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技術 画像形成装置

出願人 コニカミノルタ株式会社
発明者 岡野信彦
出願日 2013年9月3日 (6年9ヶ月経過) 出願番号 2013-182111
公開日 2015年3月16日 (5年3ヶ月経過) 公開番号 2015-049432
状態 特許登録済
技術分野 電子写真における帯電・転写・分離 電子写真における制御・管理・保安
主要キーワード 電位検知センサ 表面電位値 安定板 出力設定値 通信制御カード 抵抗部材 通紙位置 電位値
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年3月16日)のものです。
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図面 (7)

課題

トナーかぶりの発生を防止することが可能な画像形成装置を提供する。

解決手段

画像形成装置100は、感光体ドラム211の表面をトナーの帯電極性帯電する帯電部(予備帯電装置216、帯電装置212)と、感光体ドラム211の表面のうち非通紙領域におけるトナーかぶりを検知する検知部(検知部190、制御部200)と、検知部によりトナーかぶりが検知された場合に、非通紙領域における帯電電位が増大するように帯電部を制御する制御部200とを備える。

概要

背景

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置プリンター複写機ファクシミリ等)は、帯電した感光体に対して、画像データに基づくレーザー光照射露光)することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体へ現像装置よりトナーを供給することにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。さらに、このトナー像を直接又は間接的に用紙に転写させた後、加熱、加圧して定着させることにより用紙に画像を形成する。

例えば、感光体方式の画像形成装置では、転写ローラー転写部材)に対してトナーの帯電極性(例えば、負極性)と逆極性(例えば、正極性)の転写バイアス転写電圧)が印加されることによって、感光体に形成されたトナー像は用紙に転写される。この場合、感光体の幅に比べて用紙の幅は狭いため、感光体の表面における非通紙領域転写電流が流れる。用紙に比べて相対的に抵抗値の低い非通紙領域に転写電流が流れやすいためである。特に、用紙の抵抗値が高いほど、非通紙領域に流れる転写電流が多くなり、この転写電流により感光体の表面電位(「帯電電位」ともいう)は低下してしまう。

その結果として、感光体の表面が回転軸方向において異なった電位状態(「転写メモリー」ともいう)となり、次回の帯電工程終了後も異なった電位状態、すなわち通紙領域に比べて非通紙領域の表面電位が低下する状態が維持される。これにより、次回の現像工程において、非通紙領域における感光体の表面電位と現像スリーブの表面電位との差分(「かぶりマージン」ともいう)が減少し、感光体の表面における非画像領域にトナーが付着するトナーかぶりが発生するという問題があった。かぶりマージンが減少すればするほど、トナーかぶり量は増大する。トナーかぶりが発生した場合には、感光体の回転軸方向(スラスト方向)における用紙の通紙位置がずれると、非通紙領域に付着したトナーが次の用紙の幅方向端部に転写されてしまい、画像不良となってしまう。

上記問題に対して、転写材(用紙)の非通紙部に抵抗部材を挟み込むことによって、当該非通紙部に転写電流が流れることを防止する技術が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。また、感光体の回転方向において帯電部材帯電極)の上流側に予備帯電部材を配置し、用紙の非通紙部に流れた転写電流による電荷中和する技術が提案されている。

概要

トナーかぶりの発生を防止することが可能な画像形成装置を提供する。画像形成装置100は、感光体ドラム211の表面をトナーの帯電極性に帯電する帯電部(予備帯電装置216、帯電装置212)と、感光体ドラム211の表面のうち非通紙領域におけるトナーかぶりを検知する検知部(検知部190、制御部200)と、検知部によりトナーかぶりが検知された場合に、非通紙領域における帯電電位が増大するように帯電部を制御する制御部200とを備える。

目的

本発明の目的は、トナーかぶりの発生を防止することが可能な画像形成装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

感光体の表面をトナー帯電極性帯電する帯電部と、前記感光体の表面のうち非通紙領域におけるトナーかぶりを検知する検知部と、前記検知部により前記トナーかぶりが検知された場合に、前記非通紙領域における帯電電位が増大するように前記帯電部を制御する制御部と、を備えることを特徴とする画像形成装置

請求項2

前記検知部は、前記感光体の回転方向において転写ニップ部の下流側かつ現像ニップ部の上流側に配置され、前記非通紙領域における表面電位を検知することにより、前記トナーかぶりを検知することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。

