JP2015075703A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.
従来、レーザプリンタ等の画像形成装置として、感光ドラム101と、感光ドラム101に対向する転写部材としての転写ローラ103と、転写ローラ103に電力を供給する転写電源104と、定着装置120とを有する構成が知られている(図5参照)。この画像形成装置は、感光ドラム101の表面を一様に帯電し、帯電された領域を露光することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像に対してトナーを供給して現像することによって感光ドラム101の表面にトナー像を形成する。そして、感光ドラム101と転写ローラ103が当接する転写ニップ部115において、トナー像が記録媒体としての紙108へ転写される。なお、紙108の搬送方向(図5中の右から左に向かう方向)における転写ニップ部115よりも上流には、紙108に接触して、紙108の搬送をガイドする導電性の転写前ガイド102が設けられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming apparatus such as a laser printer has a
図5に示すように、定着装置120は、加圧ローラ109、定着フィルム110、定着フィルム110を加熱するセラミックヒータ111、セラミックヒータ111に電力を供給するAC電源112を備えている。そして、加圧ローラ109と定着フィルム110との当接部である定着ニップ部116で、紙108に転写されたトナー像を加熱定着する。
As shown in FIG. 5, the
また、転写電源104は、転写ローラ103から紙108へ印加する電圧を一定に制御する定電圧制御や、転写ローラ103から紙108へ流れる電流を一定に制御する定電流制御を行う。ここで、転写ニップ部115に供給した電流が、紙108を介して、転写ニップ部115以外に流れてしまう場合がある。また、温度、湿度、紙108の吸湿率、紙108のサイズ等の変化により、転写性能は大きく変化する。
The
定電流制御で転写ローラ103から紙108へ流れる転写電流を制御した場合、紙108が転写前ガイド102や定着ニップ部116と接触した際に、紙108を介して転写前ガイド102や定着装置120に電流が流れてしまう。特に、吸湿した抵抗値の小さい紙108を搬送する場合に、転写ニップ部115以外に大きな電流が流れてしまう。このように、転写ニップ部115以外に電流が流れてしまうと、転写ニップ部115における転写に必要な電荷量が不足し、転写不良が生じてしまう。
When the transfer current flowing from the
そのような問題を解決するものとして、例えば、図6に示すように、転写ローラ103に流れる電流を検知する転写電流検知部105と、転写前ガイド102に流れる電流(漏れ電流)を検知する転写前ガイド電流検知部107を備える構成が提案されている。
As a solution to such a problem, for example, as shown in FIG. 6, a transfer current detecting
このような構成においては、画像形成前に、転写電源104が所定の電流値で定電流制御を行い、転写電流検知部105が所定の電流値における電圧値を検知して、画像形成中の最適電圧値を算出する。そして、画像形成中に、画像形成前に算出した最適電圧値を転写ローラ103に印加する。さらに、紙108が転写ニップ部115に突入した後、転写前ガイド電流検知部107が転写ローラ103から紙108を介して転写前ガイド102に流れる漏れ電流を検知する。そして、その検知結果に応じて、転写電源104から転写ローラ103に印加される転写電圧が補正される(例えば、特許文献1参照)。
In such a configuration, before the image formation, the
さらに、高湿環境下での問題を解決するものとして、図7に示すように、転写ローラ103に印加される電圧と同極性の電圧を、転写前ガイド102に印加する電源106を備
える構成が提案されている。この構成によると、転写電流の漏れを抑制することができる。そのため、高湿環境下において吸湿した抵抗値が小さい紙108を搬送する場合であっても、転写効率を維持することができる(例えば、特許文献2参照)。
Furthermore, as a solution to the problem in a high humidity environment, as shown in FIG. 7, a configuration including a
上述した、転写前ガイド102に漏れる電流を検知して、転写ローラ103に印加する転写電圧を補正する構成においては、高湿の環境下で転写前ガイド102に漏れる電流に応じて転写電圧を大きくする必要がある。その場合、転写電流が大きくなり転写ローラ103の電圧降下が大きくなる。さらに、高湿環境下で紙108を搬送する場合、紙108の抵抗値が小さいことから紙108を介して転写前ガイド102に漏れる電流は増加する。
In the above-described configuration in which the current leaking to the
そのため、転写ローラ103での電圧降下、及び転写前ガイド102に漏れる電流の増加を考慮して、転写電圧を出力する電源の容量を大きくする必要があり、コストアップになってしまう。また、転写電圧を上げ過ぎると、過剰な電荷による転写抜けが生じ、トナーの一部が転写電圧と同極性に帯電されて紙108に転写されない状態になってしまう可能性がある。また、感光ドラム101に過剰な電流が流れて転写メモリが発生する可能性がある。すなわち、転写電圧を補正する構成において、転写前ガイド102に漏れる電流に対して転写効率を上げることには限界がある。
For this reason, it is necessary to increase the capacity of the power supply that outputs the transfer voltage in consideration of a voltage drop at the
また、転写ローラ103より上流に設けた転写前ガイド102に電圧を印加する従来の構成においては、転写ニップ部115から紙108を介して転写ニップ部115の上流の搬送経路以外にも転写電流が漏れる経路が存在する。例えば、紙108を介して、定着ニップ部116を通じて電流が漏れてしまう場合がある。このように、単純に環境条件だけで、転写前ガイド102印加する電圧値を決定しても、搬送される紙108の位置によって、転写電流が漏れる経路が変化するため、最適な転写性能を発揮することはできない。
Further, in the conventional configuration in which a voltage is applied to the
上記課題に鑑みて、本発明の目的は、環境条件によらず、高い転写効率を実現する画像形成装置を提供することである。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that realizes high transfer efficiency regardless of environmental conditions.
