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JP2008281786A - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents

Image forming apparatus and image forming method Download PDF

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JP2008281786A
JP2008281786A JP2007126052A JP2007126052A JP2008281786A JP 2008281786 A JP2008281786 A JP 2008281786A JP 2007126052 A JP2007126052 A JP 2007126052A JP 2007126052 A JP2007126052 A JP 2007126052A JP 2008281786 A JP2008281786 A JP 2008281786A
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JP
Japan
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image
intermediate transfer
transfer belt
color
image forming
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007126052A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideo Yamaki
秀郎 山木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Business Technologies Inc
Original Assignee
Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Konica Minolta Business Technologies Inc filed Critical Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority to JP2007126052A priority Critical patent/JP2008281786A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an image forming apparatus and an image forming method by which toner consumption is suppressed as far as possible, and color shift is made small by using toner as lubricant. <P>SOLUTION: In a four-cycle type color printer, a cleaner blade for removing toner remaining on an intermediate transfer belt is installed to contact with/separate from the intermediate transfer belt. The blade separates from the intermediate transfer belt in timing T1 when a Y image of a first color is primarily transferred to the intermediate transfer belt, and holds a separate state thereafter, then press-contacts with the intermediate transfer belt in timing T2 when a K image of a fourth color is primarily transferred. When an image is present at the trailing end K' of the K image and integrated toner amount of four colors in areas Y', M', C' and K' is smaller than a predetermined threshold, the toner is applied to the image non-forming areas Y", M", C" and K" of the intermediate transfer belt as the lubricant. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像形成装置及び画像形成方法、特に、電子写真法によるカラーの画像形成装置及び画像形成方法に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method, and more particularly to an electrophotographic color image forming apparatus and an image forming method.

一般に、電子写真法による複写機やプリンタなどのカラー画像形成装置として、一つの感光体に順次形成される4色のトナー画像を中間転写ベルト上に順次1次転写して合成し、該合成画像を記録媒体上に2次転写する4サイクル方式が知られている。   In general, as a color image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a printer, four color toner images sequentially formed on one photoconductor are sequentially primary-transferred onto an intermediate transfer belt and synthesized. A four-cycle method is known in which the image is secondarily transferred onto a recording medium.

この種の4サイクル方式の画像形成装置において、中間転写ベルトから残留トナーを除去するためのクリーナブレードは1次転写されたトナー画像が通過中は中間転写ベルトから離間され、2次転写後に中間転写ベルトに圧接するように駆動される。また、2次転写ローラも4色目トナー画像が1次転写された後に中間転写ベルトに圧接するように駆動される。   In this type of four-cycle image forming apparatus, the cleaner blade for removing residual toner from the intermediate transfer belt is separated from the intermediate transfer belt while the primary transferred toner image is passing, and the intermediate transfer is performed after the secondary transfer. Driven to press against the belt. The secondary transfer roller is also driven so as to come into pressure contact with the intermediate transfer belt after the fourth color toner image has been primarily transferred.

中間転写ベルトにポリカーボネートなどの剛性を有する材料を用いた場合、クリーナブレードや2次転写ローラが接離する際に、中間転写ベルトの撓みが変化し、1次転写部におけるベルト移動速度が変動する不具合を有していた。その結果、4色間での色ずれが発生していた。特に、クリーナブレードの接離による色ずれが顕著であり、クリーナブレードと中間転写ベルトとの摩擦力が上昇すると、接離時(特に、圧接する際)の速度変動が大きくなる傾向にある。   When a material having rigidity such as polycarbonate is used for the intermediate transfer belt, the deflection of the intermediate transfer belt changes when the cleaner blade and the secondary transfer roller come in contact with each other, and the belt moving speed in the primary transfer portion changes. Had a bug. As a result, color misregistration between the four colors occurred. In particular, the color shift due to the contact and separation of the cleaner blade is remarkable, and when the frictional force between the cleaner blade and the intermediate transfer belt increases, the speed fluctuation at the time of contact and separation (especially, when pressing) tends to increase.

クリーナブレードの圧接動作に起因する色ずれ防止のため、従来では、特許文献1,2,3に記載されているように、定期的に中間転写ベルト上にトナーを供給してクリーナブレードとの摩擦力を低減させることが提案されている。トナーは滑材などを含むため、クリーナブレードと中間転写ベルトとの摩擦力を低減させる効果があることに着目した対策である。   In order to prevent color misregistration caused by the pressure contact operation of the cleaner blade, conventionally, as described in Patent Documents 1, 2, and 3, toner is periodically supplied onto the intermediate transfer belt to cause friction with the cleaner blade. It has been proposed to reduce force. Since the toner contains a lubricant and the like, this is a measure focusing on the effect of reducing the frictional force between the cleaner blade and the intermediate transfer belt.

