JP7350537B2 - Image forming device - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミ装置などの画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile machine using an electrophotographic method or an electrostatic recording method.
従来、電子写真方式などを用いた画像形成装置では、感光体や中間転写体などの像担持体から紙などの記録材へトナー像を静電的に転写することが行われる。この転写は、像担持体と当接して転写部を形成する転写ローラなどの転写部材に転写電圧が印加されることで行われることが多い。転写電圧が低すぎると、転写が十分に行われずに所望の画像濃度が得られない「画像濃度薄」が発生することがある。また、転写電圧が高すぎると、転写部で放電が発生し、その放電の影響でトナー像のトナーの電荷の極性が反転するなどして、トナー像が部分的に転写されない「白抜け」が発生することがある。そのため、高品質の画像を形成するためには、転写部材に適切な転写電圧を印加することが求められる。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus using an electrophotographic method, a toner image is electrostatically transferred from an image bearing member such as a photoreceptor or an intermediate transfer member to a recording material such as paper. This transfer is often performed by applying a transfer voltage to a transfer member such as a transfer roller that comes into contact with the image carrier to form a transfer portion. If the transfer voltage is too low, "image density is low" may occur, in which transfer is not performed sufficiently and the desired image density cannot be obtained. In addition, if the transfer voltage is too high, discharge occurs in the transfer section, and the polarity of the toner charge in the toner image is reversed due to the influence of the discharge, resulting in "white spots" where the toner image is not partially transferred. This may occur. Therefore, in order to form a high quality image, it is required to apply an appropriate transfer voltage to the transfer member.
転写に必要な電荷量は記録材のサイズやトナー像の面積率によって様々に変動する。そのため、転写電圧は、所定の電流密度に対応した一定の電圧を印加する定電圧制御で印加されることが多い。転写電圧を定電圧制御で印加する場合には、記録材の外側や記録材上のトナー像が無い部分を流れる電流とは無関係に、目的のトナー像がある部分に所定の電圧に応じた転写電流を確保しやすいからである。しかし、転写部を構成する転写部材の電気抵抗は、製品のばらつき、部材温度、累積使用時間などに応じて変化し、転写部を通過する記録材の電気抵抗も、記録材の種類、周囲環境(温度・湿度)などに応じて変化する。そのため、転写電圧を定電圧制御する場合、転写部材や記録材の電気抵抗の変動に対応して転写電圧を調整することが必要になる。 The amount of charge required for transfer varies depending on the size of the recording material and the area ratio of the toner image. Therefore, the transfer voltage is often applied using constant voltage control that applies a constant voltage corresponding to a predetermined current density. When the transfer voltage is applied under constant voltage control, the transfer is performed in accordance with the predetermined voltage to the area where the target toner image is located, regardless of the current flowing outside the recording material or in the areas where there is no toner image on the recording material. This is because it is easy to secure electric current. However, the electrical resistance of the transfer member that makes up the transfer section changes depending on product variations, member temperature, cumulative usage time, etc., and the electrical resistance of the recording material passing through the transfer section also changes depending on the type of recording material and the surrounding environment. (temperature, humidity), etc. Therefore, when controlling the transfer voltage at a constant voltage, it is necessary to adjust the transfer voltage in response to fluctuations in the electrical resistance of the transfer member and recording material.
特許文献1では、転写電圧を定電圧制御する構成における、次のような転写電圧の制御方法が開示されている。連続画像形成の開始直前に記録材が無い状態の転写部に所定の電圧を印加して電流値を検知し、所定の目標電流が得られる電圧値を求める。そして、この電圧値に記録材の種類に応じた記録材分担電圧を加算して、転写時に定電圧制御で印加する転写電圧値を設定する。このような制御により、転写部材などの転写部の電気抵抗値の変動、記録材の電気抵抗値の変動によらず、所望の目標電流に応じた転写電圧を定電圧制御で印加することができる。
ここで、記録材の種類には、例えば、上質紙、コート紙のような記録材の表面の平滑性の違いによる種類や、薄紙、厚紙のような記録材の厚さの違いによる種類がある。記録材分担電圧は、例えばこのような記録材の種類に応じて予め求めておくことができる。しかし、流通している記録材の種類は非常に多い。また、記録材の電気抵抗は記録材の湿り状態(記録材の含有水分量)によっても異なるが、記録材の含有水分量は環境(温度・湿度)が同じでも環境に置かれた時間などによって変動する。そのため、記録材分担電圧を予め精度よく求めることは困難であることが多い。記録材の電気抵抗の変動分も含めて転写電圧が適切な値でないと、上述のように画像濃度薄、白抜けといった画像不良が発生することがある。 Here, the types of recording materials include, for example, types that differ in the smoothness of the surface of the recording material, such as high-quality paper and coated paper, and types that differ in the thickness of the recording material, such as thin paper and thick paper. . The recording material shared voltage can be determined in advance according to the type of recording material, for example. However, there are many types of recording materials in circulation. Also, the electrical resistance of a recording material varies depending on the wet state of the recording material (the amount of moisture contained in the recording material), but even if the environment (temperature and humidity) is the same, the amount of moisture contained in a recording material varies depending on the time it is left in the environment, etc. fluctuate. Therefore, it is often difficult to accurately determine the recording material shared voltage in advance. If the transfer voltage is not at an appropriate value, including fluctuations in the electrical resistance of the recording material, image defects such as low image density and white spots may occur as described above.
このような課題に対し、特許文献2、特許文献3では、転写電圧を定電圧制御する構成において、転写部を記録材が通過している際に転写部に供給される電流の上限値及び下限値を設けることが提案されている。このような制御により、転写部を記録材が通過している際に転写部に供給される電流を所定の範囲の電流とすることができるため、転写電流の不足又は過剰による画像不良の発生を抑制することができる。特許文献2では、上限値を環境情報に基づいて求めている。特許文献3では、環境以外に記録材の表裏、記録材の種類、記録材のサイズによって上限値及び下限値を求めている。 To address these issues, Patent Documents 2 and 3 disclose that in a configuration in which the transfer voltage is controlled at a constant voltage, the upper and lower limits of the current supplied to the transfer section when the recording material is passing through the transfer section are disclosed. It is proposed to provide a value. With this kind of control, the current supplied to the transfer section when the recording material is passing through the transfer section can be controlled within a predetermined range, thereby preventing the occurrence of image defects due to insufficient or excessive transfer current. Can be suppressed. In Patent Document 2, the upper limit value is determined based on environmental information. In Patent Document 3, the upper limit value and the lower limit value are determined based on the front and back sides of the recording material, the type of recording material, and the size of the recording material in addition to the environment.
なお、転写電圧を定電圧制御する構成において、転写部を記録材が通過している際に、転写部材に流れる電流が所定の範囲から外れる場合に該電流が該所定の範囲に入るように転写電圧の定電圧制御の目標電圧を変更する制御を「リミッタ制御」ともいう。また、ここでは、電圧や電流の大小(高低)は、絶対値で比較した場合のものである。 Note that in a configuration in which the transfer voltage is controlled at a constant voltage, when the recording material passes through the transfer section, if the current flowing through the transfer member deviates from a predetermined range, the transfer is performed so that the current falls within the predetermined range. Control that changes the target voltage of constant voltage control is also called "limiter control." Further, here, the magnitude (high/low) of voltage and current is compared in absolute value.
転写部を記録材が通過している際に転写部に流れる電流としては、「通紙部電流(通過部電流)」と、「非通紙部電流(非通過部電流)」と、がある。通紙部電流は、記録材の搬送方向と略直交する方向における転写部の記録材が通過する領域(「通紙部分(通過領域)」)に流れる電流である。また、非通紙部電流は、記録材の搬送方向と略直交する方向における転写部の記録材が通過しない領域(「非通紙部分(非通過領域)」)に流れる電流である。非通紙部分が生じるのは、転写ローラなどの転写部材は、様々なサイズの記録材に対して安定して搬送及びトナー像の転写を行うために、その長手方向の長さが画像形成装置で保証している記録材の最大幅より大きくされるからである。前述のような画像不良を抑制するためには、通紙部電流が適切な範囲になっていることが重要である。しかし、転写部を記録材が通過している際に検知できる電流は通紙部電流と非通紙部電流との和である。そこで、転写部に記録材が無い状態で転写部の電気抵抗に関する情報を電圧電流特性などとして取得し、該情報と記録材の幅(搬送方向と略直交する方向の長さ)の情報と、に基づいて、所定の電圧を印加した場合に流れる非通紙部電流を求めることができる。そして、通紙部分に流してよい電流の範囲と非通紙部電流とに基づいて、リミッタ制御における所定の電流範囲を設定することができる。 The current that flows through the transfer section when the recording material is passing through the transfer section is divided into "paper passing section current (passing section current)" and "non-paper passing section current (non-passing section current)" . The paper passing section current is a current that flows in a region of the transfer section through which the recording material passes ("paper passing section (passing region)") in a direction substantially perpendicular to the conveyance direction of the recording material. Further, the non-sheet passing current is a current that flows in a region of the transfer unit through which the recording material does not pass (“non-sheet passing portion (non-passing region)”) in a direction substantially perpendicular to the conveyance direction of the recording material. The non-paper passing portion occurs because transfer members such as transfer rollers are designed to stably transport recording materials of various sizes and transfer toner images, so their longitudinal length is limited to the size of the image forming device. This is because the width is larger than the maximum width of the recording material guaranteed by . In order to suppress the above-mentioned image defects, it is important that the paper passing section current is within an appropriate range. However, the current that can be detected when the recording material is passing through the transfer section is the sum of the paper passing section current and the non-paper passing section current. Therefore, when there is no recording material in the transfer section, information regarding the electrical resistance of the transfer section is acquired as voltage-current characteristics, etc., and this information and information on the width of the recording material (the length in the direction approximately perpendicular to the transport direction) are combined. Based on this, it is possible to determine the non-sheet passing current that flows when a predetermined voltage is applied. Then, a predetermined current range for limiter control can be set based on the range of current that may be allowed to flow in the paper passing portion and the current in the non-paper passing portion.
また、従来、適切な転写電圧を設定するために、画像形成前に転写部に試験電圧又は試験電流を供給して電圧電流特性を取得している。 Furthermore, conventionally, in order to set an appropriate transfer voltage, a test voltage or a test current is supplied to the transfer section before image formation to obtain voltage-current characteristics.
ここで、リミッタ制御における所定の電流範囲を設定するためには、比較的広い範囲の複数の試験電圧又は試験電流を用いて電圧電流特性を取得することが望まれる。これは、転写部の電圧電流特性が2次以上の多項式で表されるものである場合があること、あるいは制御の精度向上の観点から転写電流の上限値(更には下限値)付近の情報を取得することが望まれることなどによる。 Here, in order to set a predetermined current range in limiter control, it is desirable to obtain voltage-current characteristics using a plurality of test voltages or test currents in a relatively wide range. This is because the voltage-current characteristics of the transfer section may be expressed by a polynomial of quadratic or higher order, or from the perspective of improving control accuracy, it is necessary to collect information near the upper limit (or even lower limit) of the transfer current. Depends on what it is desired to obtain.
一方、上述のような比較的広範囲の試験電圧又は試験電流を用いて転写部の電圧電流特性を取得する動作を毎回の画像形成前に行うと、大きな電流、電圧の供給により転写部材の電気抵抗の上昇が進むなどして、転写部材の寿命が短くなることがある。そこで、転写電圧を設定する際には、比較的狭い範囲の試験電圧又は試験電流を用いて転写部の電圧電流特性を取得する動作を行い、上述のような比較的広範囲の試験電圧又は試験電流を用いて転写部の電圧電流特性を取得する動作を、毎回の画像形成前に行うのではなく、例えば所定の画像形成枚数ごとに行うことが考えられる。 On the other hand, if the operation of acquiring the voltage-current characteristics of the transfer section using a relatively wide range of test voltages or test currents as described above is performed before each image formation, the electrical resistance of the transfer member will increase due to the supply of large currents and voltages. As a result, the life of the transfer member may be shortened due to an increase in the temperature. Therefore, when setting the transfer voltage, an operation is performed to obtain the voltage-current characteristics of the transfer section using a relatively narrow range of test voltage or test current, and a relatively wide range of test voltage or test current as described above is used. It is conceivable that the operation of acquiring the voltage-current characteristics of the transfer section using the method is not performed before each image formation, but is performed, for example, every time a predetermined number of images are formed.
しかしながら、このような方法では、定期交換などで転写部材が新品に交換された後の最初の画像形成時に白抜けなどの画像不良が発生する場合があることが判明した。これは、本発明者の検討によれば、交換前の転写部材と交換後の新品の転写部材とで電気抵抗が異なるためであることがわかった。例えば、イオン導電材を用いて構成された転写ローラなどの転写部材は、使用量(電圧印加時間など)の増加に伴い、内部のイオン分布が偏ることで電気抵抗が上昇する。そのため、交換後の新品の転写部材を用いる場合に、比較的狭い範囲の試験電圧又は試験電流を用いて求めた電圧電流特性では、リミッタ制御の適切な電流範囲を求めることができず、転写電流が適切な電流範囲から外れた場合に白抜けなどの画像不良が発生する場合がある。 However, it has been found that with this method, image defects such as white spots may occur during the first image formation after the transfer member is replaced with a new one due to periodic replacement or the like. According to studies conducted by the present inventors, it was found that this is because the electrical resistance is different between the transfer member before replacement and the new transfer member after replacement. For example, as the amount of use (voltage application time, etc.) of a transfer member such as a transfer roller constructed using an ion conductive material increases, the internal ion distribution becomes uneven, and the electrical resistance increases. Therefore, when using a new transfer member after replacement, the voltage-current characteristics obtained using a relatively narrow range of test voltage or test current cannot determine the appropriate current range for limiter control, and the transfer current If the current is outside the appropriate current range, image defects such as white spots may occur.