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体と接触する転写部において前記トナー像を記録媒体に転写する転写部材と、
前記転写部材に電力を供給する第1電源と、
前記転写部よりも前記記録媒体の搬送方向の上流に位置しており、搬送される前記記録媒体に接触可能な導電部材と、
前記導電部材に電力を供給する第2電源と、
前記第1電源が供給した電流を検知する第1電流検知部と、
前記第2電源が供給した電流を検知する第2電流検知部と、
前記第1電源及び前記第2電源を制御する制御部と、
前記転写部よりも前記記録媒体の搬送方向の下流に位置する定着部において、前記記録媒体に転写された前記トナー像を前記記録媒体に定着する定着部材と、
を備える画像形成装置において、
前記制御部が、
搬送される前記記録媒体の先端が前記転写部に到達する際の前記第1電流検知部による検知結果と前記第2電流検知部による検知結果に基づいて、前記転写部における電圧を算出し、算出された電圧に基づいて前記第2電源の設定電圧又は設定電流を決定し、搬送される前記記録媒体の先端が前記定着部に到達するまで、前記第2電源を該設定電圧で定電圧制御し、又は該設定電流で定電流制御し、
搬送される前記記録媒体の先端が前記定着部に到達する際の前記第1電流検知部による検知結果と前記第2電流検知部による検知結果に基づいて前記転写部における電位を算出し、算出された電位に基づいて前記第2電源の設定電圧又は設定電流を決定し、搬送される前記記録媒体の後端が前記導電部材を離れるまで、前記第2電源を該設定電圧で定電圧制御する、又は該設定電流で定電流制御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:
An image carrier for carrying a toner image;
A transfer member for transferring the toner image to a recording medium in a transfer portion in contact with the image carrier;
A first power source for supplying power to the transfer member;
A conductive member that is positioned upstream of the transfer unit in the transport direction of the recording medium and that can contact the transported recording medium;
A second power source for supplying power to the conductive member;
A first current detector for detecting a current supplied by the first power source;
A second current detector for detecting a current supplied by the second power source;
A controller for controlling the first power source and the second power source;
A fixing member for fixing the toner image transferred to the recording medium to the recording medium in a fixing unit located downstream of the transfer unit in the conveyance direction of the recording medium;
In an image forming apparatus comprising:
The control unit is
Based on the detection result by the first current detection unit and the detection result by the second current detection unit when the leading edge of the recording medium being conveyed reaches the transfer unit, the voltage in the transfer unit is calculated and calculated A set voltage or a set current of the second power source is determined based on the voltage thus determined, and the second power source is controlled at a constant voltage with the set voltage until the leading edge of the conveyed recording medium reaches the fixing unit. Or constant current control with the set current,
The potential in the transfer unit is calculated based on the detection result by the first current detection unit and the detection result by the second current detection unit when the leading edge of the recording medium being conveyed reaches the fixing unit. Determining the set voltage or set current of the second power source based on the measured potential, and controlling the second power source at a constant voltage with the set voltage until the rear end of the conveyed recording medium leaves the conductive member; Alternatively, constant current control is performed with the set current.