しかしながら、前述の対策では、中間転写ベルトの非画像形成領域に常時2次転写されないトナーを供給するため、トナーの消費量が膨大になるという問題点を有している。確かに、色ずれは解決されるが、トナーの消費量が必要以上に増加することは好ましい対策ではない。
特開2005−106919号公報 特開2005−250215号公報 特開2004−264700号公報
However, the above-described countermeasure has a problem that toner consumption is enormous because toner that is not always secondarily transferred is supplied to the non-image forming area of the intermediate transfer belt. Although the color misregistration is certainly solved, it is not a preferable measure that the toner consumption increases more than necessary.
JP 2005-106919 A JP 2005-250215 A JP 2004-264700 A

そこで、本発明の目的は、トナーの消費量を極力抑えつつ、トナーを潤滑剤として用いて色ずれを小さくすることのできる画像形成装置及び画像形成方法を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus and an image forming method capable of reducing color misregistration using toner as a lubricant while minimizing toner consumption.

前記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、
一つの感光体に順次形成される4色のトナー画像を中間転写ベルト上に順次1次転写して合成し、該合成画像を記録媒体上に2次転写する4サイクル方式の画像形成装置において、
前記中間転写ベルトに残留したトナーを除去するクリーナ部材と、
前記クリーナ部材を前記中間転写ベルトに圧接/離間させる駆動手段と、
画像形成処理を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、4色目画像後端部分のクリーナ部材圧接領域に画像が存在し、かつ、4色の各画像形成領域であって圧接開始部から画像後端までの4色積算トナー量が所定の閾値より少ない場合に、クリーナ部材圧接開始部から少なくとも画像後端までの中間転写ベルト上の非画像形成領域に潤滑剤としてトナーを付与すること、
を特徴とする。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes:
In a four-cycle type image forming apparatus in which four-color toner images sequentially formed on one photoconductor are sequentially transferred and synthesized on an intermediate transfer belt, and the synthesized image is secondarily transferred onto a recording medium.
A cleaner member for removing toner remaining on the intermediate transfer belt;
Driving means for pressing / separating the cleaner member against the intermediate transfer belt;
Control means for controlling the image forming process;
With
The control means has an image in the cleaner member press-contact area at the rear end portion of the fourth color image, and the four-color integrated toner amount from the press start portion to the rear end of the image in each of the four color image forming areas is predetermined. The toner is applied as a lubricant to the non-image forming area on the intermediate transfer belt from the cleaner member press-contact start portion to at least the rear end of the image,
It is characterized by.

本発明に係る画像形成方法は、
一つの感光体に順次形成される4色のトナー画像を中間転写ベルト上に順次1次転写して合成し、該合成画像を記録媒体上に2次転写する4サイクル方式の画像形成方法において、
1色目の画像が前記中間転写ベルト上に1次転写されている第1のタイミングにてクリーナ部材が中間転写ベルトから離間し、4色目の画像が1次転写されている第2のタイミングでクリーナ部材が中間転写ベルトに圧接し、
4色目画像後端部分のクリーナ部材圧接領域に画像が存在し、かつ、4色の各画像形成領域であって圧接開始部から画像後端までの4色積算トナー量が所定の閾値より少ない場合に、クリーナ部材圧接開始部から少なくとも画像後端までの中間転写ベルト上の非画像形成領域に潤滑剤としてトナーを付与すること、
を特徴とする。
An image forming method according to the present invention includes:
In a four-cycle image forming method in which four-color toner images sequentially formed on one photoconductor are primarily transferred and synthesized on an intermediate transfer belt in sequence, and the synthesized image is secondarily transferred onto a recording medium.
The cleaner member is separated from the intermediate transfer belt at the first timing when the first color image is primarily transferred onto the intermediate transfer belt, and the cleaner is moved at the second timing when the fourth color image is primarily transferred. The member is pressed against the intermediate transfer belt,
When an image exists in the cleaner member press-contact area at the rear end portion of the fourth color image, and the four-color integrated toner amount from the press-contact start portion to the rear end of the image is less than a predetermined threshold in each of the four color image forming areas And applying toner as a lubricant to a non-image forming region on the intermediate transfer belt from the cleaner member press-contact start portion to at least the rear end of the image,
It is characterized by.

本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法においては、クリーナ部材が中間転写ベルトに圧接する際に生じる中間転写ベルトの速度変動を、中間転写ベルトの非画像形成領域にトナーを付与してクリーナ部材との摩擦力を低減することで減少させ、色ずれを未然に防止する。クリーナ部材が中間転写ベルトに圧接するタイミングは、通常、4色目画像後端部分が1次転写部を通過中であり、4色目画像後端部分の色ずれが目立ちやすい。そこで、潤滑剤としてのトナーを付与するのは、4色目画像後端部分のクリーナ部材圧接領域に画像が存在し、かつ、4色の画像形成領域であって圧接開始部から画像後端までの4色積算トナー量が所定の閾値より少ない場合とした。これにて、トナーの消費量を極力抑えることができる。   In the image forming apparatus and the image forming method according to the present invention, the toner member is applied to the non-image forming area of the intermediate transfer belt by applying the toner to the non-image forming area of the intermediate transfer belt, which is generated when the cleaner member presses against the intermediate transfer belt By reducing the frictional force, color misregistration is prevented. The timing at which the cleaner member presses against the intermediate transfer belt is normally the rear end portion of the fourth color image passing through the primary transfer portion, and the color shift of the rear end portion of the fourth color image is easily noticeable. Therefore, the toner as the lubricant is applied when the image exists in the cleaner member press-contact area in the rear end portion of the fourth color image, and in the four-color image forming area from the press start portion to the rear end of the image. The case where the four-color integrated toner amount is smaller than a predetermined threshold value is assumed. As a result, toner consumption can be minimized.