したがって、本発明の目的は、転写部材の寿命が短くなることを抑制しつつ、転写部材が交換された後の最初の画像形成における転写電圧を適切に制御することのできる画像形成装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can appropriately control the transfer voltage in the first image formation after the transfer member is replaced while suppressing the shortening of the life of the transfer member. That's true.
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、トナー像を担持する像担持体と、電圧が印加されて前記像担持体に担持されたトナー像を転写部において記録材へ転写する転写部材と、前記転写部材に電圧を印加する電源と、前記転写部材に流れる電流を検知する電流検知部と、前記電源を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、記録材が前記転写部を通過している際に、前記電流検知部の検知結果が上限値及び下限値のうちの少なくとも1つによって規定される所定範囲内である場合は、前記電源から印加される前記電圧が目標電圧となるように定電圧制御を実行し、記録材が前記転写部を通過している際に、前記検知結果が前記所定範囲外である場合は、前記検知結果が前記所定範囲内となるように前記目標電圧を調整し、調整された目標電圧で前記定電圧制御を実行する画像形成装置において、前記転写部材が交換されたことを示す交換情報を取得する取得手段を有し、前記制御部は、前記転写部に記録材が無い状態で、前記転写部材に少なくとも1水準の試験電圧又は試験電流を供給し、前記試験電圧が供給された際に前記電流検知部により検知される電流又は前記試験電流が供給された際に前記電源から出力される電圧の情報を取得する第1の試験モードを実行し、該第1の試験モードで取得した前記情報に基づいて少なくとも前記目標電圧を設定可能であると共に、前記転写部に記録材が無い状態で、前記転写部材に複数水準の試験電圧又は試験電流を供給し、前記試験電圧が供給された際に前記電流検知部により検知される電流又は前記試験電流が供給された際に前記電源から出力される電圧の情報を取得する第2の試験モードを実行し、該第2の試験モードで取得した前記情報に基づいて前記目標電圧及び前記所定範囲を設定可能であり、前記第2の試験モードにおける少なくとも1水準の前記試験電圧又は前記試験電流を供給する際に前記電源が出力する電圧の絶対値は、前記第1の試験モードにおける前記試験電圧又は前記試験電流を供給する際に前記電源が出力する電圧の絶対値のうち最も大きい値よりも大きく、前記制御部は、前記取得手段により前記交換情報が取得された場合には、前記転写部材の交換後の最初の画像形成よりも前に前記第2の試験モードを実行し、該第2の試験モードで取得した前記情報に基づいて該最初の画像形成時の前記目標電圧及び前記所定範囲を設定するように構成されており、前記第2の試験モードにおける前記少なくとも1水準の前記試験電圧又は前記試験電流を供給する際に前記電源が出力する電圧の絶対値は、該第2の試験モードの実行後の最初に行われる画像形成ジョブで設定される前記目標電圧の絶対値の80%以上かつ前記電源の出力可能電圧の絶対値以下であることを特徴とする画像形成装置である。
本発明の他の態様によると、トナー像を担持する像担持体と、電圧が印加されて前記像担持体に担持されたトナー像を転写部において記録材へ転写する転写部材と、前記転写部材に電圧を印加する電源と、前記転写部材に流れる電流を検知する電流検知部と、前記電源を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、記録材が前記転写部を通過している際に、前記電流検知部の検知結果が上限値及び下限値のうちの少なくとも1つによって規定される所定範囲内である場合は、前記電源から印加される前記電圧が目標電圧となるように定電圧制御を実行し、記録材が前記転写部を通過している際に、前記検知結果が前記所定範囲外である場合は、前記検知結果が前記所定範囲内となるように前記目標電圧を調整し、調整された目標電圧で前記定電圧制御を実行する画像形成装置において、前記転写部材が交換されたことを示す交換情報を取得する取得手段を有し、前記制御部は、前記転写部に記録材が無い状態で、前記転写部材に少なくとも1水準の試験電圧又は試験電流を供給し、前記試験電圧が供給された際に前記電流検知部により検知される電流又は前記試験電流が供給された際に前記電源から出力される電圧の情報を取得する第1の試験モードを実行し、該第1の試験モードで取得した前記情報に基づいて少なくとも前記目標電圧を設定可能であると共に、前記転写部に記録材が無い状態で、前記転写部材に複数水準の試験電圧又は試験電流を供給し、前記試験電圧が供給された際に前記電流検知部により検知される電流又は前記試験電流が供給された際に前記電源から出力される電圧の情報を取得する第2の試験モードを実行し、該第2の試験モードで取得した前記情報に基づいて前記目標電圧及び前記所定範囲を設定可能であり、前記第2の試験モードにおける少なくとも1水準の前記試験電圧又は前記試験電流を供給する際に前記電源が出力する電圧の絶対値は、前記第1の試験モードにおける前記試験電圧又は前記試験電流を供給する際に前記電源が出力する電圧の絶対値のうち最も大きい値よりも大きく、前記制御部は、前記取得手段により前記交換情報が取得された場合には、前記転写部材の交換後の最初の画像形成よりも前に前記第2の試験モードを実行し、該第2の試験モードで取得した前記情報に基づいて該最初の画像形成時の前記目標電圧及び前記所定範囲を設定するように構成されており、前記制御部は、前記第2の試験モードで取得した前記情報に基づいて電圧電流特性を取得し、該電圧電流特性に基づいて前記転写部に記録材が無い状態で前記転写部材に所定の電流を供給するための電圧値を取得し、該電圧値に基づいて前記目標電圧を設定すると共に、前記電圧電流特性に基づいて前記転写部に記録材が無い状態で前記転写部材に所定の電圧が印加された場合に前記転写部材に流れる電流値を取得し、該電流値に基づいて前記所定範囲を設定することを特徴とする画像形成装置が提供される。
The above object is achieved by an image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention provides an image carrier that carries a toner image, a transfer member that transfers the toner image carried on the image carrier to a recording material in a transfer section by applying a voltage, and a transfer member that is connected to the transfer member. The control unit includes a power source that applies a voltage, a current detection unit that detects a current flowing through the transfer member, and a control unit that controls the power supply, and the control unit controls when the recording material is passing through the transfer unit. If the detection result of the current detection unit is within a predetermined range defined by at least one of an upper limit value and a lower limit value , a constant voltage is set so that the voltage applied from the power source becomes a target voltage. When the detection result is outside the predetermined range when the recording material is passing through the transfer section by executing the control, the target voltage is adjusted so that the detection result is within the predetermined range . , an image forming apparatus that executes the constant voltage control with the adjusted target voltage , the image forming apparatus having an acquisition unit that acquires replacement information indicating that the transfer member has been replaced, the control unit recording the information on the transfer unit. At least one level of test voltage or test current is supplied to the transfer member in a state where there is no material, and when the test voltage is supplied, the current detected by the current detection section or the test current is supplied. a first test mode in which information on the voltage output from the power source is acquired , and at least the target voltage can be set based on the information acquired in the first test mode; A plurality of levels of test voltages or test currents are supplied to the transfer member in a state in which there is no recording material, and the current detected by the current detection unit when the test voltage is supplied or the test current is supplied. A second test mode is executed to obtain information on the voltage output from the power source at the time of the test, and the target voltage and the predetermined range can be set based on the information obtained in the second test mode. The absolute value of the voltage output by the power supply when supplying at least one level of the test voltage or the test current in the second test mode is the absolute value of the voltage output by the power supply when supplying the test voltage or the test current in the first test mode. is larger than the largest value among the absolute values of the voltages outputted by the power supply when the transfer member is replaced, and if the replacement information is acquired by the acquisition means, The second test mode is executed before image formation, and the target voltage and the predetermined range at the time of the first image formation are set based on the information acquired in the second test mode. and the absolute value of the voltage output by the power supply when supplying the at least one level of the test voltage or the test current in the second test mode is the first value after execution of the second test mode. The image forming apparatus is characterized in that the target voltage is 80% or more of the absolute value of the target voltage set in the image forming job to be performed and is less than or equal to the absolute value of the outputtable voltage of the power source.
According to another aspect of the present invention, an image carrier that carries a toner image, a transfer member that transfers the toner image carried on the image carrier by applying a voltage to a recording material in a transfer section, and the transfer member a current detection section that detects a current flowing through the transfer member; and a control section that controls the power supply; When the detection result of the current detection unit is within a predetermined range defined by at least one of an upper limit value and a lower limit value, the voltage applied from the power source is set to be a target voltage. When voltage control is executed and the detection result is outside the predetermined range while the recording material is passing through the transfer section, the target voltage is adjusted so that the detection result is within the predetermined range. The image forming apparatus executes the constant voltage control using the adjusted target voltage, and the image forming apparatus includes an acquisition unit that acquires replacement information indicating that the transfer member has been replaced, and the control unit provides information on the transfer unit. At least one level of test voltage or test current is supplied to the transfer member in the absence of a recording material, and the current detected by the current detection unit when the test voltage is supplied or the test current is supplied. A first test mode is executed in which information on the voltage output from the power source is acquired, and at least the target voltage can be set based on the information acquired in the first test mode. A plurality of levels of test voltages or test currents are supplied to the transfer member in a state where there is no recording material in the transfer member, and when the test voltage is supplied, the current detected by the current detection unit or the test current is supplied. The target voltage and the predetermined range can be set based on the information acquired in the second test mode by executing a second test mode in which information on the voltage output from the power supply is obtained when the voltage is output from the power supply. , the absolute value of the voltage output by the power supply when supplying at least one level of the test voltage or the test current in the second test mode is higher than the test voltage or the test current in the first test mode. is larger than the largest value among the absolute values of the voltages output by the power supply when supplying the voltage, and the control unit is configured to control the voltage at the first time after the transfer member is replaced, when the replacement information is acquired by the acquisition means. The second test mode is executed before the image formation, and the target voltage and the predetermined range at the time of the first image formation are set based on the information acquired in the second test mode. The control unit acquires voltage-current characteristics based on the information acquired in the second test mode, and performs the transfer with no recording material in the transfer unit based on the voltage-current characteristics. A voltage value for supplying a predetermined current to the member is acquired, the target voltage is set based on the voltage value, and the transfer member is set in a state where there is no recording material in the transfer section based on the voltage-current characteristics. An image forming apparatus is provided, characterized in that a value of a current flowing through the transfer member is obtained when a predetermined voltage is applied to the transfer member, and the predetermined range is set based on the current value.
本発明によれば、転写部材の寿命が短くなることを抑制しつつ、転写部材が交換された後の最初の画像形成における転写電圧を適切に制御することができる。 According to the present invention, it is possible to appropriately control the transfer voltage in the first image formation after the transfer member is replaced while suppressing the shortening of the life of the transfer member.
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。 Hereinafter, the image forming apparatus according to the present invention will be explained in more detail with reference to the drawings.
