CN104350431A

CN104350431A - 图像形成设备

Info

Publication number: CN104350431A
Application number: CN201380028204.XA
Authority: CN
Inventors: 志田昌规
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-04-03
Filing date: 2013-04-03
Publication date: 2015-02-11
Anticipated expiration: 2033-04-03
Also published as: US9217974B2; CN104350431B; JP5911357B2; WO2013151184A1; KR20140140605A; KR101642628B1; US20150023681A1; EP2835691A1; JP2013213994A; RU2584377C1; EP2835691A4

Abstract

控制器控制在二次转印位置处存在具有预定的最大宽度的记录材料时要施加到转印部件的电压，使得恒定电压元件维持预定的电压，由此可以防止在调色剂图像被二次转印到记录材料上时由一次转印部处的一次转印电场不足引起的转印缺陷。

Description

图像形成设备

技术领域

本发明涉及使用电子照相类型的图像形成设备，诸如复印机、打印机等。

背景技术

在电子照相类型图像形成设备中，为了满足各种记录材料，已知中间转印类型，其中调色剂图像被从感光部件转印到中间转印部件上(一次转印)并且随后被从中间转印部件转印到记录材料上(二次转印)以便形成图像。

日本专利申请公开2003-35986公开了中间转印类型的常规的构造。更特别地，在日本专利申请公开2003-35986中，为了将调色剂图像从感光部件一次转印到中间转印部件上，设置一次转印辊，并且将专用于一次转印的电源连接到一次转印辊。此外，在日本专利申请公开2003-35986中，为了将调色剂图像从中间转印部件二次转印到记录材料上，设置二次转印辊，并且将专用于二次转印的电压源连接到二次转印辊。

在日本专利申请公开2006-259640中，存在其中电压源连接到二次转印内辊并且另一个电压源连接到二次转印外辊的构造。在日本专利申请公开2006-259640中，描述了如下的效果，即从感光部件到中间转印部件上的调色剂图像的一次转印受到通过电压源对二次转印内辊的电压施加的影响。

发明内容

[本发明要解决的问题]

然而，在设置专用于一次转印的电压源时，存在它导致成本增大的可能性，使得期望有省略专用于一次转印的电压源的方法。

已经找到了其中省略专用于一次转印的电压源并且通过恒定电压元件将中间转印部件接地以便产生预定的一次转印电压的构造。

然而，在上述构造中，随着记录材料的宽度更宽，在二次转印部分处从记录材料的相对于宽度方向的外侧流向恒定电压元件侧的电流的量减少。为此，恒定电压元件不能维持预定的电压，使得存在中间转印部件的电位变低并且因此产生由转印对比度不足引起的一次转印缺陷的可能性。

[用于解决问题的手段]

本发明提供一种图像形成设备，其包括：图像承载部件，用于承载调色剂图像；中间转印部件，用于运送在一次转印位置处从所述图像承载部件一次转印的调色剂图像；转印部件，设置为能接触到所述中间转印部件的外周表面，用于在二次转印位置处将调色剂图像从所述中间转印部件二次转印到记录材料上；恒定电压元件，电气连接在所述中间转印部件与地电位之间，用于通过使电流流过所述恒定电压元件来维持预定的电压；电源，用于通过将电压施加到所述转印部件以便使电流流过所述恒定电压元件而形成在二次转印位置处的二次转印电场和一次转印位置处的一次转印电场两者；以及控制器，用于控制当调色剂图像被二次转印到相对于与进给方向垂直的宽度方向具有预定的最大宽度的记录材料上时要由所述电源施加到所述转印部件的电压，使得所述恒定电压元件维持所述预定的电压。

[本发明的效果]

附图说明

图1是图像形成设备的基本结构的例示。

图2是示出转印电位与静电图像电位之间的关系的例示。

图3是示出齐纳二极管(Zener diode)的IV特性的例示。

图4是示出控制的框图的例示。

图5是示出流入电流与施加的电压之间的关系的例示。

图6是示出带电位与施加的电压之间的关系的例示。

图7示出记录材料的宽度与带电位之间的关系。

图8示出记录材料通过区域与记录材料非通过区域之间的关系。

图9是实施例1中的流程图。

图10示出记录材料的宽度与施加电压之间的关系。

图11是实施例2中的流程图。

具体实施方式

在下面，将沿着附图描述本发明的实施例。顺便提及，在每个附图中，相同的附图标记分配给具有相同的结构或功能的元件，并且省略这些元件的重复描述。

(实施例1)

[图像形成设备]

图1示出在本实施例中的图像形成设备。图像形成设备采用其中用于各个颜色的图像形成单元是独立的并且串列地布置的串列(tandem)类型。另外，图像形成设备采用中间转印类型，在该中间转印类型中调色剂图像被从用于各个颜色的图像形成单元转印到中间转印部件上，并且随后被从中间转印部件转印到记录材料上。

图像形成站101a、101b、101c、101d分别是用于形成黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)调色剂图像的图像形成装置。相对于中间转印带7的移动方向从上游侧按图像形成单元101a、101b、101c和101d的顺序，即，按黄色、品红色、青色和黑色的顺序布置这些图像形成单元。