中間転写ベルトとクリーナ部材との摩擦力は、クリーナ部材圧接領域での残留トナー量、環境条件(温度、湿度など)、耐久条件(中間転写ベルトの累積稼働時間など)に応じて変化する。そこで、前記4色積算トナー量、環境条件、耐久条件の少なくともいずれか一つに基づいて決定することが好ましい。   The frictional force between the intermediate transfer belt and the cleaner member changes in accordance with the amount of residual toner in the cleaner member pressure contact area, environmental conditions (temperature, humidity, etc.), and durability conditions (cumulative operation time of the intermediate transfer belt, etc.). Therefore, it is preferable to make the determination based on at least one of the four-color integrated toner amount, environmental conditions, and durability conditions.

以下、本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法の実施例について添付図面を参照して説明する。   Embodiments of an image forming apparatus and an image forming method according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

(カラープリンタの概略構成)
図1に、本発明に係る画像形成装置の一実施例であるカラープリンタ1の概略構成を示す。このカラープリンタ1は、概略、感光体ユニット10、現像ユニット15、中間転写ユニット20、レーザ走査ユニット14、定着ユニット45及び給紙ユニット40を備えている。
(Schematic configuration of color printer)
FIG. 1 shows a schematic configuration of a color printer 1 which is an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. The color printer 1 generally includes a photoconductor unit 10, a developing unit 15, an intermediate transfer unit 20, a laser scanning unit 14, a fixing unit 45, and a paper feeding unit 40.

感光体ユニット10は、感光体ドラム11、帯電器12、クリーナブレード13などを備えている。現像ユニット15は、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の各色の現像器16(16Y,16M,16C,16K)を支軸17を中心に一体的に矢印A方向に回転可能に設置したものである。中間転写ユニット20は、中間転写ベルト21を駆動ローラ22、従動ローラ23、テンションを付与するコイルばね28を備えたローラ24にエンドレス状に矢印B方向に回転可能に保持したもので、巻付けローラ25及び1次転写ローラ26を備えている。さらに、残留トナーのクリーナブレード30を備えている。   The photoreceptor unit 10 includes a photoreceptor drum 11, a charger 12, a cleaner blade 13, and the like. The developing unit 15 is composed of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black) developing devices 16 (16Y, 16M, 16C, and 16K) that are integrated with the support shaft 17 as arrows It is installed so as to be rotatable in the A direction. The intermediate transfer unit 20 is configured to hold an intermediate transfer belt 21 on a roller 24 provided with a driving roller 22, a driven roller 23, and a coil spring 28 for applying tension so as to be rotatable endlessly in the direction of arrow B. 25 and a primary transfer roller 26. Further, a cleaner blade 30 for residual toner is provided.

画像の形成は、まず、画像データが外部のコンピュータなどから入力され、4色の画像がY,M,C,Kの順にレーザ走査ユニット14から感光体ドラム11に対して露光され(静電潜像の形成)、各色の現像器16によって現像(トナー像化)される。このトナー像は1色ごとに1次転写ローラ26から付与される電界によって中間転写ベルト21上に1次転写され、4色の画像が中間転写ベルト21上に重ね合わされる。   In the image formation, first, image data is input from an external computer or the like, and four color images are exposed to the photosensitive drum 11 from the laser scanning unit 14 in the order of Y, M, C, K (electrostatic latent image). Image formation) and development (toner image formation) by the developing device 16 of each color. This toner image is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 21 by an electric field applied from the primary transfer roller 26 for each color, and four color images are superimposed on the intermediate transfer belt 21.

1次転写における4色のトナー画像の色合わせは、中間転写ベルト21の一側部に形成した検知孔を位置検出センサSE1(図4参照)で検出し、各感光体ドラム11への画像書出しタイミングを合わせることで行われる。   For color matching of the four color toner images in the primary transfer, a detection hole formed on one side of the intermediate transfer belt 21 is detected by a position detection sensor SE1 (see FIG. 4), and image writing to each photosensitive drum 11 is performed. This is done by matching the timing.

