JP6679253B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
また、特許文献2に開示される技術では、上述した残留トナーの回収方法において、中間転写ベルト上の残留トナーは、残留トナー帯電部材によって帯電される前に、ブラシ部材によって均一に散らされる。これにより、中間転写ベルト上の残留トナーは、残留トナー帯電部材によって均一に帯電される。残留トナーは、中間転写ベルト上に残留することなく全て感光ドラムに逆転写される。
現像剤像が形成される複数の像担持体と、
前記像担持体上の現像剤像が1次転写される中間転写体と、
前記中間転写体に1次転写された現像剤像を記録媒体に2次転写する転写部材と、
前記中間転写体から記録媒体に現像剤像が2次転写された後に前記中間転写体上に残留した残留現像剤を帯電する帯電部材と、
複数の前記像担持体のそれぞれの膜厚に関する情報を記憶する記憶部と、
前記残留現像剤が前記中間転写体から複数の前記像担持体に転写される前に、前記中間転写体上に残留した前記残留現像剤を帯電するために、複数の前記像担持体のうち、膜厚の最小値を有する像担持体の膜厚に関する前記情報に基づいて前記帯電部材に印加される印加バイアスを制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記膜厚が最小値を有する像担持体の膜厚が第1の値のとき、第1の印加バイアスを印加し、
前記膜厚が最小値を有する像担持体の膜厚が前記第1の値よりも小さい第2の値のとき、前記第1の印加バイアスよりも大きい第2の印加バイアスを印加するように、前記帯電部材を制御することを特徴とする。
実施1について図面を用いて説明する。本実施例では、像担持体である感光ドラム11Y〜11Kの膜厚が2種類以上である場合(感光ドラム11の種別が2種類以上である場合)に、感光ドラム11Y〜11Kの膜厚に基づいてICLローラ37に印加される電圧(バイアス)を制御している。また、本実施例では、像担持体として、膜厚が10μmである感光ドラム11(A−ドラム)(第1像担持体)と、膜厚が25μmである感光ドラ
ム(B−ドラム)(第2像担持体)とを用いた。なお、本実施例では、第1像担持体と第2像担持体の2種類を用いて説明しているが、3種類や4種類の像担持体を用いてもよい。
図2は、実施例1に係る画像形成装置1の概略断面図である。画像形成装置1は、電子写真技術を用いたレーザービームプリンタである。画像データ(電気的な画像情報)が、プリンタコントローラ200(外部ホスト装置)からインターフェース201を介して制御部100に入力される。そして、画像データに対応した画像が、記録媒体である用紙P(記録媒体)に形成される。
いる。メモリ17は、情報伝達手段であるアンテナ(不図示)を有している。メモリ17は、画像形成装置1の装置本体に設けられた制御部100と無線で通信することで、情報の読み出し・書き込みを行うことができる。もちろん、非接触型でなく接触型のメモリでもよい。
本実施に係る画像形成装置1には、プロセスカートリッジ10Y〜10Kにおける感光ドラム11Y〜11Kと当接するように中間転写ベルト30が配置されている。中間転写ベルト30は、電気抵抗値(体積抵抗率)が1011〜1016(Ω・cm)程度であって厚さが100〜200μmである。中間転写ベルト30の材質は、必要に応じて抵抗が調整されたPVdf(ポリフッ化ビニリデン)やナイロンやPET(ポリエチレンテレフタレート)やPC(ポリカーボネート)などの樹脂フィルムである。また、本実施例にお
いて、中間転写ベルト30は無端状となっている。中間転写ベルト30は、駆動ローラ34と二次転写対向ローラ33とによって張架され、不図示のモーターによって駆動ローラ34が回転することにより循環駆動される。
図3は、中間転写ベルト30上に残留したトナーがICLローラ37(帯電部材)によって帯電される様子を示す図である。図3に示すように、二次転写後に中間転写ベルト3
0上に残留したトナーである2次転写残トナー(残留現像剤)は、二次転写ローラ32に印加された正極性の電圧の影響を受けて正極性と負極性の両方に帯電する。また、図3のAに示すように、用紙Pの表面の凹凸の影響を受けて、2次転写残トナーは、局所的に複数の層になって中間転写ベルト30上に残留する。
図4は、実施例1に係る画像形成装置1における高圧電源回路を示す図である。図4に