图像形成单元101a、101b、101c、101d分别包括感光鼓1a、1b、1c、1d作为其上形成调色剂图像的感光部件(图像承载部件)。一次充电器2a、2b、2c、2d是用于对各个感光鼓1a、1b、1c、1d的表面进行充电的充电装置。曝光器件3a、3b、3c、3sd被设置有激光扫描器以便使由一次充电器充电的感光鼓1a、1b、1c和1d曝光。通过基于图像信息使激光扫描器的输出导通和截止，在各个感光鼓上形成与图像对应的静电图像。也就是说，一次充电器和曝光装置用作用于在感光鼓上形成静电图像的静电图像形成装置。显影器件4a、4b、4c和4d被设置有用于容纳黄色、品红色、青色和黑色调色剂的容纳容器，并且是用于使用调色剂对感光鼓1a、1b、1c和1d上的静电图像进行显影的显影装置。

感光鼓1a、1b、1c、1d上形成的调色剂图像在一次转印部分N1a、N1b、N1c和N1d(一次转印位置)中被一次转印到中间转印带7上。以这样的方式，四个颜色的调色剂图像被叠加地转印到中间转印带7上。在下文中，将详细描述一次转印。

感光部件鼓清洁器件6a、6b、6c和6d去除在一次转印部分N1a、N1b、N1c和N1d中没有转印的留在感光鼓1a、1b、1c和1d上的残余调色剂。

中间转印带7(中间转印部件)是要将调色剂图像从感光鼓1a、1b、1c、1d转印到其上的可移动的中间转印部件。在本实施例中，中间转印带7具有包括基底层和表面层的两层结构。基底层处于内侧(内周表面侧，伸展(stretching)部件侧)并且接触伸展部件。表面层处于外表面侧(外周表面侧，图像承载部件侧)并且接触感光鼓。基底层包括树脂材料(诸如聚酰亚胺、聚酰胺、PEN、PEEK)或者各种橡胶，其中并入有适当量的抗静电剂，诸如炭黑。中间转印带7的基底层被形成为具有其10²-10⁷Ωcm的体电阻率。在本实施例中，基底层包括具有膜状无端带的形状的具有大约45-150μm的中心厚度的聚酰亚胺。此外，作为表面层，施加在厚度方向上具有10¹³-10¹⁶Ωcm的体电阻率的丙烯酸树脂(acrylic)涂层。也就是说，基底层的体电阻率低于表面层的体电阻率。

在中间转印部件具有两个或更多个层的结构的情况下，外周表面侧层的体电阻率高于内周表面侧层的体电阻率。

表面层的厚度是0.5-10μm。当然，该厚度并不意图限于这些数值。

中间转印带7由接触中间转印带7的内周表面的伸展辊10、11和12在接触中间转印带7时伸展。辊10由马达作为驱动源来驱动，因此用作用于驱动中间转印带7的驱动辊。此外，辊10也是隔着中间转印带推向二次转印外辊13的二次转印内辊。辊11用作用于将预定张力施加到中间转印带7的张力辊。另外，辊11也用作用于防止中间转印带7的蛇行运动的校正辊。构成对张力辊11的带张力使得为大约5-12kgf。通过施加的这个带张力，在中间转印带7与各个感光鼓1a-1d之间形成压合部作为一次转印部分N1a、N1b、N1c和N1d。二次转印内辊62由恒定速度特性优秀的马达驱动，并且用作用于循环驱动中间转印带7的驱动辊。

记录材料被容纳在用于容纳记录材料P的片材托盘中。记录材料P由拾取辊在预定定时处从片材托盘拾取并且被供应给对齐辊。与中间转印带上的调色剂图像的进给同步，记录材料P由对齐辊进给到用于将调色剂图像从中间转印带转印到记录材料上的二次转印部分N2。

二次转印外辊13(转印部件)是用于通过经由中间转印带7从中间转印带7的外周表面压二次转印内辊10而与二次转印内辊13一起形成二次转印部分N2(二次转印位置)的二次转印部件。二次转印外辊13在二次转印部分处与中间转印带一起夹着记录材料。二次转印高电压源(电源)22作为二次转印电压源连接到二次转印外辊13，并且是能够将电压施加到二次转印外辊13的电压源(电源)。

当记录材料P被进给到二次转印部分N2时，通过给二次转印外辊13施加与调色剂相反极性的二次转印电压来形成二次转印电场，使得将调色剂图像从中间转印带7转印到记录材料上。

顺便提及，二次转印内辊10被形成有EPDM橡胶。二次转印内辊被设定为直径为20mm、橡胶厚度为0.5mm并且硬度为70°(Asker-C)。二次转印外辊13包括由NBR橡胶、EPDM橡胶等形成的弹性层以及芯金属。二次转印外辊13被形成为具有24mm的直径。

相对于中间转印带7移动的方向，在相比于二次转印部分N2的下游侧中，设置用于去除在二次转印部分N2处没有转印到记录材料上的留在中间转印带7上的残余调色剂和纸张粉末的中间转印带清洁器件14。

