写体に逆極性用一時保持部材を付設し、この逆極性用一時保持部材に一時的に集められた逆極性残トナーを最終転写体で最終的に回収するためには、接触型帯電装置←像担持体←中間転写体←最終転写体及び一時保持部材←中間転写体←最終転写体の方向に(+)側に電位の高い電位勾配を付与すればよい。そして、中間転写体に正極性用と逆極性用の2つの一時保持部材を付設し、これらの一時保持部材に一時的に集められた正極性及び逆極性の残トナーを最終転写体で最終的に回収するためには、上述した2通りの操作を繰り返せばよい。
【0063】
また、この第二の態様において、上記像担持体にはこの像担持体表面に残留した残トナーをクリーニングして一時的に保持するブラシクリーニング装置、ロールクリーニング装置等の一時保持部材を付設してもよく、この場合にもこの像担持体用の一時保持部材に一時的に保持された残トナーを、中間転写体に付設した一時保持部材の場合と同様に、最終的に最終転写体上に集め、クリーニング装置で回収することができる。
【0064】
〔第三の態様について〕 更に、第三の態様は、帯電装置、像担持体、露光装置、現像装置、中間転写体、及び最終転写体を備えた画像形成装置において、中間転写体に一時保持部材を付設すると共に最終転写体にクリーニング装置を付設し、画像形成装置の画像形成時に上記一時保持部材で正極性及び/又は逆極性の残トナーの一部又は全部を一時的に保持し、画像形成装置のクリーニングモードの際に、上記最終転写体、中間転写体、及び一時保持部材の間に電位勾配を形成し、一時保持部材に一時的に保持された残トナーも含めて残留した残トナーを最終転写体上に集め、この最終転写体上に集められた残トナーを上記クリーニング装置で回収するものである。
【0065】
ここで、この第三の態様においては、上記像担持体、露光装置、現像装置、中間転写体、最終転写体、一時保持部材、クリーニング装置、及び電位勾配を付与する手段や、像担持体、中間転写体及び最終転写体の構成(像担持体及び接触型転写装置の構成)については、上記第二の発明の場合と同じであるが、帯電装置については、上記第一及び第二の発明と同様に接触型帯電装置であっても、また、コロトロン等の非接触型帯電装置であってもよい。
【0066】
〔クリーニングモードを入れるタイミングについて〕
上記第一乃至第三の態様において、転写体に付設したクリーニング装置によるクリーニングを行うタイミングについては、例えば、(1)電源投入時、(2)インターロックスイッチ(I/L)オン時、(3)サイクルイン時/サイクルアウト時、(4)連続画像形成(定数枚毎)時、(5)プロセスコントロール実施時、及び(6)クリーニングコマンド投入時、等が挙げられる。
【0067】
ここで、電源投入時のクリーニング操作▲1▼については、電源投入直後にメインモータを回転させ、正極性残トナーのクリーニングモード(以下「正極クリーニング」という)を動作させ、その後に逆極性残トナーのクリーニングモード(以下「逆極クリーニング」という)を動作させる。この操作で最悪クリーニングできずに帯電装置、像担持体、接触型転写装置(中間転写体及び最終転写体)等に残留する残トナーは正極性であり、その後の画像形成時にカブリ等の問題を起こすことを未然に防止することができる。
【0068】
また、サイクルイン時/サイクルアウト時のクリーニング操作▲3▼については、画像形成開始時に、メインモータ回転開始後に逆極クリーニングを動作させ、次いで通常の画像形成工程を動作させればよい。この場合、通常の画像形成工程に入った後、実際の画像形成に入るまでに所定の時間をとれば、この時間の間は正極クリーニングが実施されることになる。また、画像形成工程の終了後に、再び逆極クリーニングを動作させ、画像形成工程の間に発生した逆極性残トナークリーニングし、メインモータを停止させて終了する。
【0069】
更に、連続画像形成(定数枚毎)時のクリーニング操作▲4▼については、多数枚の連続画像形成を行う際に逆極性残トナーが接触型帯電装置に蓄積してカブリ等の画像不良を引き起こすのを未然に防止するために行うもので、画像形成枚数が所定枚数に達したときに、一時的に画像形成工程を中断し、逆極クリーニング→正極クリーニング→逆極クリーニングを動作させる。これにより、接触型帯電装置に逆極性残トナーが蓄積して発生するカブリ等の画像不良を防止しながら、連続画像形成を実行することができる。
【0070】
更にまた、プロセスコントロール実施時のクリーニング操作▲5▼については、上記連続画像形成(定数枚毎)時のクリーニングと同様に操作をプロセスコントロール実施時に行い、逆極性残トナーによるカブリ等の画像不良を防止する。
【0071】
更にまた、クリーニングコマンド投入時のクリーニング操作▲6▼は、上記クリーニング操作▲1▼〜▲5▼を実施してもカブリ等の画像不良が発生する場合に実施するコマンドであり、逆極クリーニング→正極クリーニング→逆極クリーニングを動作させる。
【0072】
そして、以上のクリーニング操作▲1▼〜▲6▼は、必ずしもその全てを動作させる必要はなく、そのうちの1つのみを選択して動作させてもよく、また、必要に応じて2つ以上を適宜組み合わせて動作させてもよいが、好ましくは2つ以上の種類を幾つか組み合わせて行うのがよい。
【0073】
〔各部材間に必要な電位差(電位勾配)について〕 本発明において、接触型帯電装置、像担持体、接触型転写装置(中間転写体及び最終転写体)等の各部材間に付与すべき電位差(電位勾配)については、各部材間で残トナーがほぼ100%に近い率で移動するだけの電位差が必要がある。 そして、転写工程での転写電界が規定の範囲内{必要転写電界(ある範囲をもつ)}であればほぼ100%に近い転写率を得ることができ、また、像担持体上に現像されるトナーの電荷は、通常中心値に対して高帯電側/低滞電側の両側に正規分布している。
【0074】
また、例えばトナーの電荷を−25±20μC/gとした場合、転写工程で転写電界不足が原因で残留する残トナーは、通常高帯電側のトナーであり、−35μC/g以上の電荷を有し、また、転写工程で転写電界過剰が原因で残留する残トナーは、通常低帯電側のトナーであり、概ね−5〜+10μC/gの電荷を有し、更に、紙詰まり等が原因で作像中に機械が強制停止させられて像担持体や接触該転写装置に残留する残トナーは、通常電荷変化はなく、−25±20μC/gである。
【0075】
そこで、残トナーの電荷毎の部材間電位差と部材間トナー移動(クリーニング率)の関係を調べてみると、図1に示すとおりであり、電荷−25±20μC/gのトナーの場合には、300〜800Vの電位差があればクリーニング率がほほぼ100%に達することがわかる。
【0076】
従って、本発明においては、画像形成装置で使用するトナーの電荷を調べ、残トナーの電荷毎の部材間電位差と部材間トナー移動(クリーニング率)の関係を調べることにより、接触型帯電装置、像担持体、接触型転写装置(中間転写体及び最終転写体)等の各部材間にどのような電位差(電位勾配)を付与すべきかを容易に設計することができる。
【0077】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を具体的に説明する。
【0078】
〔実施形態1〕 図2に本発明の実施形態1に係るタンデム型フルカラー画像形成装置が示されている。
【0079】
この実施形態1のフルカラー画像形成装置は、先に説明した図19の場合と同様の構成を有しており、イエロー(Y)用、マゼンタ(M)用、シアン(C)用、及びブラック(K)用の4つの感光体(像担持体)10, 20, 30, 40と、これら感光体10, 20, 30, 40に接触する帯電ロール(接触型帯電装置)11, 21, 31, 41と、露光装置12, 22, 32, 42と、現像装置13, 23, 33, 43と、上記4つの感光体10, 20, 30, 40のうちの2つの感光体10, 20に接触する一方の第一の中間転写ロール51及び他の2つの感光体30, 40に接触する他方の第一の中間転写ロール52と、上記一対の第一の中間転写ロール51, 52に接触する第二の中間転写ロール53と、この第二の中間転写ロール53に接触する最終転写ロール61と、搬送ロール91と、定着装置70とを備えている。
【0080】
また、この実施形態1においても、先に説明した図19の場合と同様に、2つの感光体10, 20で形成された各単色トナー像は第一の中間転写ロール51に転写された後に第二の中間転写ロール53に転写され、また、2つの感光体30, 40で形成された各単色トナー像は第一の中間転写ロール52に転写された後に第二の中間転写ロール53に転写され、この第二の中間転写ロール53上で重ね合わされ、次いで搬送ロール91により上記第二の中間転写ロール53に接触する最終転写ロール61との間に搬送されてきた用紙(記録シート)P上に一括して転写され、この用紙P上に転写されたトナー像は定着装置70により定着される。
【0081】
そして、この実施形態1においては、上記感光体10, 20, 30, 40は、帯電ロール11, 21, 31, 41により−840V程度のDC電圧が印加され、これによって約−300V程度に帯電され、また、露光装置12, 22, 32, 42で静電潜像が書き込まれた際にその表面電位は約−60V程度にまで除電される。
【0082】
また、この実施形態1において、現像装置13, 23, 33, 43は、現像ロール131 、現像剤量規制部材132 、現像剤搬送部材133 、及び現像剤を搬送し、また、攪拌するオーガー134 を備えた磁気ブラシ接触型二成分現像方式の現像装置である。上記現像剤量規制部材132 によって規制されて現像部に搬送される現像剤量は約30〜40g/m2 であり、この時に現像ロール131 上に存在するトナーの帯電量は概ね−20〜−30μC/g程度である。この現像装置13, 23, 33, 43には、AC+DCの現像電圧を印加して現像が実施されるが、この現像電圧はACが4kHz、1.6kVppで、DCが−230V程度である。
【0083】
更に、この実施形態1で用いる第一の中間転写ロール51, 52は、金属パイプの上にシリコンゴム層を設け、更にその上に高離型層をコーティングして形成されており、その抵抗値については、通常105 〜109 Ωの範囲のものを使用できるが、ここでは108 Ω程度とされている。そして、上記感光体10, 20, 30, 40からこの第一の中間転写ロール51, 52にトナー像を転写するのに必要な表面電位は、通常+250〜500V程度の範囲であり、トナーの帯電状態、雰囲気温度、湿度等により最適値を設定することになるが、ここでは表面電位+380V程度に設定されている。
【0084】
また、この実施形態1で用いる第二の中間転写ロール53も、上記第一の中間転写ロール51, 52と同様に、金属パイプの上にシリコンゴム層を設け、更にその上に高離型層をコーティングして形成されており、その抵抗値については、通常108 〜1012Ωの範囲のものを使用できるが、ここでは1011Ω程度とされている。そして、上記第一の中間転写ロール51, 52からこの第二の中間転写ロール53にトナー像を転写するのに必要な表面電位は、通常+600〜1200V程度の範囲であり、トナーの帯電状態、雰囲気温度、湿度等により最適値を設定することになるが、ここでは表面電位+880V程度に設定され、第一の中間転写ロール51, 52との電位差が+500V程度になっている。
【0085】
更に、この実施形態1において、最終転写ロール61は、金属パイプの上にウレタンゴム層を設け、更にその上にコーティングが施されており、その抵抗値については、通常106 〜109 Ωの範囲のものを使用できるが、ここでは108 Ω程度とされている。また、ウレタンゴム層の代わりにPIチューブを被覆することもできる。そして、上記第二の中間転写ロール53から用紙(記録シート)上にトナー像を転写するのにこの最終転写ロール61に印加する転写電圧は、通常+1200〜5000V程度の範囲であり、雰囲気温度、湿度、用紙Pの種類(抵抗値等)等により最適値を設定することになるが、ここでは定電流方式を採用して常温常湿環境下で約+6μAを印加し、ほぼ適正な転写電圧+1600〜2000V程度を得ている。
【0086】
この実施形態1のフルカラー画像形成装置においては、図19に示したフルカラー画像形成装置とは異なり、上記最終転写ロール61に対して、クリーニングブレード72を有するブレードクリーニング装置71が付設され、また、上記各帯電ロール11, 21, 31, 41、各第一の中間転写ロール51, 52、第二の中間転写ロール53、及び最終転写ロール61には、所定の電圧を印加して各帯電ロール11, 21, 31, 41、各感光体10, 20, 30, 40、各第一の中間転写ロール51, 52、第二の中間転写ロール53、及び最終転写ロール61の間に所定の電位勾配を形成せしめる。
【0087】
この実施形態1では、ブレードクリーニング装置71によるクリーニングモードにおいて、正極クリーニングの際には各帯電ロール11, 21, 31, 41が−840V、各感光体10, 20, 30, 40が−300V、各第一の中間転写ロール51, 52が+380V、第二の中間転写ロール53が+880V、及び最終転写ロール61が+1600Vになり、また、逆極クリーニングの際には各帯電ロール11, 21, 31, 41が0V、各感光体10, 20, 30, 40が−300V、各第一の中間転写ロール51,52が−800V、第二の中間転写ロール53が−1300V、及び最終転写ロール61が−2000Vとなるように設定されている。なお、この実施形態1においては、各帯電ロール11, 21, 31, 41、各第一の中間転写ロール51, 52、第二の中間転写ロール53、及び最終転写ロール61に対する電圧の供給は、図示しない制御手段により各部材の金属部(シャフト又はパイプ)に電圧を供給する方式で行われている。
【0088】
次に、この実施形態1のフルカラー画像形成装置における画像形成ジョブの大まかなタイミングシーケンスについて説明する。なお、このタイミングシーケンスの説明において、各部材の符号はその代表例のみを示す。
【0089】
図3において、領域Aはサイクルイン時/サイクルアウト時のクリーニングモードを示し、ここでは逆極クリーニングが実施される。また、領域Bは画像形成モードを示し、30枚の連続画像形成が行われる。更に、領域Cは、連続画像形成時に定数枚(ここでは30枚)毎に入れるクリーニングモードであり、逆極クリーニング→正極クリーニング→逆極クリーニングが実施される。
【0090】
ここで、上記正極クリーニングと逆極クリーニングを図4〜図6に示すクリーニング実施図に基づいて説明すると、図4に示す正極クリーニングの時には、通常の転写工程と同様に、帯電ロール11は−840Vに、感光体10は−300Vに、第一の中間転写ロール51は+380Vに、第二の中間転写ロール53は+880Vに、また、最終転写ロール61は+1600Vにそれぞれ電位が設定されてこれら各部材間に電位勾配が付与され、各部材に残留している正極性(−)残トナーは帯電ロール11→感光体10→第一の中間転写ロール51→第二の中間転写ロール53→最終転写ロール61へと移行し、図5に示すように、この最終転写ロール61に付設されたブレードクリーニング装置71により除去される。
【0091】
この時、各部材に残留している逆極性(+)残トナーは上記正極性(−)残トナーとは逆方向に移行し、図5に示すように、帯電ロール11に集まる。
【0092】
また、図6に示す逆極クリーニングの時には、上述したように、帯電ロール11は0Vに、感光体10は−300Vに、第一の中間転写ロール51は−800Vに、第二の中間転写ロール53は−1300Vに、また、最終転写ロール61は−2000Vにそれぞれ電位が設定されてこれら各部材間に電位勾配が付与され、各部材、特に帯電ロール11に付着している逆極性(+)残トナーは帯電ロール11→感光体10→第一の中間転写ロール51→第二の中間転写ロール53→最終転写ロール61へと移行し、図7に示すように、この最終転写ロール61に付設されたブレードクリーニング装置71により除去される。
【0093】
従って、この実施形態1のフルカラー画像形成装置によれば、画像形成ジョブの中に適切に正極クリーニングと逆極クリーニングを入れることにより、正極性残トナーだけでなく、逆極性残トナーも効率良く確実に除去することができる。
【0094】