[実施例1]
1.画像形成装置の全体的な構成及び動作
図1は、本実施例の画像形成装置100の概略構成図である。本実施例の画像形成装置100は、電子写真方式を用いてフルカラー画像を形成することが可能な、中間転写方式を採用したタンデム型の複合機(複写機、プリンタ、ファクシミリ装置の機能を有する。)である。
[Example 1]
1. Overall Configuration and Operation of Image Forming Apparatus FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an
画像形成装置100は、複数の画像形成部(ステーション)として、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を形成する第1、第2、第3、第4の画像形成部SY、SM、SC、SKを有する。各画像形成部SY、SM、SC、SKにおける同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、いずれかの色用の要素であることを示す符号の末尾のY、M、C、Kを省略して総括的に説明することがある。本実施例では、画像形成部Sは、後述する感光ドラム1、帯電ローラ2、露光装置3、現像装置4、1次転写ローラ5、ドラムクリーニング装置6を有して構成される。
The
トナー像(トナー画像)を担持する第1の像担持体としての、回転可能なドラム型(円筒形)の感光体(電子写真感光体)である感光ドラム1は、図中矢印R1方向(反時計回り)に回転駆動される。回転する感光ドラム1の表面は、帯電手段としてのローラ型の帯電部材である帯電ローラ2によって、所定の極性(本実施例では負極性)の所定の電位に一様に帯電処理される。帯電処理された感光ドラム1の表面は、画像情報に基づいて露光手段としての露光装置(レーザースキャナー装置)3によって走査露光され、感光ドラム1上に静電像(静電潜像)が形成される。
A
感光ドラム1上に形成された静電像は、現像手段としての現像装置4によって現像剤としてのトナーが供給されて現像(可視化)され、感光ドラム1上にトナー像が形成される。本実施例では、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム1上の露光部(イメージ部)に、感光ドラム1の帯電極性と同極性に帯電したトナーが付着する(反転現像方式)。本実施例では、現像時のトナーの帯電極性であるトナーの正規の帯電極性は負極性である。露光装置3によって形成される静電像は、小さいドット画像の集合体となっており、ドット画像の密度を変化させることで感光ドラム1上に形成するトナー像の濃度を変化させることができる。本実施例では、各色のトナー像は、それぞれ最大濃度が1.5~1.7程度となっており、最大濃度の時のトナーの載り量は0.4~0.6mg/cm2程度となっている。
The electrostatic image formed on the
4個の感光ドラム1の表面に当接可能なように、トナー像を担持する第2の像担持体としての、無端状のベルトで構成された中間転写体である中間転写ベルト7が配置されている。中間転写ベルト7は、別の像担持体から1次転写されたトナー像を記録材に2次転写するために搬送する中間転写体の一例である。中間転写ベルト7は、複数の張架ローラとしての駆動ローラ71、テンションローラ72、及び2次転写対向ローラ73に張架されている。駆動ローラ71は、中間転写ベルト7に駆動力を伝達する。テンションローラ72は、中間転写ベルト7の張力を一定に制御する。2次転写対向ローラ73は、後述する2次転写ローラ8の対向部材(対向電極)として機能する。中間転写ベルト7は、駆動ローラ71が回転駆動されることで、図中矢印R2方向(時計回り)に300~500mm/sec程度の搬送速度(周速度)で回転(周回移動)する。テンションローラ72は、付勢手段としてのばねの力によって、中間転写ベルト7を内周面側から外周面側へ押し出すような力が加えられており、この力によって中間転写ベルト7の搬送方向へは2~5kg程度のテンションがかけられている。中間転写ベルト7の内周面側には、各感光ドラム1に対応して、1次転写手段としてのローラ型の1次転写部材である1次転写ローラ5が配置されている。1次転写ローラ5は、中間転写ベルト7を介して感光ドラム1に向けて押圧されて、感光ドラム1と中間転写ベルト7とが接触する1次転写部(1次転写ニップ)N1を形成する。感光ドラム1上に形成されたトナー像は、1次転写部N1において、1次転写ローラ5の作用によって、回転している中間転写ベルト7上に静電的に転写(1次転写)される。1次転写工程時に、1次転写ローラ5には、1次転写電源(図示せず)から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である1次転写電圧(1次転写バイアス)が印加される。例えばフルカラー画像の形成時には、各感光ドラム1上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、中間転写ベルト7上に重ね合わされるようにして順次転写される。
An
中間転写ベルト7の外周面側において、2次転写対向ローラ73に対向する位置には、2次転写手段としてのローラ型の2次転写部材である2次転写ローラ8が配置されている。2次転写ローラ8は、中間転写ベルト7を介して2次転写対向ローラ73に向けて押圧されて、中間転写ベルト7と2次転写ローラ8とが接触する2次転写部(2次転写ニップ)N2を形成する。中間転写ベルト7上に形成されたトナー像は、2次転写部N2において、2次転写ローラ8の作用によって、中間転写ベルト7と2次転写ローラ8とに挟持されて搬送されている記録材(シート、転写材)Pに静電的に転写(2次転写)される。記録材Pは、典型的には紙(用紙)であるが、これに限定されるものではなく、耐水紙のように樹脂で形成された合成紙、OHPシートなどのプラスチックシート、布などが用いられることもある。2次転写工程時に、2次転写ローラ8には、2次転写電源(高圧電源回路)20から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である2次転写電圧(2次転写バイアス)が印加される。記録材Pは、記録材カセット(図示せず)などに収容されており、給送ローラ(図示せず)などによって記録材カセットから1枚ずつ給送され、レジストローラ9へと送られる。この記録材Pは、レジストローラ9によって、一旦停止させられた後、中間転写ベルト7上のトナー像とタイミングが合わされて2次転写部N2へと供給される。
On the outer peripheral surface side of the
トナー像が転写された記録材Pは、搬送部材などによって定着手段としての定着装置10へと搬送される。定着装置10は、未定着のトナー像を担持した記録材Pを加熱及び加圧することで、記録材Pにトナー像を定着(溶融、固着)させる。その後、記録材Pは、画像形成装置100の装置本体の外部に排出(出力)される。
The recording material P onto which the toner image has been transferred is conveyed to a fixing
また、1次転写工程後に感光ドラム1の表面に残留したトナー(1次転写残トナー)は、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置6によって感光ドラム1の表面から除去されて回収される。また、2次転写工程後に中間転写ベルト7の表面に残留したトナー(2次転写残トナー)や紙粉などの付着物は、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置74によって中間転写ベルト7の表面から除去されて回収される。
Further, toner remaining on the surface of the
ここで、本実施例では、中間転写ベルト7は、内周面側から外周面側に樹脂層、弾性層、表層の3層構造を有する無端状のベルトである。樹脂層を構成する樹脂材料としては、ポリイミド、ポリカーボネートなどを用いることができる。樹脂層の厚さは、70~100μmが好適である。また、弾性層を構成する弾性材料としては、ウレタンゴム、クロロプレンゴムなどを用いることができる。弾性層の厚さは、200~250μmが好適である。また、表層の材料としては、中間転写ベルト7の表面へのトナーの付着力を小さくして、2次転写部N2においてトナーを記録材Pへ転写しやすくする材料が望ましい。例えば、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂などのうちの1種類又は2種類以上の樹脂材料を使用することができる。あるいは、弾性材料(弾性材ゴム、エラストマー)、ブチルゴムなどの弾性材料のうちの1種類又は2種類以上を使用することができる。また、これらの材料に、表面エネルギーを小さくし潤滑性を高める材料、例えばフッ素樹脂などの粉体、粒子を1種類又は2種類以上、あるいはこれらの粉体、粒子のうち1種類又は2種類以上の粒径を異ならせたものを分散させて使用することができる。なお、表層の厚さは、5~10μmが好適である。中間転写ベルト7は、カーボンブラックなどの電気抵抗調整用の導電剤が添加されて電気抵抗が調整され、好ましくは体積抵抗率が1×109~1×1014Ω・cmとされている。
In this embodiment, the
また、本実施例では、2次転写ローラ8は、芯金(基材)と、芯金の周囲にイオン導電系発泡ゴム(NBRゴム)で形成された弾性層と、を有して構成される。本実施例では、2次転写ローラ8の外径は24mm、2次転写ローラ8の表面粗さRzは6.0~12.0(μm)である。また、本実施例では、2次転写ローラ8の電気抵抗値はN/N(23℃、50%RH)において2kVを印加して測定した場合1×105~1×107Ω、弾性層の硬度はAsker-C硬度で30~40°程度である。また、本実施例では、2次転写ローラ8の長手方向(回転軸線方向)の幅(記録材Pの搬送方向と略直交する方向の長さ)は310~340mm程度である。本実施例では、2次転写ローラ8の長手方向の幅は、画像形成装置100が搬送を保証する記録材Pの幅(搬送方向と略直交する方向の長さ)のうちの最大の幅(最大幅)より長い。本実施例では、記録材Pは2次転写ローラ8の長手方向の中央を基準として搬送されるため、画像形成装置100が搬送を保証する記録材Pは全て2次転写ローラ8の長手方向の長さ範囲内を通過する。これにより、様々なサイズの記録材Pを安定して搬送し、また様々なサイズの記録材Pにトナー像を安定して転写することが可能とされている。
Further, in this embodiment, the
図2は、2次転写に関する構成の模式図である。2次転写ローラ8は中間転写ベルト7を介して2次転写対向ローラ73と当接することで2次転写部N2を形成している。2次転写ローラ8には、出力電圧値が可変の2次転写電源20が接続されている。2次転写対向ローラ73は、電気的に接地(グランドに接続)されている。2次転写部N2を記録材Pが通過している際に、2次転写ローラ8にトナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である2次転写電圧が印加され、2次転写部N2に2次転写電流が供給されることで、中間転写ベルト7上のトナー像が記録材P上へ転写される。本実施例では、2次転写時に2次転写部N2には、例えば+20~+80μAの2次転写電流が流される。なお、本実施例の2次転写対向ローラ73に対応するローラを転写部材として用いてこれにトナーの正規の帯電極性と同極性の2次転写電圧を印加し、本実施例の2次転写ローラ8に対応するローラを対向電極として用いてこれを電気的に接地してもよい。
FIG. 2 is a schematic diagram of a configuration related to secondary transfer. The
本実施例では、各種の情報に基づいて、2次転写部N2を記録材Pが通過している際のリミッタ制御(電流リミッタ制御)における、2次転写電流の上限値及び下限値(「2次転写電流範囲」)が決められる。詳しくは後述するように、この各種の情報は、次の各情報を含む。まず、画像形成装置100の装置本体に設けられた操作部31(図3)や画像形成装置100と通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部装置200(図3)で指定された条件(記録材Pの種類など)に関する情報である。また、環境センサ32(図3)の検知結果に関する情報である。また、2次転写部N2に記録材Pが到達する前に検知される2次転写部N2の電気抵抗に関する情報である。そして、2次転写部N2を記録材Pが通過している際に、2次転写部N2に流れる2次転写電流を検知しながら、該2次転写電流が上記2次転写電流範囲の電流となるように、2次転写電源20から定電圧制御で出力される2次転写電圧が制御される。ここで、特に、本実施例では、2次転写電流範囲は、2次転写部N2を通過する記録材Pの幅に関する情報に基づいて変化させられる。なお、本実施例では、操作部31や外部装置200から入力される情報に基づいて記録材Pの幅や厚さに関する情報が取得される。ただし、画像形成装置100内に記録材Pの幅や厚さを検知する検知手段を設けて、この検知手段によって取得される情報に基づいて制御を行うことも可能である。
In this embodiment, the upper limit value and lower limit value (“2 ``next transfer current range'') is determined. As will be described in detail later, this various information includes the following information. First, conditions (recording This is information regarding the type of material P, etc.). It is also information regarding the detection results of the environmental sensor 32 (FIG. 3). It is also information regarding the electrical resistance of the secondary transfer portion N2 that is detected before the recording material P reaches the secondary transfer portion N2. Then, while the recording material P is passing through the secondary transfer section N2, while detecting the secondary transfer current flowing through the secondary transfer section N2, the secondary transfer current is determined to be within the above secondary transfer current range. The secondary transfer voltage outputted from the secondary
本実施例では、このような制御を行うために、2次転写電源20には、2次転写部N2(すなわち、2次転写ローラ8あるいは2次転写電源20)に流れる電流(2次転写電流)を検知する電流検知手段(電流検知部)としての電流検知回路21が接続されている。また、2次転写電源20には、2次転写電源20が出力している電圧(2次転写電圧)を検知する電圧検知手段(電圧検知部)としての電圧検知回路22が接続されている。なお、制御部50が電圧検知部として機能し、2次転写電源20から出力する電圧の指示値から、2次転写電源20が出力している電圧を検知するようになっていてもよい。本実施例では、2次転写電源20と、電流検知回路21と、電圧検知回路22とは、同一の高圧基板内に設けられている。
In this embodiment, in order to perform such control, the secondary
2.制御態様
図3は、本実施例の画像形成装置100の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。制御手段としての制御部(制御回路)50は、演算処理を行う中心的素子である演算制御手段としてのCPU51、記憶手段としてのRAM52、ROM53などのメモリ(記憶媒体)などを有して構成される。書き換え可能なメモリであるRAM52には、制御部50に入力された情報、検知された情報、演算結果などが格納され、ROM53には制御プログラム、予め求められたデータテーブルなどが格納されている。CPU51とRAM52、ROM53などのメモリとは互いにデータの転送や読込みが可能となっている。また、制御部50には、2次転写ローラ8の使用量と相関する情報(使用履歴情報)として、2次転写ローラ8の使用開始時からの画像形成枚数を記憶する、記憶手段で構成されたカウンタ54が設けられている。
2. Control Mode FIG. 3 is a schematic block diagram showing a control mode of main parts of the
制御部50には、画像形成装置100に設けられた画像読み取り装置(図示せず)やパーソナルコンピュータなどの外部装置200が接続されている。また、制御部50には、画像形成装置100に設けられた操作部(操作パネル)31が接続されている。操作部31は、制御部50の制御によりユーザーやサービス担当者などの操作者に各種情報を表示する表示部と、操作者が画像形成に関する各種設定などを制御部50に入力するための入力部と、を有して構成される。操作部31は、表示部の機能と入力部の機能とを備えたタッチパネルなどで構成されていてよい。制御部50には、操作部31や外部装置200から、記録材Pの種類などの画像形成に関する制御指令を含むジョブの情報が入力される。なお、記録材Pの種類とは、普通紙、厚紙、薄紙、光沢紙、コート紙などの一般的特徴に基づく属性、メーカー、銘柄、品番、坪量、厚さなど、記録材Pを区別可能な任意の情報を包含するものである。なお、制御部50は、記録材Pの種類の情報を、該情報が直接的に入力されることで取得できる他、例えば記録材Pを収納する給送部のカセットが選択されることで、予めそのカセットと関係付けられて設定された情報から取得することもできる。また、制御部50には、2次転写電源20と、電流検知回路21と、電圧検知回路22と、が接続されている。本実施例では、2次転写電源20は、2次転写ローラ8に定電圧制御された直流電圧である2次転写電圧を印加する。なお、定電圧制御は、転写部(すなわち、転写部材)に印加される電圧の値が略一定の電圧値となるようにする制御である。また、制御部50には、環境センサ32が接続されている。本実施例では、環境センサ32は、画像形成装置100の筐体内の雰囲気の温度及び湿度を検知する。環境センサ32により検知された温度及び湿度の情報は、制御部50に入力される。制御部50は、環境センサ32によって検知された温度及び湿度に基づいて画像形成装置100の筐体内の雰囲気の水分量(含水分量、絶対水分量)を求めることができる。環境センサ32は、画像形成装置100の内部又は外部の少なくとも一方の温度又は湿度の少なくとも一方を検知する環境検知手段の一例である。制御部50は、画像読み取り装置や外部装置200からの画像情報、操作部31や外部装置200からの制御指令に基づき、画像形成装置100の各部を統括的に制御して、画像形成動作を実行させる。
An
ここで、画像形成装置100は、1つの開始指示(プリント指示)により開始される、単一又は複数の記録材Pに画像を形成して出力する一連の動作であるジョブ(プリント動作)を実行する。ジョブは、一般に、画像形成工程、前回転工程、複数の記録材Pに画像を形成する場合の紙間工程、及び後回転工程を有する。画像形成工程は、実際に記録材Pに形成して出力する画像の静電像の形成、トナー像の形成、トナー像の1次転写、2次転写を行う期間であり、画像形成時(画像形成期間)とはこの期間のことをいう。より詳細には、これら静電像の形成、トナー像の形成、トナー像の1次転写、2次転写の各工程を行う位置で、画像形成時のタイミングは異なる。前回転工程は、開始指示が入力されてから実際に画像を形成し始めるまでの、画像形成工程の前の準備動作を行う期間である。紙間工程は、複数の記録材Pに対する画像形成を連続して行う際(連続画像形成)の記録材Pと記録材Pとの間に対応する期間である。後回転工程は、画像形成工程の後の整理動作(準備動作)を行う期間である。非画像形成時(非画像形成期間)とは、画像形成時以外の期間であって、上記前回転工程、紙間工程、後回転工程、更には画像形成装置100の電源投入時又はスリープ状態からの復帰時の準備動作である前多回転工程などが含まれる。本実施例では、非画像形成時に、2次転写電流の上限値及び下限値(「2次転写電流範囲」)を決定する制御などが実行される。
