JP2020106705A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
<画像形成装置>
第1実施形態について説明する。まず、本実施形態の画像形成装置について、図1を用いて説明する。図1に示す画像形成装置100は、装置本体100a内に4色(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)の画像形成部PY、PM、PC、PKを中間転写ベルト8に対向させて配置した、中間転写タンデム方式のカラー画像形成装置である。
図2に示すように、画像形成部PYは、感光ドラム1Yを囲んで、帯電装置2Y、現像装置4Y、一次転写ローラ5Y、及びドラムクリーニング装置6Yが配置されている。像担持体としての感光ドラム1Yは、装置本体100aに回転可能に支持されたドラム状の電子写真感光体であって、不図示の感光ドラム駆動モータにより所定のプロセススピードで図1において時計回り(図中矢印R1方向)に回転される。回転駆動された感光ドラム1Yの表面は、帯電装置2Yにより予め表面を一様に帯電され、その後、画像情報の信号に基づいて駆動される露光装置3によって静電潜像が形成される。次に、感光ドラム1Y上に形成された静電潜像は、現像装置4Yによるトナー現像を経て可視像化される。その後、一次転写ローラ5Yにより所定の加圧力及び一次転写バイアスが与えられ、感光ドラム1Y上に形成されたトナー像が中間転写ベルト8上に一次転写される。即ち、一次転写ローラ5Yは、中間転写ベルト8を挟んで感光ドラム1Yに対向配置され、感光ドラム1Yと中間転写ベルト8との間にトナー像の一次転写部T1を形成する。一次転写部T1では、一次転写ローラ5Yに一次転写電圧が印加されることで、トナー像が感光ドラム1Yから中間転写ベルト8へ一次転写される。一次転写後の感光ドラム1Y上に僅かに残る転写残トナーは、ドラムクリーニング装置6Yにより除去され、再び次の作像プロセスに備える。
図1に示すように、画像形成装置100は制御部300を備えている。制御部300について、図3を用いて説明する。なお、制御部300には、図示した以外にも例えば感光ドラム1Y〜1Kや二次転写内ローラ66などを駆動する各種モータ、一次転写ローラ5Y〜5Kに電圧を印加する一次転写電源、定着装置30などの各種機器が接続される。しかし、ここでは発明の本旨でないので、それらの図示及び説明を省略している。
ところで、樹脂製の中間転写ベルト8を用いた場合、多数の記録材Sに画像形成を行うに連れて、中間転写ベルト8の表面抵抗は次第に低下し得る。これは、以下の原因による。即ち、二次転写部T2では転写の際に、記録材Sと中間転写ベルト8との間で微小放電が生じる、あるいは記録材Sから中間転写ベルト8へ電荷の移動が起こることで、ベルト表面側で導電剤の粒子(導電粒子と呼ぶ)が帯電される。中間転写ベルト8内において、帯電された導電粒子と近傍にある別の導電粒子との間では局所的に電界が生じ、この電界が強い場合には複数の導電粒子の間で放電が起こり、中間転写ベルト8を形成する樹脂が部分的に放電による熱を受けて分解され炭化し得る。炭化した樹脂は、絶縁性が失われて導体となる。転写が繰り返されることに応じて、絶縁破壊された箇所が増えるので、次第に中間転写ベルト8の表面抵抗が低下していく。
第一実施形態の交換報知処理について、図3を参照しながら図5を用いて説明する。交換報知処理は、制御部300によって画像形成ジョブの実行にあわせて開始される。図5に示すように、制御部300は、記録材Sの主走査方向長さ(中間転写ベルト8の幅方向長さ)をメモリ302に記憶させる(S1)。記録材Sの主走査方向長さは、例えばユーザにより操作部200から入力された記録材Sの紙種(サイズ)によって決まる長さである。例えば記録材Sを縦向きに搬送して画像形成する場合、「A4」の主走査方向長さは「210mm」であり、「B4」の主走査方向長さは「257mm」である。そして、制御部300は記録材Sのサイズに関わらず、1枚の記録材Sに画像形成が行われる度に累計枚数カウント値をカウントする(S2)。本実施形態の場合、枚数カウントはサイズ換算している。即ち、記録材Sの副走査方向長さが例えば「A4」の短手方向長さ(210mm)よりも大きいサイズの記録材Sであれば、制御部300は累計枚数カウント値に「+2」を加算する。他方、記録材Sの副走査方向長さが「A4」の短手方向長さ以下である小さいサイズの記録材Sであれば、制御部300は累計枚数カウント値に「+1」を加算する。制御部300はカウントした累計枚数カウント値を、メモリ302に記憶させている。
ところで、上述した中間転写ベルト8の表面抵抗の低下は、画像形成装置100が置かれている環境、特に湿度によって異なることが発明者らによる実験によって確認されている。図6に、記録材SとしてA4サイズの用紙を縦向き(A4縦)に搬送して連続画像形成した後における、記録材Sの累計枚数と絶対水分量(湿度)毎の中間転写ベルト8の表面抵抗との関係を示すグラフである。図6では、実線が通過領域の表面抵抗を示し、点線が非通過領域の表面抵抗を示している。なお、本実施形態の場合、通過領域の表面抵抗は、湿度に応じた絶対水分量が「0.86g/m3、8.73g/m3、21.54g/m3」である場合に分けて示した。
通過枚数積算値=更新前の通過枚数積算値+「通過枚数カウント値×環境係数」 ・・・ 式1