示すように、プロセスカートリッジ10Y〜10Kにおける帯電ローラ12Y〜12Kには、帯電バイアス電源602が接続されている。つまり、帯電ローラ12Y〜12Kには、同一の帯電バイアス電源602から帯電バイアスが印加される。したがって、帯電ローラ12Y〜12Kには、同一の値の帯電バイアスが印加される。また、プロセスカートリッジ10Y〜10Kにおける現像ローラ13Y〜13Kには、現像バイアス電源601が接続されている。この場合においても、現像ローラ13Y〜13Kには、同一の現像バイアス電源601から現像バイアスが印加される。したがって、現像ローラ13Y〜13Kには、同一の値の現像バイアスが印加される。
上述したように、一次転写ローラ31に転写バイアスを印加する電源が一次転写バイアス電源701に共通化されている場合、一次転写ローラ31Y〜31Kには、同一値の転写バイアスしか印加することができない。ここで、転写バイアスは、中間転写ベルト30の抵抗値や環境(温度や湿度)や通紙枚数などに応じて、感光ドラム11上のトナー像が中間転写ベルト30に最も効率良く転写されるように設定されている。
ICLローラ37に印加されるバイアスを制御する流れについて図1を用いて説明する。図1は、ICLローラ37の帯電動作が制御される流れを示すフローチャートである。ステップ1において、プリンタコントローラ200から送信された画像情報を制御部100が受信した場合ステップ002に進む(ステップ001・YES)。一方、プリンタコントローラ200から送信された画像情報を制御部100が受信していない場合ステップ002には進まない(ステップ001・NO)。
進む(ステップ003・NO)。
また、本実施例では、複数の感光ドラム11の中に膜厚の異なる感光ドラム11が存在している場合に、感光ドラム11の数と感光ドラム11の膜厚とに基づいてICLローラ37の帯電動作が制御される。これにより、感光ドラム11の膜厚が異なることで2次転写残トナーが十分に帯電されなくなることを抑制することができる。
実施例2に係る画像形成装置の構成は、実施例1に係る画像形成装置1の構成と同様である。実施例2では、実施例1と異なり、感光ドラム11の表面の電位に基づいて感光ドラム11の膜厚を推定(測定・予測)している。そして、感光ドラム11の膜厚の推定値(測定情報)に基づいてICLローラ37の帯電動作が制御される。ここで、実施例2に
おいて、実施例1と同一の機能を有する部分については同一の符号を付すことでその説明を省略する。
図7は、実施例2においてICLローラ37の帯電動作が制御される流れを示すフローチャートである。ステップ101において、プリンタコントローラ200から送信されたプリント信号を制御部100が受信した場合はステップ102に進む(ステップ101・YES)。一方、プリンタコントローラ200から送信されたプリント信号を制御部100が受信していない場合はステップ102には進まない(ステップ101・NO)。
状態が適当になる。これにより、ICLローラ37の寿命が縮まることなく、2次転写残トナーが感光ドラム11に逆転写されやすくなる。
また、実施例2では、感光ドラム11の膜厚に基づいて2次転写残トナーの帯電状態を変化させている。これにより、感光ドラム11が劣化した場合であっても、中間転写ベルト30上の2次転写残トナーを精度良く感光ドラム11で回収することができる。
実施例3に係る画像形成装置の構成は、実施例1に係る画像形成装置1の構成と同様である。実施例3では、実施例1と異なり、感光ドラム11の膜厚の推定値と感光ドラム11の並び順とに基づいて、2次転写残トナーの帯電状態を推定している。そして、推定された2次転写残トナーの帯電状態に基づいてICLローラ37の帯電動作が制御される。ここで、実施例3において、実施例1と同一の機能を有する部分については同一の符号を付すことでその説明を省略する。
図8は、実施例3においてICLローラ37の帯電動作が制御される流れを示すフローチャートである。ステップ201において、プリンタコントローラ200から送信されたプリント信号を制御部100が受信した場合はステップ202に進む(ステップ201・YES)。一方、プリンタコントローラ200から送信されたプリント信号を制御部100が受信していない場合はステップ202には進まない(ステップ201・NO)。ステップ202において、制御部100は、感光ドラム11の表面の電位に基づいて感光ドラム11の膜厚を推定する。なお、感光ドラム11の膜厚の推定方法は実施例2と同様であ
る。