Here, the
3.2次転写電圧制御
次に、本実施例における2次転写電圧の制御について説明する。図4は、本実施例における2次転写電圧の制御の手順の概略を示すフローチャート図である。図4は、本発明の説明の便宜上、ジョブの開始前に2次転写ローラ8の交換を行う場合の手順を例として示している。
3. Secondary Transfer Voltage Control Next, control of the secondary transfer voltage in this embodiment will be explained. FIG. 4 is a flowchart showing an outline of the procedure for controlling the secondary transfer voltage in this embodiment. For convenience of explanation of the present invention, FIG. 4 shows an example of a procedure for replacing the
まず、制御部50は、2次転写ローラ8が交換されたことを示す情報を取得する(S101)。本実施例では、制御部50は、2次転写ローラ8の使用履歴情報としての2次転写ローラ8の使用開始時からの画像形成枚数を、カウンタ54に逐次積算して記憶させる。また、制御部50は、カウンタ54のカウント値が所定の閾値に達すると、操作部31や外部装置200に、2次転写ローラ8の寿命に関する情報として2次転写ローラ8の交換を促す情報を表示させる。ユーザーやサービス担当者などの操作者は、この表示に応じて、2次転写ローラ8の交換を行うことができる。そして、操作者が、2次転写ローラ8を新品の2次転写ローラ8に交換し、操作部31に表示される2次転写ローラ8の交換を実施したことを入力するためのボタン(図示せず)を操作する。これにより、制御部50に2次転写ローラ8が交換されたことを示す信号が入力され、制御部50は2次転写ローラ8が交換されたことを示す情報を取得することができる。本実施例では、操作部31が、転写部材が交換されたことを示す情報を取得する取得手段として機能する。制御部50は、2次転写ローラ8が交換されたことを示す情報を取得すると、カウンタ54に保存されている2次転写ローラ8の使用履歴情報をクリア(本実施例ではカウント値を0にリセット)する(S102)。なお、2次転写ローラ8の使用履歴情報は、画像形成枚数に限定されるものではなく、2次転写ローラ8の使用量と相関する指標値であれば任意に使用することができ、例えば、2次転写ローラ8の回転時間、回転回数、電圧印加時間などでもよい。また、制御部50は、2次転写ローラ8の使用履歴情報をクリアするのとほぼ同時に、2次転写ローラ8が交換されたことを示す情報をRAM52に記憶させる(S103)。
First, the
次に、制御部50は、操作部31又は外部装置200からのジョブの情報を取得すると、ジョブの動作を開始させる(S104)。本実施例では、このジョブの情報には、操作者が指定する画像情報、画像を形成する記録材Pのサイズ(幅、長さ)、記録材Pの厚さと関連する情報(厚さ又は坪量)、記録材Pがコート紙であるか否かといった記録材Pの表面性と関連する情報(紙種カテゴリーの情報)が含まれる。制御部50は、このジョブの情報をRAM52に書き込む(S105)。
Next, upon acquiring the job information from the
次に、制御部50は、環境センサ32により検知される環境情報を取得する(S106)。また、ROM53には、環境情報と、中間転写ベルト7上のトナー像を記録材P上へ転写させるための転写電流の目標値(目標電流)Itargetと、の相関関係を示す情報がテーブルデータなどとして格納されている。制御部50は、S106で読み取った環境情報に基づいて、上記環境情報と目標電流Itargetとの関係を示す情報から、環境に対応した目標電流Itargetを求め、これをRAM52に書き込む(S107)。
Next, the
なお、環境情報に応じて目標電流Itargetを変えるのは、環境によってトナーの電荷量が変化するからである。上記環境情報と目標電流Itargetとの関係を示す情報は、予め実験などによって求めたものである。ここで、トナーの電荷量は、環境以外にも、現像装置4にトナーを補給するタイミング、現像装置4から出ていくトナー量といった使用履歴によっても影響を受けることがある。画像形成装置100は、これらの影響を抑制するために、現像装置4内のトナーの電荷量がある一定範囲内の値となるように構成されている。しかし、環境情報以外にも、中間転写ベルト7上のトナーの電荷量を左右する要因が分かっていれば、その情報によっても目標電流Itargetを変えてよい。また、画像形成装置100にトナーの電荷量を測定する測定手段を設け、この測定手段によって得られたトナーの電荷量の情報に基づいて目標電流Itargetを変えてもよい。
Note that the reason why the target current Itarget is changed depending on the environmental information is that the amount of charge on the toner changes depending on the environment. The information indicating the relationship between the environmental information and the target current Itarget is obtained in advance through experiments or the like. Here, the amount of electric charge of the toner may be affected not only by the environment but also by usage history such as the timing of replenishing toner to the developing device 4 and the amount of toner coming out of the developing device 4. In order to suppress these influences, the
次に、制御部50は、RAM52に、2次転写ローラ8が交換されたことを示す情報が記録されているか否かを確認する(S108)。
Next, the
制御部50は、S108で2次転写ローラ8が交換されたことを示す情報が記録されていると判断した場合、中間転写ベルト7上のトナー像、及びトナー像が転写される記録材Pが2次転写部N2に到達する前に、次のようにして2次転写部N2の電気抵抗に関する情報を取得する(S109)。本実施例では、この場合、少なくとも3水準の試験電圧又は試験電流を用いる多点ATVC制御(Active Transfer Voltage Control)(「多点抵抗情報取得処理」)により2次転写部N2(本実施例では主に2次転写ローラ8)の電気抵抗に関する情報を取得する。つまり、2次転写ローラ8と中間転写ベルト7とが接触させられた状態で、2次転写電源20から2次転写ローラ8に、少なくとも3水準の所定の電圧(試験電圧)又は電流(試験電流)を供給する。なお、この試験電圧又は試験電流を総称して「試験バイアス」ともいう。そして、所定の電圧を供給している際の電流値、又は所定の電流を供給している際の電圧値を検知して、電圧と電流との関係(電圧電流特性)を取得する。この電圧と電流との関係は、2次転写部N2(本実施例では主に2次転写ローラ8)の電気抵抗に応じて変化する。本実施例の構成では、上記電圧と電流との関係は、電流が電圧に対して線形に変化(比例)するものではなく、図5に示すように電流が電圧の2次以上の多項式で表されるように変化するものである。そのため、本実施例では、上記電圧と電流との関係を多項式で表すことができるように、2次転写部N2の電気抵抗に関する情報を取得する際に供給する所定の電圧又は電流は、3点(3水準)以上の多段階とした。特に、本実施例では、この場合の試験バイアスとして、3水準の試験電圧を用いた(図6、図7参照)。
If the
なお、本実施例では、多点ATVC制御における試験バイアスは3水準としたが、これに限定されるものではなく、例えば5水準などより多い水準であってもよい。この水準の数は、十分な精度で電圧電流特性を取得できること、制御にかかる時間を必要以上に長くしないことなどの観点から適宜選択できるが、典型的には10水準以下で十分である場合が多い。ただし、多点ATVC制御(第2の試験モード)における少なくとも1水準の試験バイアスの電圧の絶対値は、後述する通常ATVC制御(第1の試験モード)における最も大きい試験バイアスの電圧の絶対値よりも大きくする。より詳細には、多点ATVC制御(第2の試験モード)における少なくとも1水準の試験バイアスの電圧の絶対値は、該多点ATVC制御(第2の試験モード)に後続する画像形成時の2次転写電圧の目標電圧の絶対値の80%以上かつ2次転写電源20の出力可能電圧(保証電圧)の絶対値以下とする。例えば、2次転写電圧の目標電圧が2500Vの場合、多点ATVC制御(第2の試験モード)における少なくとも1水準の試験バイアスの電圧の絶対値は、2000V以上かつ2次転写電源20の出力可能電圧の絶対値(例えば3000V)以下とする。これにより、新品の2次転写ローラ8が装着された後の最初の画像形成におけるリミッタ制御の2次転写電流範囲を精度よく求めることができる。
Note that in this embodiment, the test bias in multi-point ATVC control is set to three levels, but is not limited to this, and may be more than five levels, for example. The number of levels can be selected as appropriate from the viewpoints of obtaining voltage-current characteristics with sufficient accuracy and not making the control time longer than necessary, but typically 10 levels or less may be sufficient. many. However, the absolute value of at least one level of test bias voltage in multi-point ATVC control (second test mode) is greater than the absolute value of the largest test bias voltage in normal ATVC control (first test mode), which will be described later. Also make it bigger. More specifically, the absolute value of the voltage of at least one level of test bias in the multi-point ATVC control (second test mode) is the same as the absolute value of the voltage of at least one level of test bias in the multi-point ATVC control (second test mode). The next transfer voltage is set to be 80% or more of the absolute value of the target voltage and less than or equal to the absolute value of the output possible voltage (guaranteed voltage) of the secondary
次に、制御部50は、電圧をV、電流をIとしたときに、上記3点の検知結果に基づく電圧電流特性を下記式1に示す2次多項式で近似する。このとき、本実施例では、制御部50は、下記式1中の各係数A0、B0、C0を最小二乗法により算出し、RAM52に記憶させる(すでに各係数が記憶されている場合はその値を更新する)(S110)。
I=A0×V2+B0×V+C0 ・・・式1
Next, when the voltage is V and the current is I, the
I=A0×V 2 +B0×V+C0...
一方、制御部50は、S108で2次転写ローラ8が交換されたことを示す情報が記録されていないと判断した場合、中間転写ベルト7上のトナー像、及びトナー像が転写される記録材Pが2次転写部N2に到達する前に、次のようにして2次転写部N2の電気抵抗に関する情報を取得する(S111)。本実施例では、この場合、少なくとも1水準の試験電圧又は試験電流を用いる通常ATVC制御(「抵抗情報取得処理」)により2次転写部N2(本実施例では主に2次転写ローラ8)の電気抵抗に関する情報を取得する。つまり、2次転写ローラ8と中間転写ベルト7とが接触させられた状態で、2次転写電源20から2次転写ローラ8に、少なくとも1水準の所定の電圧(試験電圧)又は電流(試験電流)を供給する。そして、所定の電圧を供給している際の電流値、又は所定の電流を供給している際の電圧値を検知する。特に、本実施例では、この場合の試験バイアスとして、1点(1水準)の試験電流I1、より詳細には、S107で取得した目標電流Itargetを用いる。
On the other hand, if the
次に、制御部50は、上記1点の試験電流I1と、この試験電流の供給時の検知電圧V1と、RAM52に記憶されている多点ATVC制御で取得した係数A0、B0、C0と、に基づいて、上記式1の電圧電流特性を下記式2のように補正する(S112)。このとき、本実施例では、制御部50は、下記式2中の各係数A1、B1、C1を、それぞれ下記式3、式4、式5から求める。なお、上記式1(各係数A0、B0、C0での近似式)において電圧V=V1とした時の電流値をI0とする。
I=A1×V2+B1×V+C1 ・・・式2
A1=(I1/I0)×A0
=(I1/(A0×V12+B0×V1+C0))×A0 ・・・式3
B1=(I1/I0)×B0
=(I1/(A0×V12+B0×V1+C0))×B0 ・・・式4
C1=(I1/I0)×C0
=(I1/(A0×V12+B0×V1+C0))×C0 ・・・式5
Next, the
I=A1×V 2 +B1×V+C1...Formula 2
A1=(I1/I0)×A0
=(I1/(A0×V1 2 +B0×V1+C0))×A0...Formula 3
B1=(I1/I0)×B0
=(I1/(A0×V1 2 +B0×V1+C0))×B0...Formula 4
C1=(I1/I0)×C0
=(I1/(A0×V1 2 +B0×V1+C0))×C0...Formula 5
つまり、通常ATVC制御の試験電流I1と、通常ATVC制御で試験電流I1を供給した際の検知電圧V1を式1に適用して求めた電流値I0と、の比を用いて、式1を補正して式2の電圧電流特性を求める。
In other words,
ここで、図6は、2次転写ローラ8を新品の2次転写ローラ8に交換する前後で同じ試験バイアスを印加した場合の2次転写部N2の電圧電流特性を示すグラフ図である。交換前の2次転写ローラ8は、使用時の電圧印加によって内部のイオン分布が偏り、電気抵抗が上昇する。そのため、交換前の2次転写ローラ8では、同じ試験電圧を印加した場合に流れる電流は新品の2次転写ローラ8よりも小さい。このように、2次転写部N2の電圧電流特性を2次多項式で近似した場合の近似曲線は、2次転写ローラ8を交換する前後で大きく異なる。なお、図6において、3点の試験バイアスは電圧値が約380V、約1590V、約2600Vである。
Here, FIG. 6 is a graph diagram showing the voltage-current characteristics of the secondary transfer portion N2 when the same test bias is applied before and after replacing the
また、図7は、2次転写ローラ8の交換後に1点の試験バイアスで電圧電流特性を求めて交換前の係数A0、B0、C0で補正した近似曲線(点線)と、2次転写ローラ8の交換後に3点の試験バイアスで求めた近似曲線(実線)と、を示すグラフ図である。両近似曲線は、1点の試験バイアス付近での差は小さいが、その試験バイアスよりも電流(又は電圧)が大きくなるにつれて、また電流(又は電圧)が小さくなるにつれて差が大きくなる。そのため、2次転写ローラ8を交換した場合に係数A0、B0、C0を新たに取得しなければ、正しく電圧電流特性を求めることができない。なお、図7において、1点の試験バイアスは電圧値が約1590Vであり、3点の試験バイアスは電圧値が約380V、約1590V、約2600Vである。
Further, FIG. 7 shows an approximate curve (dotted line) obtained by determining the voltage-current characteristics with one test bias after replacing the
次に、制御部50は、2次転写電源20から2次転写ローラ8に印加すべき2次転写電圧の目標値(目標電圧)を求める(S113)。つまり、制御部50は、S107でRAM52に書き込まれた目標電流Itargetと、S110又はS112で求めた電圧と電流との関係と、に基づいて、2次転写部N2に記録材Pが無い状態で目標電流Itargetを流すために必要な電圧値Vbを求める。この電圧値Vbは、2次転写部分担電圧に相当する。また、ROM53には、図8に示すような、記録材分担電圧Vpを求めるための情報が格納されている。本実施例では、この情報は、記録材Pの坪量の区分ごとの、雰囲気の水分量と記録材分担電圧Vpとの関係を示す、テーブルデータとして設定されている。なお、制御部50は、環境センサ32により検知される環境情報(温度・湿度)に基づいて雰囲気の水分量を求める。制御部50は、S105で取得したジョブの情報の中に含まれる記録材Pの坪量の情報と、S106で取得した環境情報と、に基づいて、上記テーブルデータから記録材分担電圧Vpを求める。そして、制御部50は、2次転写部N2を記録材Pが通過している際に2次転写電源20から2次転写ローラ8に印加する2次転写電圧Vtrの初期値として、上記VbとVpとを足し合わせたVb+Vpを求め、これをRAM52に書き込む。本実施例では、記録材Pが2次転写部N2に到達するまでに、転写電圧Vtrの初期値を求め、記録材Pが2次転写部N2に到達するタイミングに備える。別法として、通常ATVC(S111、S112)を経た後のS113の処理では、通常ATVC制御において目標電流Itargetを供給した際の検知電圧V1を2次転写分担電圧Vbとして用いて、2次転写電圧Vtrの初期値を求めてもよい。
Next, the
なお、図8に示すような記録材分担電圧Vpを求めるためのテーブルデータは、予め実験などによって求められたものである。ここで、記録材分担電圧(記録材Pの電気抵抗分の転写電圧)Vpは、記録材Pの厚さと関連する情報(坪量)以外にも、記録材Pの表面性によっても変化することがある。そのため、上記テーブルデータは、記録材Pの表面性と関連する情報によっても記録材分担電圧Vpが変わるように設定されていてよい。また、本実施例では、記録材Pの厚さと関連する情報(更には記録材Pの表面性と関連する情報)は、S105で取得されるジョブの情報の中に含まれている。しかし、画像形成装置100に記録材Pの厚さや記録材Pの表面性を検知する測定手段を設け、この測定手段によって得られた情報に基づいて記録材分担電圧Vpを求めるようにしてもよい。