請求項3

前記検知部は、前記帯電極性と逆極性転写バイアス印加された領域における第1表面電位と、当該転写バイアスが印加されていない領域における第2表面電位とを検知し、前記第1表面電位と前記第2表面電位との差分に基づいて前記トナーかぶりを検知し、前記制御部は、前記差分が所定値より大きい場合に、前記非通紙領域における帯電電位が増大するように前記帯電部を制御することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。

請求項4

前記制御部は、前記差分が前記所定値より小さい第2所定値未満である場合に、前記非通紙領域における帯電電位が減少するように前記帯電部を制御することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。

請求項5

前記検知部は、前記感光体の回転方向において現像ニップ部の下流側かつ転写ニップ部の上流側に配置され、前記非通紙領域における地かぶりトナー量を検知し、当該検知した地かぶりトナー量に基づいて前記トナーかぶりを検知し、前記制御部は、前記地かぶりトナー量が所定値以上である場合に、前記非通紙領域における帯電電位が増大するように前記帯電部を制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。

請求項6

前記制御部は、前記地かぶりトナー量が前記所定値より小さい第2所定値未満である場合に、前記非通紙領域における帯電電位が減少するように前記帯電部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。

技術分野

0001

本発明は、画像形成装置に関する。

背景技術

0002

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置(プリンター複写機ファクシミリ等)は、帯電した感光体に対して、画像データに基づくレーザー光照射露光)することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体へ現像装置よりトナーを供給することにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。さらに、このトナー像を直接又は間接的に用紙に転写させた後、加熱、加圧して定着させることにより用紙に画像を形成する。

0003

例えば、感光体方式の画像形成装置では、転写ローラー転写部材)に対してトナーの帯電極性(例えば、負極性)と逆極性(例えば、正極性)の転写バイアス転写電圧)が印加されることによって、感光体に形成されたトナー像は用紙に転写される。この場合、感光体の幅に比べて用紙の幅は狭いため、感光体の表面における非通紙領域転写電流が流れる。用紙に比べて相対的に抵抗値の低い非通紙領域に転写電流が流れやすいためである。特に、用紙の抵抗値が高いほど、非通紙領域に流れる転写電流が多くなり、この転写電流により感光体の表面電位(「帯電電位」ともいう)は低下してしまう。

0004

その結果として、感光体の表面が回転軸方向において異なった電位状態(「転写メモリー」ともいう)となり、次回の帯電工程終了後も異なった電位状態、すなわち通紙領域に比べて非通紙領域の表面電位が低下する状態が維持される。これにより、次回の現像工程において、非通紙領域における感光体の表面電位と現像スリーブの表面電位との差分(「かぶりマージン」ともいう)が減少し、感光体の表面における非画像領域にトナーが付着するトナーかぶりが発生するという問題があった。かぶりマージンが減少すればするほど、トナーかぶり量は増大する。トナーかぶりが発生した場合には、感光体の回転軸方向(スラスト方向)における用紙の通紙位置がずれると、非通紙領域に付着したトナーが次の用紙の幅方向端部に転写されてしまい、画像不良となってしまう。

0005

上記問題に対して、転写材(用紙)の非通紙部に抵抗部材を挟み込むことによって、当該非通紙部に転写電流が流れることを防止する技術が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。また、感光体の回転方向において帯電部材帯電極)の上流側に予備帯電部材を配置し、用紙の非通紙部に流れた転写電流による電荷中和する技術が提案されている。

先行技術

0006

特開2011−75963号公報

発明が解決しようとする課題

0007

しかしながら、上記特許文献1に記載の技術では、転写材の非通紙部に抵抗部材を挟み込む機構を設ける必要があるため、装置が大型化し、当該装置のコストが高くなるという問題があった。また、転写電流による電荷を中和する技術では、高抵抗値を有する用紙でも画像不良が発生しないように予備帯電部材の出力を高く設定した場合には、感光体上の残トナーや塵が予備帯電部材に汚れとして付着しやすくなり、ひいては予備帯電部材に放電不良が発生しやすくなるという問題があった。