ところでこのような画像形成ジョブ中には各転写体(トナー像の通常の転写方向の上流側から順に第一の中間転写ロール51(52)、第二の中間転写ロール53、最終転写ロール61)に印加される電圧が所定のタイミングで変化する(図3参照)。すなわち、▲1▼停止状態から領域Aのサイクルインに移行する際には各転写体に印加される電圧が低くなり(第二モード→第一モード)、▲2▼領域Aのサイクルインが終了して領域Bの画像形成モードに移行する際には高くなり(第一モード→第二モード)、▲3▼画像形成モードが終了して領域Cの逆極クリーニングモードに移行する際には低くなり(第二モード→第一モード)、▲4▼逆極クリーニングモードが終了し正極クリーニングモードに移行する際には高くなり(第一モード→第二モード)、▲5▼正極クリーニングモードが終了して再び逆極クリーニングモードに移行する際には低くなり(第二モード→第一モード)、▲6▼逆極クリーニングモードが終了し再び領域Bの画像形成モードに移行する際には高くなり(第一モード→第二モード)、▲7▼画像形成モードが終了し領域Aのサイクルアウトに移行する際には低くなり(第二モード→第一モード)、▲8▼サイクルアウトが終了し停止状態に移行する際には高くなる(第一モード→第二モード)。
【0095】
本願発明では、これら第一モードから第二モードに移行する際及び/又は第二モードから第一モードに移行する際に、ある転写体とその転写体に隣接する転写体との電位差が小さくなるように各段の転写体に印加する電圧の変更タイミングを制御している。以下、具体的な電圧制御の方法を実施例1、実施例2に基づいて説明する。なおモードが移行する上記▲1▼〜▲8▼のすべてに本発明を提供することもできるが、上記▲1▼〜▲8▼の一部に本発明を提供することもできる。
【0096】
◎実施例1 図8は実施例1に係る画像形成装置の電圧制御タイミングを示すタイミングチャートである。この図8に示すタイミングは、例えば領域A→領域B→領域Cのタイミングを示すものと解しても良いし、領域C内の逆極クリーニングモード→正極クリーニングモード→逆極クリーニングモードのタイミングを示すものと解しても良いし、領域Cの(逆極)クリーニングモード→領域Bの画像形成モード→領域Aのサイクルアウトを示すものと解しても良い。以下、この図8に示す電圧制御タイミングを時系列に沿って説明する。
【0097】
図8に示すように、第一モードから第二モードに移行する際、まず時間t1→2において第一の中間転写ロール51(及び第一の中間転写ロール52:以下同様)への印加電圧V51をV51(1)(本実施例では−800〔V〕)からV51(2)(本実施例では+380〔V〕)へ変更する。それから時間Δt1経過後に、第二の中間転写ロール53への印加電圧V53をV53(1)(本実施例では−1300〔V〕)からV53(2)(本実施例では+880〔V〕)へ変更する。さらにそれから時間Δt2経過後に、最終転写ロール61への印加電圧V61をV61(1)(本実施例では−2000〔V〕)からV61(2)(本実施例では+1600〔V〕)へ変更する。これらの手順により第一モードから第二モードへの移行が完了する。
【0098】
一方、第二モードから第一モードへ移行する際、まず時間t2→1において最終転写ロール61への印加電圧V61をV61(2)からV61(1)へ変更する。それから時間Δt2 '経過後に、第二の中間転写ロール53への印加電圧V53をV53(2)からV53(1)へ変更する。さらにそれから時間Δt1'経過後に、第一の中間転写ロール51への印加電圧V51をV51(2)からV51(1)へ変更する。これらの手順により第二モードから第一モードへの移行が完了する。
【0099】
なお、時間Δt1、Δt2、Δt1'、Δt2'は適宜設定することができるが、電圧変更時における、電圧の立ち上がり時間、立ち下がり時間を考慮して設定することが好ましい。例えば、第一モードから第二モードに移行する際、第一の中間転写ロール51への印加電圧V51をV51(1)からV51(2)へ変更し、確かに印加電圧V51がV51(2)に達する時間を考慮して時間Δt1を設定することが好ましい。他の時間Δt2、Δt1'、Δt2'についても同様である。
【0100】
このように各転写体への電圧変更のタイミングを制御することで、ある転写体とその転写体に隣接する転写体との電位差を小さくすることができる。
【0101】
例えば、第一モードから第二モードに移行する際に、本実施例のように第一の中間転写ロール51→第二の中間転写ロール53→最終転写ロール61の順に印加電圧が変更される場合の最終転写ロール61と第二の中間転写ロール53との電位差は最大|V53(2)−V61(1)|=|880−(−2000)|=2880〔V〕、第二中間ロール53と第一の中間転写ロール51との電位差は最大|V51(2)−V53(1)|=|380−(−1300)|=1680〔V〕である。一方、第一モードから第二モードに移行する際に、本実施例とは異なり最終転写ロール61→第二の中間転写ロール53→第一の中間転写ロール51の順に印加電圧が変更される場合の最終転写ロール61と第二の中間転写ロール53との電位差は最大|V61(2)−V53(1)|=|1600−(−1300)|=2900〔V〕、第二中間ロール53と第一の中間転写ロール51との電位差は最大|V53(2)−V51(1)|=|880−(−800)|=1680〔V〕である。第二モードから第一モードに移行する際も同様である。このように全体的に見れば、転写体間の電位差を小さくすることができる。
【0102】
さらに、(図8には示さないが)第一モード又は第二モードのいずれかが停止モードであり、停止モードにおいて各転写体に印加される電圧がいずれも0〔V〕の場合にはこの効果はより顕著なものとなる。例えば第一モードが停止モードとすると、本実施例のように第一の中間転写ロール51→第二の中間転写ロール53→最終転写ロール61の順に印加電圧が変更される場合の最終転写ロール61と第二の中間転写ロール53との電位差は最大|V53(2)−V61(1)|=|880−0|=880〔V〕、第二中間ロール53と第一の中間転写ロール51との電位差は最大|V51(2)−V53(1)|=|380−0|=380〔V〕である。一方、第一モードから第二モードに移行する際に、本実施例とは異なり最終転写ロール61→第二の中間転写ロール53→第一の中間転写ロール51の順に印加電圧が変更される場合の最終転写ロール61と第二の中間転写ロール53との電位差は最大|V61(2)−V53(1)|=|1600−0|=1600〔V〕、第二中間ロール53と第一の中間転写ロール51との電位差は最大|V53(2)−V51(1)|=|880−0|=880〔V〕である。第二モードから第一モードに移行する際も同様である。このように、転写体間の電位差を大幅に小さくすることができる。なお、本実施例では、V61(1)<V53(1)<V51(1)<V51(2)<V53(2)<V61(2)の関係が成り立っている。
【0103】
◎実施例2 本実施例は実施例1の改良に係るものである。以下、実施例1との違いを中心に本実施例を説明する。
【0104】
図9に示すように、第一モードから第二モードに移行する際、まず時間t1→2において第一の中間転写ロール51への印加電圧V51をV51(1)からV51(2)へ変更する。同時に、第二の中間転写ロール53への印加電圧V53をV53(1)からV51(2)(=V53(m))へ変更する。同時に、最終転写ロール61への印加電圧V61をV61(1)からV51(2)(=V61(m))へ変更する。それから時間Δt1経過後に、第二の中間転写ロール53への印加電圧V53をV51(2)からV53(2)へ変更する。同時に、最終転写ロール61への印加電圧V61をV51(2)からV53(2)(=V61(m'))へ変更する。さらにそれから時間Δt2経過後に、最終転写ロール61への印加電圧V61をV53(2)からV61(2)へ変更する。これらの手順により第一モードから第二モードへの移行が完了する。
【0105】
一方、第二モードから第一モードへ移行する際、まず時間t2→1において最終転写ロール61への印加電圧V61をV61(2)からV53(2)(=V61(m'))へ変更する。それから時間Δt2 '経過後に、第二の中間転写ロール53への印加電圧V53をV53(2)からV51(2)(=V53(m))へ変更する。同時に、転写ロール61への印加電圧V61をV53(2)からV51(2)(=V61(m))へ変更する。さらにそれから時間Δt1'経過後に、第一の中間転写ロール51への印加電圧V51をV51(2)からV51(1)へ変更する。同時に、第二の中間転写ロール53への印加電圧V53をV51(2)からV53(1)へ変更する。同時に、転写ロール61への印加電圧V61をV51(2)からV61(1)へ変更する。これらの手順により第二モードから第一モードへの移行が完了する。
【0106】
このように各転写体への電圧変更タイミング及び電圧値を段階的に制御することで、ある転写体とその転写体に隣接する転写体との電位差をさらに小さくすることができる。
【0107】
例えば、第一モードから第二モードに移行する際に、本実施例では最終転写ロール61と第二の中間転写ロール53との電位差は最大|V53(2)−V61(2)|=|880−1600|=720〔V〕、第二中間ロール53と第一の中間転写ロール51との電位差は最大|V51(2)−V53(2)|=|380−880|=500〔V〕である。一方、上述のように実施例1では最終転写ロール61と第二の中間転写ロール53との電位差は最大|V53(2)−V61(1)|=|880−(−2000)|=2880〔V〕、第二中間ロール53と第一の中間転写ロール51との電位差は最大|V51(2)−V53(1)|=|380−(−1300)|=1680〔V〕である。このように転写体間の電位差を一層小さくすることができる。
【0108】
つまり実施例1、実施例2をこの実施形態1に係るタンデム型フルカラー画像形成装置に適用することで、各転写体に印加する電圧を変更しても転写体間の電位差が過大とならず、転写体の表面電位を所望の値に安定して設定し、良好な画像を得ることができる。
【0109】
〔実施形態2〕 次に、本発明の実施形態2に係るタンデム型フルカラー画像形成装置について説明する。なお、以下の説明において、各部材についての符号はその代表例のみを示す。
【0110】
実施形態2のタンデム型フルカラー画像形成装置は、図2に示す実施形態1の場合と同じ基本構成を有しているが、各帯電ロール11、各第一の中間転写ロール51、第二の中間転写ロール53、及び最終転写ロール61に電位勾配を付与する手段が上記実施形態1の場合とは異なるものであり、最終転写ロール61に所定の電圧を印加すると共に接地した各感光体10との間に位置する各第一の中間転写ロール51及び第二の中間転写ロール53を電気的にフロートさせ、これら最終転写ロール61、第二の中間転写ロール53、各第一の中間転写ロール51及び各感光体10が有する抵抗値の関係と各帯電ロール11に印加される電圧との関係で各帯電ロール11、各感光体10、各第一の中間転写ロール51、第二の中間転写ロール53、及び最終転写ロール61の間に所定の電位勾配を形成するようになっている。
【0111】
この実施形態2の場合においても、上記実施形態1と全く同様に、ブレードクリーニング装置71によるクリーニングモードにおいて、正極クリーニングの際には各帯電ロール11が−840V、各感光体10が−300V、各第一の中間転写ロール51が+380V、第二の中間転写ロール53が+880V、及び最終転写ロール61が+1600Vになり、また、逆極クリーニングの際には各帯電ロール11が0V、各感光体10が−300V、各第一の中間転写ロール51が−800V、第二の中間転写ロール53が−1300V、及び最終転写ロール61が−2000Vとなるように設定されている。
【0112】
ここで、上記正極クリーニングと逆極クリーニングを図10〜図13に示すクリーニング実施図に基づいて説明すると、図10に示す正極クリーニングの時には、図4に示す実施形態1の場合と全く同様に各部材に電位が設定されてこれら各部材間に電位勾配が付与され、また、各部材に残留している正極性(−)残トナーは最終的に最終転写ロール61へと移行し、図11に示すように、この最終転写ロール61に付設されたブレードクリーニング装置71により除去される。そして、この時、各部材に残留している逆極性(+)残トナーは上記正極性(−)残トナーとは逆方向に移行し、図11に示すように、帯電ロール11に集まる。
【0113】
また、図12に示す逆極クリーニングの時には、最終転写ロール61に−2000VのDCが印加され、接地した感光体10との間の第二の中間転写ロール53は−1300Vに、また、第一の中間転写ロール51は−800Vにそれぞれ落ち着き、また、この第一の中間転写ロール51に接する感光体10はこの第一の中間転写ロール51により帯電されて−300Vに設定され、更に帯電ロール11は接地により0Vが印加される。このため、上記実施形態1の場合と全く同様に、これら最終転写ロール61、第二の中間転写ロール53、第一の中間転写ロール51、感光体10、及び帯電ロール11の間には電位勾配が付与され、各部材、特に帯電ロール11に付着している逆極性(+)残トナーは最終的に最終転写ロール61へと移行し、図13に示すように、この最終転写ロール61に付設されたブレードクリーニング装置71により除去される。
【0114】
従って、この実施形態2のフルカラー画像形成装置の場合も、上記実施形態1と同様に、画像形成ジョブの中に適切に正極クリーニングと逆極クリーニングを入れることにより、正極性残トナーだけでなく、逆極性残トナーも効率良く確実に除去することができる。
【0115】
そして本実施形態に上述の実施例1、実施例2を適用することにより、実施例1、実施例2をこの実施形態1に係るタンデム型フルカラー画像形成装置に適用することで、各転写体に印加する電圧を変更しても転写体間の電位差が過大とならず、転写体の表面電位を所望の値に安定して設定し、良好な画像を得ることができる。
【0116】
〔実施形態3〕 次に、図14に、実施形態3のタンデム型フルカラー画像形成装置を示す。なお、以下の説明において、各部材についての符号はその代表例のみを示す場合がある。
【0117】
この実施形態3の場合には、実施形態1の場合とは異なり、一対の第一の中間転写ロール51, 52及び第二の中間転写ロール53にはそれぞれ一時保持部材であるブラシタイプの第一クリーニング部材81, 82及び第二クリーニング部材83を付設し、第一クリーニング部材81, 82には第一の中間転写ロール51, 52よりも+側に300〜800Vの範囲で高い電圧を印加できるようにし、また、第二クリーニング部材83にも第二の中間転写ロール53より+側に300〜800Vの範囲で高い電圧を印加できるようにしている。
【0118】
そして、この実施形態3では、画像形成ジョブの画像形成時には、各帯電ロール11が−840V、各感光体10が−300V、各第一の中間転写ロール51, 52が+380V、第二の中間転写ロール53が+880V、及び最終転写ロール61が+1600Vに設定されると共に、各第一クリーニング部材81, 82が+880Vに、また、第二クリーニング部材83が+1380Vに設定され、例えば連続画像形成時に各第一クリーニング部材81, 82や第二の中間転写ロール53において発生した正極性(−)残トナーはそれぞれ直ちに各第一クリーニング部材81, 82及び第二クリーニング部材83で保持されるようになっている。
【0119】
このため、この実施形態3のフルカラー画像形成装置によれば、画像形成時、特に連続画像形成時に、第一の中間転写ロール51, 52や第二の中間転写ロール53に正極性(−)残トナーが発生しても、これら第一の中間転写ロール51, 52及び第二の中間転写ロール53に付設した第一クリーニング部材81, 82及び第二クリーニング部材83でこれを一時的に保持することができる。
【0120】
また、この実施形態3においては、ブレードクリーニング装置71によるクリーニングモードの際に、各帯電ロール11、各感光体10、各第一の中間転写ロール51, 52、第二の中間転写ロール53、及び最終転写ロール61に対して上記実施形態1と同様の電位勾配を付与すると共に、正極クリーニング時には各第一クリーニング部材81, 82を0Vに、第二クリーニング部材83を+380Vに設定し、また、逆極クリーニング時には各第一クリーニング部材81, 82を−300Vに、第二クリーニング部材83を−800Vにそれぞれ設定するようになっている。
【0121】
従って、この実施形態3の場合においては、画像形成ジョブのクリーニングモードにおいて、正極クリーニングの際には各帯電ロール11が−840V、各感光体10が−300V、各第一の中間転写ロール51, 52が+380V、第二の中間転写ロール53が+880V、及び最終転写ロール61が+1600Vに設定されると共に、各第一クリーニング部材81, 82が0Vに、また、第二クリーニング部材83が+380Vに設定され、そして、逆極クリーニングの際には各帯電ロール11が0V、各感光体10が−300V、各第一の中間転写ロール51, 52が−800V、第二の中間転写ロール53が−1300V、及び最終転写ロール61が−2000Vとなるように設定されると共に、各第一クリーニング部材81, 82が−300Vに、また、第二クリーニング部材83が−800Vに設定される。