[在无一次转印高电压的系统中的一次转印电场形成]

本实施例采用其中为了降低成本而省略专用于一次转印的电压源的构造。因此，在本实施例中，为了将调色剂图像从感光鼓静电一次转印到中间转印带7上，使用二次转印电压源22(在下文中，这个构造被称为无一次转印高电压的系统)。

然而，在其中用于伸展中间转印带的辊直接连接到地的构造中，即使在二次转印电压源210将电压施加到二次转印外辊64时，也存在大部分电流流到伸展辊侧中并且电流没有流到感光鼓侧中的可能性。也就是说，即使在二次转印电压源210施加电压时，电流没有经由中间转印带56流到感光鼓50a、50b、50c和50d中，使得用于转印调色剂图像的一次转印电场没有在感光鼓和中间转印带之间起作用。

因此，为了使得一次转印电场作用在无一次转印高电压的系统中起作用，期望的是在伸展辊60、61、62和63中的每一个与地之间设置被动元件(passive element)以使得使电流流向感光鼓侧。

结果，中间转印带的电位变高，使得一次转印电场在感光鼓与中间转印带之间起作用。

顺便提及，为了在无一次转印高电压的系统中形成一次转印电场，存在对通过从二次转印电压源210(电源)施加电压而使电流沿着中间转印带的周向流过的需要。然而，如果中间转印带本身的电阻高，对于中间转印带移动的移动方向(周向)的中间转印带的电压降变大。结果，还存在电流较不容易沿着周向朝向感光鼓1a、1b、1c和1d流过中间转印带的可能性。为此，中间转印带可以期望地具有低电阻层。在本实施例中，为了抑制中间转印带中的电压降，中间转印带的基底层被形成为使得具有大于或等于10²Ω/□且小于或等于10⁸Ω/□的表面电阻率。此外，在本实施例中，中间转印带具有双层结构。这是因为通过布置高电阻层作为表面层，流到非图像部分中的电流被抑制，并且因此容易地进一步提高转印特性。当然，该层状结构并不意图限于这个结构。还可以采用单层结构或者三层或更多的结构。

接下来，将通过使用图2描述作为感光鼓的电位与中间转印带的电位之间的差的一次转印对比度(contrast)。

图2是其中感光鼓1的表面由充电装置2充电并且感光鼓表面具有电位Vd(在本实施例中为-450V)的情况。此外，图2是其中由曝光装置3使充电的感光鼓的表面曝光并且感光鼓表面具有Vl(在本实施例中为-150V)的情况。电位Vd是其中没有沉积调色剂的非图像部分的电位，并且电位Vl是其中沉积调色剂的图像部分的电位。Vitb表示中间转印带的电位。

基于在充电和曝光装置的下游侧中且在显影装置的上游中接近感光鼓设置的电位传感器的检测结果来控制鼓的表面电位。

电位传感器检测感光鼓表面的图像部分电位和非图像部分电位，并且基于非图像部分电位控制充电装置的充电电位以及基于图像部分电位控制曝光装置的曝光光量。

通过这个控制，对于感光鼓的表面电位，图像部分电位和非图像部分电位的两个电位都能够被设定为适当的值。

对于感光鼓上的这个充电电位，由显影器件4施加显影偏置Vdc(在本实施例中-250V作为DC分量)，使得通过显影在感光鼓侧中形成带负电的调色剂。

作为感光鼓的Vl与显影偏置Vdc之间的电位差的显影对比度Vca为：-150(V)-(-250(V))＝100(V)。

作为图像部分电位Vl与非图像部分电位Vd之间的电位差的静电图像对比度Vcb为：-150(V)-(-450(V))＝300(V)。

作为图像部分电位Vl与中间转印带的电位Vitb(在本实施例中300V)之间的电位差的一次转印对比度Vtr为：300V-(-150(V))＝450(V)。

顺便提及，在本实施例中，采用其中通过重视感光鼓电位的检测的精度来布置电位传感器的构造，但是本发明并不意图限于这个构造。还可以采用如下的构造，其中通过重视成本降低，在不布置电位传感器的情况下预先在ROM中存储静电图像形成条件与感光鼓的电位之间的关系，并且随后基于存储在ROM中的关系来控制感光鼓的电位。

[齐纳二极管]

在无一次转印高电压的系统中，通过作为中间转印带的电位与感光鼓的电位之间的电位差的一次转印对比度(一次转印电场)确定一次转印。为此，为了稳定地形成一次转印对比度，期望的是中间转印带的电位保持恒定。

因此，在本实施例中，齐纳二极管被用作布置在伸展辊与地之间的恒定电压元件。顺便提及，还可以使用压敏电阻器(varistor)来代替齐纳二极管。

图3示出齐纳二极管的电流-电压特性。齐纳二极管使得电流很少流动，直到施加齐纳击穿电压Vbr或更大的电压，但是齐纳二极管具有在施加齐纳击穿电压或更大的电压时电流突然地流动的特性。也就是说，在施加到齐纳二极管15的电压为齐纳击穿电压(击穿电压)或更大的范围中，齐纳二极管15的电压降使得电流流动从而维持齐纳电压。