また、実施例3では、複数の感光ドラム11の少なくともいずれか1つの膜厚の推定値が閾値よりも小さい場合に、ICLローラ37に流れる電流を変化させている。具体的には、感光ドラム11の膜厚の推定値と感光ドラム11の数と感光ドラム11の並び順とに基づいて、ICLローラ37に流れる電流を変化させている。これにより、感光ドラム11の順番に応じて2次転写残トナーの帯電状態が変化している場合でも、2次転写残トナーを効率良く感光ドラム11に逆転写させることができる。
また、二次転写ローラからの電流を中間転写体である中間転写ベルトに流し、一次転写される構成でもよい。この場合、これまで説明した一次転写部材である一次転写ローラはなくても良くなる。
また、各実施例では、ICLローラ37に流れる電流が一定となるようにローラ高圧電源70を定電流制御しているが、必ずしもこれに限られない。例えば、画像形成装置1の使用環境(温度環境や湿度環境など)に基づいて、ICLローラ37に流れる電流を変化させてもよい。本実施例では、電源は回路のトランスを意味している。
本実施例では、帯電部材として接触帯電方式のICLローラを用いているが、これに限定されるものでなく、非接触帯電であればコロナ帯電でも構成によっては使用可能である。
また、各実施例では、ICLローラ37にDC電圧を印加することでICLローラ37に流れる電流を定電流制御した。しかし、必ずしもこれに限られることはない。例えば、ICLローラ37に印加される電圧は、DC成分(直流電圧)にAC成分(交流電圧)を重畳したものであってもよい。この場合、ICLローラ37の周りに生じる電界によって、ICLローラ37と中間転写ベルト30との間で2次転写残トナーを往復運動させることで、2次転写残トナーを撹乱させることもできる。
また、各実施例では、像担持体に関する情報は、像担持体の種類、像担持体の回転数、像担持体の感光層の膜厚や感度、これらの時間ごとの変化量などを含み、記憶部にはこれらの情報のうちの少なくとも1つを記憶している。もちろん複数の情報を記憶していてもよく、逐次更新される情報を追加で記憶する記憶部でもよい。
また、各実施例において、ICLローラ37に印加されるバイアスは、感光ドラム11の回転数に基づいて決定されてもよい。例えば、感光ドラム11の回転数と感光ドラム11の膜厚との対応関係がメモリ17に記憶されており、感光ドラム11の回転数と対応関
係とによって、感光ドラム11の膜厚を求めてもよい。
32…二次転写ローラ、37…ICLローラ、P…用紙
Claims (15)
- 現像剤像が形成される複数の像担持体と、
前記像担持体上の現像剤像が1次転写される中間転写体と、
前記中間転写体に1次転写された現像剤像を記録媒体に2次転写する転写部材と、
前記中間転写体から記録媒体に現像剤像が2次転写された後に前記中間転写体上に残留した残留現像剤を帯電する帯電部材と、
複数の前記像担持体のそれぞれの膜厚に関する情報を記憶する記憶部と、
前記残留現像剤が前記中間転写体から複数の前記像担持体に転写される前に、前記中間転写体上に残留した前記残留現像剤を帯電するために、複数の前記像担持体のうち、膜厚の最小値を有する像担持体の膜厚に関する前記情報に基づいて前記帯電部材に印加される印加バイアスを制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記膜厚が最小値を有する像担持体の膜厚が第1の値のとき、第1の印加バイアスを印加し、
前記膜厚が最小値を有する像担持体の膜厚が前記第1の値よりも小さい第2の値のとき、前記第1の印加バイアスよりも大きい第2の印加バイアスを印加するように、前記帯電部材を制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御部は、前記記憶部に記憶された複数の像担持体のそれぞれの膜厚に関する情報に基づいて膜厚の最小値を有する前記像担持体を決定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 複数の前記像担持体のそれぞれの膜厚に関する情報は、複数の前記像担持体のそれぞれの種類もしくは、複数の前記像担持体の回転数の少なくとも1つに基づいて予測されることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 複数の前記像担持体のそれぞれの膜厚に関する情報は、前記中間転写体の表面の移動方向における前記像担持体の配置に基づいても予測されることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 複数の前記像担持体のうち1つを備え、前記画像形成装置の装置本体に着脱可能な複数のカートリッジと、