0008

以上のように、上記技術にはそれぞれ、上記した問題点があり、トナーかぶりが発生するという問題に対して、上記技術をそのまま適用することはできない。

0009

本発明の目的は、トナーかぶりの発生を防止することが可能な画像形成装置を提供することである。

課題を解決するための手段

0010

本発明に係る画像形成装置は、
感光体の表面をトナーの帯電極性に帯電する帯電部と、
前記感光体の表面のうち非通紙領域におけるトナーかぶりを検知する検知部と、
前記検知部により前記トナーかぶりが検知された場合に、前記非通紙領域における帯電電位が増大するように前記帯電部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする。

発明の効果

0011

本発明によれば、感光体の表面のうち非通紙領域におけるトナーかぶりが検知された場合に、当該非通紙領域における帯電電位が増大するように制御される。これにより、非通紙領域におけるかぶりマージンが減少することを防止し、ひいては非通紙領域にトナーが付着するトナーかぶりが発生することを防止することができる。

図面の簡単な説明

0012

第1の実施の形態における画像形成装置の制御ブロックを示す図である。
第1の実施の形態における画像形成部の具体的な構成を示す図である。
第1の実施の形態における検知部の配置構成を示す図である。
第1の本実施の形態における画像形成装置の制御動作例を示すフローチャートである。
第2の実施の形態における画像形成部の具体的な構成を示す図である。
第2の実施の形態における画像形成装置の制御動作例を示すフローチャートである。

実施例

0013

以下、第1の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
[画像形成装置100の構成]
図1に示す画像形成装置100は、いわゆるモノクロ画像形成装置であり、電子写真プロセスにより用紙に単色画像を形成する。図1に示すように、画像形成装置100は、画像読取部110、操作表示部120、画像処理部130、画像形成部140、搬送部150、定着部160、電圧印加部180、検知部190および制御部200を備えている。なお、制御部200は、本発明の検知部としても機能する。

0014

制御部200は、CPU(Central Processing Unit)201、ROM(Read Only Memory)202およびRAM(Random Access Memory)203を備える。CPU201は、ROM202から処理内容に応じたプログラム読み出してRAM203に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置100の各ブロックの動作を制御する。このとき、記憶部172に格納されている各種データが参照される。記憶部172は、例えば不揮発性半導体メモリ(いわゆるフラッシュメモリ)やハードディスクドライブで構成される。

0015

制御部200は、通信部171を介して、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)等の通信ネットワークに接続された外部装置(例えばパーソナルコンピューター)との間で各種データの送受信を行う。制御部200は、例えば、外部装置から送信された画像データを受信し、この画像データに基づいて記録用紙に画像を形成させる。通信部171は、例えばLANカード等の通信制御カードにより構成される。

0016

画像読取部110は、コンタクトガラス上に搬送された原稿光学的に走査し、原稿からの反射光をCCD(Charge Coupled Device)センサー受光面上に結像させ、原稿を読み取る。なお、コンタクトガラス上への原稿の搬送は、自動原稿給紙装置(ADF)により行われるが、手作業で原稿をコンタクトガラス上に載置する場合もある。

0017

操作表示部120は、タッチパネル式画面を有する。ユーザーが行う各種の指示および設定のための入力操作は、タッチパネル式の画面を介して行うことができる。これら指示・設定の情報は、印刷ジョブ情報として制御部200により扱われる。印刷ジョブ情報としては、用紙サイズ、プリント枚数等がある。制御部200は、操作表示部120を介して印刷ジョブが指示された場合、印刷ジョブに含まれる画像データ、用紙サイズ、プリント枚数等を記憶部172に記録する。

0018

画像処理部130は、アナログディジタル(A/D)変換処理を行う回路およびディジタル画像処理を行う回路を含む。画像処理部130は、画像読取部110のCCDセンサーにより取得されたアナログ画像信号から、A/D変換処理によりディジタル画像データを生成して画像形成部140に出力する。

0019

画像形成部140の露光装置は、画像処理部130により生成されたディジタル画像データに基づいてレーザー光を発光し、当該発光したレーザー光を感光体ドラム(感光体)に照射することにより、感光体ドラム上に静電潜像を形成する(露光工程)。

