JP5171202B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
図1は第1実施形態の画像形成装置の構成の説明図、図2は画像形成部の構成の説明図、図3は現像装置の構成の説明図である。
記録材搬送ベルト21は、従動ローラ15、駆動ローラ14、テンションローラ16、及び転写ローラ5a、5b、5c、5dに掛け渡して支持され、駆動ローラ14に駆動されて、矢印R2方向に回転する。
画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdは、付設された現像装置1a、1b、1c、1dで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外はほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部Paについて説明し、他の画像形成部Pb、Pc、Pdについては、説明中の符号末尾のaを、b、c、dに読み替えて説明されるものとする。
図2に示すように、転写ローラ5aは、画像形成部部Paの転写部Taにおいて、感光ドラム3aに所定の押圧力をもって圧接される。転写ローラ5aは、記録材搬送ベルト21を介して感光ドラム3aに対向して、記録材搬送ベルト21と感光ドラム3aとの間に、記録材Pに対する転写部Taを形成する。
現像装置1aには、第1のトナー補給手段の一例であるトナーカートリッジ11aが接続されている。トナーカートリッジ11aは、現像装置1aの長さとほぼ等しい長さを持たせて直方体の外観に形成されている。トナーカートリッジ11aは、現像装置1aに沿って手前側へスライドすることにより現像装置1aから取り外され、背面側へスライドすることにより現像装置1aに装着される。
図4は画像形成装置の制御系のブロック図、図5は転写電圧の制御のフローチャート、図6は無線ICタグの利用に関する作業のフローチャートである。
画像形成装置100では、不図示の透磁率センサを用いて現像装置1a内の現像剤に占めるトナー比率を検知しており、現像剤中のトナー比率が規定値を割り込むと、トナーカートリッジ11aから現像装置1aへトナーが補給される。しかし、トナーカートリッジ11aの流通期間が長くなってトナーが長い間放置されると、この間にトナーの帯電性能が低下して、(図10参照)、現像装置1a内で攪拌動作を行っても、適切な画像形成に十分な帯電量を得にくくなる。このため、交換したトナーカートリッジ11aがたまたま流通期間の長い古いものであった場合、帯電性能が低下したトナーの補充が始まると、十分なトナー帯電量が得られなくなって、後述するように、トナー再転写の問題が発生し易くなる。
図7は転写電流と転写残トナー濃度との関係を示す線図、図8は転写電流と再転写トナー濃度との関係を示す線図、図9は転写残トナー濃度と再転写トナー濃度とを考慮した目標転写電流の説明図である。図10はトナーの経時日数とトナーの帯電性能との関係の説明図である。
図11は経時日数の異なるトナーにおける転写電流と転写残トナー濃度との関係の線図、図12は経時日数の異なるトナーにおける転写電流と再転写トナー濃度との関係の線図である。図13は経時日数1500日のトナーにおける目標転写電流の説明図である。
図14は経時日数3000日のトナーにおける目標転写電流の説明図である。
図15は実施例1における経時係数の説明図、図16は実施例1の制御によって設定される目標転写電流の説明図、図17は実施例1の制御を実験した結果の説明図である。
k(t)=1 (t≧3000)
Itr(0)=15μA :実施例1における新品トナーを想定した目標転写電流
α=−4μA :実施例1における目標転写電流オフセット値
図18は実施例2における経時係数の説明図である。図19はイエロートナー及びマゼンタトナーの両方が新品トナーの場合の制御の説明図、図20はイエロートナーの経時日数が3000日でマゼンタトナーが新品トナーの場合の制御の説明図である。図21はイエロートナーが新品トナーであってマゼンタトナーの経時日数が3000日の場合の制御の説明図である。図22はイエロートナー及びマゼンタトナーの両方で経時日数が3000日の場合の制御の説明図である。
k(tx)=1 (tx≧3000)
x =a、b、c、d
Itrb(0、0)=15μA :新品トナー(イエロー、マゼンタ)を用いたときの画像形成部Pbの目標転写電流値
α’=−4μA :画像形成部Pbの目標転写電流オフセット値
図19に示すように、マゼンタ転写残トナー濃度とイエロー再転写トナー濃度とがともに0.025以下となる転写電流の適正範囲は、12〜18μAとなる。
図20に示すように、マゼンタ転写残トナー濃度とイエロー再転写トナー濃度とがともに0.025以下となる転写電流の適正範囲は、12〜14μAとなる。