Note that the table data for determining the recording material shared voltage Vp as shown in FIG. 8 is determined in advance through experiments or the like. Here, the recording material shared voltage (transfer voltage corresponding to the electrical resistance of the recording material P) Vp changes not only depending on the thickness of the recording material P and information related to it (basis weight) but also depending on the surface properties of the recording material P. There is. Therefore, the table data may be set so that the recording material shared voltage Vp also changes depending on information related to the surface properties of the recording material P. Further, in this embodiment, information related to the thickness of the recording material P (further information related to the surface properties of the recording material P) is included in the job information acquired in S105. However, the
次に、制御部50は、2次転写部N2を記録材Pが通過している際に通紙部分に流してよい電流の範囲(「通紙部電流範囲(通過部電流範囲)」)を決定する処理を行う(S114)。ROM53には、図9に示すような、画像不良を抑制する観点から2次転写部N2を記録材Pが通過している際に通紙部分に流してよい電流の範囲を求めるための情報が格納されている。本実施例では、この情報は、雰囲気の水分量と、通紙部分に流してよい電流の上限値及び下限値と、の関係を示すテーブルデータとして設定されている。なお、このテーブルデータは、予め実験などによって求められたものである。ここで、通紙部分に流してよい電流の範囲は、記録材Pの幅によって変化する。本実施例では、上記テーブルデータは、A4サイズ相当の幅(297mm)の記録材Pを想定して設定されている。本実施例では、まず、制御部50は、S106で取得した環境情報に基づいて、上記テーブルデータから、A4サイズ相当の通紙部分に流してよい電流の範囲を求める。次に、制御部50は、S105で取得したジョブの情報の中に含まれる記録材Pの幅の情報に基づいて、A4サイズ相当の通紙部分に流してよい電流の範囲を補正する。つまり、上記テーブルデータに基づいて求めた電流の範囲はA4サイズ相当の幅(297mm)に対応するものである。例えば、実際に画像形成に使用する記録材Pの幅がA5縦送り相当の幅(149mm)、すなわち、A4サイズ相当の幅の半分の幅である場合は、次のようにする。つまり、A4サイズに対応する上限値及び下限値がそれぞれ半分になるように、記録材Pの幅に比例した電流の範囲に補正する。
Next, the
なお、画像不良を抑制する観点から通紙部分に流してよい電流の範囲は、環境情報以外にも、記録材Pの厚さ、表面性によっても変化することがある。そのため、上記テーブルデータは、記録材Pの厚さと関連する情報(坪量)、記録材Pの表面性と関連する情報によっても電流の範囲が変化するように設定されていてよい。通紙部分に流してよい電流の範囲は、計算式として設定されていてもよい。また、通紙部分に流してよい電流の範囲は、記録材Pのサイズごとに複数のテーブルデータや計算式として設定されていてもよい。 Note that the range of current that may be applied to the paper passing portion from the viewpoint of suppressing image defects may vary depending on not only environmental information but also the thickness and surface properties of the recording material P. Therefore, the table data may be set such that the current range changes depending on information related to the thickness of the recording material P (basis weight) and information related to the surface properties of the recording material P. The range of current that may be passed through the paper passing portion may be set as a calculation formula. Furthermore, the range of current that may be passed through the paper passing portion may be set as a plurality of table data or calculation formulas for each size of recording material P.
次に、制御部50は、次の各情報に基づいて、非通紙部分に流れる電流(「非通紙部電流(非通過部電流)」)を求める(S115)。S105で取得したジョブの情報の中に含まれる記録材Pの幅の情報、S110又はS112求めた2次転写部N2に記録材Pが無い状態での2次転写部N2の電圧と電流との関係の情報、及びS113で求めた2次転写電圧Vtrの情報である。例えば、2次転写ローラ8の幅が338mmであり、S105で取得した記録材Pの幅がA5縦送り相当の幅(149mm)である場合、非通紙部分の幅は2次転写ローラ8の幅から記録材Pの幅を差し引いた189mmとなる。そして、S113で求めた2次転写電圧Vtrが例えば2500Vであり、S110又はS112で求めた電圧と電流との関係から、該2次転写電圧Vtrに対応する電流が80μAであるものとする。なお、これは、図7に示した2次転写ローラ8の交換後に3点の試験バイアスで求めた電圧電流特性の近似曲線に基づく例である。この場合、上記2次転写電圧Vtrに対応して非通紙部分に流れる電流は、次の比例計算、
80μA×189mm/338mm=44.7μA
から求めることができる。つまり、上記2次転写電圧Vtrに対応する電流80μAを、2次転写ローラ8の幅338mmに対する非通紙部分の幅189mmの割合分だけ小さくする比例計算によって、非通紙部分に流れる電流を求めることができる。
Next, the
80μA×189mm/338mm=44.7μA
It can be found from In other words, the current flowing through the non-sheet passing portion is determined by a proportional calculation in which the current 80 μA corresponding to the secondary transfer voltage Vtr is reduced by the ratio of the width of the non-sheet passing portion, 189 mm, to the width of the
仮に、図7に示した例において、2次転写ローラ8の交換後に1点の試験バイアスで電圧電流特性を求めて交換前の係数A0、B0、C0で補正した近似曲線を用いて、2次転写ローラ8の交換後に非通紙部分に流れる電流を求めた場合を考える。この場合、該近似曲線において2次転写電圧Vtrが2500Vのときの電流が70μAであり、非通紙部分に流れる電流は下記のようになり、上記3点の試験バイアスで求めた近似曲線に基づく値(44.7μA)との間に約5.6μAの差が生じてしまう。
70μA×189mm/338mm=39.1μA
In the example shown in FIG. 7, suppose that after replacing the
70μA×189mm/338mm=39.1μA
次に、制御部50は、2次転写部N2を記録材Pが通過している際の2次転写電流の上限値及び下限値(「2次転写電流範囲」)を求め、求めた2次転写電流範囲をRAM52に記憶させる(S116)。つまり、制御部50は、S114で求めた通紙部電流の上限値及び下限値のそれぞれにS115で求めた非通紙部電流を足し合わせ、2次転写電流範囲を求める。例えば、A4サイズ相当の幅に対応する通紙部分に流してよい電流の範囲の上限値が40μA、下限値が30μAの場合について考える。この場合、実際に画像形成に使用する記録材Pの幅がA5縦送り相当の幅であるときは、通紙部分に流してよい電流の範囲の上限値は20μA、下限値は15μAとなる。そして、S115で求めた非通紙部分に流れる電流が上記例のように44.7μAであるときは、2次転写電流範囲の上限値は64.7μA、下限値は59.7μAとなる。
Next, the
このように、2次転写部N2の電気抵抗に関する情報を検知することで、非通紙部分に流れる電流を精度よく求めることができる。そして、通紙部分に流してよい電流範囲と非通紙部分に流れる電流とを足し合わせた電流をリミッタ制御における2次転写電流範囲として設定する。これにより、様々な状況やユーザーの使用状況で変動する2次転写部N2及び記録材Pの電気抵抗、記録材Pのサイズ、記録材Pの厚さなどによらず、適切な画像を出力することが可能となる。 In this way, by detecting information regarding the electrical resistance of the secondary transfer portion N2, it is possible to accurately determine the current flowing through the non-sheet passing portion. Then, the current that is the sum of the current range that is allowed to flow through the sheet passing portion and the current flowing through the non-sheet passing portion is set as the secondary transfer current range in limiter control. As a result, an appropriate image can be output regardless of the electrical resistance of the secondary transfer portion N2 and the recording material P, the size of the recording material P, the thickness of the recording material P, etc., which vary depending on various situations and user usage conditions. becomes possible.
次に、制御部50は、2次転写部N2に記録材Pが到達してから2次転写部N2に記録材Pが存在する間、2次転写電圧Vtrを印加した際の2次転写電流を電流検知回路21により検知する(S117)。また、制御部50は、検知した2次転写電流値と、S116で求めた2次転写電流範囲とを比較し、2次転写電源20が出力する2次転写電圧Vtrを必要に応じて補正する(S118)。つまり、制御部50は、検知した2次転写電流値がS116で求めた2次転写電流範囲の値(下限値以上かつ上限値以下)の場合は、2次転写電源20が出力している2次転写電圧Vtrを変えずにそのまま維持する(S119)。一方、制御部50は、検知した2次転写電流値がS116で求めた2次転写電流範囲から外れている(下限値未満又は上限値を超える)場合は、該2次転写電流範囲の値となるように2次転写電源20が出力する2次転写電圧Vtrを補正する(S120)。本実施例では、上限値を超えている場合は、2次転写電圧Vtrを低下させて、2次転写電流が上限値を下回った時点で2次転写電圧Vtrの補正を止め、その時点の2次転写電圧Vtrを維持する。本実施例では、2次転写電圧Vtrは、所定の変更幅ΔVpで段階的に低下させる。また、本実施例では、下限値を下回っている場合は、2次転写電圧Vtrを上昇させて、2次転写電流が下限値を上回った時点で2次転写電圧Vtrの補正を止め、その時点の2次転写電圧Vtrを維持する。本実施例では、2次転写電圧Vtrは、所定の変更幅ΔVpで段階的に上昇させる。本実施例では、S117~S120の動作は、所定の検知時間(電流を検知する期間)と、所定の応答時間(電圧を変更する期間)と、を交互に繰り返すようにして行う。また、この検知時間と応答時間とを2次転写部N2に記録材Pがある間(より詳細には記録材Pの画像形成領域が2次転写部N2を通過している間)繰り返し行う。これにより、2次転写部N2を記録材Pが通過している際に検知される2次転写電流がS113で求めた2次転写電流範囲に収まるように、2次転写電圧Vtrが補正されていく。
Next, the
ここで、リミッタ制御における2次転写電圧の変更幅ΔVpは、例えば、次のようにして設定することができる。濃度ムラを抑制する観点などから、記録材Pの単位搬送距離あたりの2次転写電流の変更量を予め設定することができる。また、この記録材Pの単位搬送距離あたりの2次転写電流の変更量と、記録材Pの搬送速度と、2次転写電流のサンプリング時間とから、1回の2次転写電圧の変更による2次転写電流の変更量を設定することができる。そして、1回あたりの2次転写電圧の変更量である変更幅ΔVpは、この2次転写電流の変更量に相当する2次転写電圧の変更量に設定することができる。この場合、1回あたりの2次転写電流の変更量の情報を予め設定してROM53に格納しておくことができる。そして、制御部50は、ATVC制御により求めた電圧電流特性を用いて、上記2次転写電流の変更量から1回あたりの2次転写電圧の変更量である変更幅ΔVpを求めることができる。つまり、ATVC制御により求めた2次転写部N2の電気抵抗に関する情報に応じて、所定の2次転写電流の変更量に相当する2次転写電圧の変更量である変更幅ΔVpを求める。これにより、急激な2次転写電流の変化を抑制して、濃度ムラを抑制することが可能となる。
Here, the change width ΔVp of the secondary transfer voltage in limiter control can be set, for example, as follows. From the viewpoint of suppressing density unevenness, the amount of change in the secondary transfer current per unit transport distance of the recording material P can be set in advance. In addition, from the amount of change in the secondary transfer current per unit conveyance distance of the recording material P, the conveyance speed of the recording material P, and the sampling time of the secondary transfer current, the The amount of change in the next transfer current can be set. The change width ΔVp, which is the amount of change in the secondary transfer voltage per time, can be set to the amount of change in the secondary transfer voltage that corresponds to the amount of change in the secondary transfer current. In this case, information on the amount of change in the secondary transfer current per time can be set in advance and stored in the
また、別法として、ATVC制御により求めた電圧電流特性を用いて、検知電流と2次転写電流範囲の下限値(下限値を下回っていた場合)又は上限値(上限値を上回っていた場合)との差分に相当する変更幅ΔVpを求めてもよい。つまり、ATVC制御により求めた2次転写部N2の電気抵抗に関する情報に応じて、検知電流と2次転写電流範囲の下限値又は上限値との差分を無くすことのできる変更幅ΔVpを求めることができる。これにより、1回の2次転写電圧の変更により、2次転写電流を2次転写電流範囲付近(典型的には下限値又は上限値)まで補正することができる。なお、この場合、2次転写電流範囲の上限値又は下限値との差分を無くすのに足る電圧よりも大きい電圧を変更幅ΔVpとしてもよい。また、この場合、2次転写電流を十分に所定の電流範囲付近まで補正できれば、制御の誤差などにより、補正後の2次転写電圧により供給される2次転写電流が所定の電流範囲から十分に小さい範囲で外れることがあってもよい。 Alternatively, using the voltage-current characteristics determined by ATVC control, the lower limit value (if it is below the lower limit value) or the upper limit value (if it exceeds the upper limit value) of the detection current and secondary transfer current range. You may also obtain a change width ΔVp corresponding to the difference between the two. In other words, it is possible to determine the change width ΔVp that can eliminate the difference between the detection current and the lower limit value or upper limit value of the secondary transfer current range, according to the information regarding the electrical resistance of the secondary transfer portion N2 determined by ATVC control. can. Thereby, by changing the secondary transfer voltage once, the secondary transfer current can be corrected to around the secondary transfer current range (typically, the lower limit value or the upper limit value). In this case, the change width ΔVp may be set to a voltage larger than a voltage sufficient to eliminate the difference between the upper limit value and the lower limit value of the secondary transfer current range. In this case, if the secondary transfer current can be sufficiently corrected to around the predetermined current range, the secondary transfer current supplied by the corrected secondary transfer voltage will be sufficiently within the predetermined current range due to control errors, etc. It may deviate within a small range.