一方、用紙は、給紙ユニット40から給紙ローラ41にて1枚ずつ給紙され、搬送ローラ対42を経て、駆動ローラ22にて支持されている中間転写ベルト21と2次転写ローラ27とのニップ部に搬送され、2次転写ローラ27から付与される電界によって中間転写ベルト21から合成画像が2次転写される。その後、用紙は定着ユニット45にてトナーの加熱定着を施され、排出ローラ対5から排紙トレイ6上に排出される。   On the other hand, the paper is fed one by one from the paper feed unit 40 by the paper feed roller 41, passes through the pair of transport rollers 42, and is supported by the intermediate transfer belt 21 and the secondary transfer roller 27 supported by the drive roller 22. Then, the composite image is secondarily transferred from the intermediate transfer belt 21 by the electric field applied from the secondary transfer roller 27. Thereafter, the sheet is heated and fixed by toner in the fixing unit 45, and is discharged from the discharge roller pair 5 onto the discharge tray 6.

なお、それぞれの作像用ユニットの構成やその作用は従来周知であり、その詳細な説明は省略する。   The configuration and operation of each image forming unit are well known in the art and will not be described in detail.

(中間転写ユニット)
クリーニングブレード30は、図2に示すように、クリーナブレード接離機構31にて中間転写ベルト21に対して以下に説明する所定のタイミングで圧接/離間される。クリーナブレード接離機構31は、クリーナブレード30を保持するブラケット32とコイルばね34とカム35と図示しないモータとで構成されている。
(Intermediate transfer unit)
As shown in FIG. 2, the cleaning blade 30 is pressed / separated by a cleaner blade contact / separation mechanism 31 at a predetermined timing described below with respect to the intermediate transfer belt 21. The cleaner blade contact / separation mechanism 31 includes a bracket 32 that holds the cleaner blade 30, a coil spring 34, a cam 35, and a motor (not shown).

即ち、ブラケット32は支軸33を支点として回動自在であり、コイルばね34にて矢印C方向に弾性的に付勢されている。カム35は支軸36を介して図示しないモータに連結され、その外周面にはブラケット32の側面32aがコイルばね34のばね力にて弾性的に圧接している。カム35の小径部が側面32aに当接しているとき、クリーナブレード30は中間転写ベルト21に圧接し、この圧接力はコイルばね34により付与されている。一方、カム35が90°回転駆動されると、カム35の大径部が側面32aに当接し、ブラケット32が支軸33を支点として矢印Cとは逆方向に回動し、クリーナブレード30は中間転写ベルト21から離間する。   That is, the bracket 32 is rotatable about the support shaft 33 and is elastically biased in the direction of arrow C by the coil spring 34. The cam 35 is connected to a motor (not shown) via a support shaft 36, and the side surface 32 a of the bracket 32 is elastically pressed against the outer peripheral surface by the spring force of the coil spring 34. When the small diameter portion of the cam 35 is in contact with the side surface 32 a, the cleaner blade 30 is in pressure contact with the intermediate transfer belt 21, and this pressure contact force is applied by the coil spring 34. On the other hand, when the cam 35 is rotated 90 °, the large diameter portion of the cam 35 contacts the side surface 32a, the bracket 32 rotates in the direction opposite to the arrow C with the support shaft 33 as a fulcrum, and the cleaner blade 30 Separated from the intermediate transfer belt 21.

クリーナブレード30は、1次転写されたトナー画像が通過中は中間転写ベルト21から離間され、2次転写後に中間転写ベルト21に圧接する。具体的には、クリーナブレード30は、通常、中間転写ベルト21に圧接した状態にセットされ、図5(A),(B)に示すように、画像形成処理が開始され、1色目のYトナー画像が1次転写されている途中のタイミングT1にて中間転写ベルト21から離間し、その後は離間状態を保持し、4色目のKトナー画像が1次転写されている途中のタイミングT2にて中間転写ベルト21に圧接し、残留トナーを除去する。   The cleaner blade 30 is separated from the intermediate transfer belt 21 while the primary transferred toner image is passing, and is pressed against the intermediate transfer belt 21 after the secondary transfer. Specifically, the cleaner blade 30 is normally set in a state of being pressed against the intermediate transfer belt 21, and as shown in FIGS. 5A and 5B, the image forming process is started and the first color Y toner is started. The image is separated from the intermediate transfer belt 21 at the timing T1 during the primary transfer of the image, and thereafter the separation state is maintained, and the intermediate at the timing T2 during the primary transfer of the K toner image of the fourth color. Residual toner is removed by pressure contact with the transfer belt 21.

中間転写ベルト21上に1次転写されたトナー画像は、4色目のKトナー画像が1次転写された後に、前述のごとく用紙上に2次転写される。従って、2次転写ローラ27も前記接離機構31と同様の接離機構(図示せず)を備え、2次転写が行われる領域でのみ中間転写ベルト21に圧接される。   The toner image primarily transferred onto the intermediate transfer belt 21 is secondarily transferred onto the paper as described above after the fourth color K toner image is primarily transferred. Accordingly, the secondary transfer roller 27 is also provided with a contact / separation mechanism (not shown) similar to the contact / separation mechanism 31 and is pressed against the intermediate transfer belt 21 only in a region where the secondary transfer is performed.