【0122】
それ故、この実施形態3によれば、正極クリーニングの時には、図15に示すように、各部材に上述した電位が設定されてこれら各部材間に電位勾配が付与され、これによって各部材に残留している正極性(−)残トナーは、図16に示すように、第二の中間転写ロール53の第二クリーニング部材83に捕集されていた正極性(−)残トナーも含めて、最終的に最終転写ロール61へと移行し、図11に示すように、この最終転写ロール61に付設されたブレードクリーニング装置71により除去される。そして、そして、この時、各部材に残留している逆極性(+)残トナーは上記正極性(−)残トナーとは逆方向に移行し、図16に示すように、第一の中間転写ロール51, 52の第一クリーニング部材81, 82及び帯電ロール11に集まる。
【0123】
従って、この実施形態3のフルカラー画像形成装置によれば、実際の画像形成ジョブにおいて、雰囲気温度、湿度、トナーの帯電量、現像剤量の変動等の要因で、最適な転写電位や電圧設定が起因して発生する正極性(−)残トナーによる転写ゴースト等の画像不良を未然に防止することができるだけでなく、上記実施形態1及び2と同様に、画像形成ジョブの中に適切に正極クリーニングと逆極クリーニングを入れることにより、正極性残トナーだけでなく、逆極性残トナーも効率良く確実に除去することができる。
【0124】
そして本実施形態に上述の実施例1、実施例2を適用することにより、実施例1、実施例2をこの実施形態1に係るタンデム型フルカラー画像形成装置に適用することで、各転写体に印加する電圧を変更しても転写体間の電位差が過大とならず、転写体の表面電位を所望の値に安定して設定し、良好な画像を得ることができる。
【0125】
〔実施形態4〕 更に、実施形態4のタンデム型フルカラー画像形成装置は、上記実施形態3の場合とは異なり、一対の第一の中間転写ロール51, 52に付設した第一クリーニング部材81, 82の電位はこれら第一の中間転写ロール51, 52に印加する電位よりも−100〜−500V程度低めに設定され、また、第二の中間転写ロール53に付設した第二クリーニング部材83については第二の中間転写ロール53に印加する電位よりも+100〜+500V程度高めに設定されている。
【0126】
このため、この実施形態4のフルカラー画像形成装置においては、実際の画像形成ジョブにおいて、雰囲気温度、湿度、トナーの帯電量、現像剤量の変動等の要因で、最適な転写電位や電圧設定が起因して発生する正極性(−)残トナーについては、第二の中間転写ロール53に付設した第二クリーニング部材83で保持し、また、第一の中間転写ロール51, 52と第二の中間転写ロール53との間の二次転写時や第二の中間転写ロール53と最終転写ロール61との間の三次転写時にパッシュン放電等の影響で発生した逆極性(−)残トナーについては、帯電ロール11まで逆流して蓄積される前に、第一の中間転写ロール51, 52に付設した第二クリーニング部材83で保持し、これによって帯電ロール11が汚染するのを可及的に防止することができる。
【0127】
この実施形態4においても、上記実施形態3の場合と同じブレードクリーニング装置71によるクリーニングモードを適用し、正極クリーニングにより各部材に残留している正極性(−)残トナーを最終的に最終転写ロール61へと移行させてブレードクリーニング装置71により除去し、また、逆極クリーニングにより各部材、特に帯電ロール11に付着し、また、第一クリーニング部材81, 82に捕集されている逆極性(+)残トナーを最終的に最終転写ロール61へと移行させ、ブレードクリーニング装置71で除去することができる。
【0128】
そして本実施形態に上述の実施例1、実施例2を適用することにより、実施例1、実施例2をこの実施形態1に係るタンデム型フルカラー画像形成装置に適用することで、各転写体に印加する電圧を変更しても転写体間の電位差が過大とならず、転写体の表面電位を所望の値に安定して設定し、良好な画像を得ることができる。
【0129】
【発明の効果】
本発明の画像形成装置によれば、各転写体に印加する電圧を変更しても転写体間の電位差が過大とならず、転写体の表面電位を所望の値に安定して設定し、良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、残トナーの電荷毎の部材間電位差と部材間トナー移動の関係を示すものである。
【図2】図2は、実施態様1に係るフルカラー画像形成装置の断面概略図である。
【図3】図3は、実施態様1に係るフルカラー画像形成装置における画像形成ジョブの基本的なタイミングシーケンスを示すものである。
【図4】図4は、実施態様1に係るフルカラー画像形成装置の正極性クリーニング開始直後の状態を示すものである。
【図5】図5は、実施態様1に係るフルカラー画像形成装置の正極性クリーニング終了時の状態を示すものである。
【図6】図6は、実施態様1に係るフルカラー画像形成装置の逆極性クリーニング開始直後の状態を示すものである。
【図7】図7は、実施態様1に係るフルカラー画像形成装置の逆極性クリーニング終了時の状態を示すものである。
【図8】図8は、実施例1に係るフルカラー画像形成装置の電位制御を示すタイミングチャートである。
【図9】図9は、実施例2に係るフルカラー画像形成装置の電位制御を示すタイミングチャートである。
【図10】図10は、実施態様2に係るフルカラー画像形成装置の正極性クリーニング開始直後の状態を示すものである。
【図11】図11は、実施態様2に係るフルカラー画像形成装置の正極性クリーニング終了時の状態を示すものである。
【図12】図12は、実施態様2に係るフルカラー画像形成装置の逆極性クリーニング開始直後の状態を示すものである。
【図13】図13は、実施態様2に係るフルカラー画像形成装置の逆極性クリーニング終了時の状態を示すものである。
【図14】図14は、実施態様3に係るフルカラー画像形成装置の断面概略図である。
【図15】図15は、実施態様3に係るフルカラー画像形成装置の正極性クリーニング開始直後の状態を示すものである。
【図16】図16は、実施態様3に係るフルカラー画像形成装置の正極性クリーニング終了時の状態を示すものである。
【図17】図17は、実施態様3に係るフルカラー画像形成装置の逆極性クリーニング開始直後の状態を示すものである。
【図18】図18は、実施態様3に係るフルカラー画像形成装置の逆極性クリーニング終了時の状態を示すものである。
【図19】図19は、従来の画像形成装置を説明するものである。
【符号の説明】
10、20、30、40…感光体、11、21、31、41…帯電ロール、12、22、32、42…露光装置、13、23、33、43…現像装置、51、52…第一の中間転写ロール、53…第二の中間転写ロール、61…最終転写ロール、71…クリーニング装置、72…クリーニングブレード、P…用紙[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus that employs an image forming method such as an electrophotographic recording method, an electrostatic recording method, an ionography, or a magnetic recording method, and forms a latent image such as an electrostatic latent image on an image carrier. The present invention relates to an image forming apparatus that develops a latent image with toner to form a toner image, and transfers and fixes the toner image onto a recording sheet such as paper or an OHP sheet to form a recorded image.
[0002]
[Prior art]
In general, in an image forming apparatus, after a toner image formed on an image carrier is transferred onto a recording sheet, residual toner remaining on the image carrier is collected by a cleaning device, and the collected toner is temporarily collected. It is accumulated in the collection container and discarded when the collected toner amount reaches a certain amount.
[0003]
In a full-color image forming apparatus, image data is received from a host device such as a personal computer or a workstation, and color separation is performed into four colors, yellow, magenta, cyan, and black, based on this image data. A toner image of each color is formed on the image carrier by the image information obtained, and the toner images of each color are superimposed on an intermediate transfer body such as an intermediate transfer roll or an intermediate transfer belt, and then transferred onto a recording sheet all at once. In some cases, a full-color image is obtained. In this case as well, the residual toner remaining on the image carrier or intermediate transfer member is collected by a cleaning device, and the collected toner is temporarily stored in a collection container. The accumulated toner is discarded when the amount of collected toner reaches a certain amount.
[0004]
In such an image forming apparatus, the cleaning process for removing the residual toner remaining on the image bearing member or the intermediate transfer member is performed by using the residual toner as it is as a result of contamination such as ghosting or fogging in the recorded image or color mixing due to color mixing. This is a very important process because it causes unevenness.
[0005]
However, in recent years, as the problem of environmental protection has been highlighted, it is required to reduce the collected amount of residual toner collected and discarded in this way as much as possible. Is required to be reused.
[0006]
Further, the problem of reducing the amount of waste for environmental protection and the reuse of waste is not limited to the residual toner collected from the image carrier or the intermediate transfer member. There is a demand for components, but if a cleaning device is attached to the image carrier or intermediate transfer member, the cleaning blade or cleaning brush of this cleaning device will come into sliding contact with the surface of the image carrier or intermediate transfer member, which will wear out. This is an obstacle to extending the life of the image bearing member and the intermediate transfer member.
[0007]
In view of this, various proposals have conventionally been made. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 8-314,231, an image in which a toner image formed on an image carrier is primarily transferred onto an intermediate transfer member and then the toner image on the intermediate transfer member is secondarily transferred onto a recording sheet. In the forming apparatus, a voltage having a polarity opposite to that of the residual toner remaining on the intermediate transfer member during the secondary transfer is applied to the intermediate transfer member, whereby the residual toner on the intermediate transfer member is moved onto the transfer roll to be removed. Thus, it is described that cleaning with an intermediate transfer member is unnecessary and wear is suppressed.