通过利用齐纳二极管的这种电流-电压特性，中间转印带7的电位保持恒定。

也就是说，在本实施例中，齐纳二极管15被布置作为在伸展辊10、11和12中的每一个与地之间的恒定电压元件。

另外，在一次转印期间，二次转印电压源22施加电压使得齐纳二极管15的电压降维持齐纳击穿电压。结果，在一次转印期间，中间转印带7的带电位能够保持恒定。

在本实施例中，在每个伸展辊和地之间，12个提供25V的标准值Vbr的齐纳击穿电压的齐纳二极管15以其中它们串联连接的状态被布置。也就是说，在施加到齐纳二极管的电压保持在齐纳击穿电压的范围中，中间转印带的电位保持恒定在各个齐纳二极管的齐纳击穿电压之和(即，25×12＝300V)处。

当然，本发明不意图限于其中使用多个齐纳二极管的构造。还可以采用使用仅仅一个齐纳二极管的构造。

当然，中间转印带的表面电位不意图限于其中表面电位为300V的构造。表面电位可以期望地根据调色剂的种类和感光鼓的特性被适当地设定。

以这种方式，在由二次转印电压源210施加电压时，齐纳二极管的电位维持预定的电位，使得一次转印电场被形成在感光鼓和中间转印带之间。此外，与常规的构造类似地，在由二次转印高电压源施加电压时，二次转印电场被形成在中间转印带和二次转印外辊之间。

[控制器]

将参考图4描述用于实行整个图像形成设备的控制的控制器的构造。控制器包括CPU电路部150(控制器)，如图4所示。CPU电路部150在其中并入CPU、ROM 151和RAM 152。二次转印部分电流检测电路204是用于检测流过二次转印外辊的电流的电路(检测部分，第一检测部分)。伸展辊流入电流检测电路205(第二检测部分)是用于检测流到伸展辊中的电流的电路。电位传感器206是用于检测感光鼓表面的电位的传感器。温度和湿度传感器207是用于检测温度和湿度的传感器。

来自二次转印部分电流检测电路204、伸展辊流入电流检测电路205、电位传感器206以及温度和湿度传感器207的信息被输入到CPU电路部150中。然后，CPU电路部150根据存储在ROM 151中的控制程序实行二次转印电压源22、显影高电压源201、曝光装置高电压源202和充电装置高电压源203的整体控制。稍后描述的环境表格和记录材料厚度对应表被存储在ROM 151中，并且由CPU调用和反映。RAM 152暂时地保持控制数据，并且被用作伴随控制的运算处理的操作区域。

[判断功能]

在本实施例中，为了使得中间转印带的表面电位不小于齐纳电压，执行用于判断由二次转印电压源施加的电压的下限电压的步骤。将使用图5进行描述。

在本实施例中，为了判断下限电压，使用用于检测经由齐纳二极管15流到地中的电流的伸展辊流入电流检测电路(第二检测部分)。伸展辊流入电流检测电路连接在齐纳二极管和地之间。也就是说，每个伸展辊经由齐纳二极管和伸展辊流入电流检测电路而连接到地电位。

如图3所示，齐纳二极管具有在齐纳二极管的电压降小于齐纳击穿电压的范围中电流很少流动的特性。为此，在伸展辊流入电流检测电路没有检测到电流时，可以判断齐纳二极管的电压降小于齐纳击穿电压。此外，在伸展辊流入电流检测电路检测到电流时，可以判断齐纳二极管的电压降维持齐纳击穿电压。

首先，施加用于Y、M、C和Bk的所有站的充电电压，使得感光鼓的表面电位被控制在非图像部分电位Vd处。

接下来，二次转印电压源施加测试电压。由二次转印电压源施加的测试电压线性地或者阶梯式地增大。在图5中，测试电压按V1、V2和V3的顺序阶梯式地增大。当由二次转印电压源施加的电压是V1时，伸展辊流入电流检测电路没有检测到电流(I1＝0μA)。当由二次转印电压源施加的电压是V2和V3时，伸展辊流入电流检测电路分别检测到I2μA或者I3μA。这里，根据在伸展辊流入电流检测电路检测到电流的情况下施加的电压和所检测到的电流之间的相关性，计算与电流开始流到齐纳二极管中的情况对应的电流流入开始电压V0。也就是说，根据I2、I3、V2和V3之间的关系，通过执行线性内插，计算电流流入开始电压V0。

作为由二次转印电压源施加的电压，通过设定超过V0的电压，能够使得齐纳二极管的电压降维持齐纳击穿电压。

在这时候在由二次转印电压源施加的电压与中间转印带的带电位之间的关系被示出在图6中。

例如，在本实施例中，齐纳二极管的齐纳电压被设定在300V处。为此，在其中中间转印带的电位小于300V的范围中，电流没有流到齐纳二极管中，并且当中间转印带的带电位为300V时，电流开始流到齐纳二极管中。即使在由二次转印电压源施加的电压进一步增大时，中间转印带的带电位被控制为使得恒定。