(制御部)
ここで、プリンタの制御部について図4を参照して説明する。この制御部は、CPU50を中心として構成され、CPU50には入力された画像データの各色の画素数をカウントする画素カウンタCL、温度や湿度などの環境条件検出センサSE2(図1参照)、プリントの累積枚数などをカウントする耐久カウンタTCなどからの信号が入力される。また、CPU50はクリーナブレード接離機構31や2次転写ローラ27の接離機構を含めて画像形成駆動機構を制御する。
(Control part)
Here, the control unit of the printer will be described with reference to FIG. This control unit is configured with the CPU 50 as the center. The CPU 50 includes a pixel counter CL that counts the number of pixels of each color of the input image data, an environmental condition detection sensor SE2 such as temperature and humidity (see FIG. 1), and a print function. A signal from an endurance counter TC for counting the cumulative number of sheets is input. The CPU 50 controls the image forming drive mechanism including the cleaner blade contact / separation mechanism 31 and the contact / separation mechanism of the secondary transfer roller 27.

(色ずれの発生)
クリーニングブレード30は例えばウレタンゴムからなる。また、中間転写ベルト21は、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリイミドなどの樹脂材料からなり、剛性を有している。ここで、中間転写ベルト21の剛性とは、ヤング率1〜5GPa程度を意味する。ちなみに、ゴムのヤング率は1.5〜5MPa程度である。
(Occurrence of color shift)
The cleaning blade 30 is made of, for example, urethane rubber. The intermediate transfer belt 21 is made of a resin material such as polyphenylene sulfide, polycarbonate, polyimide, and has rigidity. Here, the rigidity of the intermediate transfer belt 21 means a Young's modulus of about 1 to 5 GPa. Incidentally, the Young's modulus of rubber is about 1.5 to 5 MPa.

中間転写ベルト21が剛性を有する材料からなると、クリーナブレード30が接離する際に、中間転写ベルト21の撓みが変化し、1次転写部におけるベルト移動速度が変動する。通常、図3に実線で示すように張り渡された状態で移動している中間転写ベルト21は、クリーナブレード30が圧接する際には、点線で示すように撓むことになる。このように、中間転写ベルト21の撓みが変化して移動速度が変動すると、4色の画像間で色ずれが発生する。   When the intermediate transfer belt 21 is made of a material having rigidity, the deflection of the intermediate transfer belt 21 changes when the cleaner blade 30 contacts and separates, and the belt moving speed in the primary transfer portion changes. Normally, the intermediate transfer belt 21 moving in a stretched state as shown by a solid line in FIG. 3 bends as shown by a dotted line when the cleaner blade 30 is pressed. As described above, when the deflection of the intermediate transfer belt 21 changes and the moving speed fluctuates, a color shift occurs between the four color images.

このような色ずれの様子を図6を参照して説明する。図6はA4サイズの用紙を長辺方向に連続的に通紙させて画像を形成した場合を模式的に示し、曲線M−CはM画像とC画像との色ずれ、曲線M−KはM画像とK画像との色ずれ、曲線M−YはM画像とY画像との色ずれを示している。Y画像は1次転写している間に2次転写ローラ27とクリーナブレード30が離間するので、接離動作が生じないM画像やC画像に対して色ずれが生じる。また、K画像も1次転写している間に2次転写ローラ27とクリーナブレード30が圧接するので色ずれが生じる。   Such a color shift will be described with reference to FIG. FIG. 6 schematically shows a case where an A4 size sheet is continuously passed in the long side direction to form an image. A curve MC is a color shift between the M image and the C image, and a curve MK is a curve MK. A color shift between the M image and the K image, and a curve MY indicates a color shift between the M image and the Y image. Since the secondary transfer roller 27 and the cleaner blade 30 are separated during the primary transfer of the Y image, color misregistration occurs with respect to the M image and the C image in which no contact / separation operation occurs. Further, since the secondary transfer roller 27 and the cleaner blade 30 are in pressure contact with each other during the primary transfer of the K image, color misregistration occurs.

図6から明らかなように、1枚のカラー画像では、画像の後端部においてクリーナブレード30の接離によるY画像とK画像の色ずれがかなり大きくなってしまう。本実施例は、以下に説明するように、クリーナブレード30が圧接する際の色ずれ(図6に符号Gで示す領域)を極力小さくし、色ずれの拡大を解消する。   As apparent from FIG. 6, in one color image, the color shift between the Y image and the K image due to the contact and separation of the cleaner blade 30 at the rear end of the image becomes considerably large. In the present embodiment, as will be described below, the color misregistration (the region indicated by the symbol G in FIG. 6) when the cleaner blade 30 is in pressure contact is made as small as possible to eliminate the increase in color misregistration.

