(57)【要約】【課題】前記転写ローラが劣化したと判断された場合に前記転写ローラを所定温度に加熱することにより、転写ローラの寿命の長寿化を図ると共に、消費電力を低下させ、安定した転写特性を保つことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】イオン伝導性を有する素材で被覆され、感光体表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写させる転写ローラと、前記転写ローラを加熱する加熱手段と、前記転写ローラを目標温度に前記加熱手段を加熱制御する加熱制御手段とからなる転写部を備えた画像形成装置であって、  前記転写ローラの劣化を判定する劣化判定手段を備え、前記加熱制御手段は、前記劣化判定手段の判定結果に基づいて前記転写ローラを加熱制御する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン伝導性を有する素材で被覆され、感光体表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写させる転写ローラと、前記転写ローラを加熱する加熱手段と、前記転写ローラを目標温度に前記加熱手段を加熱制御する加熱制御手段とからなる転写部を備えた画像形成装置であって、
前記転写ローラの劣化を判定する劣化判定手段を備え、前記加熱制御手段は、前記劣化判定手段の判定結果に基づいて前記転写ローラを加熱制御する画像形成装置。
【請求項２】
前記劣化判定手段は、前記転写ローラへのバイアス電圧の累積印加時間を測定し、前記累積印加時間が所定時間以上となったときに劣化したと判定する累積印加時間管理手段で構成される請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記劣化判定手段が、印刷枚数をカウントし、累積印刷枚数が所定枚数以上となったときに劣化したと判定する累積印刷枚数管理手段で構成される請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記劣化判定手段が、前記転写ローラへの転写電流値を測定し、前記転写電流値が所定電流値以下となったときに劣化したと判定する転写電流値検出手段で構成される請求項１記載の画像経営装置。
【請求項５】
前記加熱制御手段は、前記転写ローラの近傍温度が所定温度より低下したときに前記転写ローラを加熱制御する請求項２または３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を採用した複写機やプリンタなどの画像形成装置に関し、特に、イオン伝導性を有する素材で被覆され、感光体表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写させる転写ローラと、前記転写ローラを加熱する加熱手段と、前記転写ローラを目標温度に前記加熱手段を加熱制御する加熱制御手段とからなる転写部を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されているように、表面に現像剤像を担持する像担持体と、該像担持体と対向する位置に配置された転写用帯電装置とを備えた画像形成装置において、少なくともその一部が該像担持体及び該転写用帯電装置の間の転写域に位置するとともに像担持体が担持する現像剤像の転写を受けるべき記録媒体を搬送経路における転写域の上流側から下流側までの間にわたって保持する記録媒体保持体と、該記録媒体保持体における該転写域に位置する部分の導電率を該記録媒体保持体における該転写域外に位置する部分の導電率よりも高くする導電率調整手段とを設けたことを特徴とし、前記記録媒体保持体はイオン導電性材料を素材とし、該記録媒体保持体における前記転写域に位置する部分を所定の温度に加熱する加熱手段を含むことを特徴とする画像形成装置が提案されている。
【０００３】
高温になるにつれて電気抵抗が減少する特性をもつイオン導電部材が配合された前記記録媒体保持体を、該記録媒体保持体を所定の加熱温度で加熱する加熱手段を用いて加熱することにより、該記録媒体保持体における該転写域に位置する部分の導電率が該記録媒体保持体における該転写域外に位置する部分の導電率よりも高くなることから、容易に該記録媒体保持体における転写域に位置する部分の導電率及び記録媒体における該転写域に位置する部分の帯電量の調整がされ、前記記録媒体保持体の電気抵抗を最小とすることができるため、転写散りの発生が防止される。