0020

画像形成部140は、上記の露光工程に加え、露光工程前に行われる帯電工程、露光工程後に行われる現像工程、現像工程後の転写工程および転写工程後のクリーニング工程をそれぞれ実行するための構成を備えている。帯電工程では、画像形成部140は、帯電装置からのコロナ放電により、感光体ドラムの表面をトナーの帯電極性(本実施の形態では、負極性)に帯電させる。帯電装置は、いわゆるスコロトロン帯電装置であって、放電電極安定板及びメッシュ状のグリッド電極を備えており、安定板に外囲された放電電極に−4〜−6[kV]程度の高電圧を印加すると共にグリッド電極に、例えば、−800[V]のグリッド電圧を印加することによってコロナ放電を発生させる。現像工程では、画像形成部140は、現像装置内の現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム上の静電潜像に付着させることにより、感光体ドラム上にトナー像を形成する。

0021

転写工程では、画像形成部140は、電圧印加部180からトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアスが印加されることにより、感光体ドラム上のトナー像を、搬送部150により搬送された用紙に転写する。クリーニング工程では、画像形成部140は、ブラシ等のクリーニング装置を感光体ドラムに接触させることにより、転写工程後の感光体ドラムの表面に残留しているトナーを除去する。

0022

定着部160は、定着ローラーおよび加圧ローラーを備える。加圧ローラーは、定着ローラーと圧接した状態で配置されている。定着ローラーと加圧ローラーとの圧接部には定着ニップ部が形成される。定着部160は、定着ニップ部に導入された用紙上のトナー像に熱および圧力を加えること(加熱定着)により、トナー像を用紙に定着させる(定着工程)。この結果、用紙上には定着トナー像が形成される。定着部160により加熱定着された用紙は、画像形成装置100の外部に排出される。

0023

検知部190は、電位検知センサーであり、感光体ドラムの近傍に配置される。検知部190は、感光体ドラムの表面上の電位値表面電位値)を非接触で検知し、その検知信号を制御部200に出力する。

0024

[画像形成部140の構成]
次に、図2を参照し、画像形成部140の具体的な構成について説明する。図2において、211はトナー像を担持する回転可能な感光体ドラムであり、この感光体ドラム211の回転方向(矢印方向)に沿って、帯電装置212(本発明の帯電部として機能)、露光装置213、現像装置214、感光体ドラム211上に形成されたトナー像を用紙Sに転写する転写ベルト215、予備帯電装置216(本発明の帯電部として機能)、検知部190および、感光体ドラム211に残留しているトナーを除去するクリーニング装置217が設けられている。

0025

現像装置214の現像スリーブ221と感光体ドラム211との間には、現像領域としての現像ニップ部GNPが形成される。

0026

転写ベルト215は、クロプレーンゴム等により構成される半導電性ベルト基材と、表層として設けられた絶縁層との2層からなる構造を有する。転写ベルト215は、従動ローラー218、駆動ローラー219および他のローラーの間に張架され、感光体ドラム211の下方で、転写ベルト215の表面が感光体ドラム211の外周面の一部と接触するように配置されている。すなわち、転写ベルト215と感光体ドラム211との間において、転写領域としての転写ニップ部TNPが形成される。用紙Sは、転写ニップ部TNPにおいて転写ベルト215により感光体ドラム211に押圧されながら搬送される。

0027

感光体ドラム1の外周面の一部と接触する転写ベルト215の内側には、転写ローラー220が配置されている。転写ローラー220には、転写バイアスを印加する高圧電源定電流電源)としての電圧印加部180が接続される。制御部200は、用紙Sが転写ニップ部TNPを通過する際に、転写ベルト215が所定の転写電位(正極性)となるように電圧印加部180が印加すべき転写バイアスを制御する。転写ベルト215が正極性の転写電位となることによって、感光体ドラム211に接触中の用紙Sに、感光体ドラム211上の負極性のトナー像が転写される。また、制御部200は、用紙Sが転写ニップ部TNPを通過していない際に(紙間)、転写ベルト215が所定の転写電位(負極性)となるように電圧印加部180が印加すべき転写バイアスを制御する。なお、制御部200は、用紙Sが転写ニップ部TNPを通過していない際に、転写ローラー220に転写バイアスが印加されないように電圧印加部180を制御しても良い。

0028

検知部190は、感光体ドラム211の回転方向において予備帯電装置216の下流側、かつ、クリーニング装置217の上流側に配置される。なお、検知部190は、感光体ドラム211の回転方向において転写ニップ部TNPの下流側、かつ、現像ニップ部GNPの上流側であれば、任意の位置に配置されて良い。