図7に、クリーナ部(クリーナブレード30が中間転写ベルト21に圧接する部分)のトルクとK画像の色ずれ量の関係を実測した結果を示す。実測タイミングによって多少のばらつきが出ているが、トルクが大きくなると、中間転写ベルト21の撓み量が大きくなり、その結果、色ずれ量も大きくなる傾向にある。   FIG. 7 shows the results of actual measurement of the relationship between the torque of the cleaner portion (the portion where the cleaner blade 30 presses against the intermediate transfer belt 21) and the color misregistration amount of the K image. Although there are some variations depending on the actual measurement timing, as the torque increases, the amount of deflection of the intermediate transfer belt 21 increases, and as a result, the amount of color misregistration tends to increase.

また、図8に、中間転写ベルト21とクリーナブレード30との摩擦係数μの環境条件(低温・低湿、常温・常湿、高温・高湿)による依存性を実測した結果を示す。実測タイミングによって多少のばらつきが出ているが、摩擦係数μは温度・湿度ともに高くなるに伴って大きくなる傾向にある。   FIG. 8 shows the result of actual measurement of the dependency of the friction coefficient μ between the intermediate transfer belt 21 and the cleaner blade 30 depending on the environmental conditions (low temperature / low humidity, normal temperature / normal humidity, high temperature / high humidity). Although there are some variations depending on the actual measurement timing, the friction coefficient μ tends to increase as the temperature and humidity increase.

その他、摩擦力が大きくなる原因としては、画像形成領域に対する画像の占める割合(以下、カバレッジと称する)がある。カバレッジとは平均化した単位面積当たりのトナー量でもある。トナーは摩擦力を小さくする潤滑剤として機能するため、カバレッジが小さくなるに従ってクリーナブレード30と中間転写ベルト21との摩擦力が大きくなる傾向にある。また、中間転写ベルト21による画像形成の累積枚数が多くなり、その表面が荒れると摩擦力が大きくなる。   The other cause of the increased frictional force is the ratio of the image to the image forming area (hereinafter referred to as coverage). Coverage is the average amount of toner per unit area. Since the toner functions as a lubricant that reduces the frictional force, the frictional force between the cleaner blade 30 and the intermediate transfer belt 21 tends to increase as the coverage decreases. Further, the cumulative number of images formed by the intermediate transfer belt 21 increases, and the frictional force increases as the surface becomes rough.

(色ずれの解消)
そこで、本実施例においては、K画像後端部分のクリーナブレード圧接領域(図5(A)の符号K’参照)に画像が存在し、かつ、4色の各画像形成領域であって圧接開始部から画像後端まで(図5(A)の符号Y’,M’,C’,K’参照)の4色積算トナー量が所定の閾値より少ない場合に、クリーナブレード圧接開始部から画像後端までの中間転写ベルト21上の非画像形成領域(図5(B)の符号Y”,M”,C”,K”参照)に潤滑剤としてトナーを付与する。クリーナブレード30の圧接領域Y”,M”,C”,K”にトナーが余分に付与されていることにより、トナーによる潤滑効果(ブレード30とベルト21との低摩擦力化)が発生し、図6に符号Gで示した画像後端部領域でのK画像の色ずれが低減し、4色全体での色ずれが小さくなる。
(Resolve color drift)
Therefore, in this embodiment, an image is present in the cleaner blade pressure contact area (see reference numeral K ′ in FIG. 5A) at the rear end portion of the K image, and pressure welding starts in each of the four color image formation areas. When the four-color integrated toner amount from the first part to the rear end of the image (see symbols Y ′, M ′, C ′, and K ′ in FIG. 5A) is less than a predetermined threshold value, the image is transferred from the cleaner blade pressure contact starting part to the rear of the image. Toner is applied as a lubricant to a non-image forming area (see symbols Y ″, M ″, C ″, K ″ in FIG. 5B) on the intermediate transfer belt 21 to the end. Since extra toner is applied to the pressure contact areas Y ″, M ″, C ″, K ″ of the cleaner blade 30, a lubricating effect by the toner (reduction of frictional force between the blade 30 and the belt 21) occurs. The color shift of the K image in the rear end region of the image indicated by the symbol G in FIG. 6 is reduced, and the color shift of all four colors is reduced.

トナーが潤滑剤として機能するのは、金属石鹸であるステアリン酸亜鉛やステアリン酸カルシウムがトナーに添加されていることによる。   The toner functions as a lubricant because a metal soap such as zinc stearate or calcium stearate is added to the toner.