【特許文献１】特開２００３−７６１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、イオン導電性材料を素材とした記録媒体保持体は、温度により抵抗率が変動するために一定の転写電流を確保するため、記録媒体保持体を所定の温度に維持するように制御することが望まれる。しかしながら、前記記録媒体保持体を加熱、冷却することを繰り返すことにより、前記記録媒体保持体の劣化が促進され、前記記録媒体保持体の寿命を縮めてしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、転写ローラの周囲の温度変動により、前記記録媒体保持体の電気抵抗が増大した場合、転写に必要な電流を流し込めるよう、大型の定電流源により一定の転写電流の供給を行うように構成する場合には、コストの高い電源が必要となり、さらには、高電圧による異常放電を防止するための対策を講じる必要がある。
【０００６】
本発明の目的は、上記の問題点に鑑み、前記転写ローラが劣化したと判断された場合に前記転写ローラを所定温度に加熱することにより、転写ローラの寿命の長寿化を図ると共に、消費電力を低下させ、安定した転写特性を保つことができる画像形成装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置の第一の特徴構成は、イオン伝導性を有する素材で被覆され、感光体表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写させる転写ローラと、前記転写ローラを加熱する加熱手段と、前記転写ローラを目標温度に前記加熱手段を加熱制御する加熱制御手段とからなる転写部を備えた画像形成装置であって、前記転写ローラの劣化を判定する劣化判定手段を備え、前記加熱制御手段は、前記劣化判定手段の判定結果に基づいて前記転写ローラを加熱制御する点にある。
【０００８】
本願発明者は、イオン伝導性を有する素材で被覆された転写ローラを使用して転写を行う場合、前記イオン伝導性を有する素材が著しく劣化しない限り、多少の温度変動があっても転写特性を低下させることなく転写を行うことができることを知得した。そこで、経時変化による前記転写ローラの劣化を判定し、その結果に基づいて前記転写ローラを所定の温度に加熱することで、前記転写ローラの電気抵抗値を下げることができ、前記転写ローラの転写特性の低下を防ぐことができる。さらに、前記転写ローラを常に加熱し、目標温度となるよう加熱、冷却を繰り返し行うことがないため、転写ローラの寿命が短くなることを防ぐことができる。
【０００９】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記劣化判定手段は、前記転写ローラへのバイアス電圧の累積印加時間を測定し、前記累積印加時間が所定時間以上となったときに劣化したと判定する累積印加時間管理手段で構成される。
【００１０】
上述の構成によれば、前記転写ローラへのバイアス電圧の累積印加時間を測定することで、前記転写ローラが使用された時間を検出することができる。前記累積印刷時間が所定時間以上使用された時点で劣化したと判定する。劣化されたと判断した時点から前記転写ローラを加熱することで、消費電力を低下させ、さらに、安定した転写特性を保つことができる。
【００１１】
同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記劣化判定手段が、印刷枚数をカウントし、累積印刷枚数が所定枚数以上となったときに劣化したと判定する累積印刷枚数管理手段で構成される点にある。
【００１２】
上述の構成によれば、印刷枚数をカウントすることで、前記累積印刷枚数が所定枚数以上になると、前記転写ローラが劣化したと判定することがきる。前記累積印刷枚数以上使用された時点から前記転写ローラを加熱することで、消費電力を低下させ、さらに、安定した転写特性を保つことができる。
【００１３】
同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記劣化判定手段が、前記転写ローラへの転写電流値を測定し、前記転写電流値が所定電流値以下となったときに劣化したと判定する転写電流値検出手段で構成される点にある。
【００１４】
前記転写ローラへの転写電流値を測定し、転写電流値が所定電流値以上となると前記転写ローラが劣化したと判断することができる。前記転写電流値が所定電流値以上となった時点から前記転写ローラを加熱することで、消費電力を低下させ、さらに、安定した転写特性を保つことができる。また、前記転写ローラに印加させる電流値を上げずに転写特性を保つことができるため、他機器に影響を及ぼすコストの高い大型の定電流源を使用することなく安定した転写特性を維持することができる。
【００１５】