[0008]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-197,750 discloses an image in which a toner image formed on an image carrier is primarily transferred onto an intermediate transfer member, and then the toner image on the intermediate transfer member is secondarily transferred onto a recording sheet. In the forming apparatus, a toner collecting member that temporarily collects the residual toner is disposed on the intermediate transfer member, and at the start of the secondary transfer, the toner collecting member is brought into contact with the intermediate transfer member to collect the residual toner, and the secondary transfer is performed. After completion, the remaining toner collected on the toner collecting member is moved onto the intermediate transfer member, and further, the toner collecting member is moved away from the intermediate transfer member to move the remaining toner from the intermediate transfer member onto the image bearing member. It is described that the residual toner moved onto the body is collected by a cleaning device attached to the image carrier.
[0009]
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 10-161,425 discloses that at least two different fine particles having a particle diameter smaller than that of the toner and having a charge polarity opposite to the toner are added to the toner. Various types of fine particles are left on the image carrier, and in the development process, a toner image is formed on the image carrier through the fine particles, thereby reducing the adhesion between the toner image and the image carrier. It is described that the transfer efficiency of an image is remarkably improved and a recorded image free from ghosting and fogging is formed without using a cleaning device.
[0010]
However, in the methods described in JP-A-8-314,231 and JP-A-9-197,750, a cleaning device around the image carrier cannot be omitted, and from the image carrier or intermediate transfer member. There is also a problem that the amount of collected residual toner cannot be reduced.
[0011]
Accordingly, the present inventors configured a color image forming apparatus as shown in FIG. 19, and significantly improved the transfer efficiency of the toner image as described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-161,425, thereby generating residual toner. A method of reducing the amount as much as possible and omitting a cleaning device around the image carrier, for example, a so-called tandem type full color having four image carriers as disclosed in JP-A-10-78,686 An attempt was made to apply it to an image forming apparatus.
[0012]
That is, in the tandem type full-color image forming apparatus shown in FIG. 19, the two
[0013]
Therefore, in this tandem full-color image forming apparatus, each single color toner image formed by the two
[0014]
However, each single color toner image formed on each
[0015]
For this reason, the toner that forms the toner image is charged with a reverse polarity slightly by Paschen discharge before and after the transfer nip and charge injection in the transfer nip when receiving a transfer electric field. The toner moves in a direction opposite to that of the positive toner during image formation, and finally accumulates in the image carrier or a contact charger that contacts the image carrier. In particular, when a contact-type charger is used, the contact-type charger adsorbs reverse polarity residual toner that has flowed back to the image carrier and causes problems such as uneven charging due to long-term use. Causes uneven color.
[0016]
Therefore, in the method of significantly improving the transfer efficiency of the toner image and omitting the cleaning device around the image carrier, the amount of residual toner can be reduced as much as possible, and the cleaning device is omitted. Thus, it is possible to extend the life of the image carrier and the like, but there is another problem that it is difficult to prevent the occurrence of image defects when the reverse polarity residual toner is generated.
[0017]
Therefore, the present applicant has already disclosed in Japanese Patent Application No. 11-250108 an image carrier, a contact-type charging device that contacts and charges the image carrier, and an exposure device that forms a latent image on the surface of the charged image carrier. And a developing device that develops a latent image formed on the surface of the image carrier to form a toner image, and at least one transfer body, and is formed on the surface of the image carrier in contact with the image carrier. An image forming apparatus including a contact type transfer device that transfers a toner image onto a recording sheet. A cleaning device is attached to one transfer body constituting the contact type transfer device, and a cleaning mode of the image forming apparatus is set. In this case, a potential gradient is formed between the transfer device with the cleaning device provided with the cleaning device and the contact-type charging device, and remains in the contact-type charging device, the image carrier, and the contact-type transfer device. Collected toner to the cleaning device with the transfer member, and recovered collectively residual toner collected in the cleaning device with transfer member by the cleaning device, it proposes an image forming apparatus.
[0018]
According to such an image forming apparatus, even if a reverse polarity residual toner is generated in the image forming apparatus, it can be effectively recovered by performing simple system control.
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
However, this image forming apparatus is provided with a cleaning mode for cleaning the reverse polarity residual toner separately from the image forming mode, and gives a potential gradient corresponding to each mode. When switching to the potential gradient corresponding to each mode, In addition, the potential difference between the transfer members becomes excessive, and it may be difficult to set the surface potential of each transfer member to a desired value. Variations in the surface potential of each transfer body result in image defects such as transfer failure and transfer unevenness.
[0020]
The present invention has been made in view of such technical problems, and the object thereof is to prevent the potential difference between the transfer bodies from becoming excessive even when the voltage applied to each transfer body is changed, and to prevent the surface of the transfer body from being changed. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of stably setting a potential to a desired value and obtaining a good image.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention includes a plurality of stages of transfer bodies that are in contact with each other from the upstream side to the downstream side in the toner image transfer direction. In an image forming apparatus having a second mode that provides a potential gradient opposite to the first mode, there is a transition from the first mode to the second mode and / or a transition from the second mode to the first mode. Control means for controlling the change timing of the voltage applied to the transfer body at each stage so that the potential difference between the transfer body and the transfer body adjacent to the transfer body becomes small.
[0022]
Here, “adjacent to the transfer member” includes (1) the case adjacent to the upstream side of the transfer member and (2) the case adjacent to the downstream side of the transfer member.