潤滑剤としてのトナーは4色の画像に対してその非画像形成領域Y”,M”,C”,K”の全てに付与してもよく、あるいは、任意の画像の非画像形成領域に付与してもよい。4色のトナーのうち潤滑剤成分の含有量の多いトナーを選択して付与してもよく、あるいは、トナー残量の多い現像器16からの付与を優先させてもよい。また、潤滑剤として付与するトナー量は、クリーナブレード30と中間転写ベルト21との摩擦力の変動に応じて調整してもよい。即ち、前記4色積算トナー量、温度・湿度などの環境条件、中間転写ベルト21の表面荒れの程度(ベルト21によるプリント累積枚数=耐久時間)に応じて決定してもよい。   The toner as a lubricant may be applied to all of the non-image forming areas Y ", M", C ", K" for a four-color image or to any image non-image forming area. May be. Of the four color toners, a toner having a high content of the lubricant component may be selected and applied, or priority may be given to the application from the developing device 16 having a large amount of remaining toner. Further, the amount of toner applied as a lubricant may be adjusted according to the variation in the frictional force between the cleaner blade 30 and the intermediate transfer belt 21. That is, it may be determined according to the four-color integrated toner amount, environmental conditions such as temperature and humidity, and the degree of surface roughness of the intermediate transfer belt 21 (accumulated number of prints by the belt 21 = durable time).

潤滑剤としてのトナーを付与するか否かの基準となる4色積算トナー量の閾値は、例えば、K画像の色ずれが0.08mm以上生じるような摩擦力がブレード30とベルト21との間に発生する厳しい条件での閾値を予め決めておき、以下の表1に示すように、環境条件やプリント累積枚数に応じて閾値を減少させるように切り換えることが好ましい。   The threshold of the four-color integrated toner amount serving as a reference for whether or not to apply toner as a lubricant is, for example, a frictional force between the blade 30 and the belt 21 that causes a K image color misregistration of 0.08 mm or more. It is preferable to preliminarily determine a threshold value under severe conditions that occur in the process, and to switch the threshold value so as to decrease according to the environmental conditions and the accumulated number of prints as shown in Table 1 below.

Figure 2008281786
Figure 2008281786

本実施例では、ブレード30とベルト21の低摩擦力化を図る必要のある場合(K画像の後端部に画像がある場合)のみ、必要な量のトナーを付与するため、必要最低限のトナー消費量で画像後端部の色ずれを極力小さくすることができる。   In the present embodiment, the necessary amount of toner is applied only when it is necessary to reduce the frictional force between the blade 30 and the belt 21 (when there is an image at the rear end of the K image). The color shift at the trailing edge of the image can be minimized as much as the toner consumption.

(制御手順)
ここで、本実施例において前記CPU50によって実行される制御手順の要部に関して図9を参照して説明する。まず、制御がスタートした後、CPU50は画素カウンタCLから各色の画像の画素数、環境条件検出センサSE2から温度、湿度、耐久カウンタTCからプリント累積枚数の情報を得る(ステップS1)。続いて、K画像の後端部分K’に画像が存在するか否かを判定し、画像が存在しなければ(ステップS2でNO)、通常の画像形成処理を実行する(ステップS3)。
(Control procedure)
Here, the main part of the control procedure executed by the CPU 50 in this embodiment will be described with reference to FIG. First, after the control is started, the CPU 50 obtains information on the number of pixels of each color image from the pixel counter CL, temperature, humidity, and accumulated print count information from the environmental condition detection sensor SE2 (step S1). Subsequently, it is determined whether or not an image exists in the rear end portion K ′ of the K image. If no image exists (NO in step S2), normal image forming processing is executed (step S3).

K画像の後端部分に画像が存在していれば(ステップS2でYES)、領域Y’,M’,C’,K’での4色積算トナー量と閾値とを比較し、4色積算トナー量が閾値よりも多ければ(ステップS4でNO)、通常の画像形成処理を実行する(ステップS3)。4色積算トナー量が閾値よりも少なければ(ステップS4でYES)、トナー付与領域及びトナー付与量を決定する(ステップS5)。ステップS5で決定するトナー付与領域とは潤滑剤としてのトナーを付与する現像器16の決定でもある。また、トナー付与量は、画像の画素数、温度・湿度やプリント累積枚数に基づいて、ブレード30とベルト21との摩擦力がK画像の色ずれ量を極力小さくできる量に決定する。   If an image exists at the rear end portion of the K image (YES in step S2), the four-color integrated toner amount in the regions Y ′, M ′, C ′, and K ′ is compared with the threshold value, and the four-color integration is performed. If the toner amount is larger than the threshold (NO in step S4), normal image forming processing is executed (step S3). If the four-color integrated toner amount is less than the threshold value (YES in step S4), the toner application region and the toner application amount are determined (step S5). The toner application region determined in step S5 is also the determination of the developing device 16 that applies toner as a lubricant. Further, the toner application amount is determined based on the number of pixels of the image, temperature / humidity, and the cumulative number of prints so that the frictional force between the blade 30 and the belt 21 can minimize the color misregistration amount of the K image.