また、本発明に係る画像形成装置は、
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体と接触する転写部において前記トナー像を記録媒体に転写する転写部材と、
前記転写部材に電力を供給する第1電源と、
前記転写部よりも前記記録媒体の搬送方向の上流に位置しており、搬送される前記記録媒体に接触可能な導電部材と、
前記導電部材に電力を供給する第2電源と、
前記第1電源が供給した電流を検知する第1電流検知部と、
前記第2電源が供給した電流を検知する第2電流検知部と、
前記第1電源及び前記第2電源を制御する制御部と、
前記転写部よりも前記記録媒体の搬送方向の下流に位置する定着部において、前記記録媒体に転写された前記トナー像を前記記録媒体に定着する定着部材と、
を備える画像形成装置において、
前記制御部が、
搬送される前記記録媒体の先端が前記転写部に到達する際の前記第1電流検知部による検知結果と前記第2電流検知部による検知結果に基づいて、前記記録媒体の抵抗値を算出し、算出された前記記録媒体の抵抗値に応じて前記第2電源の設定電圧又は設定電流を決定し、搬送される前記記録媒体の先端が前記定着部に到達するまで前記第2電源を該設定電圧で定電圧制御し、又は該設定電流で定電流制御し、
搬送される前記記録媒体の先端が前記定着部に到達する際の前記第1電流検知部による検知結果と前記第2電流検知部による検知結果に基づいて、前記記録媒体の抵抗値を算出し、算出された前記記録媒体の抵抗値に応じて前記第2電源の設定電圧又は設定電流を決定し、搬送される前記記録媒体の後端が前記導電部材を離れるまで、前記第2電源を該設定電圧で定電圧制御する、又は該設定電流で定電流制御することを特徴とする。
An image forming apparatus according to the present invention is
An image carrier for carrying a toner image;
A transfer member for transferring the toner image to a recording medium in a transfer portion in contact with the image carrier;
A first power source for supplying power to the transfer member;
A conductive member that is positioned upstream of the transfer unit in the transport direction of the recording medium and that can contact the transported recording medium;
A second power source for supplying power to the conductive member;
A first current detector for detecting a current supplied by the first power source;
A second current detector for detecting a current supplied by the second power source;
A controller for controlling the first power source and the second power source;
A fixing member for fixing the toner image transferred to the recording medium to the recording medium in a fixing unit located downstream of the transfer unit in the conveyance direction of the recording medium;
In an image forming apparatus comprising:
The control unit is
Based on the detection result by the first current detection unit and the detection result by the second current detection unit when the leading edge of the conveyed recording medium reaches the transfer unit, the resistance value of the recording medium is calculated, A set voltage or set current of the second power source is determined in accordance with the calculated resistance value of the recording medium, and the second power source is set until the leading end of the conveyed recording medium reaches the fixing unit. With constant voltage control, or constant current control with the set current,
A resistance value of the recording medium is calculated based on a detection result by the first current detection unit and a detection result by the second current detection unit when the leading end of the recording medium being conveyed reaches the fixing unit; A setting voltage or a setting current of the second power source is determined according to the calculated resistance value of the recording medium, and the second power source is set until the rear end of the transported recording medium leaves the conductive member. A constant voltage control is performed using a voltage, or a constant current control is performed using the set current.
本発明によれば、環境条件によらず、高い転写効率を実現する画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus that realizes high transfer efficiency regardless of environmental conditions.
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in this embodiment should be appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions. Therefore, unless specifically stated otherwise, the scope of the present invention is not intended to be limited thereto.
(実施例1)
図1を参照して、本発明の実施例1について説明する。図1は、実施例1の構成を示す概略断面図であって、実施例1に係る画像形成装置の転写ニップ部及び定着ニップ部付近を示す拡大概略断面図である。