0029

図3は、感光体ドラム211、現像装置214の現像スリーブ221、検知部190を図2の下方からみた図である。図3に示すように、検知部190は、感光体ドラム211の表面のうち、感光体ドラム211の回転軸方向でみた最大通紙領域Wの外側(非通紙領域)、かつ、現像ニップ部GNPの内側である領域Aに対向するように配置される。すなわち、検知部190は、後述するトナーかぶりが発生しうる非通紙領域に対向するように配置される。検知部190は、感光体ドラム211の表面のうち領域Aにおける表面電位を検知する。なお、検知部190は、最大通紙領域Wの外側であれば、現像ニップ部GNPの外側に対向するように配置されても良い。

0030

予備帯電装置216は、後述する問題(トナーかぶりの発生)を解消するために設けられたPCC(Pre-Cleaning Corotron)であり、感光体ドラム211の表面をトナーの帯電極性(本実施の形態では、負極性)に予備的に帯電させる。制御部200は、予備帯電装置216の帯電動作を制御する。

0031

ところで、感光体ドラム211の幅に比べて用紙Sの幅は狭いため、感光体ドラム211の表面における非通紙領域(領域Aを含む)に転写電流が流れる。用紙Sに比べて相対的に抵抗値の低い非通紙領域に転写電流が流れやすいためである。用紙Sの抵抗値が高いほど、非通紙領域に流れる転写電流が多くなり、この転写電流により感光体ドラム211の表面電位は低下してしまう。

0032

その結果として、感光体ドラム211の表面が回転軸方向において異なった電位状態(転写メモリー)となり、次回の帯電工程終了後も異なった電位状態、すなわち通紙領域に比べて非通紙領域の表面電位が低下する状態が維持される。これにより、次回の現像工程において、非通紙領域における感光体ドラム211の表面電位と現像スリーブ221の表面電位との差分(かぶりマージン)が減少し、感光体ドラム211の表面における非通紙領域にトナーが付着するトナーかぶりが発生するという問題があった。

0033

上記問題に対して、第1の実施の形態では、感光体ドラム211の表面のうち領域Aにおける帯電電位の低下量を検知し、当該帯電電位の低下量に基づいて、領域Aにおける帯電電位が増大するように予備帯電装置216を制御する。図4は、具体的な予備帯電装置216の制御動作例を示すフローチャートである。ステップS100の処理は、制御部200により、連続的な画像形成を行うための印刷ジョブの実行指示が出力されることにより開始する。

0034

[画像形成装置100の制御動作]
まず、制御部200は、記憶部172に記憶されている予備帯電装置216の出力設定値を読み出す(ステップS100)。次に、制御部200は、読み出した出力設定値に基づいて、感光体ドラム211の表面に対する予備帯電装置216の帯電動作を制御する(ステップS120)。具体的には、制御部200は、感光体ドラム211の表面が出力設定値に応じた帯電電位となるように予備帯電装置216を制御する。

0035

次に、制御部200は、感光体ドラム211の表面の紙間電位(第2表面電位)Vnpを検知部190から取得する(ステップS140)。紙間電位Vnpとは、感光体ドラム211の表面のうち、転写バイアスが印加された際に転写ベルト215との間に転写ニップ部TNPを形成しなかった領域の帯電電位である。

0036

次に、制御部200は、感光体ドラム211の表面の紙内電位(第1表面電位)Vpを検知部190から取得する(ステップS160)。紙内電位Vpとは、感光体ドラム211の表面のうち、転写バイアスが印加された際に転写ベルト215との間に転写ニップ部TNPを形成した領域の帯電電位である。

0037

次に、制御部200は、紙間電位Vnpの絶対値から紙内電位Vpの絶対値を減算した差分電位値を算出する。この差分電位値は、転写バイアスが印加された際に感光体ドラム211の表面の非通紙領域に転写電流が流れることに起因する帯電電位の低下量を表している。そして、制御部200は、算出した差分電位値が第1所定値(例えば、30[V])より大きいか否かについて判定する(ステップS180)。ここで、差分電位値が第1所定値より大きい場合には、ユーザーが視認できる程度にトナーかぶりが発生するおそれがあることを表している。この判定の結果、差分電位値が第1所定値より大きい場合(ステップS180にてYES)、制御部200は、予備帯電装置216の出力設定値を負極性側に増大させる(ステップS200)。例えば、制御部200は、予備帯電装置216の出力設定値を−800[V]から−850[V]に増大させる。そして、制御部200は、増大させた出力設定値を記憶部172に記憶させる(ステップS220)。その後、処理はステップS300に遷移する。