上述したように、中間転写ベルト8の表面抵抗の低下は、帯電した記録材Sと中間転写ベルト8との間で微小放電が生じることに起因している。この記録材Sと中間転写ベルト8との間で生じる微小放電の放電電流は、画像形成装置100が置かれている環境(詳しくは湿度)に加え、両面印刷モードでの一面目か二面目かによって、またフルカラーモードであるか単色モードであるかによって異なる。具体的には、一面目よりも二面目、単色モードよりもフルカラーモードの方が、放電電流が大きくなり得る。即ち、二面目を印刷する場合には、一面目のトナー像の定着の際に定着装置30に加熱されて記録材Sに含まれる水分量が少なくなり、記録材Sの電気抵抗が大きくなるため、より高い二次転写電圧が印加される。フルカラーモードの場合は、複数色のトナーが載ることで電気抵抗が大きくなるため、より高い二次転写電圧が印加される。こうしてより高い二次転写電圧が印加されることにより、上述した記録材Sと中間転写ベルト8との間で生じる微小放電の放電電流が大きくなり得る。
放電量積算値=更新前の放電量積算値+記録材1枚当たりの「放電電流×通過距離」(放電量) ・・・ 式2
なお、上述した実施形態では、各色の感光ドラム1Y〜1Kから中間転写ベルト8に各色のトナー像を一次転写した後に、記録材Sに各色の複合トナー像を一括して二次転写する構成の画像形成装置を説明したが、これに限らない。例えば、感光ドラムとの間でニップ部が形成された搬送ベルトに搬送される記録材に対し、感光ドラムと搬送ベルトを挟んで対向配置された転写ローラへの転写電圧の印加により、感光ドラム上のトナー像を直接転写する直接転写方式の画像形成装置であってよい。
Claims (10)
- 導電性を有し、回転する無端状のベルト部材と、
前記ベルト部材との間で記録材を挟持搬送して、記録材にトナー像を転写する転写ニップ部を形成する回転体と、
前記転写ニップ部にトナー像を記録材に転写するための転写電圧を印加する電源と、
前記ベルト部材を前記ベルト部材の回転方向に交差する幅方向に複数の分割領域に区分けし、前記転写電圧が印加された状態で前記転写ニップ部を記録材が通過した際に、記録材が通過した前記分割領域毎に通過枚数に相関する情報をカウントし、前記分割領域毎にカウントされたカウント値に基づいて、前記ベルト部材のエラー情報を出力する出力手段と、を備える、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記出力手段は、前記カウントされたカウント値のうち最大値と最小値との差分が所定差以上である場合に、前記ベルト部材のエラー情報を出力する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記出力手段は、前記転写電圧が高い場合に前記転写電圧が低い場合よりも早く前記エラー情報を出力する、
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。 - 湿度を検出する湿度検出手段を備え、
前記電源は、前記湿度検出手段により検出された湿度が第一湿度の場合に第一転写電圧を印加し、前記湿度検出手段により検出された湿度が前記第一湿度よりも低い第二湿度の場合に前記第一転写電圧よりも高い第二転写電圧を印加する、
ことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記電源は、記録材の片面にトナー像を形成する片面印刷モードの際に第一転写電圧を印加し、記録材の両面にトナー像を形成する両面印刷モードの際に、一面目に前記第一転写電圧を印加し、二面目に前記第一転写電圧よりも高い第二転写電圧を印加する、
ことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 - フルカラーのトナー像と単色のトナー像を形成可能な画像形成部を備え、
前記電源は、記録材に単色のトナー像を形成する単色モードの際に第一転写電圧を印加し、記録材にフルカラーのトナー像を形成するフルカラーモードの際に前記第一転写電圧よりも高い第二転写電圧を印加する、
ことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記電源は、記録材の坪量が第一坪量の場合に第一転写電圧を印加し、記録材の坪量が前記第一坪量よりも大きい第二坪量の場合に前記第一転写電圧よりも高い第二転写電圧を印加する、
ことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記エラー情報は、前記ベルト部材を交換する旨を報知する情報である、
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記エラー情報に基づいて、前記ベルト部材の交換を報知する報知手段を備える、
ことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 - 導電性を有し、回転する無端状のベルト部材と、
前記ベルト部材との間で記録材を挟持搬送して、記録材にトナー像を転写する転写ニップ部を形成する回転体と、
前記転写ニップ部にトナー像を記録材に転写するための転写電圧を印加する電源と、
前記転写電圧が印加された状態で前記転写ニップ部に、第一記録材のみを通過させた場合に、所定枚数で前記ベルト部材のエラー情報を出力し、前記ベルト部材の回転方向に交差する幅方向長さが前記第一記録材よりも長い第二記録材のみを通過させた場合に、前記所定枚数よりも多い枚数で前記ベルト部材のエラー情報を出力する出力手段と、を備える、
ことを特徴とする画像形成装置。
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