(Example 1)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of the first embodiment, and is an enlarged schematic cross-sectional view illustrating the vicinity of the transfer nip portion and the fixing nip portion of the image forming apparatus according to the first embodiment.
<実施例1の構成>
図1に示すように、実施例1に係る画像形成装置は、像担持体としての感光ドラム101と、導電部材としての転写前ガイド102と、転写部材としての転写ローラ103と、定着部材としての定着装置120とを備えている。
<Configuration of Example 1>
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus according to the first embodiment includes a
感光ドラム101は、その表面に現像剤像としてのトナー像を担持する。転写ローラ103は、感光ドラム101に対向して当接し、転写部としての転写ニップ部115を形成する。そして、転写ローラ103は、転写ニップ部115に搬送されてきた記録媒体としての紙108に感光ドラム101に担持されるトナー像を転写する。転写前ガイド102は、転写ローラ103よりも紙108の搬送方向(図1中の矢印方向)の上流に位置して、搬送される紙108に接触可能に設けられており、紙108の転写ニップ部115への搬送をガイドする。
The
定着装置120は、転写ニップ部115よりも紙108の搬送方向の下流に位置する。そして、定着装置120は、回転可能な加圧ローラ109と円筒状の定着フィルム110を備えている。加圧ローラ109と定着フィルム110は当接し、定着部としての定着ニップ部116を形成する。また、円筒状の定着フィルム110の内周側にはセラミックヒータ111が設けられており、定着フィルム110を介して定着ニップ部116へと搬送されてきた紙108を加熱する。定着装置120は、加圧ローラ109と定着フィルム110とで、トナー像が転写された紙108を挟持搬送しつつ加熱加圧し、トナー像を紙108に定着する。
The fixing
また、本実施例に係る画像形成装置は、セラミックヒータ111に電力を供給するAC電源112を有する。また、加圧ローラ109の芯金109aには、抵抗113とコンデンサ114が直列に接続されて、接地されている。
In addition, the image forming apparatus according to this embodiment includes an
さらに、実施例1に係る画像形成装置は、第1電源としての転写電源104、第1電流検知部としての転写電流検知部105、第2電源としての転写前ガイド電源106、第2電流検知部としての転写前ガイド電流検知部107を備えている。
Further, the image forming apparatus according to the first embodiment includes a
転写電源104は、転写ローラ103に電圧(転写電圧)を印加する。転写電流検知部105は、転写電源104が供給した電流を検知する。転写前ガイド電流検知部107は、転写前ガイド102に電圧を印加する。転写前ガイド電流検知部107は、転写前ガイド電源106が供給した電流を検知する。転写電源104と転写前ガイド電源106は、画像形成装置の本体に備えられる制御部としてのCPU117によって制御されている。
The
<等価回路>
次に、図2を参照して、実施例1の構成における等価回路について説明する。図2は、実施例1の構成における等価回路を示す図である。図2(a)は画像形成時であって紙108が通紙される前の状態を示し、図2(b)は紙108の先端が転写ニップ部115に到達した際の状態を示す。図2(c)は紙108の先端が定着ニップ部116に到達した際の状態を示し、図2(d)は、紙108の後端が転写前ガイド102から離れた際の状態を示す。
<Equivalent circuit>
Next, an equivalent circuit in the configuration of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating an equivalent circuit in the configuration of the first embodiment. 2A shows a state when an image is formed and before the
ここで、転写ローラ103のインピーダンスをZtrとし、感光ドラム101のインピーダンスをZcとする。
Here, the impedance of the
そして、図2(a)に示す画像形成時であって紙108が通紙される前の状態において、転写電源104から転写ローラ103に流れる電流をItr1とする。
2A, the current that flows from the
また、図2(b)に示す画像形成時であって紙108の先端が転写ニップ部115に到達した状態において、転写電源104から転写ローラ103に流れる電流をItr2とする。また、転写前ガイド102と転写ニップ部115間の紙108のインピーダンス(抵抗値)をZp1とし、紙108に流れる電流をIp2とする。そして、感光ドラム101に流れる電流をIc2とする。
2B, the current flowing from the
また、図2(c)に示す画像形成時であって紙108の先端が定着ニップ部116に到達した状態において、転写電源104から転写ローラ103に流れる電流をItr3とする。また、転写前ガイド102を介して紙108に流れる電流をIp3とする。そして、感光ドラム101に流れる電流をIc3とする。また、転写ニップ部115と定着ニップ部116間の紙108のインピーダンス(抵抗値)をZp2とし、加圧ローラ109、抵抗113、コンデンサ114のインピーダンスをZfとする。また、転写ニップ部115から紙108を介してコンデンサ114に流れる電流をIf3とする。なお、図2(c)に示す状態において、紙108は転写ガイド102に接触している。
In addition, when the image is formed as shown in FIG. 2C and the leading end of the
また、図2(d)に示す画像形成時であって紙108の後端が転写前ガイド102から離れた状態において、転写電源104から転写ローラ103に流れる電流をItr4とする。また、感光ドラム101に流れる電流をIc4とする。また、転写ニップ部115から紙108を介してコンデンサ114に流れる電流をIf4とする。
2D, the current flowing from the
<制御のフロー>
次に、図3を参照して、実施例1の転写制御のフローについて説明する。図3は、実施例1の転写制御のフローチャートである。転写制御は、画像形成装置が備える制御部(CPU)によって行われる。
<Control flow>
Next, with reference to FIG. 3, the flow of transfer control in the first embodiment will be described. FIG. 3 is a flowchart of transfer control according to the first exemplary embodiment. The transfer control is performed by a control unit (CPU) provided in the image forming apparatus.
まず、画像形成を行うプリント信号を検知(S101のYES)した後、画像形成装置のメインモータ(不図示)と帯電出力(不図示)をONにする(S102)。 First, after detecting a print signal for image formation (YES in S101), a main motor (not shown) and a charging output (not shown) of the image forming apparatus are turned on (S102).