0038

これにより、次回の予備帯電装置216の帯電動作(ステップS120)によって、感光体ドラム211の表面の帯電電位は増大する。つまり、帯電電位が増大した後の現像工程において、非通紙領域における感光体ドラム211の表面電位と現像スリーブ221の表面電位との差分が増大し、十分なかぶりマージンが確保されるので、トナーかぶりの発生を防止することができる。

0039

一方、差分電位値が第1所定値以下の場合(ステップS180にてNO)、制御部200は、当該差分電位値が第2所定値(例えば、10[V])より小さいか否かについて判定する(ステップS240)。ここで、差分電位値が第2所定値より小さい場合とは、トナーかぶりが発生するおそれがないことを表している。この判定の結果、差分電位値が第2所定値より小さい場合(ステップS240にてYES)、制御部200は、予備帯電装置216の出力設定値を負極性側に減少させる(ステップS260)。例えば、制御部200は、予備帯電装置216の出力設定値を−800[V]から−780[V]に減少させる。そして、制御部200は、減少させた出力設定値を記憶部172に記憶させる(ステップS280)。その後、処理はステップS300に遷移する。

0040

ここで、差分電位値が第2所定値より小さい場合には、次回の予備帯電装置216の帯電動作(ステップS120)の際、感光体ドラム211の表面の帯電電位をある程度減少させても、帯電電位を減少させた後の現像工程において、十分なかぶりマージンが確保されるのでトナーかぶりが発生するおそれはない。そこで、第1の実施の形態では、トナーかぶりが発生しない程度に予備帯電装置216の出力設定値を減少させることによって、予備帯電装置216の出力設定値が高いことによって感光体ドラム211上の残トナーや塵が予備帯電装置216に汚れとして付着することを防止し、ひいては予備帯電装置216に放電不良が発生することを防止する。

0041

一方、差分電位値が第2所定値以上の場合(ステップS240にてNO)、処理はステップS300に遷移する。差分電位値が第2所定値以上の場合でも、ユーザーが視認できる程度にトナーかぶりが発生するおそれはないので、現状の出力設定値が維持される。ステップS300では、制御部200は、印刷ジョブの実行が終了したか否かについて判定する。この判定の結果、印刷ジョブの実行が終了していない場合(ステップS300にてNO)、処理はステップS100の前に戻る。一方、印刷ジョブの実行が終了した場合(ステップS300にてYES)、画像形成装置100は、図4における処理を終了する。

0042

なお、図4のフローチャートでは、紙間電位Vnpと紙内電位Vpとの差分に基づいて非通紙領域の帯電電位の低下量を検知する例について説明したが、紙内電位Vpに基づいて帯電電位の低下量を検知しても良い。この場合、感光体ドラム211の表面の基準電位が例えば−800[V]であり、紙内電位Vpが所定値(例えば、−750[V])より小さいときに、帯電電位の低下量が50[V]以上であることを検知することができる。

0043

また、図4のフローチャートにおいて、予備帯電装置216の出力設定値として、予め設定された固定値補正値を加えた値を使用し、差分電位値に基づいて当該補正値を増大または減少させることにより予備帯電装置216の出力設定値を増大または減少させても良い。

0044

また、図4のフローチャートにおいて、予備帯電装置216の出力設定値を増大または減少させる代わりに、帯電装置212の出力設定値(グリッド電圧値)を増大または減少させても良い。この場合、図4のステップS180にて差分電位値が第1所定値より大きい場合に、制御部200は帯電装置212の出力設定値を増大させる。また、図4のステップS240にて差分電位値が第2所定値より小さい場合に、制御部200は、帯電装置212の出力設定値を減少させる。この場合でも、予備帯電装置216の出力設定値を増大または減少させたときと同様の効果が得られる。なお、帯電装置212の出力設定値として、予め設定された固定値に補正値を加えた値を使用し、差分電位値に基づいて当該補正値を増大または減少させることにより帯電装置212の出力設定値を増大または減少させても良い。

