JP2013231956A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 テストモードの期間で、ツェナー降伏電圧を維持するように、電源を制御する。
【選択図】 図7
Description
そこで一次転写専用の電源を省き、定電圧素子を介して中間転写体を接地することで所定の一次転写電圧を発生させる構成を見出した。
しかし上記構成では、適切な二次転写電圧を得るために予め二次転写部材にテスト電圧を印加するテストモードにおいて以下の課題がある。すなわちテスト電圧が低い場合には二次転写部材に対向するローラの電位が低下することで二次転写部の電界が大きくなり、適切な二次転写電圧が得られない。
前記像担持体から一次転写位置で転写されたトナー像を担持する中間転写体と、
前記中間転写体からトナー像を二次転写位置で記録材に転写する転写部材と、
前記中間転写体の外周面に当接可能に配置され、前記中間転写体と接地電位との間に電気的に接続され、電流が流れることで所定の電圧が維持される定電圧素子と、
前記転写部材に電圧を印加して前記定電圧素子に電流を流し前記二次転写位置に二次転写電界を形成するとともに前記一次転写位置に一次転写電界を形成する電源と、
前記転写部材へ流れる電流を検知する検知部と、
二次転写位置に記録材がないときに前記電源により前記転写部材にテスト電圧を印加して前記検知部によって電流を検知するテストモードを実行する実行部と、
前記テストモードで前記検知部により検知された電流に基づいて、前記二次転写位置に記録材があるときに前記電源により前記転写部材に印加される電圧を制御する制御部と、
を有する画像形成装置において、
前記制御部は前記テストモードの期間では、前記定電圧素子が前記所定の電圧を維持するように前記電源により印加される前記テスト電圧を制御する
ことを特徴とする。
[画像形成装置]
図1は本実施の形態における画像形成装置を示す。画像形成装置は、各色の画像形成ユニットを独立かつタンデムに配置するタンデム方式を採用している。さらに画像形成装置、各色の画像形成ユニットからトナー像を中間転写体に転写してから、中間転写体からトナー像を記録材に転写する中間転写方式を採用している。
また、中間転写体が2層以上の構成の場合には、前記外周面側の層の体積抵抗率が内周面側の層の体積抵抗率よりも高く設定される。
表層の厚みは0.5〜10umである。もちろんこれらの数値に限定する意図ではない。
本実施形態は、コストダウンのために、一次転写専用の電源を省いた構成である。そこで本実施形態では、感光体ドラムからトナー像を中間転写ベルト7へ静電的に一次転写するために、二次転写用電源22を用いる。(以下、本構成を一転高圧レスシステムと記載する。)
−150(V)−(−250(V))=100(V)
となる。画像部電位Vlと非画像部電位Vdとの電位差である静電像コントラストVcbは、
−150(V)−(−450(V))=300(V)
となる。感光ドラムの画像部電位Vlと中間転写ベルトの電位Vitb(ここでは300Vとする)との電位差である一次転写コントラストVtrは、
300(V)−(−150(V))=450(V)
となる。
一転高圧レスシステムでは、一次転写は、中間転写ベルトの電位と感光体ドラムの電位との電位差である一次転写コントラスト(一次転写電界)によって決まる。そのため一次転写コントラストを安定的に形成するためには中間転写ベルトの電位を一定に維持するのが望ましい。
本画像形成装置全体の制御を行うコントローラの構成について図4を参照して説明する。コントローラは、図4に示すように、CPU回路部150(制御部)を有する。CPU回路部150は、CPU、ROM151およびRAM152を内蔵する。二次転写部電流検出回路204は二次転写外ローラを流れる電流を検出するための回路(検知部、第一の検知部)である。張架ローラ流入電流検出回路205(第二の検知部)は張架ローラに流入する電流を検出するための回路である。電位センサー206は感光体ドラム表面の電位を検出するセンサーである。温湿度センサー207は温湿度を検出するためのセンサーである。
本実施形態では、中間転写ベルトの表面電位をツェナー電圧以上にするための、二次転写用電源が印加する電圧の下限電圧を判断するための工程を実行する。図5を用いて説明する。
本実施形態では、トナー像を記録材に転写する二次転写電圧を設定するために、調整電圧(テスト電圧)を印加するATVC(Active Transfer Voltage Control)とよばれるテストモードが実行される。これは、二次転写電圧を設定するためのテストモードであって、記録材が二次転写部を通っていない非通紙時に実行される。このテストモードは、連続して画像を形成する場合に記録材と記録材との間の領域に対応する領域が二次転写位置にある時に実行される場合もある。ATVCによって、二次転写用電源が印加する電圧と、二次転写部を流れる電流との相関関係を把握することができる。
Vb=Va+ΔV2
Vc=Vb+ΔV2
ATVCは、二次転写部に印加される電圧と電流の関係を求めるものである。ここで、二次転写外ローラに対向している中間転写ベルトの電位は、ツェナーダイオードに発生する電位と同一の電位である。二次転写中の中間転写ベルトの電位は常にツェナー降伏電圧を維持するように設定されている。ATVC中に間転写ベルト電位がツェナー降伏電圧以下になったと仮定すると、二次転写外ローラと中間転写ベルトの電位差が二次転写中の電位差より大きい方向にずれる。そうすると本来流れる電流以上の電流が流れてしまうことになる。すなわちATVCによる二次転写電圧の設定が正しく行われない可能性がある。そこで、ATVC中は常にツェナーダイオードの電圧降下がツェナー降伏電圧を維持できるようにする。
。
印加された複数の調整電圧Va,Vb,Vcと、それぞれ測定された電流Ia,Ib,Icとの相関関係に基づいて、二次転写に必要となる二次転写目標電流Itを流すための電圧Viが算出される。二次転写目標電流Itは、表1で示されるマトリクスに基づいて設定される。