[0023]
As a more specific mode of controlling the change timing of the voltage applied to the transfer body at each stage so that the potential difference between a transfer body and a transfer body adjacent to the transfer body becomes small, the first mode can be changed to the second mode. When the mode is shifted, the voltage is changed in order from the upstream transfer body, and when the mode is shifted from the second mode to the first mode, the voltage is changed in order from the downstream transfer body. Here, “change the voltage in order” means that the voltage value of a certain transfer body (I) is the voltage value V of the first mode.IVoltage value V in the second mode from (1)IAfter the change to (2), the voltage value of the transfer body (I + 1) adjacent to the downstream side of the transfer body is the voltage value V of the first mode.I + 1Voltage value V in the second mode from (1)I + 1It means the case where it is changed to (2).
[0024]
Specifically, for example, in the case of an image forming apparatus including a two-stage transfer body (upstream transfer body (1) and downstream transfer body (2)), when transferring from the first mode to the second mode, the upstream transfer is performed. Applied voltage V to body (1)1V1(1) to V1After changing to (2), the applied voltage V to the downstream transfer body (2)2V2(1) to V2Change to (2). On the other hand, when the mode is shifted from the second mode to the first mode, the applied voltage V to the downstream transfer body (2).2V2(2) to V2After changing to (1), the applied voltage V to the upstream transfer body (1)1V1(2) to V1Change to (1). In addition, V between each voltage1(1) <V1(2), V2(1) <V2(2) holds.
[0025]
In addition, in the case of an image forming apparatus including a three-stage transfer body (upstream transfer body, midstream transfer body, and downstream transfer body), the voltage applied to the upstream transfer body (1) when shifting from the first mode to the second mode. V1V1(1) to V1After changing to (2), the applied voltage V to the midstream transfer body (2)2V2(1) to V2Change to (2). The applied voltage V to the midstream transfer body (2)2V2(1) to V2After changing to (2), the applied voltage V to the downstream transfer body (3)ThreeVThree(1) to VThreeChange to (2). On the other hand, when shifting from the second mode to the first mode, the applied voltage V to the downstream transfer body (3) is as follows.ThreeVThree(2) to VThreeAfter changing to (1), the applied voltage V to the midstream transfer body (2)2V2(2) to V2Change to (1). The applied voltage V to the midstream transfer body (2)2V2(2) to V2After changing to (1), the applied voltage V to the upstream transfer body (1)1V1(2) to V1Change to (1). In addition, V between each voltage1(1) <V1(2), V2(1) <V2(2), VThree(1) <VThree(2) holds.
[0026]
As a more specific aspect of controlling the change timing and voltage value of the voltage applied to the transfer body at each stage so that the potential difference between a transfer body and a transfer body adjacent to the transfer body is small, the first mode When shifting from the second mode to the second mode, the voltage is changed sequentially and stepwise from the upstream transfer body, and when shifting from the second mode to the first mode, the voltage is sequentially and stepwise from the downstream transfer body. The thing which changes is mentioned. Here, “change the voltage stepwise” means that the voltage value of a certain transfer body (I) is the voltage value V of the first mode.IVoltage value V in the second mode from (1)ISimultaneously with the change to (2), the voltage value of the transfer body (I + 1) adjacent to the downstream side of the transfer body becomes the voltage value V of the first mode.I + 1(1) to first mode voltage value VI + 1(1) and voltage value V in the second modeI + 1Voltage value V intermediate between (2)I + 1Then, the voltage value of the transfer body (I + 1) is changed to the voltage value V (after a predetermined time has elapsed).I + 1From (m), voltage value V of the second modeI + 1It means the case where it is changed to (2).
[0027]
Furthermore, this intermediate voltage value VI + 1(M) = VI(2). That is, the voltage of the transfer body (I) at the time of transition from the first mode to the second mode is a certain value V.IAt the same time, the voltage of the transfer body (I + 1) on the downstream side of the transfer body is also the value VIThe voltage of the transfer body (J) when changing from the second mode to the first mode is a certain value VJAt the same time, the voltage of the transfer body (J-1) upstream of the transfer body is also the value V.JIt may be changed to.
[0028]
Specifically, for example, in the case of an image forming apparatus including a two-stage transfer body (upstream transfer body and downstream transfer body), when the first mode is switched to the second mode, the transfer to the upstream transfer body (1) is performed. Applied voltage V1V1(1) to V1Simultaneously with the change to (2), the applied voltage V to the downstream transfer body (2)2V2(1) to V1(2) (= V2Change to (m)). Thereafter, the applied voltage V to the downstream transfer body (2)2V1(2) (= V2(M)) to V2Change to (2). On the other hand, when the mode is shifted from the second mode to the first mode, the applied voltage V to the downstream transfer body (2).2V2(2) to V1(2) (= V2Change to (m)). Thereafter, the applied voltage V to the downstream transfer body (2)2V1(2) (= V2(M)) to V2Simultaneously with the change to (1), the applied voltage V to the upstream transfer body (1)1V1(2) to V1Change to (1). In addition, V between each voltage1(1) <V1(2), V2(1) <V1(2) (= V2(M)) <V2(2) holds.
[0029]
In addition, in the case of an image forming apparatus including a three-stage transfer body (upstream transfer body, midstream transfer body, and downstream transfer body), the voltage applied to the upstream transfer body (1) when shifting from the first mode to the second mode. V1V1(1) to V1At the same time as changing to (2), the applied voltage V to the midstream transfer body (2)2V2(1) to V1(2) (= V2(M)), the applied voltage V to the downstream transfer member (3).ThreeVThree(1) to V1(2) (= VThreeChange to (m)). Next, the applied voltage V to the midstream transfer body (2)2V1(2) (= V2(M)) to V2Simultaneously with the change to (2), the applied voltage V to the downstream transfer body (3)ThreeV1(2) (= VThree(M)) to V2(2) (= VThree(M ′)). Finally, the applied voltage V to the downstream transfer body (3)ThreeV2(2) (= VThree(M ') to VThreeChange to (2).
[0030]
On the other hand, when shifting from the second mode to the first mode, the applied voltage V to the downstream transfer body (3) is as follows.ThreeVThree(2) to V2(2) (= VThreeChange to (m '). Next, the applied voltage V to the downstream transfer body (3)ThreeV2(2) (= VThree(M ') to V1(2) (= VThree(M)) and the applied voltage V to the midstream transfer member (2) at the same time2V2(2) to V1(2) (= V2Change to (m)). Finally, the applied voltage V to the downstream transfer body (3)ThreeV1(2) (= VThree(M) to VThreeAt the same time as changing to (1), the applied voltage V to the midstream transfer body (2)2V1(2) (= V2(M)) to V2Similarly to (1), the applied voltage V to the upstream transfer body (1)1V1(2) to V1Change to (1). In addition, V between each voltage1(1) <V1(2), V2(1) <V1(2) (= V2(M)) <V2(2), VThree(1) <V1(2) (= VThree(M)) <V2(2) (= VThree(M ′)) <VThree(2) holds.
[0031]
By the way, the voltage value (from the upstream side) V applied to the transfer body at each stage in the first mode.1(1), V2(1) ... VN(1) The voltage value (from the upstream side) V applied to the transfer body at each stage in the second mode1(2), V2(2), VN(2) V1(1) <V1(2), V2(1) <V2(2), VN(1) <VN(2) holds. Where each voltage value V1(1), V2(1) ... VN(1) and V1(2), V2(2), VNCan take different values. And, for example, V1(1)> V2(1)> ...> VN(1) and V1(2) <V2(2) <... <VNAs (2), a potential gradient can be formed by each voltage value. The difference in voltage value applied to the transfer body at each stage | V1(2) -V1(1) |, | V2(2) -V2(1) |, ..., | VN(2) -VN(1) Between ||1(2) -V1(1) | <| V2(2) -V2(1) | <... <| VN(2) -VN(1) Each voltage value can also be set so that |
[0032]
Such setting of each voltage value can be appropriately changed according to the state of the image forming apparatus, the charging polarity of the toner to be used, and the like. For example, in an image forming apparatus using negatively charged toner, in the image forming mode or the positive (−) residual toner cleaning mode (described later), these are set as the second mode.1(2) <V2(2) <... <VNIn the case of the reverse polarity (+) residual toner cleaning mode (described later), the potential gradient of (2) is formed, and this is set as the first mode.1(1)> V2(1)> ...> VNThe potential gradient of (1) is formed, and in the case of the pause or stop mode, this is used as the first mode.1(1) = V2(1) = ... = VN(1) = 0 [V]. These can also be combined.
[0033]
In an image forming apparatus using positively charged toner, in the image forming mode or the positive (+) residual toner cleaning mode (described later), these are set as the first mode.1(1)> V2(1)> ...> VNThe potential gradient of (1) is formed, and in the case of the reverse polarity (-) residual toner cleaning mode (described later), this is set as the second mode.1(2) <V2(2) <... <VNThe potential gradient of (2) is formed, and in the case of the pause or stop mode, this is set as the second mode V1(2) = V2(2) = ... = VN(2) = 0 [V].
[0034]
The present invention can be applied to an image forming apparatus that the applicant has already proposed in Japanese Patent Application No. 11-250108.
[0035]
That is, as a first aspect of the image forming apparatus to which the present invention can be applied, an image carrier, a contact type charging device that contacts and charges the image carrier, and a latent image is formed on the surface of the charged image carrier. The image forming apparatus is composed of an exposure device, a developing device that develops a latent image formed on the surface of the image carrier to form a toner image, and a plurality of transfer members, and is formed on the surface of the image carrier in contact with the image carrier. And a contact transfer device for transferring the toner image onto a recording sheet. A cleaning device is attached to one transfer body constituting the contact transfer device, and the image forming device is cleaned. During the mode, a potential gradient is formed between the transfer member with the cleaning device provided with the cleaning device and the contact type charging device, and remains in the contact type charging device, the image carrier, and the contact type transfer device. Left over Over the collected cleaning device with transfer member, the image forming apparatus and the like to recover collectively residual toner collected to the cleaning device with transfer body cleaning device.
[0036]
In addition, as a second aspect of the image forming apparatus to which the present invention can be applied, an image carrier, a contact type charging device that contacts and charges the image carrier, and a latent image is formed on the surface of the charged image carrier. An exposure device for developing, a developing device for developing a latent image formed on the surface of the image carrier to form a toner image, and a toner image formed on the surface of the image carrier in contact with the image carrier. An image forming apparatus comprising an intermediate transfer member and a final transfer member that contacts the intermediate transfer member and transfers a toner image on the surface of the intermediate transfer member onto a recording sheet. The final transfer member is provided with a cleaning device. At the same time, a temporary holding member is attached to the intermediate transfer member, and a part or all of the positive and / or reverse polarity residual toner is temporarily held by the temporary holding member during image formation of the image forming apparatus. When the forming device is in cleaning mode A potential gradient is formed between the contact-type charging device, the image carrier, the intermediate transfer member, the temporary holding member, and the final transfer member, and the remaining toner including the residual toner held on the temporary holding member An image forming apparatus that collects on the transfer body and collects the residual toner collected on the final transfer body with the above-described cleaning device may be used.
[0037]
Further, as a third aspect of the image forming apparatus to which the present invention can be applied, there are an image carrier, a charging device for charging the surface of the image carrier, and an exposure device for forming a latent image on the surface of the charged image carrier. A developing device that develops a latent image formed on the surface of the image carrier to form a toner image, and an intermediate transfer member on which the toner image formed on the surface of the image carrier is transferred in contact with the image carrier And a final transfer member that contacts the intermediate transfer member and transfers the toner image on the surface of the intermediate transfer member onto a recording sheet. The intermediate transfer member is provided with a temporary holding member. A cleaning device is attached to the final transfer body, and a part or all of the positive polarity and / or reverse polarity residual toner is temporarily held by the temporary holding member during image formation of the image forming apparatus. In the cleaning mode, the above A potential gradient is formed between the final transfer member, the intermediate transfer member, and the temporary holding member, and residual toner including residual toner temporarily held on the temporary holding member is collected on the final transfer member. An image forming apparatus that collects the residual toner collected on the transfer body with the above-described cleaning device may be used.