0045

また、第1の実施の形態では、検知部190として機能する電位検知センサーの検知結果を使用して、予備帯電装置216の出力設定値を増大または減少させる例について説明したが、第2の実施の形態では、検知部190として機能するトナー濃度検知センサーの検知結果を使用して、予備帯電装置216の出力設定値を増大または減少させても良い。図5は、第2の実施の形態における画像形成部140の具体的な構成を示す図である。図5に示すように、検知部190は、感光体ドラム211の回転方向において現像ニップ部GNPの下流側、かつ、転写ニップ部TNPの上流側に配置される。また、検知部190は、感光体ドラム211の表面のうち、感光体ドラム211の回転軸方向でみた最大通紙領域Wの外側(非通紙領域)、かつ、現像ニップ部GNPの内側である領域Aに対向するように配置される(図3を参照)。検知部190は、感光体ドラム211の表面のうち領域Aにおけるトナー濃度を検知する。

0046

検知部190は、感光体ドラム211の表面上のトナー濃度値トナー付着量)を非接触で検知し、その検知信号を制御部200に出力する。検知部190(トナー濃度検知センサー)には、例えば発光ダイオードLED:Light Emitting Diode)などの発光素子と、フォトダイオード(PD:Photodiode)などの受光素子とを備え、トナー濃度を検知する反射型光センサーを適用することができる。

0047

図6は、検知部190として機能するトナー濃度検知センサーの検知結果を使用して、予備帯電装置216の出力設定値を増大または減少させる場合の具体的な動作例を示すフローチャートである。ステップS400の処理は、制御部200により、連続的な画像形成を行うための印刷ジョブの実行指示が出力されることにより開始する。

0048

[画像形成装置100の制御動作]
まず、制御部200は、記憶部172に記憶されている予備帯電装置216の出力設定値を読み出す(ステップS400)。次に、制御部200は、読み出した出力設定値に基づいて、感光体ドラム211の表面に対する予備帯電装置216の帯電動作を制御する(ステップS420)。具体的には、制御部200は、感光体ドラム211の表面が出力設定値に応じた帯電電位となるように予備帯電装置216を制御する。

0049

次に、制御部200は、は、感光体ドラム211の表面のうち、転写バイアスが印加された際に転写ベルト215との間に転写ニップ部TNPを形成した領域のトナー濃度Vpを検知部190から取得する(ステップS440)。このトナー濃度Vpは、前回の現像工程において、感光体ドラム211の表面の非通紙領域に付着したトナー量(地かぶりトナー量)を表している。さらに言えば、トナー濃度Vpは、転写バイアスが印加された際に感光体ドラム211の表面の非通紙領域に転写電流が流れることに起因する帯電電位の低下量を間接的に表している。

0050

次に、制御部200は、検知部190により検知されたトナー濃度Vpが第1所定値(例えば、0.2[g/m2])より大きいか否かについて判定する(ステップS460)。ここで、トナー濃度Vpが第1所定値より大きい場合には、ユーザーが視認できる程度にトナーかぶりが発生していることを表している。なお、第1所定値は、画像形成条件(特に、画像のカバレッジ)に応じて異なる値である。この判定の結果、トナー濃度Vpが第1所定値より大きい場合(ステップS460にてYES)、制御部200は、予備帯電装置216の出力設定値を負極性側に増大させる(ステップS480)。例えば、制御部200は、予備帯電装置216の出力設定値を−800[V]から−850[V]に増大させる。そして、制御部200は、増大させた出力設定値を記憶部172に記憶させる(ステップS500)。その後、処理はステップS580に遷移する。

0051

これにより、次回の予備帯電装置216の帯電動作(ステップS420)によって、感光体ドラム211の表面の帯電電位は増大する。つまり、帯電電位が増大した後の現像工程において、非通紙領域における感光体ドラム211の表面電位と現像スリーブ221の表面電位との差分が増大し、十分なかぶりマージンが確保されるので、トナーかぶりの発生を防止することができる。