次に、紙108が通紙される前の状態、すなわち図2(a)に示す状態における制御について説明する。転写電源104を出力電圧Vtr1に定電圧制御し、転写ローラ103及び感光ドラム101に流れる電流Itr1を転写電流検知部105で検知する。この検知結果に基づいて、CPU117が、転写ローラ103のインピーダンスZtrと、感光ドラム101のインピーダンスZcを合わせたインピーダンスZtr+Zc[Ω]を算出する(S103)。この紙108が通紙される前の状態における、インピーダンスZtr+Zcは、下記の(式1)で表される。
Next, the control in the state before the
算出されたインピーダンスZtr+Zcの結果に基づいて、CPU117が環境条件を判別し、画像形成時における、転写電源104の設定電圧Vtr2及び転写前ガイド電源106の設定電圧Vg1を決定する。そして、これらの設定電圧によって定電圧制御を行う(S104)
Based on the result of the calculated impedance Ztr + Zc, the
さらに、紙108の先端が転写ニップ部115に到達した後の状態、すなわち図2(b)に示す状態における制御について説明する。紙108の先端が転写ニップ部115に到達するタイミングにおいて、転写電流検知部105と転写前ガイド電流検知部107の検知結果(Itr2、Ip2)から転写ニップ部115における転写ニップ電圧(電位)Vc1が算出される(S105)。ここで、図2(b)の状態において下記の(式2)が成り立つ。そして、(式2)をZcについて解くと下記の(式3)となる。なお、(式3)中のZtr+Zcは、(式1)で算出されている。
Further, the control in the state after the leading edge of the
ここで、転写ニップ部115の転写ニップ電圧Vc1は、下記の(式4)で表される。
Here, the transfer nip voltage Vc1 of the transfer nip
転写ニップ電圧Vc1の算出は、(式3)、(式4)をCPU117に予め格納することによって行う。
The transfer nip voltage Vc1 is calculated by storing (Equation 3) and (Equation 4) in the
そして、転写ニップ電圧Vc1から転写前ガイド電源106を定電圧制御するVg2を決定する、又は転写前ガイド電源106を定電流制御するIg2を決定する。CPU117は、紙108の先端が転写ニップ部115に到達してから、定着ニップ部116に到達するまでの間、転写前ガイド電源106を設定電圧Vg2で定電圧制御し、又は転写前ガイド電源106を設定電流Ig2で定電流制御する(S106)。
Then, Vg2 for constant voltage control of the pre-transfer
さらに、紙108の先端が定着ニップ部116に到達した後の状態、すなわち図2(c)に示す状態における制御について説明する。紙108の先端が定着ニップ部116に到達するタイミングにおいて、転写電流検知部105と転写前ガイド電流検知部107の検知結果(Itr3、Ip3)から転写ニップ部115における転写ニップ電圧(電位)Vc2が算出される(S107)。転写ニップ電圧Vc2は、下記の(式5)で表される。
Further, control in the state after the leading edge of the
一方、紙108の先端が定着ニップ部116に到達する前のZp1は、下記の(式6)で表される。
On the other hand, Zp1 before the leading edge of the
転写ニップ電圧Vc2の算出は、(式5)、(式6)をCPU117に予め格納することによって行う。
The transfer nip voltage Vc2 is calculated by storing (Equation 5) and (Equation 6) in the
そして、転写ニップ電圧Vc2から転写前ガイド電源106を定電圧制御するVg3を決定する、又は転写前ガイド電源106を定電流制御するIg3を決定する。紙108の先端が定着ニップ部116に到達してから、紙108の後端が転写前ガイド102から離れるまでの間、転写前ガイド電源106が設定電圧Vg3で定電圧制御され、又は転写前ガイド電源106が設定電流Ig3で定電流制御される(S108)。
Then, Vg3 for constant voltage control of the pre-transfer
さらに、紙108の後端が転写前ガイド102を離れた状態、すなわち図2(d)に示す状態における制御について説明する。本実施例においては、紙108の後端が転写前ガイド102を離れるタイミングで、転写電源104を定電圧制御であれば設定電圧をVtr3に変更し、定電流制御であれば設定電流をItr4に変更する。
Further, the control in the state where the trailing edge of the
このVtr3又はItr4は、Ztr、Zc及びZp2+Zfから予め実験によって得られた設定値にされるため、Zp2+Zfの算出は以下の流れで行う。 Since Vtr3 or Itr4 is set to a preset value obtained from an experiment in advance from Ztr, Zc and Zp2 + Zf, Zp2 + Zf is calculated according to the following flow.
まず、Zp2+Zfは、下記の(式7)で表される。また、感光ドラム101に流れる電流Ic3は、下記の(式8)で表される。また、コンデンサ114に流れる電流If3は、下記の(式9)で表される。
First, Zp2 + Zf is expressed by the following (formula 7). The current Ic3 flowing through the
Zp2+Zfの算出は、(式7)〜(式9)をCPU117に予め格納して行う。そして、転写電源104から見た負荷であるZtr、Zc、及びZp2+Zfに応じて、転写電源104を定電圧制御するVtr3を決定する、又は転写電源104を定電流制御するItr4を決定する。CPU117は、紙108の後端が転写前ガイド102を離れてから、転写電源104を設定電圧Vtr3で定電圧制御し、又は転写電源104を設定電流Vtr4で定電流制御する(S109)。この一連の転写制御を行った後、画像形成(プリント)を終了する(S110)。
Zp2 + Zf is calculated by storing (Equation 7) to (Equation 9) in the
実施例1においては、上述した構成、制御により、紙108の搬送位置で大きく変化する転写ニップ部115における電圧をリアルタイムに算出することが可能である。そのた
め、環境条件によらず、転写ニップ部115における電圧を最適な値に保つことが可能になり、抵抗の低い紙108を通紙した際にも高い転写効率を維持することが可能となる。
In the first embodiment, it is possible to calculate in real time the voltage at the transfer nip
なお、高温高湿下での転写ローラ103のインピーダンスは数十MΩであるのに対して、転写前ガイド102と転写ニップ部115間の長さを約5mmとした際のインピーダンスは数MΩである。そのため、転写前ガイド電源106を制御することで電圧降下の影響を小さくすることができ、転写前ガイド電源106に大きな電源容量を必要としない。
The impedance of the
(実施例2)
次に、図4を用いて、実施例2について説明する。図4は、実施例2の転写制御を示すフローチャートである。なお、実施例2は、転写制御が異なることを除いて、画像形成装置の構成(図1参照)及びその等価回路(図2参照)は実施例1と同様である。そのため、同一の構成については同一の符号を用いて、その説明については省略する。
(Example 2)
Next, Example 2 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart illustrating transfer control according to the second exemplary embodiment. In the second embodiment, the configuration of the image forming apparatus (see FIG. 1) and its equivalent circuit (see FIG. 2) are the same as those of the first embodiment except that the transfer control is different. For this reason, the same reference numerals are used for the same components, and descriptions thereof are omitted.