[0038]
[Regarding First Aspect] In the first aspect, the configurations of the image carrier and the contact-type transfer device are not particularly limited, but typically have the following configurations:
[0039]
(1) The image carrier is composed of one image carrier, and the contact type transfer device is in contact with the image carrier, the intermediate transfer body (first stage) and the final transfer body in contact with the intermediate transfer body (second stage). The toner image transferred from the image carrier onto the intermediate transfer member while the recording sheet passes between the intermediate transfer member and the final transfer member is transferred onto the recording sheet. Of the type,
[0040]
(2) The image carrier is composed of three image carriers for cyan, magenta and yellow, or four image carriers in which black is added to these, and a contact type transfer device is used for these three or four image carriers. The intermediate transfer member is in contact with the intermediate transfer member (first stage) and the final transfer member (second step) is in contact with the intermediate transfer member, and the recording sheet passes between the intermediate transfer member and the final transfer member. A second type in which a toner image transferred from an image carrier onto an intermediate transfer member is transferred onto a recording sheet;
[0041]
(3) The image carrier is composed of four image carriers for cyan, magenta, yellow, and black, and the contact-type transfer device contacts two of these four image carriers. A pair of first intermediate transfer members (first stage), a second intermediate transfer member (second stage) contacting the pair of first intermediate transfer members, and a contact of the second intermediate transfer member And a final transfer member (third stage). While the recording sheet passes between the second intermediate transfer member and the final transfer member, the second intermediate transfer member passes through the first intermediate transfer member. And a third type in which the toner image transferred onto the intermediate transfer member is transferred onto the recording sheet.
[0042]
In the configuration of these three types of image carrier and contact type transfer device, the first and second types have the number of developing devices attached to the image carrier and the type of transfer member used, that is, roll ( Alternatively, it can be configured as an image forming apparatus for black-and-white images depending on whether a transfer roll of a drum) type is used, or as an image forming apparatus for multi-color images such as for two colors of red and black. Further, the image forming apparatus may be configured as a full-color image forming apparatus including three developing devices for cyan, magenta, and yellow, or four developing devices in which a developing device for black is added to these. You can also.
[0043]
In the first aspect, as for the means for forming a potential gradient between the transfer body with a cleaning device and the contact-type charging device, the cleaning device constituting the contact-type charging device, the image carrier, and the contact-type transfer device. A predetermined potential is applied to each transfer member constituting the contact-type charging device, the image carrier, and the contact-type transfer device so that the residual toner remaining on the transfer member other than the attached transfer member can be collected on the transfer member with the cleaning device. Anything can be used.
[0044]
Specifically, as the potential gradient applying means, in the case where the configuration of the image carrier and the contact type transfer device is the first and second types, the transfer body with a cleaning device is used as the final transfer body. In addition to applying a voltage to the contact-type charging device, the intermediate transfer member, and the final transfer member, the intermediate transfer member between the image carrier and the grounded image carrier can be electrically applied while applying a voltage to the final transfer member. It is possible to apply voltage applying means that floats and forms a potential gradient between the relationship between the resistance value of the final transfer member, the intermediate transfer member, and the image carrier and the voltage applied to the contact-type charging device. . Further, when the transfer body with a cleaning device is an intermediate transfer body, means for applying a voltage to the contact charging device, the intermediate transfer body, and the final transfer body can be applied.
[0045]
Further, in the case where the configuration of the image carrier and the contact type transfer device is the third type, when the transfer body with the cleaning device is used as the final transfer body, as in the case of the first and second types. In addition to applying a voltage to each contact-type charging device, each first intermediate transfer member, second intermediate transfer member, and final transfer member, the image is grounded while applying a voltage to the final transfer member. The first intermediate transfer member and the second intermediate transfer member are electrically floated between the first transfer member, the final transfer member, the second intermediate transfer member, the first intermediate transfer member, and the image carrier. A means for forming a potential gradient between the relationship between the resistance value and the voltage applied to the contact charging device can be applied. When the transfer device with a cleaning device is the second intermediate transfer member, a voltage is applied to each contact-type charging device, each first intermediate transfer member, the second intermediate transfer member, and the final transfer member. In addition to applying the voltage, a voltage is applied to the second intermediate transfer member and each first intermediate transfer member positioned between the second intermediate transfer member and the grounded image carrier is electrically floated. A potential gradient is formed between the relationship between the resistance values of the first intermediate transfer member and the image carrier and the individual voltages applied to the second intermediate transfer member and the final transfer member. Means can be applied.
[0046]
Here, as a means for applying a voltage, an image forming apparatus using a contact-type charging device and a power source connected to supply a voltage for each purpose to a transfer body constituting the contact-type transfer device as it is, In the control system (control means), it may be possible to supply a voltage necessary for the cleaning mode, or a dedicated power supply for supplying a voltage may be provided separately from this power supply. .
[0047]
As for means for applying a voltage and electrically floating to use the relationship of resistance, for example, an image carrier or a transfer member constituting a contact transfer device (transfer member other than a transfer member with a cleaning device) When manufacturing the device, the relationship between the resistance values is designed in advance, and a power source connected to supply a voltage for each purpose between the transfer body with the cleaning device and the contact type charging device is used. Alternatively, a dedicated power source different from this power source may be provided to apply a predetermined voltage.
[0048]
Further, in this first aspect, the image carrier may be a drum type image carrier drum or a belt type image carrier belt, and the image forming apparatus is for monochrome images. It is determined depending on whether it is for a multi-color image or a full-color image.
[0049]
In addition, a roll-type charging roll, a film-type charging film, a brush-type charging brush, or the like can be appropriately used as the contact-type charging device, and the charging system is of a type that applies only DC. However, it may be of a type in which DC + AC is applied.
[0050]
In the first aspect, the transfer body of the contact type transfer device is such that the entire surface is charged to a substantially uniform potential (not only a part of the surface is charged to a predetermined potential). Specifically, a roll type transfer roll, a drum type transfer drum, and the like can be given. Further, for example, an intermediate transfer drum may be used as an intermediate transfer member, and a transfer roll may be used as a final transfer member. What type of transfer member is used may be selected as necessary when designing the image forming apparatus.
[0051]
In this first aspect, the cleaning device attached to one transfer body constituting the contact type transfer device is a brush type having a cleaning brush even if it is a blade type having a cleaning blade. However, a cleaning scraper made of a metal such as a cleaning blade or stainless steel having a certain degree of elasticity is preferable.
[0052]
The developing device used in the first aspect is not particularly limited, and may be a magnetic brush contact type two-component development type, a non-contact type development type using magnetic toner, or the like.
[0053]
For this developing device, in particular, in the case of a contact type, a predetermined potential is applied to the image carrier in the cleaning process, so that a plurality of developing devices are mounted particularly in an image forming apparatus for a multi-color image or a full-color image. In this case, a retraction mechanism is provided for the image carrier so that the reverse polarity residual toner does not flow backward in the developing device, and a shutter mechanism for shielding the image carrier from the image carrier. It is desirable to use the one provided, the one provided with the control mechanism for stopping the developing roll in the cleaning process, the one equipped with the control mechanism for changing the potential of the developing roll in accordance with the potential displacement of the image carrier in the cleaning process, etc. .
[0054]
[Second Aspect] Next, in the second aspect, in the image forming apparatus including the contact-type charging device, the image bearing member, the exposure device, the developing device, the intermediate transfer member, and the final transfer member, the final transfer A cleaning device is attached to the body, a temporary holding member is attached to the intermediate transfer member, a means for applying a predetermined potential gradient between the final transfer member and the contact-type charging device is provided, and the temporary transfer member is provided. The holding member is provided with means for applying a potential gradient between the holding member and the intermediate transfer member.
[0055]
Here, the contact-type charging device, the image carrier, the exposure device, the developing device, the intermediate transfer member, the final transfer member, the cleaning device, the means for applying a potential gradient, and the image carrier, the intermediate transfer member, and the final transfer. The structure of the body (the structure of the image carrier and the contact type transfer device) can be considered in the same manner as in the case of using the intermediate transfer member in the first invention and using the transfer member with the cleaning device as the final transfer member. The temporary holding member attached to the intermediate transfer member may be a brush-type brush cleaning device or a roll-type roll cleaning device that can temporarily hold the positive or reverse polarity residual toner.
[0056]
The intermediate transfer member is composed of, for example, a pair of first intermediate transfer members that are in contact with two image carriers and a second intermediate transfer member that is in contact with the pair of first intermediate transfer members. In this case, the temporary holding member may be attached to all of the pair of first intermediate transfer members and the second intermediate transfer member, or may be attached only to the pair of first intermediate transfer members, It may be provided only on the second intermediate transfer member side, or may be provided only on one first intermediate transfer member.
[0057]
In addition, whether the brush cleaning device or the roll cleaning device is used as a temporary holding member attached to the intermediate transfer member depends on whether the residual toner to be cleaned is positive polarity or reverse polarity, cleaning property, toner retention property, Determined in consideration of resistance value selectivity and the like.
[0058]
For example, when a transfer voltage that does not generate reverse polarity (+) toner is applied to the intermediate transfer member, the remaining toner has a positive polarity (-), so the temporary holding member has a reverse polarity (+) side from the transfer voltage. It is necessary to apply a high voltage. At this time, if the resistance value on the temporary holding member side becomes lower than the resistance value on the intermediate transfer member side, the temporary holding member charges the intermediate transfer member and changes a desired transfer electric field. The potential difference with the body is reduced and the cleaning property is also lowered. Therefore, it is necessary to set the resistance value on the temporary holding member side to be higher than the resistance value on the intermediate transfer member side. In such a case, a roll cleaning device or a (rotating) brush cleaning device is preferably used as the temporary holding member. The amount of residual toner held on the roll or brush at this time is determined by the circumferential surface area (that is, the outer diameter) of the roll. For example, in the case of a 13 mmφ cleaning roll, about 200 A4-sized images are continuous. It can respond even if it prints.
[0059]
On the other hand, when reverse polarity (+) toner is generated by applying a transfer voltage, it is necessary to apply a positive (−) side voltage from the intermediate transfer member to the temporary holding member. In this case, since the temporary holding member is charged to the reverse polarity (+) side by the intermediate transfer member and the cleaning property is lowered, it is necessary to set the resistance value on the temporary holding member side lower than the resistance value on the intermediate transfer member side. However, in such a case, it is preferable to use a brush cleaning device having a low resistance and an excellent cleaning property as the temporary holding member.
[0060]
Further, for example, a pair of first intermediate transfer members that contact two of the four image carriers as an intermediate transfer member, and a second contact that contacts the pair of first intermediate transfer member and final transfer member. When the combination with the intermediate transfer member is used, the second intermediate transfer member may transfer the toner images for four colors, and the transfer rate may vary. Tends to generate positive (-) residual toner. Further, when the first intermediate transfer member and the second intermediate transfer member are used in combination as described above, each single color toner image is exposed to a transfer electric field many times (3 to 5 times), and has a reverse polarity (+ ) The toner is likely to be generated as a residual toner, but the residual toner having the reverse polarity (+) returns from the second intermediate transfer member to the first intermediate transfer member. Therefore, in such a case, it is preferable that a temporary holding member for reverse polarity is attached to the first intermediate transfer member, and a temporary holding member for positive polarity is attached to the second intermediate transfer member.
[0061]
In the second aspect, part or all of the positive or reverse polarity residual toner remaining on the surface of the intermediate transfer member is temporarily held by the temporary holding member during image formation of the image forming apparatus, and then image formation is performed. In the cleaning mode of the apparatus, a potential gradient is applied to the contact-type charging device, the image carrier, the intermediate transfer member, the temporary holding member, and the final transfer member, and the residual toner including the residual toner held on the temporary holding member remains. The residual toner is collected on the final transfer member, and the residual toner collected on the final transfer member is collected by the cleaning device.