その後、制御部50は、ジョブの全ての画像を記録材Pに転写して出力し終えるまで、S117~S120の処理を繰り返す(S121)。
After that, the
なお、ここでは、本発明の説明の便宜上、ジョブの開始前に2次転写ローラ8の交換を行う場合の手順について説明したが、ジョブの開始前に2次転写ローラ8の交換が行われない場合は、制御部50は、S104以降の処理を行えばよい。
Note that here, for convenience of explanation of the present invention, the procedure for replacing the
このように、本実施例では、画像形成装置100は、記録材Pが転写部N2を通過している際に、前記転写部材に印加する電圧が所定電圧となるように定電圧制御する制御部50を備えている。この制御部50は、電流検知部21の検知結果が所定範囲内となるように電流検知部21の検知結果に基づいて転写部材8に印加する電圧を制御する。また、画像形成装置100は、転写部材8が交換されたことを示す交換情報を取得する取得手段31を有する。また、制御部50は、転写部N2に記録材Pが無い状態で、転写部材8に少なくとも1水準の試験電圧又は試験電流を供給し、その際の電源20が出力する電圧及び電流検知部21により検知される電流の情報を取得する第1の試験モードを実行し、該第1の試験モードで取得した上記情報に基づいて少なくとも画像形成時の上記所定電圧(転写電圧の目標電圧)を設定可能である。それと共に、制御部50は、転写部N2に記録材Pが無い状態で、転写部材8に複数水準の試験電圧又は試験電流を供給し、その際の電源20が出力する電圧及び電流検知部21により検知される電流の情報を取得する第2の試験モードを実行し、該第2の試験モードで取得した上記情報に基づいて画像形成時の上記所定電圧及び上記所定範囲(リミッタ制御の転写電流範囲)を設定可能である。ここで、第2の試験モードにおける少なくとも1水準の試験電圧又は試験電流を供給する際に電源20が出力する電圧の絶対値は、第1の試験モードにおける試験電圧又は試験電流を供給する際に電源20が出力する電圧の絶対値のうち最も大きい値よりも大きい。そして、制御部50は、取得手段31により交換情報が取得された場合には、転写部材8の交換後の最初の画像形成よりも前に第2の試験モードを実行し、該第2の試験モードで取得した上記情報に基づいて該最初の画像形成時の上記所定電圧及び上記所定範囲を設定する。より詳細には、第2の試験モードにおける上記少なくとも1水準の試験電圧又は試験電流を供給する際に電源20が出力する電圧の絶対値は、該第2の試験モードの実行後の最初に行われる画像形成ジョブで設定される上記所定電圧の絶対値の80%以上かつ電源20の出力可能電圧の絶対値以下である。本実施例では、制御部50は、転写部材8の交換後の最初の第2の試験モードを、該交換後の最初の画像形成を行うジョブを開始する際の準備動作時に実行する。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施例では、制御部50は、第2の試験モードで取得した上記情報に基づいて電圧電流特性を取得し、該電圧電流特性に基づいて転写部N2に記録材Pが無い状態で転写部材8に所定の電流を供給するための電圧値を取得し、該電圧値に基づいて上記所定電圧を設定する。これと共に、制御部50は、該電圧電流特性に基づいて転写部N2に記録材Pが無い状態で転写部材8に所定の電圧が印加された場合に転写部材8に流れる電流値を取得し、該電流値に基づいて上記所定範囲を設定する。また、本実施例では、制御部50は、第1の試験モードよりも前に実行された第2の試験モードで取得した電圧電流特性を該第1の試験モードで取得した上記情報に基づいて補正し、該補正後の電圧電流特性に基づいて転写部N2に記録材Pが無い状態で転写部材8に所定の電流を供給するための電圧値を取得し、該電圧値に基づいて上記所定電圧を設定する。また、本実施例では、制御部50は更に、第1の試験モードよりも前に実行された第2の試験モードで取得した電圧電流特性を該第1の試験モードで取得した上記情報に基づいて補正し、該補正後の電圧電流特性に基づいて転写部N2に記録材Pが無い状態で転写部材8に所定の電圧が印加された場合に転写部材8に流れる電流値を取得し、該電流値に基づいて上記所定範囲を設定する。本実施例では、S109、S110の処理が第1の試験モードに相当する。また、本実施例では、S111、S112の処理が第2の試験モードに相当する。
Further, in this embodiment, the
なお、第2の試験モードは、2次転写ローラ8の交換後の最初の画像形成よりも前の他、例えば次のような場合にも実行することができる。例えば、画像形成装置100の電源投入後の最初の画像形成前に実行することができる。また、前回の第2の試験モードの実行からの2次転写ローラ8の使用量と相関する指標値が所定の条件を満たす(例えば所定の閾値を超える)場合に実行することができる。また、前回の第2の試験モードの実行時からの環境(温度、湿度、あるいは絶対水分量)の変化が所定の条件を満たす(例えば所定の閾値を超える)場合に実行することができる。これらの場合には、2次転写ローラ8の電気抵抗が比較的大きく変化していることが考えられるからである。
Note that the second test mode can be executed not only before the first image formation after replacing the
また、本実施例では、第1の試験モードの結果に基づいて、2次転写電圧の目標電圧を設定すると共に、第2の試験モードの結果を補正してリミッタ制御の2次転写電流範囲を設定したが、本発明はこれに限定されるものではない。第1の試験モードの結果に基づいて該第1の試験モードに後続する2次転写電圧の目標電圧を設定し、該第1の試験モードに後続する画像形成時のリミッタ制御の2次転写電流範囲については該第1の試験モードよりも前に設定されたものを用いてもよい。 Furthermore, in this embodiment, the target voltage of the secondary transfer voltage is set based on the results of the first test mode, and the secondary transfer current range of limiter control is adjusted by correcting the results of the second test mode. However, the present invention is not limited thereto. A target voltage for a secondary transfer voltage subsequent to the first test mode is set based on the results of the first test mode, and a secondary transfer current for limiter control during image formation subsequent to the first test mode is set. As for the range, one set before the first test mode may be used.
以上説明したように、本実施例では、2次転写ローラ8の交換後の最初の画像形成よりも前に多点ATVC制御(第2の試験モード)を実行し、その結果に基づいて2次転写電圧の目標電圧及びリミッタ制御の2次転写電流範囲を設定する。この多点ATVC制御では、少なくとも3水準の試験バイアスを用いて2次転写部N2の電気抵抗に関する情報を取得する。一方、2次転写ローラ8が交換されていない場合には、通常ATVC制御(第1の試験モード)を実行し、その結果に基づいて少なくとも2次転写電圧の目標電圧を設定する。更に、通常ATVC制御の結果に基づいて、多点ATVC制御の結果を補正してリミッタ制御の2次転写電流範囲を設定してもよい。この通常ATVC制御における最も大きい試験バイアスの電圧の絶対値は、多点ATVC制御における少なくとも1水準の試験バイアスの電圧の絶対値よりも小さい。これにより、2次転写ローラ8の寿命が短くなることを抑制しつつ、2次転写ローラ8の交換後の最初の画像形成におけるリミッタ制御の2次転写電流範囲を精度よく求めることができる。また、2次転写ローラ8の交換後に1つの第2の試験モードで2次転写電圧の目標電圧とリミッタ制御の2次転写電流範囲とを設定することで、これらを個別の試験モードで設定する場合よりも、制御を簡略化し、制御にかかる時間を短くすることができる。
As explained above, in this embodiment, multi-point ATVC control (second test mode) is executed before the first image formation after replacing the
[実施例2]
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例1の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例1の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例1と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
[Example 2]
Next, other embodiments of the present invention will be described. The basic configuration and operation of the image forming apparatus of this embodiment are the same as those of the image forming apparatus of the first embodiment. Therefore, in the image forming apparatus of this embodiment, elements having the same or corresponding functions or configurations as those of the image forming apparatus of
実施例1では、通常ATVC制御において、1水準の試験バイアスを用いて2次転写部N2の電気抵抗に関する情報を取得した。これに対して、通常ATVC制御で複数水準の試験バイアスを用いて2次転写部N2の電気抵抗に関する情報を取得することも可能である。次のような場合に、2水準以上(例えば2~3水準)の試験バイアスを用いて2次転写部N2の電気抵抗に関する情報(電圧電流特性)を取得することが望ましい場合がある。例えば、両面画像形成のジョブ、複数の異なる種類の記録材Pに画像を形成するジョブ、カラー画像形成と白黒画像形成との切り替えを含むジョブなど、目標電流をジョブの実行中に変更するジョブを実行する場合などである。 In Example 1, information regarding the electrical resistance of the secondary transfer portion N2 was obtained using one level of test bias in normal ATVC control. On the other hand, it is also possible to obtain information regarding the electrical resistance of the secondary transfer portion N2 by using a plurality of levels of test bias under normal ATVC control. In the following cases, it may be desirable to obtain information regarding the electrical resistance (voltage-current characteristics) of the secondary transfer portion N2 using two or more levels (for example, two to three levels) of test bias. For example, jobs that change the target current during job execution, such as double-sided image formation jobs, jobs that form images on multiple different types of recording materials P, and jobs that include switching between color image formation and monochrome image formation, etc. For example, when executing.
通常ATVC制御において複数水準の試験バイアスを用いる場合、試験バイアスの電流値は目標電流Itargetに近い電流値に設定することが好ましい。これは、例えば毎回のジョブの前回転工程時など、高い頻度で2次転写ローラ8に大きな電流、電圧を供給すると、2次転写ローラ8の電気抵抗の上昇が進み、2次転写ローラ8の寿命が短くなるからである。
When using multiple levels of test bias in normal ATVC control, it is preferable to set the current value of the test bias to a current value close to the target current Itarget. This is because if a large current or voltage is supplied to the
図10は、次の2つの近似曲線を示すグラフ図である。1つは、2次転写ローラ8の交換後に目標電流Itarget付近の3点の試験バイアスで電圧電流特性を求めて交換前の係数A0、B0、C0で補正した近似曲線(点線)である。他の1つは、2次転写ローラ8の交換後に目標電流Itargetに対して大きく振った3点の試験バイアスで求めた近似曲線(実線)である。両近似曲線は、目標電流Itargetに近い3点の試験バイアス付近での差は小さいが、その試験バイアスよりも電流(又は電圧)が大きくなるにつれて、また電流(又は電圧)が小さくなるにつれて差が大きくなる。そのため、2次転写ローラ8を交換した場合に試験バイアスを目標電流に対して大きく振って係数A0、B0、C0を新たに取得しなければ、正しく電圧電流特性を求めることができない。なお、図10において、目標電流付近の3点の試験バイアスは電圧値が約1300V、約1425V、約1550Vであり、目標電流に対して大きく振った3点の試験バイアスは電圧値が約380V、約1590V、約2600Vである。
FIG. 10 is a graph diagram showing the following two approximate curves. One is an approximate curve (dotted line) in which the voltage-current characteristics are determined using test bias at three points near the target current Itarget after replacing the
図11は、本実施例における2次転写電圧の制御の手順の概略を示すフローチャート図である。図11は、本発明の説明の便宜上、ジョブの開始前に2次転写ローラ8の交換を行う場合の手順を例として示している。
FIG. 11 is a flowchart showing an outline of the procedure for controlling the secondary transfer voltage in this embodiment. For convenience of explanation of the present invention, FIG. 11 shows an example of a procedure for replacing the
S201~S208の処理は、図4に示す実施例1におけるS101~S108の処理と同じであるので説明を省略する。 The processing from S201 to S208 is the same as the processing from S101 to S108 in the first embodiment shown in FIG. 4, so the explanation will be omitted.