也就是说，在小于开始检测到电流流动到齐纳二极管中时的V0的范围中，当改变二次转印偏置时，中间转印带的电位不能被控制在恒定电压处。在超过开始检测到电流流动到齐纳二极管中时的V0的范围中，即使改变二次转印偏置时，中间转印带的电位也能被控制在恒定电压处。

顺便提及，在本实施例中，使用电流流入开始电压前后作为测试电压，但是本发明不意图限于这个构造。通过预先设定更大的预定的电压作为测试电压，还可以采用其中所有测试电压超过电流流入开始电压的构造。在这种构造中，存在使得能够省略判断步骤的优点。

顺便提及，在本实施例中，通过重视提高电流流入开始电压的计算的精度，采用其中执行用于计算电流流入开始电压V0的判断功能的构造。当然，本发明并不意图限于这个构造。通过重视抑制长的停机时间(downtime)，不采用其中执行用于计算电流流入开始电压V0的判断功能的构造，还可以采用其中在ROM中预先存储电流流入开始电压V0的构造。

[用于设定二次转印电压的测试模式]

在本实施例中，为了设定调色剂图像要被转印到记录材料上时的二次转印电压，执行其中施加调节电压(测试电压)的被称作ATVC(主动转印电压控制)的测试模式。这是用于设定二次转印电压的测试模式并且在二次转印部分处不存在记录材料时被执行。还存在其中在连续地形成图像的情况下当与记录材料之间的区域对应的中间转印带区域在二次转印位置中时执行这个测试模式的情况。通过ATVC，可以掌握由二次转印电压源施加的电压与流过二次转印部分的电流之间的相关性。

顺便提及，在二次转印部分处不存在记录材料时通过由CPU电路部150控制二次转印电压源来执行ATVC。也就是说，CPU电路部150用作用于执行用于设定二次转印电压的ATVC的执行部分。

在ATVC中，恒定电压控制的多个调节电压Va、Vb和Vd由二次转印电压源施加。然后，在ATVC中，由二次转印部分电流检测电路204(检测部分，第一检测部分)分别检测在施加调节电压时流动的电流Ia、Ib和Ic。结果，能够掌握电压和电流之间的相关性。

[二次转印目标电流设定]

基于多个施加的调节电压Va、Vb和Vc与测量的电流Ia、Ib和Ic之间的相关性，计算用于使得流动二次转印需要的二次转印目标电流It的电压Vi。基于表1中示出的矩阵设定二次转印目标电流It。

表1

*1:"WC"表示含水量。

*2:"STTC"表示二次转印目标电流。

表1是存储在CPU电路部150中设置的存储部中的表格。这个表格根据大气中的绝对含水量(g/kg)设定和划分二次转印目标电流It。将描述这个原因。当含水量变高时，调色剂电荷量变小。因此，当含水量变高时，二次转印目标电流It被设定为使得变小。也就是说，当含水量增加时，减少二次转印目标电流。顺便提及，由CPU电路部150根据温度和湿度传感器207检测到的温度和相对湿度来计算绝对含水量。顺便提及，在本实施例中，使用绝对含水量，但是含水量不意图被限于此。还可以使用相对湿度代替绝对含水量。

这里，用于流过It的电压Vi是在二次转印部分处不存在记录材料的情况下用于流过It的电压。然而，当在二次转印部分处存在记录材料时执行二次转印。因此，期望的是考虑记录材料的电阻。因此，记录材料分担电压Vii被加到电压Vi。基于表2中示出的矩阵设定记录材料分担电压Vii。

表2

*1:"WC"表示含水量。

*2:"OS"表示一面(打印)。

*3:"ADS"表示自动的双面(打印)。

*4:"MDS"表示手动的双面(打印)。

表2是存储在CPU电路部150中设置的存储部中的表格。这个表格根据大气中的绝对含水量(g/kg)和记录材料基重(basis weight)(g/m²)来设定和划分记录材料分担电压Vii。当基重增加时，记录材料分担电压Vii增加。这是因为当基重增加时，记录材料变厚并且因此记录材料的电阻增加。此外，当绝对含水量增加时，记录材料分担电压Vii减少。这是因为当绝对含水量增加时，记录材料中包含的水的含量增加，并且因此记录材料的电阻增加。此外，与在一面打印期间相比，在自动双面打印期间和在手动双面打印期间记录材料分担电压Vii更大。顺便提及，基重是表示每单位面积的重量的单位(g/m²)，并且通常被使用作为表示记录材料的厚度的值。对于基重，存在其中用户在操作部处输入基重的情况以及其中记录材料的基重被输入到用于容纳记录材料的容纳部中的情况。基于这些条信息，CPU电路部150判断基重。

通过将记录材料分担电压Vii相加到用于流过二次转印目标电流It的Vi而获得的电压(Vi+Vii)由CPU电路部150设定作为恒定电压控制的用于二次转印的二次转印目标电压Vt。也就是说，CPU电路部150用作用于控制二次转印电压的控制器。结果，根据调节电压环境以及纸张厚度设定适当的电压值。此外，在二次转印期间，以恒定电压控制的状态施加由CPU电路部150设定的二次转印电压，并且因此即使在记录材料的宽度改变时，也在稳定状态中执行二次转印。