本発明に係る画像形成装置の一例であるカラープリンタを示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating a color printer which is an example of an image forming apparatus according to the present invention. クリーナブレードの接離機構を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the contacting / separating mechanism of a cleaner blade. 中間転写ベルトの撓みを示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating the bending of an intermediate transfer belt. カラープリンタの制御部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control part of a color printer. (A),(B)ともに、中間転写ベルト上に1次転写された各色のトナー画像の移動とクリーナブレードの接離タイミングを示すチャート図である。(A), (B) is a chart showing the movement of each color toner image primarily transferred onto the intermediate transfer belt and the contact / separation timing of the cleaner blade. カラー画像の色ずれ量を示すグラフである。It is a graph which shows the color shift amount of a color image. クリーナ部のトルクに対するK画像の色ずれ量の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship of the color shift amount of K image with respect to the torque of a cleaner part. 環境条件に対するクリーナブレードと中間転写ベルトとの摩擦力の関係を示すグラフである。6 is a graph showing the relationship of the frictional force between the cleaner blade and the intermediate transfer belt with respect to environmental conditions. 制御手順の一例を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows an example of a control procedure.

符号の説明Explanation of symbols

1…カラープリンタ
10…感光体ユニット
11…感光体ドラム
20…中間転写ユニット
21…中間転写ベルト
30…クリーナブレード
31…接離機構
50…CPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Color printer 10 ... Photosensitive unit 11 ... Photosensitive drum 20 ... Intermediate transfer unit 21 ... Intermediate transfer belt 30 ... Cleaner blade 31 ... Contacting / separating mechanism 50 ... CPU

Claims (3)

一つの感光体に順次形成される4色のトナー画像を中間転写ベルト上に順次1次転写して合成し、該合成画像を記録媒体上に2次転写する4サイクル方式の画像形成装置において、
前記中間転写ベルトに残留したトナーを除去するクリーナ部材と、
前記クリーナ部材を前記中間転写ベルトに圧接/離間させる駆動手段と、
画像形成処理を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、4色目画像後端部分のクリーナ部材圧接領域に画像が存在し、かつ、4色の各画像形成領域であって圧接開始部から画像後端までの4色積算トナー量が所定の閾値より少ない場合に、クリーナ部材圧接開始部から少なくとも画像後端までの中間転写ベルト上の非画像形成領域に潤滑剤としてトナーを付与すること、
を特徴とする画像形成装置。
In a four-cycle type image forming apparatus in which four-color toner images sequentially formed on one photoconductor are sequentially transferred and synthesized on an intermediate transfer belt, and the synthesized image is secondarily transferred onto a recording medium.
A cleaner member for removing toner remaining on the intermediate transfer belt;
Driving means for pressing / separating the cleaner member against the intermediate transfer belt;
Control means for controlling the image forming process;
With
The control means has an image in the cleaner member press-contact area at the rear end portion of the fourth color image, and the four-color integrated toner amount from the press start portion to the rear end of the image in each of the four color image forming areas is predetermined. The toner is applied as a lubricant to the non-image forming area on the intermediate transfer belt from the cleaner member press-contact start portion to at least the rear end of the image,
An image forming apparatus.
前記制御手段は、潤滑剤として付与するトナー量を、前記4色積算トナー量、環境条件、耐久条件の少なくともいずれか一つに基づいて決定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit determines a toner amount to be applied as a lubricant based on at least one of the four-color integrated toner amount, environmental conditions, and durability conditions. apparatus. 一つの感光体に順次形成される4色のトナー画像を中間転写ベルト上に順次1次転写して合成し、該合成画像を記録媒体上に2次転写する4サイクル方式の画像形成方法において、
1色目の画像が前記中間転写ベルト上に1次転写されている第1のタイミングにてクリーナ部材が中間転写ベルトから離間し、4色目の画像が1次転写されている第2のタイミングでクリーナ部材が中間転写ベルトに圧接し、
4色目画像後端部分のクリーナ部材圧接領域に画像が存在し、かつ、4色の各画像形成領域であって圧接開始部から画像後端までの4色積算トナー量が所定の閾値より少ない場合に、クリーナ部材圧接開始部から少なくとも画像後端までの中間転写ベルト上の非画像形成領域に潤滑剤としてトナーを付与すること、
を特徴とする画像形成方法。
In a four-cycle image forming method in which four-color toner images sequentially formed on one photoconductor are primarily transferred and synthesized on an intermediate transfer belt in sequence, and the synthesized image is secondarily transferred onto a recording medium.
The cleaner member is separated from the intermediate transfer belt at the first timing when the first color image is primarily transferred onto the intermediate transfer belt, and the cleaner is moved at the second timing when the fourth color image is primarily transferred. The member is pressed against the intermediate transfer belt,
When an image exists in the cleaner member press-contact area at the rear end portion of the fourth color image, and the four-color integrated toner amount from the press-contact start portion to the rear end of the image is less than a predetermined threshold in each of the four color image forming areas And applying toner as a lubricant to a non-image forming region on the intermediate transfer belt from the cleaner member press-contact start portion to at least the rear end of the image,
An image forming method.
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