JP2016184079A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
いくつかの図には、互いに直交するx軸、y軸およびz軸が示される。x軸およびz軸は、画像形成装置1の左右方向および上下方向を示す。また、y軸は、画像形成装置1の前後方向を示す。
図1において、画像形成装置1は、例えば、複写機、プリンタまたはファクシミリ、もしくは、これらの機能を備えた複合機であって、周知の電子写真方式およびタンデム方式により、各種画像(典型的にはフルカラー画像またはモノクロ画像)を印刷媒体M(用紙やOHPシート)に印刷する。そのために、画像形成装置1は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)各色の作像ユニット2と、中間転写ベルト3と、二次転写ローラ4と、電源手段10と、制御手段11と、環境検知手段12と、電圧検知手段13と、電流検知手段14と、を備える。
各感光体ドラム5の周囲には、感光体ドラム5の回転方向の上流側から下流側に向かって、少なくとも、帯電手段6と、現像手段8と、一次転写ローラ9とが配置される。
電流検知手段14は、二次転写ローラ4に流れる電流値Irollerを検知して、制御手段11に出力する。
次に、図2〜図8を参照して、逆バイアスの印加処理について詳説する。まず、図2において、CPU111は、新しい二次転写ローラ4の使用が開始されると(S01)、S02を行う。S01に関し、制御手段11には、二次転写ローラ4の使用開始からの回転数Crollerを計数するためのカウンタ(図示せず)が準備されている。CPU111は、S01において、カウンタ値Crollerが0にリセットされていれば、S02に進む。そうでない場合、図2の処理は終了する。
(2)前回の温度Toから温度変化が1℃以上あったか否か
(3)二次転写ローラ4で印刷物を1000枚生成したか否か
C=α×ΔV …(1)
上式(1)においてαは比例定数であって、図4から導出される。
(a) 二次転写ローラ4が全寿命にわたって絶縁破壊を起こさない
(b) 中間転写ベルト3に静電メモリが発生しない
上記観点で、電圧値V2および電流値I2の上限値としてV2_max,I2_maxが設計開発段階で予め求められる。
(c) V2_min≦|V|≦V2_maxかつI2_min≦|I|≦I2_maxの範囲内(図5中、一点鎖線で囲まれた範囲内)
(d) V2_maxを超えない
(e) (c),(d)を満たす最大の電流値I
T=C/I2 …(2)
ここで、I2は、S17,S18で導出される電流値である。
本件発明者の検討の結果、抵抗値変化の量は、総印刷枚数Cprintに対し指数関数的に増加することが判明した(図6を参照)。したがって、図7に示すように、二次転写ローラ4における電荷の分極速度(即ち、単位時間あたりで分極した電荷の量)は、総印刷枚数Cprintの増加と共に増加する。具体的には、図7の区間P11,P12,P13では、転写バイアスの印加に起因して蓄積電荷量Cが増加している。さらに具体的には、区間P11では、総印刷枚数Cprintが相対的に少ないため、単位時間あたりに増加する蓄積電荷量Cは、他の区間P12,P13と比べて多くない(即ち、蓄積電荷量Cを示す直線の傾きが小さい)。それに対し、例えば、区間P13では、総印刷枚数Cprintが相対的に多くなっており、その結果、単位時間あたりで増加する蓄積電荷量Cは、他の区間P11等と比べて多くなっている。
上記の通り、本実施形態によれば、定電流値I2は、(c)〜(e)を満たすため、二次転写ローラ4の絶縁破壊および中間転写ベルト3への静電メモリが生じない範囲で最大の電流値である。より具体的には、二次転写ローラ4の劣化度が小さい場合(即ち、蓄積電荷量Cが少ない場合)、相対的に大きな定電流値I2が導出され、そうでない場合には、相対的に小さな定電流値I2が導出される。このように、画像形成装置1では、常に、供給可能な最大の定電流I2が逆バイアスとして二次転写ローラ4に印加されるため、逆バイアスの印加時間を短縮化できる。これによって、従来よりも生産性の低下を招くことなく、二次転写ローラ4の抵抗値上昇を低減させることが可能な画像形成装置1を提供することができる。
なお、転写バイアスの印加時間の累積値も、二次転写ローラ4の劣化度(蓄積電荷量C)を把握する指標となる。よって、上記カウンタ値Cprintを、転写バイアスの印加時間の累積値としても良い。
なお、上記第一実施形態では、二次転写ローラ4の劣化度はATVCを利用して導出されていた。しかし、これに限らず、CPU111は、ATVCを行う事無く、単に、総印刷枚数Cprintに基づき劣化度を導出しても良い。この場合、CPU111は、図2および図3の処理に代えて、図9および図10の処理を行う。図9において、CPU111は、二次転写ローラ4の交換直後、カウンタ値Cprintをリセットして(S21,S22)、処理を終了する。その後、CPU111は、図10に示すように、図3のS12〜S14に代えて、S31においてカウンタ値Cprintを取得し、S32において現在のカウンタ値Cprintが所定の枚数閾値Cth1以上か否かを判断するという処理を行う。そして、S32でNoと判断すると図10の処理は終了し、Yesと判断すると、前述のS15以降が実施される。
なお、転写バイアスの印加時間の累積値も、二次転写ローラ4の劣化度(蓄積電荷量C)を把握する指標となる。よって、上記カウンタ値Cprintを、転写バイアスの印加時間の累積値としても良い。この場合も、上記同様、簡単に劣化度を導出できる。
なお、上記第一実施形態では、CPU111は、図3のS14において、差分値ΔVに応じて、逆バイアスの印加処理を続行するか、図3の処理を終了するかを判断していた。しかし、これに限らず、CPU111は、温度Trollerまたは湿度Hrollerに基づき、逆バイアスの印加処理を続行するか否かを判断しても良い。この場合、CPU111は、図3の処理に代えて、図11の処理を行う。図11において、CPU111は、図3の処理に加え、S41〜S42を行う。CPU111は、S13の後に、温度Trollerを取得する(S41)。CPU111は、後述する手法で、S41で得た温度Trollerに対応する電圧閾値Vthを取得する(S42)。取得された電圧閾値Vthは、S14で使用される。