制御部50は,S208で2次転写ローラ8が交換されたことを示す情報が記録されていると判断した場合、中間転写ベルト7上のトナー像、及びトナー像が転写される記録材Pが2次転写部N2に到達する前に、次のようにして2次転写部N2の電気抵抗に関する情報を取得する(S209)。本実施例では、この場合、粗多点ATVC制御(「粗多点抵抗情報取得処理」)により2次転写部N2(本実施例では主に2次転写ローラ8)の電気抵抗に関する情報を取得する。つまり、2次転写ローラ8と中間転写ベルト7とが接触させられた状態で、2次転写電源20から2次転写ローラ8に、少なくとも3水準、かつ、2次転写電源20が出力可能な電圧の絶対値の上限付近及び下限付近を含む試験バイアスを供給する。なお、上記上限付近の試験バイアスと上記下限付近の試験バイアスとの間の少なくとも1水準の試験バイアスは、目標電流付近に設定することが望ましい。そして、所定の電圧を供給している際の電流値、又は所定の電流を供給している際の電圧値を検知する。特に、本実施例では、この場合の試験バイアスとして、3水準の試験電圧を用いた(図10参照)。
If the
なお、本実施例では、粗多点ATVC制御における試験バイアスは3水準としたが、これに限定されるものではなく、例えば5水準などより多い水準であってもよい。この水準の数は、十分な精度で電圧電流特性を取得できること、制御にかかる時間を必要以上に長くしないことなどの観点から適宜選択できるが、典型的には10水準以下で十分である場合が多い。ただし、粗多点ATVC制御(第2の試験モード)における少なくとも1水準の試験バイアスの電圧の絶対値は、後述する通常ATVC制御(第1の試験モード)における最も大きい試験バイアスの電圧の絶対値よりも大きくする。より詳細には、粗多点ATVC制御(第2の試験モード)における少なくとも1水準の試験バイアスの電圧の絶対値は、該粗多点ATVC制御(第2の試験モード)に後続する画像形成時の2次転写電圧の目標電圧の絶対値の80%以上かつ2次転写電源20の出力可能電圧(保証電圧)の絶対値以下とする。なお、本実施例における粗多点ATVC制御は、実質的に実施例1における多点ATVC制御と同じである。
In this embodiment, the test bias in the coarse multi-point ATVC control is set to three levels, but is not limited to this, and may be more than five levels, for example. The number of levels can be selected as appropriate from the viewpoints of obtaining voltage-current characteristics with sufficient accuracy and not making the control time longer than necessary, but typically 10 levels or less may be sufficient. many. However, the absolute value of the voltage of at least one level of test bias in coarse multipoint ATVC control (second test mode) is the absolute value of the voltage of the largest test bias in normal ATVC control (first test mode), which will be described later. Make it bigger than. More specifically, the absolute value of the voltage of at least one level of test bias in the coarse multi-point ATVC control (second test mode) is determined during image formation subsequent to the coarse multi-point ATVC control (second test mode). 80% or more of the absolute value of the target voltage of the secondary transfer voltage and less than or equal to the absolute value of the output possible voltage (guaranteed voltage) of the secondary
次に、制御部50は、電圧をV、電流をIとしたときに、上記3点の検知結果に基づく電圧電流特性を前述の式1に示す2次多項式で近似する。このとき、実施例1と同様に、制御部50は、前述の式1中の各係数A0、B0、C0を最小二乗法により算出し、RAM52に記憶させる(すでに各係数が記憶されている場合はその値を更新する)(S210)。
Next, when the voltage is V and the current is I, the
一方、制御部50は、S208で2次転写ローラ8が交換されたことを示す情報が記録されていないと判断した場合、中間転写ベルト7上のトナー像、及びトナー像が転写される記録材Pが2次転写部N2に到達する前に、次のようにして2次転写部N2の電気抵抗に関する情報を取得する。本実施例では、この場合、S207で取得した目標電流Itarget付近の少なくとも2水準の試験バイアスを用いる通常ATVC制御(「多点抵抗情報取得処理」)により2次転写部N2(本実施例では主に2次転写ローラ8)の電気抵抗に関する情報を取得する。つまり、本実施例では、2次転写ローラ8と中間転写ベルト7とが接触させられた状態で、2次転写電源20から2次転写ローラ8に、3水準の試験電流I1、I2、I3を供給する。
On the other hand, if the
ここで、この通常ATVC制御での目標電流Itarget付近の試験バイアスは、例えば、電流の絶対値が目標電流Itarget±20μA以内、典型的には±10μA以内である。また、この通常ATVC制御での目標電流Itarget付近の試験バイアスは、例えば、電圧の絶対値が目標電流Itargetに対応する電圧(Vb)±500V以内、典型的には±200V以内である。なお、本実施例では、通常ATVC制御における試験バイアスは3水準としたが、これに限定されるものではなく、例えば5水準などより多い水準であってもよい。この水準の数は、十分な精度で目標電流Itarget付近の電圧電流特性を取得できること、制御にかかる時間を必要以上に長くしないことなどの観点から適宜選択できるが、典型的には10水準以下で十分である場合が多い。 Here, the test bias near the target current Itarget in this normal ATVC control is such that, for example, the absolute value of the current is within ±20 μA of the target current Itarget, typically within ±10 μA. Further, the test bias near the target current Itarget in this normal ATVC control is such that, for example, the absolute value of the voltage is within ±500V, typically within ±200V of the voltage (Vb) corresponding to the target current Itarget. Note that in this embodiment, the test bias in normal ATVC control is set to three levels, but it is not limited to this, and more levels such as five levels may be used, for example. The number of levels can be selected as appropriate from the viewpoint of being able to obtain the voltage-current characteristics near the target current ITarget with sufficient accuracy and not making the control time longer than necessary, but typically it is 10 levels or less. Often enough.
次に、制御部50は、次のようにして、粗多点ATVC制御で取得した電圧電流特性を補正する(S212)。まず、制御部50は、上記3点の試験電流I1、I2、I3と検知電圧V1、V2、V3とから直線近似することで、目標電流Itargetに対応する2次転写部分担電圧Vbを求める。次に、制御部50は、目標電流Itargetと、2次転写部分担電圧Vbと、RAM52に記憶されている粗多点ATVC制御で取得した係数A0、B0、C0と、に基づいて、前述の式1の電圧電流特性を前述の式2のように補正する。このとき、本実施例では、制御部50は、前述の式2中の各係数A1、B1、C1を、それぞれ下記式6、式7、式8から求める。なお、前述の式1(各係数A0、B0、C0での近似式)において電圧V=Vbとした時の電流値をI0とする。
A1=(Itarget/I0)×A0
=(Itarget/(A0×Vb2+B0×Vb+C0))×A0 ・・・式6
B1=(Itarget/I0)×B0
=(Itarget/(A0×Vb2+B0×Vb+C0))×B0 ・・・式7
C1=(Itarget/I0)×C0
=(Itarget/(A0×Vb2+B0×Vb+C0))×C0 ・・・式8
Next, the
A1=(Itarget/I0)×A0
=(Itarget/(A0×Vb 2 +B0×Vb+C0))×A0...Formula 6
B1=(Itarget/I0)×B0
=(Itarget/(A0×Vb 2 +B0×Vb+C0))×B0...
C1=(Itarget/I0)×C0
=(Itarget/(A0×Vb 2 +B0×Vb+C0))×C0...
つまり、目標電流Itargetと、通常ATVC制御で得た近似直線から求めた2次転写部分担電圧Vb(目標電流Itargetに対応する電圧)を式1に適用して求めた電流値I0と、の比を用いて、式1を補正して式2の電圧電流特性を求める。
In other words, the ratio between the target current Itarget and the current value I0 obtained by applying the secondary transfer partial charge voltage Vb (voltage corresponding to the target current Itarget) obtained from the approximate straight line obtained by normal ATVC control to
S213~S221の処理は、図4に示す実施例1におけるS113~S121の処理と同様であるので説明を省略する。ただし、本実施例では、通常ATVC制御(S211、S212)を経た後のS213の処理では、上述のように通常ATVC制御で得た近似直線から求めた2次転写部分担電圧Vbを用いて、2次転写電圧Vtrの初期値を求める。 The processing from S213 to S221 is the same as the processing from S113 to S121 in the first embodiment shown in FIG. 4, so the description thereof will be omitted. However, in this embodiment, in the process of S213 after the normal ATVC control (S211, S212), the secondary transfer partial charge voltage Vb obtained from the approximate straight line obtained in the normal ATVC control as described above is used. An initial value of the secondary transfer voltage Vtr is determined.
このように、本実施例では、制御部50は、第1の試験モードにおいて転写部材8に複数水準の試験電圧又は試験電流を供給して取得した電圧及び電流の情報に基づいて電圧電流特性を取得し、該電圧電流特性に基づいて転写部N2に記録材が無い状態で転写部材8に所定の電流を供給するための電圧値を取得し、該電圧値に基づいて所定電圧(転写電圧の目標電圧)を設定する。本実施例では、S209、S210の処理が第1の試験モードに相当する。また、本実施例では、S211、S212の処理が第2の試験モードに相当する。
As described above, in the present embodiment, the
以上説明したように、本実施例では、2次転写ローラ8の交換後の最初の画像形成よりも前に粗多点ATVC制御(第2の試験モード)を実行し、その結果に基づいて2次転写電圧の目標電圧及びリミッタ制御の2次転写電流範囲を設定する。この粗多点ATVC制御では、少なくとも3水準、かつ、2次転写電源20が出力可能な電圧の絶対値の上限付近及び下限付近を含む試験バイアスを用いて2次転写部N2の電気抵抗に関する情報を取得する。一方、2次転写ローラ8が交換されていない場合には、複数水準の試験バイアスを用いた通常ATVC制御(第1の試験モード)を実行し、その結果に基づいて少なくとも2次転写電圧の目標電圧を設定する。更に、通常ATVC制御の結果に基づいて、粗多点ATVC制御の結果を補正してリミッタ制御の2次転写電流範囲を設定してもよい。この通常ATVC制御における最も大きい試験バイアスの電圧の絶対値は、粗多点ATVC制御における少なくとも1水準の試験バイアスの電圧の絶対値よりも小さい。これにより、実施例1と同様の効果が得られると共に、通常ATVC制御による目標電流に対応する目標電圧の設定精度が向上する。
As explained above, in this embodiment, coarse multi-point ATVC control (second test mode) is executed before the first image formation after replacing the
[実施例3]
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例1の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例1の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例1と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
[Example 3]
Next, other embodiments of the present invention will be described. The basic configuration and operation of the image forming apparatus of this embodiment are the same as those of the image forming apparatus of the first embodiment. Therefore, in the image forming apparatus of this embodiment, elements having the same or corresponding functions or configurations as those of the image forming apparatus of
実施例1、2では、制御部50は、2次転写ローラ8の交換後の最初の第2の試験モードを、該交換後の最初の画像形成を行うジョブを開始する際の準備動作時に実行した。本実施例では、制御部50は、2次転写ローラ8の交換後の最初の第2の試験モードを、該交換後の最初の画像形成を行うジョブの開始指示が入力される前に実行する。
In
図12は、2次転写ローラ8が交換されたことを示す情報が取得された直後に2次転写部N2の電気抵抗に関する情報を取得する場合の手順の概略を示すフローチャート図である。
FIG. 12 is a flowchart schematically showing a procedure for acquiring information regarding the electrical resistance of the secondary transfer portion N2 immediately after acquiring information indicating that the
まず、制御部50は、2次転写ローラ8が交換されたことを示す情報を取得する(S301)。なお、本実施例においても、実施例1と同様にして2次転写ローラ8の交換が行われる。また、本実施例においても、実施例1と同様に、操作者により操作部31に表示される2次転写ローラ8の交換を実施したことを入力するためのボタン(図示せず)が操作されることで、制御部50に2次転写ローラ8が交換されたことを示す信号が入力される。そして、制御部50は、2次転写ローラ8が交換されたことを示す情報を取得すると、カウンタ54に保存されている2次転写ローラ8の使用履歴情報をクリア(本実施例では画像形成枚数のカウント値を0にリセット)する(S302)。
First, the
次に、制御部50は、実施例2で説明したものと同様の粗多点ATVC制御を実行し(S303)、2次転写部N2の電気抵抗に関する情報を取得する(S304)。そして、制御部50は、実施例2と同様にして粗多点ATVC制御での検知結果を前述の式1に示す2次多項式で近似し、該式1中の各係数A0、B0、C0をRAM52に記憶させる(すでに各係数が記憶されている場合はその値を更新する)(S305)。このように、本実施例では、制御部50は、2次転写ローラ8の交換後の最初の第2の試験モードを、取得手段たる操作部31により交換情報が取得されたことに連動して、該交換後の最初の画像形成を行うジョブの開始指示が入力される前に実行する。ただし、これに限定されるものではない。例えば、2次転写ローラ8の交換を実施したことを入力するためのボタンとは別に操作部31に表示される、粗多点ATVC制御の実施を指示するためのボタンを操作者が操作することで、第2の試験モードが実行されるようになっていてもよい。
Next, the
その後、最初の画像形成前には、上記2次転写ローラ8の交換直後の粗多点ATVC制御で得た電圧電流特性を用いて、実施例1、2で説明したのと同様にして2次転写電圧の目標電圧及びリミッタ制御の2次転写電流範囲を設定することができる。つまり、その最初の画像形成を行うジョブの開始指示が入力された後、最初の画像形成を行うまでの間に粗多点ATVC制御などの第2の試験モードを実行する必要はない。
Thereafter, before the first image formation, the
なお、上記2次転写ローラ8の交換直後の粗多点ATVC制御の後の最初の画像形成前に、実施例1、2で説明したのと同様の通常ATVC制御を実行してもよい。その場合、実施例1、2で説明したのと同様、その通常ATVC制御の結果に基づいて、上記2次転写ローラ8の交換直後の粗多点ATVC制御で得た電圧電流特性を補正して用いることができる。
Note that normal ATVC control similar to that described in
以上説明したように、本実施例では、2次転写ローラ8の交換直後に、該交換後の最初の画像形成を行うジョブの開始指示が入力される前に、粗多点ATVC制御(第2の試験モード)を実行して2次転写部N2の電気抵抗に関する情報を取得する。これにより、実施例1、2と同様の効果が得られると共に、2次転写ローラ8の交換後の最初の画像形成を行うジョブの開始時の準備動作を簡略化することができる。
As described above, in this embodiment, immediately after replacing the
[その他]
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
[others]
Although the present invention has been described above with reference to specific examples, the present invention is not limited to the above-mentioned examples.