図21に示すように、マゼンタ転写残トナー濃度とイエロー再転写トナー濃度とがともに0.025以下となる転写電流の適正範囲は、8〜18μAとなる。
図22に示すように、マゼンタ転写残トナー濃度とイエロー再転写トナー濃度とがともに0.025以下となる転写電流の適正範囲は、8〜14μAとなる。
Itrc(0、0、0)=15μA :新品トナー(イエロー、マゼンタ、シアン)を用いたときの画像形成部Pcの目標転写電流値
α’’=−4μA :画像形成部Pcの目標転写電流オフセット値
Itrc(0、0、0、0)=15μA :新品トナー(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)を用いたときの画像形成部Pdの目標転写電流値
α’’’=−4μA :画像形成部Pdの目標転写電流オフセット値
図23は第2実施形態における現像装置の構成の説明図である。
第1実施形態の画像形成装置100は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部部Pa、Pb、Pc、Pdを配列したタンデム型直接転写方式の画像形成装置である。
第4実施形態の画像形成装置は、1つの像担持体上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの現像手段を設けた1ドラム型の画像形成装置である。ここでは、複数色のトナー像を順番に1色ずつ1つの像担持体に形成して、搬送体(記録材又は中間転写体)に1色ずつ転写して搬送体上で重ね合わせる。
第5実施形態の画像形成装置は、トナーカートリッジからトナーとキャリアとを混合した二成分現像剤を補給する形式の画像形成装置である。
第6実施形態の画像形成装置は、感光ドラム、帯電装置、現像装置、クリーニング装置を一体型のユニットとして画像形成装置の本体に着脱可能としたプロセスカートリッジ方式の画像形成装置である。プロセスカートリッジごと現像装置のトナーを補給する構成のものである。
第7実施形態の画像形成装置は、図1に示す電源Da、Db、Dc、Ddが転写ローラ5a、5b、5c、5dに印加する電圧を定電流制御する。制御部41は、定電流制御における目標転写電流をトナーカートリッジ11a、11b、11c、11dの製造年月日に応じて設定する。
第8実施形態の画像形成装置は、図1に示す電源Da、Db、Dc、Ddが転写電圧制御を行うことなく定電圧を出力する。制御部41は、トナーカートリッジ11a、11b、11c、11dの製造年月日が古いほど、定電圧を低く設定する。
3a、3b、3c、3d 像担持体(感光ドラム)
5a、5b、5c、5d 転写手段(転写ローラ)
6a、6b、6c、6d 露光装置
11a トナー補充手段(トナーカートリッジ)
21 搬送体(記録材搬送ベルト)
30a 記録媒体(無線ICタグ)
40 読み取り手段(通信部)
41 設定手段(制御部)
100 画像形成装置
Da、Db、Dc、Dd 電源手段(電源)
Pa、Pb、Pc、Pd トナー像形成手段(画像形成部)
Ta 転写部
Claims (6)
- 中間転写体に沿って配置された第1の像担持体と、
第1の記録媒体が付設された第1のトナー補充手段から供給されたトナーを用いて前記第1の像担持体にトナー像を形成する第1のトナー像形成手段と、
前記中間転写体を前記第1の像担持体に圧接させてトナー像の第1の転写部を形成する第1の転写部材と、
前記第1の転写部に電圧を印加して、前記第1の転写部を通過する前記中間転写体へ前記第1の像担持体からトナー像を転写させる第1の電源手段と、
前記中間転写体の回転方向における前記第1の像担持体の下流側に配置された第2の像担持体と、
第2の記録媒体が付設された第2のトナー補充手段から供給されたトナーを用いて前記第2の像担持体にトナー像を形成する第2のトナー像形成手段と、
前記中間転写体を前記第2の像担持体に圧接させてトナー像の第2の転写部を形成する第2の転写部材と、
前記第2の転写部に電圧を印加して、前記第2の転写部を通過する前記中間転写体へ前記第2の像担持体からトナー像を転写させる第2の電源手段と、
前記第1の記録媒体から第1の製造時期データを読み取るとともに、前記第2の記録媒体から第2の製造時期データを読み取る入力手段と、
読み取った前記第1の製造時期データと前記第2の製造時期データとに基づいて前記第2の電源手段の出力電圧を設定する設定手段と、を備え、
前記設定手段は、読み取った前記第1の製造時期データに基づいて、前記第1のトナー補充手段のトナーの製造時期が古いほど前記第2の電源手段の出力電圧を低く設定することを特徴とする画像形成装置。 - 前記中間転写体の回転方向における前記第2の像担持体の上流側に配置された第3の像担持体と、
第3の記録媒体が付設された第3のトナー補充手段から供給されたトナーを用いて前記第3の像担持体にトナー像を形成する第3のトナー像形成手段と、