[与最大宽度记录材料对应的二次转印电压的设定]

为了抑制延长的停机时间，期望的是并行地执行一次转印和二次转印。然而，在并行地执行一次转印和二次转印时，如果齐纳二极管的电压降小于齐纳击穿电压，存在一次转印不稳定的可能性。

因此，在记录材料通过二次转印部分时，期望的是齐纳二极管的电压降维持齐纳击穿电压。

然而，在无一次转印高电压的系统中，如图7所示，根据在二次转印部分处相对于宽度(widthwise)方向的记录材料的宽度，要施加到二次转印部件的电压和带电位之间的关系不同。这里，宽度方向是与进给记录材料的进给方向垂直的方向。图7示出相对于预定的种类(普通纸)的记录材料，对于作为代表性记录材料宽度的A4R(宽度方向：210mm)、A4(宽度方向：297mm)和SRA3(320mm)的二次转印施加电压与带电位之间的关系。如图7所示，即使在记录材料的种类相同时，随着相对于宽度方向的宽度增加，为保持带电位恒定所必需的电压变得更大。

将描述这个原因。这是因为如图8所示的，在二次转印辊与中间转印带之间的接触宽度根据记录材料的相对于宽度方向的宽度而改变。

在本实施例中，中间转印带的宽度是344mm，二次转印外辊的宽度是323mm，并且二次转印内辊的宽度是329mm，并且基于这些部件的相对于宽度方向的中心作为基准来进给记录材料。

图8的(a)是示出A3宽度处的记录材料宽度以及在记录材料不通过的非通过区域中的中间转印带与二次转印外辊之间的接触宽度的视图。如图所示，示出记录材料的宽度L21(宽度：320mm)以及在二次转印外辊(宽度：323mm)与中间转印带(宽度：344mm)之间的接触宽度L1。接下来，图8的(b)是示出A4R宽度处的记录材料宽度以及在非通过区域中的中间转印带与二次转印外辊之间的接触宽度的视图。如图所示，示出记录材料宽度L22以及在二次转印外辊与中间转印带之间的接触宽度L2。以这种方式，由于由相对于宽度方向的记录材料宽度引起的在中间转印带与二次转印外辊之间的接触宽度的差异，在要施加到二次转印外辊的二次转印偏置与中间转印带的带电位之间的关系改变。

在记录材料的宽度小的情况下，即，在接触宽度大的情况下，大量的电流在记录材料的外侧流动。为此，存在施加于齐纳二极管上的电压变大的趋势。另一方面，在记录材料的宽度大的情况下，即，在接触宽度小的情况下，记录材料外侧流动的电流变小。为此，存在施加于齐纳二极管上的电压变小的趋势。以这种方式，在二次转印辊与中间转印带直接接触的宽度(面积)改变时，在施加到二次转印部件的电压与带电位之间的关系根据记录材料的宽度而不同。

在记录材料的宽度大的情况下，如果施加于齐纳二极管上的电压变小，存在齐纳二极管的电压降小于齐纳击穿电压的可能性。结果，一次转印部处的转印对比度低，并且因此存在产生一次转印缺陷的情况。

因此，在本实施例中，对于具有所有宽度的记录材料，设定与根据具有最大宽度的记录材料确定的二次转印辊与中间转印带直接接触的宽度(面积)对应的二次转印电压。顺便提及，最大宽度的记录材料是具有图像形成设备兼容的常规宽度之中的最大宽度的记录材料，并且被预先确定。在本实施例中，图像形成设备兼容的常规尺寸是A4R(宽度方向：210mm)、A4(宽度方向：297mm)以及SRA3(320mm)，并且因此具有最大宽度的记录材料是SRA3。

在图7中示出的施加的电压与带电位之间的关系中，基于在进给具有最大宽度的记录材料(SRA3)的情况下施加的电压与带电位之间的关系，计算记录材料的所相加电压值。计算出的电压值被存储在控制器20的ROM 151中作为对于普通纸的所有尺寸的所相加电压值。在进给普通纸的情况下，不管记录材料的宽度，所相加电压值作为与由于记录材料引起的电阻变化对应的值，被相加到与目标电流对应的电压值。因此，获得二次转印电压。

根据其中进给最大宽度记录材料的情况的关系计算为了获得二次转印电压而要相加的对于记录材料的所相加电压，并且因此即使在具有任何宽度的记录材料被进给的情况下，也抑制施加于齐纳二极管上的电压变低。顺便提及，还对于其它种类的记录材料类似地进行对于记录材料的所相加电压的设定。也就是说，还对于其它种类的记录材料，基于在进给最大宽度记录材料的情况下的关系，计算对于记录材料的所相加电压。