まず、画像形成を行うプリント信号を検知(S201のYES)した後、画像形成装置のメインモータ(不図示)と帯電出力(不図示)をONにする(S202)。 First, after a print signal for image formation is detected (YES in S201), a main motor (not shown) and a charging output (not shown) of the image forming apparatus are turned on (S202).
次に、紙108が通紙される前の状態、すなわち図2(a)に示す状態における制御について説明する。転写電源104を出力電圧Vtr1に定電圧制御し、転写ローラ103及び感光ドラム101に流れる電流Itr1を転写電流検知部105で検知する。この検知結果に基づいて、CPU117が、転写ローラ103のインピーダンスZtrと、感光ドラム101のインピーダンスZcを合わせたインピーダンスZtr+Zc[Ω]を算出する(S203)。このインピーダンスZtr+Zcは、実施例1で示した(式1)で表される。
Next, the control in the state before the
算出されたインピーダンスZtr+Zcの結果に基づいて、CPU117が環境条件を判別し、画像形成時における、転写電源104の設定電圧Vtr2及び転写前ガイド電源106の設定電圧Vg1を決定する。そして、これらの設定電圧によって定電圧制御を行う(S204)。
Based on the result of the calculated impedance Ztr + Zc, the
さらに、紙108の先端が転写ニップ部115に到達した後の状態、すなわち図2(b)に示す状態における制御について説明する。紙108が搬送されて、その先端が転写ニップ部115に到達するタイミングにおいて、CPU117は、転写電流検知部105と転写前ガイド電流検知部107の検知結果(Itr2、Ip2)からZp1及びZp2を算出する(S205)。算出方法は以下の流れで行う。
Further, the control in the state after the leading edge of the
転写ニップ電圧Vc1は実施例1で示した(式3)、(式4)と同様であり、Zp1は下記の(式10)で表される。 The transfer nip voltage Vc1 is the same as (Expression 3) and (Expression 4) shown in Example 1, and Zp1 is expressed by the following (Expression 10).
転写ニップ部115と定着ニップ部116間の搬送距離から、紙108インピーダンスZp2を算出する。転写前ガイド102と転写ニップ部115間、転写ニップ部115と定着ニップ部116間距離は画像形成装置の構成で決まる。その為、転写前ガイド102と転写ニップ部115間距離をA[mm]、転写ニップ部115と定着ニップ部116間距離をB[mm]とした場合、Zp2は下記の(式11)で表される。
From the transport distance between the transfer nip
転写前ガイド102と転写ローラ103間、及び転写ニップ部115と定着ニップ部116間の紙108のインピーダンスZp1、Zp2の算出は、(式3)、(式4)、(式10)、(式11)をCPU117に予め格納して行う(S205)。
The impedances Zp1 and Zp2 of the
(式1)及び、Zp1とZp2の算出結果に応じて、予め実験により求められた設定値から紙108が定着ニップ部116に突入するまでの転写前ガイド電源106の、定電圧制御であればVg2を、定電流制御であればIg2を決定する。さらに、Zp1とZp2の算出結果に応じて、紙108が定着ニップ部116突入後(図2(c)に示す状態)の転写前ガイド電源106の、定電圧制御であればVg3を、定電流制御であればIg3を決定する。さらに、Zp1とZp2の算出結果に応じて、紙108後端が転写前ガイド102を離れたタイミング(図2(d)に示す状態)での転写電源104の、定電圧制御であればVtr3を、定電流制御であればItr4を決定する(S206)。
If the constant voltage control of the pre-transfer
上記ステップで決定された、転写前ガイド電源106を、定電圧制御であればVg2、定電流制御であればIg2に制御する(S207)。紙108が定着ニップ部116に突入するタイミングで、転写前ガイド電源106を、定電圧制御であればVg3、定電流制御であればIg3に制御する(S208)。紙108後端が転写前ガイド102を離れたタイミングで、転写電源104を、定電圧制御であればVtr3、定電流制御であればItr4に制御する(S209)。この一連の転写制御を行った後、画像形成を終了する(S210)。
The pre-transfer
本実施例での転写制御は、紙108が転写ニップ部115突入時に、転写前ガイド102と転写ニップ部115間の紙108の抵抗を算出する。そして、予め実験により求められた設定値を用いて、紙108の搬送位置に応じて転写前ガイド電源106及び、転写電源104を制御する。その為、プリントスピードの速い画像形成装置においても、制御の応答遅れを最小限にすることが可能になる。
The transfer control in this embodiment calculates the resistance of the
そして、高温高湿環境下での転写ローラ103のインピーダンスが数十MΩに対して、転写前ガイド102と転写ニップ部115間が約5mmとした際、紙108のインピーダンスは数MΩである。そのため、転写前ガイド電源106を制御することで電圧降下の影響を小さくでき、転写前ガイド電源106に大きな電源容量を必要としない。紙108のインピーダンスを検知して搬送位置に応じて転写前ガイド電源106を制御することで、吸湿した低抵抗な紙108を通紙した際にも高い転写効率を維持することが可能になる。
When the impedance of the
なお、上記実施例においては、導電部材として転写前ガイド102を例に説明したが、導電性の部材であればこれに限られるものではなく、転写ニップ部115より上流に配置される回転可能な導電部材としての搬送ローラを用いても良い。
In the above-described embodiment, the
101…感光ドラム(像担持体)、102…転写前ガイド(導電部材)、103…転写ローラ(転写部材)、104…転写電源(第1電源)、105…転写電流検知部(第1電流検知部)、106…転写前ガイド電源(第2電源)、107…電流検知部(第2電流検知部)、108…紙、115…転写ニップ部(転写部)、116…定着ニップ部(定着部)、117…制御部、120…定着装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記像担持体と接触する転写部において前記トナー像を記録媒体に転写する転写部材と、