なお、第一実施形態では、印刷媒体Mへのトナー像転写のために中間転写ベルト(中間転写体)を使用していた。この場合、中間転写ベルト3が像担持体で、印刷媒体Mが被転写媒体で、二次転写ローラ4が転写部材であった。しかし、本逆バイアスの印加処理は、モノクロ機、カラー機を問わず、直接転写方式を採用した画像形成装置にも実装可能である。但し、この場合、感光体ドラムが像担持体で、印刷媒体Mが被転写媒体で、転写ローラ(転写ドラム)が転写部材となる。
第二実施形態は、第一実施形態と比較すると、図3の処理に代えて、図14の処理を行う点で相違する。ここで、図14は、図3と比較すると、S16〜S18に代えて、S61〜S63を行う点で相違する。それ以外に、両実施形態の間に相違点は無い。それゆえ、本実施形態では、図3を除く図面を援用し、本実施形態において、第一実施形態の構成,ステップに相当するものには同一符号を付け、それぞれの説明を省略する。
なお、第五欄、第六欄および第七欄に記載の事項は、第二実施形態にも同様に当てはまる。
4 二次転写ローラ
5 感光体ドラム
6 帯電手段
9 一次転写ローラ
10 電源手段
11 制御手段
12 環境検知手段
Claims (11)
- トナー像を担持する像担持体と、
通紙時に、前記像担持体に担持されたトナー像を被転写媒体に静電的に転写させる転写部材と、
前記通紙時に、前記像担持体に担持されたトナーの帯電極性とは逆極性を有する転写バイアスを前記転写部材に印加する電源手段と、
前記転写部材の劣化度を導出する制御手段と、を備え、
前記劣化度が相対的に小さい場合、前記電源手段は、前記転写バイアスと逆極性であって第一電流値を有する逆バイアスを、前記転写部材に印加し、
前記劣化度が相対的に大きい場合、前記電源手段は、前記転写バイアスと逆極性であって第二電流値を有する逆バイアスを、前記転写部材に印加し、
前記第二電流値の絶対値は、前記第一電流値の絶対値未満である、画像形成装置。 - 前記電源手段は、前記転写バイアスと同極性の定電流または定電圧を前記転写部材に印加し、
前記制御手段は、前記定電流または前記定電圧の印加時に前記転写部材に発生する電圧値または電流値に基づき、前記転写部材の劣化度を導出する、請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記転写部材に前記転写バイアスが印加された時間の累積値、および、総印刷枚数のいずれか一方に基づき、前記転写部材の劣化度を導出する、請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記第一電流値および前記第二電流値のそれぞれは、前記転写バイアスの電流値の絶対値以上で予め定められた最大値以下の範囲内において、前記転写部材の劣化度に応じて定まる最も大きな値である、請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記第一電流値の絶対値は、前記予め定められた最大値であって、前記転写部材が絶縁破壊を起こさずかつ前記被転写媒体に静電メモリが発生しない値に定められ、
前記第二電流値の絶対値は、前記転写部材の劣化度に応じて定まり、前記転写バイアスの絶対値以上で、前記予め定められた最大値までのいずれかの値に定められる、請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記電源手段は、前記転写バイアスの印加時間の累積値、および、総印刷枚数のいずれか一方が増加するにつれて、前記逆バイアスの印加時間を短くする、請求項1〜5のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記電源手段は、前記転写バイアスの印加時間の累積値、および、総印刷枚数のいずれか一方が増加するにつれて、前記逆バイアスの印加頻度を高くする、請求項1〜5のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記転写部材周辺の温度および湿度の少なくともいずれか一方を検知する環境検知手段を、さらに備え、
前記電源手段は、前記環境検知手段で検知された温度が所定の温度閾値以上になるか、前記環境検知手段で検知された湿度が所定の湿度閾値以下になるかした場合には、前記逆バイアスの印加頻度を高くする、請求項1〜5のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記像担持体は、感光体または中間転写体である、請求項1〜8のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記転写部材にはイオン導電材料が使用される、請求項1〜9のいずれかに記載の画像形成装置。
- トナー像を担持する像担持体と、
通紙時に、前記像担持体に担持されたトナー像を被転写媒体に静電的に転写させる転写部材と、
前記通紙時に、前記像担持体に担持されたトナーの帯電極性とは逆極性を有する転写バイアスを前記転写部材に印加する電源手段と、
前記転写部材の劣化度を導出する制御手段と、を備え、
前記劣化度が相対的に小さい場合、前記電源手段は、前記転写バイアスと逆極性であって第一電圧値を有する逆バイアスを、前記転写部材に印加し、
前記劣化度が相対的に大きい場合、前記電源手段は、前記転写バイアスと逆極性であって第二電圧値を有する逆バイアスを、前記転写部材に印加し、
前記第一電圧値の絶対値は、前記第二電圧値の絶対値未満である、画像形成装置。
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- 2015-03-26 JP JP2015064095A patent/JP6603942B2/ja active Active
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