图9示出流程图。

在图像形成设备的操作之前，通过来自用户的指令，从触摸面板等中选择要使用的记录材料的尺寸与种类(步骤1)。接下来，图像形成设备的开始按扭被按下(步骤2)，并且在CPU电路部150开始图像形成操作时，CPU电路部150在其中不进给记录材料的状态中开始二次转印偏置确定的流程。首先，CPU电路部150将多个二次转印偏置施加到二次转印部分(步骤3)。CPU电路部150根据与施加的电压对应的检测到的电流来确定与目标电流对应的二次转印电压(步骤4)。此外，CPU电路部150检测在步骤4中确定的二次转印电压处的齐纳二极管流入电流，并且随后检查二次转印电压是否在其中带电位恒定的区域之内(步骤5)。

CPU电路部150将根据预先存储的记录材料种类而确定的电压值相加到由步骤4确定的电压值(步骤6)。CPU电路部150与记录材料进给定时同步地将步骤6中相加后的电压值作为二次转印电压施加到二次转印辊(步骤7)，使得执行其中将调色剂图像从中间转印带转印到记录材料上的二次转印操作(步骤8)。接下来，如果连续地进给记录材料，则CPU电路部150返回到步骤6(步骤8)，并且如果改变记录材料种类，则CPU电路部150返回到步骤1(步骤9)。如果操作按照原样结束，则CPU电路部150结束图像形成操作(步骤10)。

通过以上，在无一次转印高电压的系统的构造中，对于具有所有宽度的记录材料，根据最大记录材料宽度确定施加到二次转印辊的电压，使得可以防止在调色剂图像被二次转印到记录材料上时由一次转印部处的转印对比度不足引起的转印缺陷。

(实施例2)

将省略与实施例1重复的点的描述。将描述与实施例1不同的点。

在实施例1中，即使在要进给的记录材料的宽度为任何宽度时，都将基于记录材料的最大宽度确定的电压用于获得二次转印电压。不必针对每个记录材料宽度来设定电压，并且因此存在简化设定的优点。在实施例2中，根据记录材料的宽度确定的电压值根据要进给的记录材料的尺寸来选择，并且被用于获得二次转印电压。存在抑制多于必需的电压施加到二次转印辊以便延长二次转印辊的寿命的优点。

在本实施例中，二次转印辊被调节为使得其电阻值是约1x10⁶-1x10¹⁰(Ω)的值。作为橡胶材料，使用通用橡胶(诸如丁腈橡胶(NBR)，乙丙橡胶(EPM,EPDM)或者氯醇橡胶(CO，ECO))及其泡沫部件。此外，作为导电材料，使用混合离子导电类型材料的材料。

对于这个离子导电类型的转印辊的电阻，已经已知电阻易于根据在机器中的温度和湿度、通电时间以及施加的电压而波动。如果施加到二次转印辊的电压高，则存在二次转印外辊的电阻上升被加速从而引起寿命更短的倾向。

因此，期望的是通过根据记录材料宽度选择二次转印施加电压来延长二次转印辊的寿命。

图10是用于示出二次转印电压与带电位之间的关系的曲线图。这里，为了简化描述，将记录材料宽度缩减到代表性的记录材料宽度来进行描述。

如图10所示，对于A4R、A4和SRA3，带电位与二次转印偏置的关系不同，如也在实施例1中所述的。

这里，与A4R对应的二次转印偏置为V21，与A3对应的二次转印偏置为V22，并且与SRA3对应的二次转印偏置为V23。

因此，针对每个记录材料宽度来确定对于记录材料的所相加电压。也就是说，所相加电压的设定根据记录材料而不同。即使在种类相同时，也进行设定以使得对于具有小宽度的记录材料的所相加电压小并且对于具有大宽度的记录材料的所相加电压大。另外，所相加电压中的每一个作为与由记录材料引起的电阻变化对应的值被相加到与目标电流对应的电压值。因此，获得二次转印电压。

在本实施例中，要被相加到二次转印电压的记录材料的所相加电压是基于在进给具有每个宽度的记录材料的情况下的关系计算的电压值。即使在进给具有任何宽度的记录材料的情况下，也抑制了施加于齐纳二极管上的电压的降低。

根据其中进给具有每个宽度的记录材料的情况的关系，计算为了获得二次转印电压而要相加的对于记录材料的所相加电压，并且因此即使在具有任何宽度的记录材料被进给的情况下，也抑制施加于齐纳二极管上的电压变低。

图11示出流程图。

在图像形成设备的操作之前，通过来自用户的指令，从触摸面板等中选择要使用的记录材料的尺寸与种类(步骤1)。接下来，图像形成设备的开始按扭被按下(步骤2)，并且在CPU电路部150开始图像形成操作时，在其中不进给记录材料的状态中开始二次转印偏置确定的流程。首先，CPU电路部150将多个二次转印偏置施加到二次转印部分(步骤3)。CPU电路部150根据与施加的电压对应的检测到的电流来确定与目标电流对应的二次转印电压(步骤4)。此外，CPU电路部150检测在步骤4中确定的二次转印电压处的齐纳二极管流入电流，并且随后检查带电位是否是稳定的(步骤5)。