前記転写部材に電力を供給する第1電源と、
前記転写部よりも前記記録媒体の搬送方向の上流に位置しており、搬送される前記記録媒体に接触可能な導電部材と、
前記導電部材に電力を供給する第2電源と、
前記第1電源が供給した電流を検知する第1電流検知部と、
前記第2電源が供給した電流を検知する第2電流検知部と、
前記第1電源及び前記第2電源を制御する制御部と、
前記転写部よりも前記記録媒体の搬送方向の下流に位置する定着部において、前記記録媒体に転写された前記トナー像を前記記録媒体に定着する定着部材と、
を備える画像形成装置において、
前記制御部が、
搬送される前記記録媒体の先端が前記転写部に到達する際の前記第1電流検知部による検知結果と前記第2電流検知部による検知結果に基づいて、前記転写部における電圧を算出し、算出された電圧に基づいて前記第2電源の設定電圧又は設定電流を決定し、搬送される前記記録媒体の先端が前記定着部に到達するまで、前記第2電源を該設定電圧で定電圧制御し、又は該設定電流で定電流制御し、
搬送される前記記録媒体の先端が前記定着部に到達する際の前記第1電流検知部による検知結果と前記第2電流検知部による検知結果に基づいて前記転写部における電位を算出し、算出された電位に基づいて前記第2電源の設定電圧又は設定電流を決定し、搬送される前記記録媒体の後端が前記導電部材を離れるまで、前記第2電源を該設定電圧で定電圧制御する、又は該設定電流で定電流制御することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier for carrying a toner image;
A transfer member for transferring the toner image to a recording medium in a transfer portion in contact with the image carrier;
A first power source for supplying power to the transfer member;
A conductive member that is positioned upstream of the transfer unit in the transport direction of the recording medium and that can contact the transported recording medium;
A second power source for supplying power to the conductive member;
A first current detector for detecting a current supplied by the first power source;
A second current detector for detecting a current supplied by the second power source;
A controller for controlling the first power source and the second power source;
A fixing member for fixing the toner image transferred to the recording medium to the recording medium in a fixing unit located downstream of the transfer unit in the conveyance direction of the recording medium;
In an image forming apparatus comprising:
The control unit is
Based on the detection result by the first current detection unit and the detection result by the second current detection unit when the leading edge of the recording medium being conveyed reaches the transfer unit, the voltage in the transfer unit is calculated and calculated A set voltage or a set current of the second power source is determined based on the voltage thus determined, and the second power source is controlled at a constant voltage with the set voltage until the leading edge of the conveyed recording medium reaches the fixing unit. Or constant current control with the set current,
The potential in the transfer unit is calculated based on the detection result by the first current detection unit and the detection result by the second current detection unit when the leading edge of the recording medium being conveyed reaches the fixing unit. Determining the set voltage or set current of the second power source based on the measured potential, and controlling the second power source at a constant voltage with the set voltage until the rear end of the conveyed recording medium leaves the conductive member; Alternatively, an image forming apparatus that performs constant current control with the set current.