[0062]
For example, a positive-type temporary holding member is attached to the intermediate transfer member, and in order to finally collect the positive-polarity residual toner temporarily collected on the positive-polarity temporary holding member with the final transfer member, a contact type A high potential gradient may be applied to the (+) side in the direction of charging device → image carrier → intermediate transfer member → final transfer member and temporary holding member → intermediate transfer member → final transfer member. Similarly, a temporary holding member for reverse polarity is attached to the intermediate transfer member, and in order to finally collect the reverse polarity residual toner temporarily collected on the temporary holding member for reverse polarity with the final transfer member, contact is required. It is only necessary to apply a high potential gradient on the (+) side in the direction of the mold charging device ← image carrier ← intermediate transfer member ← final transfer member and temporary holding member ← intermediate transfer member ← final transfer member. Then, two temporary holding members for positive polarity and reverse polarity are attached to the intermediate transfer body, and the residual toner of positive polarity and reverse polarity temporarily collected on these temporary holding members is finally transferred to the final transfer body. In order to recover, the above-described two operations may be repeated.
[0063]
Also this secondAspectIn this case, the image carrier may be provided with a temporary holding member such as a brush cleaning device or a roll cleaning device that cleans and temporarily holds the residual toner remaining on the surface of the image carrier. The residual toner temporarily held by the temporary holding member for the image carrier is finally collected on the final transfer body and collected by the cleaning device, as in the case of the temporary holding member attached to the intermediate transfer member. be able to.
[0064]
[Third Aspect] Further, in the third aspect, the image forming apparatus including the charging device, the image carrier, the exposure device, the developing device, the intermediate transfer member, and the final transfer member is temporarily held on the intermediate transfer member. A member is attached and a cleaning device is attached to the final transfer member, and at the time of image formation of the image forming apparatus, the temporary holding member temporarily holds a part or all of the positive and / or reverse polarity residual toner, In the cleaning mode of the forming device, a residual toner that forms a potential gradient between the final transfer member, the intermediate transfer member, and the temporary holding member, and includes the residual toner temporarily held on the temporary holding member. Are collected on the final transfer member, and the residual toner collected on the final transfer member is collected by the cleaning device.
[0065]
Where this thirdAspectIn the image carrier, the exposure device, the developing device, the intermediate transfer member, the final transfer member, the temporary holding member, the cleaning device, the means for applying a potential gradient, the image carrier, the intermediate transfer member, and the final transfer member. The configuration (the configuration of the image carrier and the contact type transfer device) is the same as that of the second invention, but the charging device is a contact type charging device as in the first and second inventions. Or a non-contact charging device such as corotron.
[0066]
[When to enter the cleaning mode]
The above first to thirdAspectIn regard to the timing for performing cleaning by the cleaning device attached to the transfer member, for example,(1)When power is turned on,(2)When the interlock switch (I / L) is on,(3)At cycle-in / cycle-out,(4)During continuous image formation (every number of sheets),(5)During process control, and(6)For example, when a cleaning command is input.
[0067]
Here, regarding the cleaning operation {circle around (1)} when the power is turned on, the main motor is rotated immediately after the power is turned on to operate the positive residual toner cleaning mode (hereinafter referred to as “positive cleaning”), and then the reverse polarity residual toner. The cleaning mode (hereinafter referred to as “reverse electrode cleaning”) is operated. The remaining toner remaining on the charging device, image carrier, contact-type transfer device (intermediate transfer member and final transfer member) without being able to perform the worst cleaning by this operation is positive, and causes problems such as fogging during subsequent image formation. It can be prevented from happening.
[0068]
As for the cleaning operation {circle around (3)} at the time of cycle-in / cycle-out, at the start of image formation, reverse polarity cleaning may be operated after the main motor rotation is started, and then the normal image forming process is operated. In this case, if a predetermined time is taken from the start of the normal image forming process to the start of the actual image formation, the positive electrode cleaning is performed during this time. Further, after the image forming process is completed, the reverse polarity cleaning is performed again, the reverse polarity residual toner generated during the image forming process is cleaned, and the main motor is stopped to end the process.
[0069]
Furthermore, with regard to the cleaning operation (4) during continuous image formation (every constant number of sheets), reverse polarity residual toner accumulates in the contact-type charging device and causes image defects such as fog when performing continuous image formation of a large number of sheets. When the number of image formation reaches a predetermined number, the image forming process is temporarily interrupted, and reverse polarity cleaning → positive electrode cleaning → reverse polarity cleaning is operated. Thus, continuous image formation can be performed while preventing image defects such as fogging caused by accumulation of reverse polarity residual toner in the contact-type charging device.
[0070]
Furthermore, for the cleaning operation (5) during the process control, the same operation as the cleaning for the continuous image formation (every constant number of sheets) is performed during the process control, and image defects such as fogging due to the reverse polarity residual toner are removed. To prevent.
[0071]
Furthermore, the cleaning operation (6) when the cleaning command is input is a command to be executed when an image defect such as fog occurs even if the cleaning operations (1) to (5) are performed. Operate positive electrode cleaning → reverse electrode cleaning.
[0072]
The above cleaning operations (1) to (6) do not necessarily have to be operated, but only one of them may be selected and operated, and two or more may be performed as necessary. The operation may be performed by appropriately combining them, but it is preferable to combine two or more types.
[0073]
[Regarding potential difference (potential gradient) required between each member] In the present invention, a potential difference to be applied between each member such as a contact charging device, an image carrier, and a contact transfer device (intermediate transfer member and final transfer member). Regarding (potential gradient), there is a need for a potential difference that allows the residual toner to move at a rate close to approximately 100% between the members. If the transfer electric field in the transfer process is within a specified range {necessary transfer electric field (having a certain range)}, a transfer rate close to 100% can be obtained and developed on the image carrier. The charge of the toner is normally distributed on both sides of the high charge side / low stagnant side with respect to the center value.
[0074]
For example, when the charge of the toner is −25 ± 20 μC / g, the remaining toner that remains due to insufficient transfer electric field in the transfer process is usually a high-charge toner, and has a charge of −35 μC / g or more. In addition, the residual toner that remains due to an excess transfer electric field in the transfer process is usually a low-charge toner, has a charge of approximately -5 to +10 μC / g, and is further produced due to a paper jam or the like. The residual toner remaining on the image carrier or the contact transfer device after the machine is forcibly stopped in the image is normally -25 ± 20 μC / g without any change in charge.
[0075]
Therefore, the relationship between the potential difference between the members for each charge of the remaining toner and the toner movement (cleaning rate) between the members is as shown in FIG. 1. In the case of the toner with the charge of −25 ± 20 μC / g, It can be seen that the cleaning rate reaches almost 100% when there is a potential difference of 300-800V.
[0076]
Therefore, in the present invention, the charge of the toner used in the image forming apparatus is examined, and the relationship between the potential difference between the members and the toner movement (cleaning rate) between the members for each remaining toner charge is examined. It is possible to easily design what kind of potential difference (potential gradient) should be applied between the members such as the carrier and the contact transfer device (intermediate transfer member and final transfer member).
[0077]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described.
[0078]
[0079]
The full-color image forming apparatus according to the first embodiment has the same configuration as that of FIG. 19 described above, and is for yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black ( K) four photoconductors (image carriers) 10, 20, 30, 40 for charging, and charging rolls (contact type charging devices) 11, 21, 31, 41 in contact with these
[0080]
Also in the first embodiment, as in the case of FIG. 19 described above, the single color toner images formed by the two
[0081]
In the first embodiment, the
[0082]
In the first embodiment, the developing
[0083]
Furthermore, the first intermediate transfer rolls 51 and 52 used in the first embodiment are formed by providing a silicon rubber layer on a metal pipe and further coating a high release layer thereon, and the resistance value thereof. Usually about 10Five -109 The one in the range of Ω can be used, but here 108 It is supposed to be about Ω. The surface potential required to transfer the toner image from the
[0084]
The second
[0085]
Further, in the first embodiment, the
[0086]
In the full-color image forming apparatus of
[0087]
In the first embodiment, in the cleaning mode by the
[0088]
Next, a rough timing sequence of an image forming job in the full-color image forming apparatus according to the first embodiment will be described. In the description of the timing sequence, the reference numerals of the members indicate only representative examples.
[0089]
In FIG. 3, a region A shows a cleaning mode at the time of cycle-in / cycle-out, and here, reverse polarity cleaning is performed. An area B indicates an image forming mode, and 30 continuous images are formed. Further, the region C is a cleaning mode that is inserted every constant sheet (here, 30 sheets) during continuous image formation, and reverse polarity cleaning → positive electrode cleaning → reverse polarity cleaning is performed.
[0090]
Here, the positive electrode cleaning and the reverse electrode cleaning will be described based on the cleaning implementation diagrams shown in FIGS. 4 to 6. In the positive electrode cleaning shown in FIG. 4, the charging
[0091]
At this time, the reverse polarity (+) residual toner remaining in each member moves in the opposite direction to the positive polarity (−) residual toner and collects on the charging
[0092]
6, as described above, the charging
[0093]
Therefore, according to the full-color image forming apparatus of
[0094]
By the way, during such an image forming job, each transfer body (first intermediate transfer roll 51 (52), second
[0095]
In the present invention, when shifting from the first mode to the second mode and / or when shifting from the second mode to the first mode, the potential difference between a certain transfer body and the transfer body adjacent to the transfer body is reduced. In this way, the timing of changing the voltage applied to the transfer body at each stage is controlled. Hereinafter, a specific voltage control method will be described based on the first and second embodiments. The present invention can be provided for all of the above (1) to (8) in which the mode shifts, but the present invention can also be provided for a part of the above (1) to (8).
[0096]
FIG. 8 is a timing chart showing voltage control timing of the image forming apparatus according to the first embodiment. The timing shown in FIG. 8 may be understood to indicate the timing of, for example, the region A → the region B → the region C, or the timing of the reverse polarity cleaning mode → the positive polarity cleaning mode → the reverse polarity cleaning mode in the region C. It may be understood that this indicates a cleaning mode of the region C (reverse polarity) → image forming mode of the region B → cycle out of the region A. Hereinafter, the voltage control timing shown in FIG. 8 will be described in time series.
[0097]
As shown in FIG. 8, when shifting from the first mode to the second mode, first the time t1→2The applied voltage V to the first intermediate transfer roll 51 (and the first intermediate transfer roll 52: the same applies hereinafter)51V51(1) (in this example -800 [V]) to V51(2) Change to (+380 [V] in this embodiment). Then time Δt1After the lapse of time, the applied voltage V to the second intermediate transfer roll 5353V53(1) (-1300 [V] in this embodiment) to V53(2) Change to (+880 [V] in this embodiment). And then the time Δt2After the lapse of time, the applied voltage V to the final transfer roll 6161V61(1) (in this example -2000 [V]) to V61(2) Change to (+1600 [V] in this embodiment). These procedures complete the transition from the first mode to the second mode.
[0098]
On the other hand, when shifting from the second mode to the first mode, first the time t2→1The applied voltage V to the
[0099]
Note that time Δt1, Δt2, Δt1', Δt2'Can be set as appropriate, but is preferably set in consideration of the rise time and fall time of the voltage when the voltage is changed. For example, when shifting from the first mode to the second mode, the applied voltage V to the first
[0100]
By controlling the timing of voltage change to each transfer member in this way, the potential difference between a transfer member and a transfer member adjacent to the transfer member can be reduced.