这里，根据步骤1中选择的记录材料宽度，CPU电路部150将根据预先存储的记录材料种类而确定的电压值相加到由步骤4确定的电压值(步骤6)。CPU电路部150与记录材料通过定时同步地将步骤6中相加后的电压值作为二次转印电压施加到二次转印辊(步骤7)，使得执行其中将调色剂图像从中间转印带转印到记录材料上的二次转印操作(步骤8)。接下来，如果连续地进给记录材料，则CPU电路部150返回到步骤7(步骤9)，而如果改变记录材料的种类，则CPU电路部150返回到步骤1(步骤10)。如果操作按照原样结束，则CPU电路部150结束图像形成操作(步骤11)。

以上是实施例2，但是还能够通过将记录材料宽度检测传感器放置在从用于记录材料的托盘到二次转印部分的进给路径中来自动地检测所选择的记录材料种类的相对于宽度方向的宽度。

此外，在实施例1和实施例2中，采用其中在图像形成之前选择二次转印电压的构造。然而，本发明并不意图限于这个构造。还可以将其中在记录材料通过二次转印部分时检测齐纳流入电流并且随后针对每个检测来校正二次转印电压的控制来与这个构造相结合。在记录材料通过二次转印部分期间不存在流到齐纳二极管中的电流的值的情况下，这意味着带电位没有达到齐纳电位，并且因此为了增大带电位，还可以使二次转印电压经受反馈。

通过以上，在本实施例中，即使在进给具有最大宽度的记录材料的情况下，也可以兼容地实现一次转印和二次转印。此外，根据记录材料宽度来选择电压，并且因此即使连续地通过在宽度方向上具有小宽度的记录材料时，也可以抑制二次转印辊的电阻上升。

顺便提及，在本实施例中，描述了用于通过电子照相类型形成静电图像的图像形成设备，但是本实施例不意图限于这个构造。还可以使用用于通过静电力类型而非电子照相类型形成静电图像的图像形成设备。

[工业实用性]

Claims

1.一种图像形成设备，包括：

图像承载部件，用于承载调色剂图像；

中间转印部件，用于运送在一次转印位置处从所述图像承载部件一次转印的调色剂图像；

转印部件，设置为能接触到所述中间转印部件的外周表面，用于在二次转印位置处将调色剂图像从所述中间转印部件二次转印到记录材料上；

恒定电压元件，电气连接在所述中间转印部件与地电位之间，用于通过使电流流过所述恒定电压元件来维持预定的电压；

电源，用于通过将电压施加到所述转印部件以便使电流流过所述恒定电压元件而形成在二次转印位置处的二次转印电场和一次转印位置处的一次转印电场两者；以及

控制器，用于控制当调色剂图像被二次转印到相对于与进给方向垂直的宽度方向具有预定的最大宽度的记录材料上时要由所述电源施加到所述转印部件的电压，使得所述恒定电压元件维持所述预定的电压。

2.根据权利要求2所述的图像形成设备，其中不管记录材料的纸张种类，所述控制器控制当调色剂图像被二次转印到记录材料上时要由所述电源施加到所述转印部件的电压，使得所述恒定电压元件维持所述预定的电压。

3.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中在记录材料为与具有所述最大宽度的记录材料相同的种类的情况下，不管记录材料的宽度，所述控制器通过当调色剂图像被二次转印到具有所述最大宽度的记录材料上时要由所述电源施加到所述转印部件的电压，来控制当调色剂图像被二次转印到记录材料上时要由所述电源施加到所述转印部件的电压。

4.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中在记录材料为与具有所述最大宽度的记录材料相同的种类的情况下，所述控制器控制当调色剂图像被二次转印到具有第一宽度的记录材料上时要由所述电源施加到所述转印部件的电压，以便低于作为所述恒定电压元件维持所述预定的电压时的电压并且当调色剂图像被二次转印到具有比第一宽度宽且不大于具有所述最大宽度的记录材料的第二宽度的记录材料上时要由所述电源施加到所述转印部件的电压。

5.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中相对于所述宽度方向的宽度具有下面的关系：

具有最大宽度的记录材料>所述中间转印部件>所述转印部件。

6.根据权利要求1所述的图像形成设备，包括能够输入关于记录材料的信息的输入部，

其中所述控制器基于依赖于关于记录材料的信息的值以及检测结果来控制所述电源。

7.根据权利要求6所述的图像形成设备，其中关于记录材料的信息为关于记录材料的种类的信息。

8.根据权利要求6所述的图像形成设备，其中关于记录材料的信息为关于相对于所述宽度方向的记录材料的宽度的信息。

9.根据权利要求6所述的图像形成设备，其中预定的值根据在要由所述电源施加到所述转印部件的电压与流过所述恒定电压元件的电流之间的关系来获得。

10.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中所述恒定电压元件是齐纳二极管或者压敏电阻器。

11.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中所述预定的电压是所述恒定电压元件的击穿电压。

12.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中所述中间转印部件具有两层或更多的结构，并且外周表面侧的层的体电阻率高于内周表面侧的层的体电阻率。

13.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中所述中间转印部件为中间转印带，以及

其中所述图像形成设备包括与所述中间转印带的内周表面接触的用于伸展所述中间转印带的多个伸展部件。

14.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中所述恒定电压元件连接在所述伸展部件中的每一个与地电位之间。