前記像担持体と接触する転写部において前記トナー像を記録媒体に転写する転写部材と、
前記転写部材に電力を供給する第1電源と、
前記転写部よりも前記記録媒体の搬送方向の上流に位置しており、搬送される前記記録媒体に接触可能な導電部材と、
前記導電部材に電力を供給する第2電源と、
前記第1電源が供給した電流を検知する第1電流検知部と、
前記第2電源が供給した電流を検知する第2電流検知部と、
前記第1電源及び前記第2電源を制御する制御部と、
前記転写部よりも前記記録媒体の搬送方向の下流に位置する定着部において、前記記録媒体に転写された前記トナー像を前記記録媒体に定着する定着部材と、
を備える画像形成装置において、
前記制御部が、
搬送される前記記録媒体の先端が前記転写部に到達する際の前記第1電流検知部による検知結果と前記第2電流検知部による検知結果に基づいて、前記記録媒体の抵抗値を算出し、算出された前記記録媒体の抵抗値に応じて前記第2電源の設定電圧又は設定電流を決定し、搬送される前記記録媒体の先端が前記定着部に到達するまで前記第2電源を該設定電圧で定電圧制御し、又は該設定電流で定電流制御し、
搬送される前記記録媒体の先端が前記定着部に到達する際の前記第1電流検知部による検知結果と前記第2電流検知部による検知結果に基づいて、前記記録媒体の抵抗値を算出し、算出された前記記録媒体の抵抗値に応じて前記第2電源の設定電圧又は設定電流を決定し、搬送される前記記録媒体の後端が前記導電部材を離れるまで、前記第2電源を該設
定電圧で定電圧制御する、又は該設定電流で定電流制御することを特徴とする画像形成装置。 An image carrier for carrying a toner image;
A transfer member for transferring the toner image to a recording medium in a transfer portion in contact with the image carrier;
A first power source for supplying power to the transfer member;
A conductive member that is positioned upstream of the transfer unit in the transport direction of the recording medium and that can contact the transported recording medium;
A second power source for supplying power to the conductive member;
A first current detector for detecting a current supplied by the first power source;
A second current detector for detecting a current supplied by the second power source;
A controller for controlling the first power source and the second power source;
A fixing member for fixing the toner image transferred to the recording medium to the recording medium in a fixing unit located downstream of the transfer unit in the conveyance direction of the recording medium;
In an image forming apparatus comprising:
The control unit is
Based on the detection result by the first current detection unit and the detection result by the second current detection unit when the leading edge of the conveyed recording medium reaches the transfer unit, the resistance value of the recording medium is calculated, A set voltage or set current of the second power source is determined in accordance with the calculated resistance value of the recording medium, and the second power source is set until the leading end of the conveyed recording medium reaches the fixing unit. With constant voltage control, or constant current control with the set current,
A resistance value of the recording medium is calculated based on a detection result by the first current detection unit and a detection result by the second current detection unit when the leading end of the recording medium being conveyed reaches the fixing unit; A setting voltage or a setting current of the second power source is determined according to the calculated resistance value of the recording medium, and the second power source is set until the rear end of the transported recording medium leaves the conductive member. An image forming apparatus, wherein constant voltage control is performed using a voltage, or constant current control is performed using the set current.
搬送される前記記録媒体の先端が前記転写部に到達する際及び前記定着部に到達する際の、前記第1電流検知部による検知結果と前記第2電流検知部による検知結果に基づいて、搬送される前記記録媒体の後端が前記導電部材を離れた後の前記第1電源の設定電圧又は設定電流を決定し、
搬送される前記記録媒体の後端が前記導電部材を離れた後、前記第1電源を該設定電圧で定電圧制御する、又は該設定電流で定電流制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 The control means is
Based on the detection result by the first current detection unit and the detection result by the second current detection unit when the leading edge of the recording medium to be conveyed reaches the transfer unit and the fixing unit. Determining a set voltage or set current of the first power supply after the rear end of the recording medium has left the conductive member;
The constant voltage control of the first power source is performed with the set voltage after the rear end of the recording medium to be conveyed leaves the conductive member, or the constant current control is performed with the set current. The image forming apparatus according to 2.
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JP2018159766A (en) * | 2017-03-22 | 2018-10-11 | 富士ゼロックス株式会社 | Image forming apparatus |
CN109932878A (en) * | 2017-12-15 | 2019-06-25 | 富士施乐株式会社 | Image forming apparatus |
US10955773B2 (en) * | 2019-03-14 | 2021-03-23 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image forming apparatus having transfer section switching between a constant voltage control and constant current control |
-
2013
- 2013-10-10 JP JP2013213039A patent/JP2015075703A/en active Pending
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