前記中間転写体を前記第3の像担持体に圧接させてトナー像の第3の転写部を形成する第3の転写部材と、
前記第3の転写部に電圧を印加して、前記第3の転写部を通過する前記中間転写体へ前記第3の像担持体からトナー像を転写させる第3の電源手段と、をさらに備え、
前記入力手段は、前記第3の記録媒体から第3の製造時期データを読み取り、
前記設定手段は、読み取った前記第1の製造時期データと前記第2の製造時期データと前記第3の製造時期データとに基づいて前記第2の電源手段の出力電圧を設定し、
前記設定手段は、読み取った前記第3の製造時期データに基づいて、前記第3のトナー補充手段のトナーの製造時期が古いほど前記第2の電源手段の出力電圧を低く設定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 中間転写体に沿って配置された像担持体と、
記録媒体が付設されたトナー補充手段から供給されたトナーを用いて前記像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記中間転写体を前記像担持体に圧接させてトナー像の転写部を形成する転写部材と、
前記転写部に電圧を印加して、前記転写部を通過する前記中間転写体へ前記像担持体からトナー像を転写させる電源手段と、
前記記録媒体から製造時期データを読み取る入力手段と、
読み取った前記製造時期データに基づいて前記電源手段の出力電圧を設定し、製造時期が古いトナーほど前記電源手段の出力電圧を低く設定する設定手段と、を備えた画像形成装置において、
前記記録媒体が付設された前記トナー補充手段を複数備え、
前記設定手段は、前記電源手段の出力電圧を、既に転写されたトナーの前記トナー補充手段に付設された前記記録媒体から読み取った前記製造時期データに基づく電圧値と、これから転写しようとするトナーの前記トナー補充手段に付設された前記記録媒体から読み取った前記製造時期データに基づく電圧値との中間に設定することを特徴とする画像形成装置。 - 前記転写部材、前記トナー像形成手段、および前記トナー補充手段を付設した前記像担持体が、前記中間転写体の回転方向に沿って複数配置され、
前記設定手段は、前記中間転写体の回転方向における上流側から2番目以降の前記像担持体の転写部に印加される前記出力電圧を、その前記像担持体に付設された前記トナー補充手段に付設された前記記録媒体から読み取った前記製造時期データに基づく電圧値と、その前記像担持体よりも上流側の前記像担持体に付設された前記トナー補充手段に付設された前記記録媒体から読み取った前記製造時期データに基づく電圧値との中間に設定することを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。 - 記録材搬送体に沿って配置された像担持体と、
記録媒体が付設されたトナー補充手段から供給されたトナーを用いて前記像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記記録材搬送体を前記像担持体に圧接させてトナー像の転写部を形成する転写部材と、
前記転写部に電圧を印加して、前記転写部を通過する前記記録材搬送体に担持された記録材へ前記像担持体からトナー像を転写させる電源手段と、
前記記録媒体から製造時期データを読み取る入力手段と、
読み取った前記製造時期データに基づいて前記電源手段の出力電圧を設定し、製造時期が古いトナーほど前記電源手段の出力電圧を低く設定する設定手段と、を備えた画像形成装置において、
前記記録媒体が付設された前記トナー補充手段を複数備え、
前記設定手段は、前記電源手段の出力電圧を、既に転写されたトナーの前記トナー補充手段に付設された前記記録媒体から読み取った前記製造時期データに基づく電圧値と、これから転写しようとするトナーの前記トナー補充手段に付設された前記記録媒体から読み取った前記製造時期データに基づく電圧値との中間に設定することを特徴とする画像形成装置。 - 前記転写部材、前記トナー像形成手段、および前記トナー補充手段を付設した前記像担持体が、前記記録材搬送体の回転方向に沿って複数配置され、
前記設定手段は、前記記録材搬送体の回転方向における上流側から2番目以降の前記像担持体の転写部に印加される前記出力電圧を、その前記像担持体に付設された前記トナー補充手段に付設された前記記録媒体から読み取った前記製造時期データに基づく電圧値と、その前記像担持体よりも上流側の前記像担持体に付設された前記トナー補充手段に付設された前記記録媒体から読み取った前記製造時期データに基づく電圧値との中間に設定することを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
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