[0101]
For example, when shifting from the first mode to the second mode, the applied voltage is changed in the order of the first
[0102]
Further, if either the first mode or the second mode is the stop mode (not shown in FIG. 8) and the voltage applied to each transfer member in the stop mode is 0 [V], this is the case. The effect is more prominent. For example, when the first mode is the stop mode, the
[0103]
Example 2 This example relates to the improvement of Example 1. Hereinafter, the present embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment.
[0104]
As shown in FIG. 9, when shifting from the first mode to the second mode, first, the time t1→2The applied voltage V to the first
[0105]
On the other hand, when shifting from the second mode to the first mode, first the time t2→1The applied voltage V to the
[0106]
In this way, by controlling the voltage change timing and voltage value for each transfer member in stages, the potential difference between a transfer member and a transfer member adjacent to the transfer member can be further reduced.
[0107]
For example, when shifting from the first mode to the second mode, in this embodiment, the potential difference between the
[0108]
That is, by applying Example 1 and Example 2 to the tandem type full-color image forming apparatus according to
[0109]
Second Embodiment Next, a tandem full-color image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. In the following description, the reference numerals for the members indicate only representative examples.
[0110]
The tandem full-color image forming apparatus according to the second embodiment has the same basic configuration as that of the first embodiment shown in FIG. 2, but includes each charging
[0111]
Also in the case of the second embodiment, in the same manner as in the first embodiment, in the cleaning mode by the
[0112]
Here, the positive electrode cleaning and the reverse electrode cleaning will be described with reference to the cleaning execution diagrams shown in FIGS. 10 to 13. When the positive electrode cleaning shown in FIG. 10 is performed, each of them is exactly the same as in the first embodiment shown in FIG. A potential is set on the members to apply a potential gradient between these members, and the positive (−) residual toner remaining on each member finally moves to the
[0113]
In the reverse polarity cleaning shown in FIG. 12, -2000V DC is applied to the
[0114]
Therefore, in the case of the full-color image forming apparatus according to the second embodiment, as in the first embodiment, not only the positive residual toner but also the positive polarity cleaning and the reverse polarity cleaning are appropriately included in the image forming job. The reverse polarity residual toner can also be efficiently and reliably removed.
[0115]
By applying Example 1 and Example 2 described above to this embodiment, Example 1 and Example 2 are applied to the tandem-type full-color image forming apparatus according to
[0116]
[Third Embodiment] Next, FIG. 14 shows a tandem full-color image forming apparatus according to a third embodiment. In the following description, the reference numerals for each member may indicate only representative examples.
[0117]
In the case of the third embodiment, unlike the case of the first embodiment, the pair of first intermediate transfer rolls 51 and 52 and the second
[0118]
In the third embodiment, at the time of image formation of an image forming job, each charging
[0119]
For this reason, according to the full-color image forming apparatus of the third embodiment, the positive (−) remaining on the first intermediate transfer rolls 51 and 52 and the second
[0120]
In the third embodiment, in the cleaning mode by the
[0121]
Therefore, in the case of the third embodiment, in the cleaning mode of the image forming job, in the positive electrode cleaning, each charging
[0122]
Therefore, according to the third embodiment, at the time of positive electrode cleaning, as shown in FIG. 15, the above-described potential is set to each member, and a potential gradient is applied between these members, thereby remaining on each member. As shown in FIG. 16, the positive (−) residual toner that has been collected, including the positive (−) residual toner collected by the
[0123]
Therefore, according to the full-color image forming apparatus of the third embodiment, in an actual image forming job, the optimum transfer potential and voltage are set due to factors such as changes in the ambient temperature, humidity, toner charge amount, developer amount, and the like. Not only can image defects such as transfer ghosts due to positive (−) residual toner occurring due to this occur, but also positive electrode cleaning can be performed appropriately in an image forming job, as in the first and second embodiments. By performing reverse polarity cleaning, not only the positive polarity residual toner but also the reverse polarity residual toner can be efficiently and reliably removed.
[0124]
By applying Example 1 and Example 2 described above to this embodiment, Example 1 and Example 2 are applied to the tandem-type full-color image forming apparatus according to
[0125]
[Fourth Embodiment] Further, unlike the third embodiment, the tandem full-color image forming apparatus according to the fourth embodiment is provided with
[0126]
For this reason, in the full-color image forming apparatus according to the fourth embodiment, the optimum transfer potential and voltage are set in an actual image forming job due to factors such as variations in ambient temperature, humidity, toner charge amount, developer amount, and the like. The positive (−) residual toner generated due to this is held by the
[0127]
Also in the fourth embodiment, the same cleaning mode by the
[0128]
By applying Example 1 and Example 2 described above to this embodiment, Example 1 and Example 2 are applied to the tandem-type full-color image forming apparatus according to
[0129]
【The invention's effect】
According to the image forming apparatus of the present invention, even if the voltage applied to each transfer body is changed, the potential difference between the transfer bodies does not become excessive, the surface potential of the transfer body is stably set to a desired value, and good Can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a relationship between a potential difference between members for each charge of residual toner and toner movement between members.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the full-color image forming apparatus according to the first embodiment.
FIG. 3 shows a basic timing sequence of an image forming job in the full-color image forming apparatus according to the first embodiment.
FIG. 4 shows a state immediately after the start of positive polarity cleaning of the full-color image forming apparatus according to the first embodiment.
FIG. 5 shows a state at the end of positive polarity cleaning of the full-color image forming apparatus according to the first embodiment.
FIG. 6 shows a state immediately after the start of reverse polarity cleaning of the full-color image forming apparatus according to the first embodiment.
FIG. 7 illustrates a state at the end of reverse polarity cleaning of the full-color image forming apparatus according to the first embodiment.
FIG. 8 is a timing chart illustrating potential control of the full-color image forming apparatus according to the first embodiment.
FIG. 9 is a timing chart illustrating potential control of the full-color image forming apparatus according to the second embodiment.
FIG. 10 shows a state immediately after the start of positive polarity cleaning of the full-color image forming apparatus according to the second embodiment.
FIG. 11 shows a state at the end of positive polarity cleaning of the full-color image forming apparatus according to the second embodiment.
FIG. 12 shows a state immediately after the start of reverse polarity cleaning of the full-color image forming apparatus according to the second embodiment.
FIG. 13 illustrates a state at the end of reverse polarity cleaning in the full-color image forming apparatus according to the second embodiment.
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of a full-color image forming apparatus according to
FIG. 15 shows a state immediately after the start of positive polarity cleaning of the full-color image forming apparatus according to the third embodiment.
FIG. 16 illustrates a state at the end of positive polarity cleaning of the full-color image forming apparatus according to the third embodiment.
FIG. 17 illustrates a state immediately after the start of reverse polarity cleaning in the full-color image forming apparatus according to the third embodiment.
FIG. 18 illustrates a state at the end of reverse polarity cleaning of the full-color image forming apparatus according to the third embodiment.
FIG. 19 illustrates a conventional image forming apparatus.
[Explanation of symbols]
10, 20, 30, 40 ... photoconductor, 11, 21, 31, 41 ... charge roll, 12, 22, 32, 42 ... exposure device, 13, 23, 33, 43 ... developing device, 51, 52 ... first Intermediate transfer roll, 53 ... second intermediate transfer roll, 61 ... final transfer roll, 71 ... cleaning device, 72 ... cleaning blade, P ... paper
Claims (4)
各段の転写体において前記トナー像の正規の帯電極性とは逆極性に帯電されて残留する逆極性残トナーを上流側の転写体から下流側の転写体に移動させる電位勾配を与える第一モードと、
各段の転写体において前記トナー像の正規の帯電極性に帯電されて残留する正極性残トナーを上流側の転写体から下流側の転写体に移動させる電位勾配を与える第二モードとを有する画像形成装置において、
第一モードから第二モードに移行する際には、前記各段の転写体のうち上流側の転写体から下流側の転写体へという順番で所定の時間をずらして当該各段の転写体に印加する電圧を第一モード時の電圧値から第二モード時の電圧値にそれぞれ変更するとともに、
第二モードから第一モードに移行する際には、前記各段の転写体のうち下流側の転写体から上流側の転写体へという順番で所定の時間をずらして当該各段の転写体に印加する電圧を第二モード時の電圧値から第一モード時の電圧値にそれぞれ変更する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。A multi-stage transfer body that contacts each other from the upstream side to the downstream side in the transfer direction of the toner image,
The normal charge polarity Ru electrodeposition position gradient is moved to the transfer body on the downstream side of the opposite polarity remaining toner from the upstream side of the transfer body remaining is charged to the opposite polarity to the Oite the toner image on the transfer member in each stage The first mode to give,
A second mode for applying a potential gradient Before moving the positive polarity residual toner from the upstream side of the transfer member to the transfer member downstream remaining is charged to the normal charging polarity of Oite the toner image on the transfer member in each stage In an image forming apparatus having
When shifting from the first mode to the second mode , a predetermined time is shifted in the order from the upstream transfer member to the downstream transfer member among the transfer members of the respective steps, and the transfer members of the respective steps are transferred to the transfer members of the respective steps. While changing the voltage to be applied from the voltage value in the first mode to the voltage value in the second mode,
When shifting from the second mode to the first mode, a predetermined time is shifted in the order from the downstream transfer body to the upstream transfer body among the transfer bodies of the respective stages, and the transfer bodies of the respective stages are transferred to the transfer bodies of the respective stages. An image forming apparatus comprising control means for changing a voltage to be applied from a voltage value in the second mode to a voltage value in the first mode .
第一モードから第二モードに移行する際には、ある転写体の電圧が当該転写体の第二モード時に印加する電圧値V I に変更されると同時にその転写体よりも下流側の転写体の電圧もその値V I に変更した後、所定の時間が経過した後に当該下流側の転写体の電圧を当該転写体の第二モード時に印加する電圧に変更するというパターンを繰り返し、
第二モードから第一モードに移行する際には、ある転写体の電圧が当該転写体の第一モード時に印加する電圧ある値V J に変更されると同時にその転写体よりも上流側の転写体の電圧もその値V J に変更された後、所定の時間が経過した後に当該下流側の転写体の電圧が当該転写体の第一モード時に印加する電圧に変更するというパターンを繰り返す請求項1に記載の画像形成装置。The control means includes
In the transition from the first mode to the second mode is the transfer member downstream of the transfer member even if the voltage is higher than the transfer member a second mode when it is changed to the voltage value V I applied during the same time that the transfer of the also the voltage after changing its value V I, repeating a pattern of changing the voltage of the downstream side of the transfer member after a predetermined time has elapsed voltage applied to the second mode of the transfer member,
When shifting from the second mode to the first mode, the voltage of a certain transfer body is changed to a voltage value V J applied in the first mode of the transfer body, and at the same time, the transfer on the upstream side of the transfer body. The pattern in which the voltage of the downstream transfer body is changed to the voltage applied during the first mode of the transfer body after a predetermined time has elapsed after the body voltage is also changed to the value V J is repeated. The image forming apparatus according to 1.
各段の転写体に印加される電圧値の差|V 1 (2)−V 1 (1)|、|V 2 (2)−V 2 (1)|、…、|V N (2)−V N (1)|の間には、|V 1 (2)−V 1 (1)|<|V 2 (2)−V 2 (1)|<…<|V N (2)−V N (1)|の関係が成り立つ請求項1又は2に記載の画像形成装置。 V 1 (1), V 2 (1),..., V N (1) are applied to the transfer body at each stage in the first mode from the upstream side , and the transfer body at each stage in the second mode. , V 1 (2), V 2 (2),..., V N (2) from the upstream side ,
Difference of voltage value applied to transfer member at each stage | V 1 (2) −V 1 (1) |, | V 2 (2) −V 2 (1) |,... | V N (2) − Between V N (1) |, | V 1 (2) −V 1 (1) | <| V 2 (2) −V 2 (1) | <... <| V N (2) −V N (1) The image forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein |
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