複数の前記カートリッジのそれぞれに設けられ、複数の前記像担持体のうち1つの像担持体の膜厚に関する情報をそれぞれ記憶する、複数の前記記憶部と、
を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 複数の前記像担持体の電位を測定する測定部と、を更に有し、
複数の前記像担持体のそれぞれの膜厚に関する情報は、前記測定部によって測定された電位に基づいて取得されることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 複数の前記像担持体のそれぞれの膜厚に関する情報は、複数の前記像担持体のそれぞれの使用履歴に伴い変化する複数の前記像担持体のそれぞれの電位に基づいて予測されることを特徴とする請求項3または4に記載の画像形成装置。
- 複数の前記像担持体のそれぞれの膜厚に関する情報は、複数の前記像担持体のそれぞれの感度に基づいても予測されることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記帯電部材に流れる電流は、定電流制御され、
前記制御部は、前記像担持体の膜厚に応じて、前記印加バイアスの出力値が段階的に変化するように、前記帯電部材に印加される前記印加バイアスを制御することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記帯電部材に印加されるバイアスは、直流電圧と交流電圧とを重畳させたものであることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 複数の前記像担持体が第1像担持体と第2像担持体とを有する場合に、前記第1像担持体と前記第2像担持体は、像担持体の種類が異なることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 複数の前記像担持体上の現像剤像を前記中間転写体に1次転写する複数の1次転写部材を更に有し、
前記制御部は、共通の電源から複数の前記1次転写部材のうち少なくとも2つ以上にバイアスを印加することを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記像担持体は、前記画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジに設けられていることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記像担持体上の現像剤像が前記中間転写体に1次転写された後に、複数の前記像担持体上に残留した現像剤を回収するクリーニング装置と、
を更に有し、
前記クリーニング装置は、前記残留現像剤が前記中間転写体から前記像担持体に転写された後に、前記帯電部材によって帯電された前記残留現像剤を回収することを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 複数の前記像担持体は、第1現像剤像を担持する第1像担持体と、第2現像剤像を担持する第2像担持体と、を有し、
前記中間転写体は、前記第1像担持体上の前記第1現像剤像と前記第2像担持体上の前
記第2現像剤像を1次転写し、
前記転写部材は、前記中間転写体によって1次転写された前記第1現像剤像と前記第2現像剤像を前記記録媒体に2次転写し、
前記帯電部材は、前記第1現像剤像と前記第2現像剤像が前記中間転写体から前記記録媒体に2次転写された後に、前記中間転写体上の前記残留現像剤を帯電し、
複数の前記記憶部は、前記第1像担持体の膜厚に関する情報を記憶する第1記憶部と、前記第2像担持体の膜厚に関する情報を記憶する第2記憶部と、を有し、
前記制御部は、前記残留現像剤が前記中間転写体から前記第1像担持体もしくは前記第2像担持体に転写される前に前記残留現像剤を帯電するため、前記第1記憶部と前記第2記憶部に記憶された情報に基づいて、前記帯電部材に印加される印加バイアスを制御することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
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