リミッタ制御は、電流の上限値及び下限値のうちいずれか一方のみを設けて行うこともできる。例えば、標準的な記録材よりも電気抵抗が大きい記録材が用いられ、転写電流が下限値を下回ることが多いことがわかっている場合などには、下限値のみを設けることができる。逆に、標準的な記録材よりも電気抵抗が小さい記録材が用いられ、転写電流が上限値を上回ることが多いことがわかっている場合などには、上限値のみを設けることができる。つまり、リミッタ制御において転写電流が所定範囲内となるようにするとは、下限値以上の電流とすること、上限値以下の電流とすること、及び下限値以上かつ上限値以下とすることを包含するものである。 Limiter control can also be performed by providing only one of the upper limit and lower limit of current. For example, if a recording material having a higher electrical resistance than a standard recording material is used and it is known that the transfer current is often less than the lower limit value, only the lower limit value can be provided. On the other hand, if a recording material having a lower electrical resistance than a standard recording material is used and it is known that the transfer current often exceeds the upper limit value, only the upper limit value can be provided. In other words, for the transfer current to be within a predetermined range in limiter control, the current must be greater than or equal to the lower limit value, the current must be less than or equal to the upper limit value, and the current must be greater than or equal to the lower limit value and less than or equal to the upper limit value. This includes the following.
また、転写部材が交換されたことを示す交換情報を取得する取得手段は、操作者が操作する操作部に限定されるものではない。例えば、該取得手段として、転写部材が交換されたことを自動的に検知する検知手段(機械的、電気的、磁気的などの任意の動作原理に基づいて転写部材の着脱を検知するセンサなど)を画像形成装置に設けてもよい。 Further, the acquisition means for acquiring exchange information indicating that the transfer member has been exchanged is not limited to the operation unit operated by the operator. For example, as the acquisition means, a detection means that automatically detects that the transfer member has been replaced (such as a sensor that detects attachment and detachment of the transfer member based on any operating principle such as mechanical, electrical, magnetic, etc.) may be provided in the image forming apparatus.
また、上述の実施例では、記録材は、搬送方向と略直交する方向における転写部材の中央を基準として搬送されたが、これに限定されるものではなく、例えば一方の端部側を基準として搬送される構成とされていてもよく、本発明を等しく適用することができる。 Further, in the above-described embodiment, the recording material was conveyed with reference to the center of the transfer member in the direction substantially perpendicular to the conveyance direction, but the present invention is not limited to this. For example, the recording material was conveyed with reference to one end side. It may be configured to be transported, and the present invention is equally applicable thereto.
また、本発明は、画像形成部を一つだけ有するモノクロ画像形成装置にも等しく適用することができる。この場合、本発明は、感光ドラムなどとされる像担持体から記録材にトナー像が転写される転写部に関して適用されることになる。 Further, the present invention is equally applicable to a monochrome image forming apparatus having only one image forming section. In this case, the present invention is applied to a transfer section where a toner image is transferred from an image carrier such as a photosensitive drum to a recording material.
7 中間転写ベルト
8 2次転写ローラ
20 2次転写電源
21 電流検知回路
22 電圧検知回路
31 操作部
50 制御部
7
Claims (11)
電圧が印加されて前記像担持体に担持されたトナー像を転写部において記録材へ転写する転写部材と、
前記転写部材に電圧を印加する電源と、
前記転写部材に流れる電流を検知する電流検知部と、
前記電源を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、記録材が前記転写部を通過している際に、前記電流検知部の検知結果が上限値及び下限値のうちの少なくとも1つによって規定される所定範囲内である場合は、前記電源から印加される前記電圧が目標電圧となるように定電圧制御を実行し、記録材が前記転写部を通過している際に、前記検知結果が前記所定範囲外である場合は、前記検知結果が前記所定範囲内となるように前記目標電圧を調整し、調整された目標電圧で前記定電圧制御を実行する画像形成装置において、
前記転写部材が交換されたことを示す交換情報を取得する取得手段を有し、
前記制御部は、前記転写部に記録材が無い状態で、前記転写部材に少なくとも1水準の試験電圧又は試験電流を供給し、前記試験電圧が供給された際に前記電流検知部により検知される電流又は前記試験電流が供給された際に前記電源から出力される電圧の情報を取得する第1の試験モードを実行し、該第1の試験モードで取得した前記情報に基づいて少なくとも前記目標電圧を設定可能であると共に、前記転写部に記録材が無い状態で、前記転写部材に複数水準の試験電圧又は試験電流を供給し、前記試験電圧が供給された際に前記電流検知部により検知される電流又は前記試験電流が供給された際に前記電源から出力される電圧の情報を取得する第2の試験モードを実行し、該第2の試験モードで取得した前記情報に基づいて前記目標電圧及び前記所定範囲を設定可能であり、
前記第2の試験モードにおける少なくとも1水準の前記試験電圧又は前記試験電流を供給する際に前記電源が出力する電圧の絶対値は、前記第1の試験モードにおける前記試験電圧又は前記試験電流を供給する際に前記電源が出力する電圧の絶対値のうち最も大きい値よりも大きく、
前記制御部は、前記取得手段により前記交換情報が取得された場合には、前記転写部材の交換後の最初の画像形成よりも前に前記第2の試験モードを実行し、該第2の試験モードで取得した前記情報に基づいて該最初の画像形成時の前記目標電圧及び前記所定範囲を設定するように構成されており、
前記第2の試験モードにおける前記少なくとも1水準の前記試験電圧又は前記試験電流を供給する際に前記電源が出力する電圧の絶対値は、該第2の試験モードの実行後の最初に行われる画像形成ジョブで設定される前記目標電圧の絶対値の80%以上かつ前記電源の出力可能電圧の絶対値以下であることを特徴とする画像形成装置。 an image carrier that carries a toner image;
a transfer member to which a voltage is applied and transfers the toner image carried on the image carrier to a recording material in a transfer section;
a power source that applies voltage to the transfer member;
a current detection unit that detects a current flowing through the transfer member;
A control unit that controls the power supply,
When the detection result of the current detection unit is within a predetermined range defined by at least one of an upper limit value and a lower limit value while the recording material is passing through the transfer unit, the control unit: Constant voltage control is performed so that the voltage applied from the power source becomes a target voltage, and when the detection result is outside the predetermined range while the recording material is passing through the transfer section, the In an image forming apparatus that adjusts the target voltage so that the detection result falls within the predetermined range , and executes the constant voltage control using the adjusted target voltage ,
comprising an acquisition means for acquiring exchange information indicating that the transfer member has been exchanged;
The control unit supplies at least one level of test voltage or test current to the transfer member when there is no recording material in the transfer unit, and the current detection unit detects when the test voltage is supplied. A first test mode is executed to obtain information on a current or a voltage output from the power supply when the test current is supplied , and at least the target voltage is determined based on the information obtained in the first test mode. can be set, and a plurality of levels of test voltages or test currents are supplied to the transfer member in a state where there is no recording material in the transfer unit, and when the test voltage is supplied, the current detection unit detects the A second test mode is executed to obtain information on the current or the voltage output from the power supply when the test current is supplied , and the target voltage is determined based on the information obtained in the second test mode. and the predetermined range can be set,
The absolute value of the voltage output by the power supply when supplying at least one level of the test voltage or the test current in the second test mode is the absolute value of the voltage output by the power supply when supplying the test voltage or the test current in the first test mode. greater than the largest absolute value of the voltage output by the power supply when
When the exchange information is acquired by the acquisition means, the control unit executes the second test mode before the first image formation after the exchange of the transfer member, and performs the second test mode. The target voltage and the predetermined range at the time of the first image formation are configured to be set based on the information acquired in the mode,
The absolute value of the voltage output by the power supply when supplying the at least one level of the test voltage or the test current in the second test mode is determined by the first image after execution of the second test mode. An image forming apparatus characterized in that the absolute value of the target voltage set in a forming job is 80% or more and the absolute value of the voltage that can be outputted from the power source is less than or equal to the absolute value.
電圧が印加されて前記像担持体に担持されたトナー像を転写部において記録材へ転写する転写部材と、a transfer member to which a voltage is applied and transfers the toner image carried on the image carrier to a recording material in a transfer section;
前記転写部材に電圧を印加する電源と、a power source that applies voltage to the transfer member;
前記転写部材に流れる電流を検知する電流検知部と、a current detection unit that detects a current flowing through the transfer member;
前記電源を制御する制御部と、を備え、A control unit that controls the power supply,
前記制御部は、記録材が前記転写部を通過している際に、前記電流検知部の検知結果が上限値及び下限値のうちの少なくとも1つによって規定される所定範囲内である場合は、前記電源から印加される前記電圧が目標電圧となるように定電圧制御を実行し、記録材が前記転写部を通過している際に、前記検知結果が前記所定範囲外である場合は、前記検知結果が前記所定範囲内となるように前記目標電圧を調整し、調整された目標電圧で前記定電圧制御を実行する画像形成装置において、When the detection result of the current detection unit is within a predetermined range defined by at least one of an upper limit value and a lower limit value while the recording material is passing through the transfer unit, the control unit: Constant voltage control is performed so that the voltage applied from the power source becomes a target voltage, and when the detection result is outside the predetermined range while the recording material is passing through the transfer section, the In an image forming apparatus that adjusts the target voltage so that the detection result falls within the predetermined range, and executes the constant voltage control using the adjusted target voltage,
前記転写部材が交換されたことを示す交換情報を取得する取得手段を有し、comprising an acquisition means for acquiring exchange information indicating that the transfer member has been exchanged;
前記制御部は、前記転写部に記録材が無い状態で、前記転写部材に少なくとも1水準の試験電圧又は試験電流を供給し、前記試験電圧が供給された際に前記電流検知部により検知される電流又は前記試験電流が供給された際に前記電源から出力される電圧の情報を取得する第1の試験モードを実行し、該第1の試験モードで取得した前記情報に基づいて少なくとも前記目標電圧を設定可能であると共に、前記転写部に記録材が無い状態で、前記転写部材に複数水準の試験電圧又は試験電流を供給し、前記試験電圧が供給された際に前記電流検知部により検知される電流又は前記試験電流が供給された際に前記電源から出力される電圧の情報を取得する第2の試験モードを実行し、該第2の試験モードで取得した前記情報に基づいて前記目標電圧及び前記所定範囲を設定可能であり、The control unit supplies at least one level of test voltage or test current to the transfer member when there is no recording material in the transfer unit, and the current detection unit detects when the test voltage is supplied. A first test mode is executed to obtain information on a current or a voltage output from the power supply when the test current is supplied, and at least the target voltage is determined based on the information obtained in the first test mode. can be set, and a plurality of levels of test voltages or test currents are supplied to the transfer member in a state where there is no recording material in the transfer unit, and when the test voltage is supplied, the current detection unit detects the A second test mode is executed to obtain information on the current or the voltage output from the power supply when the test current is supplied, and the target voltage is determined based on the information obtained in the second test mode. and the predetermined range can be set,
前記第2の試験モードにおける少なくとも1水準の前記試験電圧又は前記試験電流を供給する際に前記電源が出力する電圧の絶対値は、前記第1の試験モードにおける前記試験電圧又は前記試験電流を供給する際に前記電源が出力する電圧の絶対値のうち最も大きい値よりも大きく、The absolute value of the voltage output by the power supply when supplying at least one level of the test voltage or the test current in the second test mode is the absolute value of the voltage output by the power supply when supplying the test voltage or the test current in the first test mode. greater than the largest absolute value of the voltage output by the power supply when
前記制御部は、前記取得手段により前記交換情報が取得された場合には、前記転写部材の交換後の最初の画像形成よりも前に前記第2の試験モードを実行し、該第2の試験モードで取得した前記情報に基づいて該最初の画像形成時の前記目標電圧及び前記所定範囲を設定するように構成されており、When the exchange information is acquired by the acquisition means, the control unit executes the second test mode before the first image formation after the exchange of the transfer member, and performs the second test mode. The target voltage and the predetermined range at the time of the first image formation are configured to be set based on the information acquired in the mode,
前記制御部は、前記第2の試験モードで取得した前記情報に基づいて電圧電流特性を取得し、該電圧電流特性に基づいて前記転写部に記録材が無い状態で前記転写部材に所定の電流を供給するための電圧値を取得し、該電圧値に基づいて前記目標電圧を設定すると共に、前記電圧電流特性に基づいて前記転写部に記録材が無い状態で前記転写部材に所定の電圧が印加された場合に前記転写部材に流れる電流値を取得し、該電流値に基づいて前記所定範囲を設定することを特徴とする画像形成装置。The control unit acquires voltage-current characteristics based on the information acquired in the second test mode, and applies a predetermined current to the transfer member when there is no recording material in the transfer unit based on the voltage-current characteristics. A voltage value for supplying the voltage is acquired, the target voltage is set based on the voltage value, and a predetermined voltage is applied to the transfer member when there is no recording material in the transfer unit based on the voltage-current characteristics. An image forming apparatus characterized in that a value of a current flowing through the transfer member when applied is acquired, and the predetermined range is set based on the current value.
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