図7は、帯電電圧(Y、M、C、Bk)、二次転写用電源の印加電圧、一次転写、二次転写のタイミングチャートを示す。なお図7は、2枚の記録材に連続して画像を形成する場合である。
図8は、帯電電圧(Y、M、C、Bk)、二次転写用電源の印加電圧、一次転写、二次転写のタイミングチャートを示す。
そのため、t4からt5までの期間では、記録材が二次転写部にいない状態で、1枚目の記録材のための一次転写とATVCとが並行して実行される。調整電圧が印加された時に、ツェナーダイオードの電圧降下がツェナー降伏電圧を下回れば、ATVCによる二次転写電圧の設定が正しく行われない可能性がある。
実施形態3では、ATVCが二次転写電源22を定電流制御してテスト電流を流したときの二次転写電源22の電圧を、電圧を検知する検知回路で検知することで実行される。
検知t4からt5までの期間で定電流制御されたテスト電流を流すことが実行される。
7 中間転写ベルト
15 ツェナーダイオード
22 二次転写用電源
13 二次転写外ローラ
150 CPU回路部
Claims (11)
- トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体から一次転写位置で転写されたトナー像を担持する中間転写体と、
前記中間転写体からトナー像を二次転写位置で記録材に転写する転写部材と、
前記中間転写体の外周面に当接可能に配置され、前記中間転写体と接地電位との間に電気的に接続され、電流が流れることで所定の電圧が維持される定電圧素子と、
前記転写部材に電圧を印加して前記定電圧素子に電流を流し前記二次転写位置に二次転写電界を形成するとともに前記一次転写位置に一次転写電界を形成する電源と、
前記転写部材へ流れる電流を検知する検知部と、
二次転写位置に記録材がないときに前記電源により前記転写部材にテスト電圧を印加して前記検知部によって電流を検知するテストモードを実行する実行部と、
前記テストモードで前記検知部により検知された電流に基づいて、前記二次転写位置に記録材があるときに前記電源により前記転写部材に印加される電圧を制御する制御部と、
を有する画像形成装置において、
前記制御部は前記テストモードの期間では、前記定電圧素子が前記所定の電圧を維持するように前記電源により印加される前記テスト電圧を制御することを特徴とする画像形成装置。 - トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体から一次転写位置で転写されたトナー像を担持する中間転写体と、
前記中間転写体からトナー像を二次転写位置で記録材に転写する転写部材と、
前記中間転写体の外周面に当接可能に配置され、前記中間転写体と接地電位との間に電気的に接続され、電流が流れることで所定の電圧が維持される定電圧素子と、
前記転写部材に電圧を印加して前記定電圧素子に電流を流し前記二次転写位置に二次転写電界を形成するとともに前記一次転写位置に一次転写電界を形成する電源と、
前記転写部材へ印加される電圧を検知する検知部と、
二次転写位置に記録材がないときに前記電源により前記転写部材にテスト電流を流して前記検知部によって電圧を検知するテストモードを実行する実行部と、
前記テストモードで前記検知部により検知された電圧に基づいて、前記二次転写位置に記録材があるときに前記電源により前記転写部材に印加される電圧を制御する制御部と、
を有する画像形成装置において、
前記制御部は前記テストモードの期間では、前記定電圧素子が前記所定の電圧を維持するように前記電源により印加される前記テスト電圧を制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記定電圧素子はツェナーダイオード又はバリスタであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記所定の電圧は、前記定電圧素子の降伏電圧であることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記制御部が制御する前記電源の電圧は、前記二次転写電界を形成するための電圧より低い電圧を含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記検知部は第一の検知部であり、
前記定電圧素子に流れる電流を検知する第二の検知部を有し、
前記実行部は、前記定電圧素子が前記所定の電圧を維持するような前記転写部材に印加される電圧を設定するために、トナー像が一次転写される前のタイミングで前記転写部材にテスト電圧を印加して前記第二の検知部で検知を行い、
前記制御部は前記第二の検知部の検知結果に基づいて前記電源を制御することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記実行部は、前記テストモードの期間に前記第二の検知部で検知を行うことを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記実行部は、連続して画像を形成する場合に記録材と記録材との間の領域に対応する前記中間転写体の領域が前記二次転写位置にある時に前記テストモードを実行することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記中間転写体は2層以上の構成であり、前記外周面側の層の体積抵抗率が前記内周面側の層の体積抵抗率よりも高いことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記中間転写体は中間転写ベルトであり、前記中間転写ベルトの内周面に当接して前記中間転写ベルトを張架する複数の張架部材を有することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記張架部材は導電性を有する張架ローラであり、
前記張架ローラが前記定電圧素子に電気的に接続されることで前記中間転写体と前記定電圧素子とを電気的に接続することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
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