0052

一方、検知部190により検知されたトナー濃度Vpが第1所定値以下の場合(ステップS460にてNO)、制御部200は、トナー濃度Vpが第2所定値(例えば、0.1[g/m2])より小さいか否かについて判定する(ステップS520)。ここで、トナー濃度Vpが第2所定値より小さい場合には、トナーかぶりが発生していないことを表している。なお、第2所定値は、画像形成条件(例えば、画像のカバレッジ)によって異なる値である。この判定の結果、トナー濃度Vpが第2所定値より小さい場合(ステップS520にてYES)、制御部200は、予備帯電装置216の出力設定値を負極性側に減少させる(ステップS540)。例えば、制御部200は、予備帯電装置216の出力設定値を−800[V]から−780[V]に減少させる。そして、制御部200は、減少させた出力設定値を記憶部172に記憶させる(ステップS560)。その後、処理はステップS580に遷移する。

0053

ここで、トナー濃度Vpが第2所定値より小さい場合には、次回の予備帯電装置216の帯電動作(ステップS420)の際、感光体ドラム211の表面の帯電電位をある程度減少させても、帯電電位を減少させた後の現像工程において、十分なかぶりマージンが確保されるのでトナーかぶりは発生しない。そこで、第2の実施の形態では、トナーかぶりが発生しない程度に予備帯電装置216の出力設定値を減少させることによって、予備帯電装置216の出力設定値が高いことによって感光体ドラム211上の残トナーや塵が予備帯電装置216に汚れとして付着することを防止し、ひいては予備帯電装置216に放電不良が発生することを防止する。

0054

一方、トナー濃度Vpが第2所定値以上の場合(ステップS520にてNO)、処理はステップS580に遷移する。トナー濃度Vpが第2所定値以上の場合でも、ユーザーが視認できる程度にトナーかぶりが発生していないので、現状の出力設定値が維持される。ステップS580では、制御部200は、印刷ジョブの実行が終了したか否かについて判定する。この判定の結果、印刷ジョブの実行が終了していない場合(ステップS580にてNO)、処理はステップS400の前に戻る。一方、印刷ジョブの実行が終了した場合(ステップS580にてYES)、画像形成装置100は、図5における処理を終了する。

0055

[第1および第2の実施の形態における効果]
以上詳しく説明したように、第1および第2の実施の形態では、画像形成装置100は、感光体ドラム211の表面をトナーの帯電極性に帯電する帯電部(予備帯電装置216、帯電装置212)と、感光体ドラム211の表面のうち非通紙領域におけるトナーかぶりを検知する検知部(検知部190、制御部200)と、検知部によりトナーかぶりが検知された場合に、非通紙領域における帯電電位が増大するように帯電部を制御する制御部200とを備える。

0056

このように構成した第1および第2の実施の形態によれば、感光体ドラム211の表面のうち非通紙領域におけるトナーかぶりが検知された場合に、非通紙領域における帯電電位が増大するように制御される。これにより、非通紙領域におけるかぶりマージンが減少することを防止し、ひいては感光体ドラム211の表面における非通紙領域にトナーが付着するトナーかぶりが発生することを防止することができる。

0057

[変形例]
なお、上記実施の形態では、画像形成装置100がモノクロ画像形成装置である例について説明したが、画像形成装置100はカラー画像形成装置であっても良い。

0058

また、上記実施の形態において、用紙Sの抵抗値が高いほど、または、用紙Sの紙厚が大きいほど、感光体ドラム211の表面の非通紙領域に流れる転写電流が多くなりトナーかぶりが発生しやすい点を鑑みて、用紙Sの抵抗値が高い、または、用紙Sの紙厚が大きい場合に限り、図4,6における制御動作を実行しても良い。用紙Sの抵抗値および紙厚については、用紙Sが転写ニップ部TNPに到達する前に公知の手段を用いて測定しても良いし、予めユーザーによって入力された入力情報から取得しても良い。

0059

その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

0060

100画像形成装置
110画像読取部
120操作表示部
130画像処理部
140画像形成部
150 搬送部
160定着部
171通信部
172 記憶部
180電圧印加部
190 検知部
200 制御部
201 CPU
202 ROM
203 RAM
211感光体ドラム
212帯電装置
213露光装置
214現像装置
215転写ベルト
216予備帯電装置
217クリーニング装置
218従動ローラー
219駆動ローラー
220転写ローラー
221現像スリーブ
S 用紙
TNP転写ニップ部
GNP現像ニップ部

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