同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第三または第四の特徴構成に加えて、前記加熱制御手段は、前記転写ローラの近傍温度が所定温度より低下したときに前記転写ローラを加熱制御する点にある。
【００１６】
上述の構成によると、季節や前記画像形成装置の設置場所、または、前記画像形成装置の機器内温度などにより、前記加熱手段が加熱しなくとも、前記転写ローラの近傍で所定温度以上となっている場合、前記劣化判定手段により、前記転写ローラが劣化したと判定された場合であっても、前記転写ローラを加熱する必要はない。よって、前記劣化判定手段により、前記転写ローラが劣化されたと判定されたときに前記転写ローラの近傍温度を測定することにより、前記近傍温度が所定の温度以下となっている場合のみ転写ローラを加熱することで、電力の消費を低下させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、上記の問題点に鑑み、前記転写ローラが劣化したと判断された場合に前記転写ローラを所定温度に加熱することにより、転写ローラの寿命の長寿化を図ると共に、消費電力を低下させ、安定した転写特性を保つことができる画像形成装置を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明における画像形成装置として、図１に示すように、転写部１を備えた画像形成装置１００の実施形態について説明する。
【００１９】
前記画像形成装置１００は、ドラム状の感光体２と、前記感光体２表面を一様に帯電させる帯電手段３と、前記帯電手段３により表面を一様に帯電させられた前記感光体２に静電潜像を形成する光走査手段と、表面に静電潜像が形成された前記感光体２表面にトナーを供給し、前記感光体２表面にトナー像を形成する現像部４と、前記トナー像を記録媒体に転写させる転写ローラ５と加熱手段６を備えた転写部Ａと、前記記録媒体にトナー像を転写後前記感光体２に付着したトナーを除去するクリーナ７等と、上述の各ユニットを制御する画像形成制御手段(図示せず)とを備えて構成されている。
【００２０】
前記転写ローラ５は、図２（ａ）に示すように、アルミ素管にイオン伝導性を有する素材で被覆されたもので構成され、前記イオン伝導性を有する素材としては、ゴムやウレタン材にラウリルトリメチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウム、オクタドデシルトリメチルアンモニウム等が配合されたもの用いて構成されている。前記転写ローラは、前記画像形成制御手段により制御される高圧電源５ｃより、５ｋＶ〜６ｋＶの高圧電圧が印加されるように構成されている。
【００２１】
前記加熱手段６は、前記転写ローラ５近傍に配置されたヒータ６ａで構成され、加熱制御手段により前記転写ローラ５を目標温度に加熱制御される。前記加熱制御手段は、前記転写ローラ５近傍に備えられたサーミスタにより温度検知をおこない、検知された温度に基づいて前記ヒータ６ａへの通電をオン・オフすることで目標温度に加熱制御するように構成される。
【００２２】
前記画像形成装置１００の制御部は、各ユニットに接続されたインターフェイスを介して、前記画像形成装置１００を制御するＣＰＵ、各種の制御情報がメモリされるＲＡＭ、及び、プログラムが格納されたＲＯＭで構成されている。
【００２３】
前記ＣＰＵには、図３に示すように、前記画像形成制御手段１０と、前記加熱制御手段２０と、前記転写ローラが劣化したことを判断する劣化判定手段３０などを備えて構成されている。
【００２４】
前記画像形成制御手段１０は、前記帯電手段３、前記現像部４、前記光走査手段８、前記記録媒体搬送手段９、及び、前記転写ローラ５（高圧電源５ｃ）を制御するように構成されている。
【００２５】
前記加熱制御手段２０は、前記劣化判定手段３０により前記転写ローラ５が劣化したと判定されると、前記転写ローラ５近傍に備えられた温度検出手段６ｃにより、前記転写ローラ５の近傍温度を測定する。前記加熱制御手段２０は、測定された温度が所定温度以下であれば、前記加熱手段６により前記転写ローラ５を目標温度まで加熱するように構成されている。尚、前記所定温度と前記目標温度は同じ温度で設定されるものであってもよく、また、個々に設定することも可能である。
【００２６】
前記劣化判定手段３０は、前記転写ローラ５が前記画像形成制御手段１０により印加される時間を、印加時間カウンタで累積印加時間をカウントしている。前記印加時間が、設定された所定時間以上になると、前記転写ローラ５が劣化したと判定する累積印加時間管理手段３０ａで構成されている。
【００２７】
印刷処理が行われると、図２（ｂ）に示すように、前記感光体２は、前記帯電手段３により表面を一様に帯電される。前記感光体２表面が帯電されると、前記光走査手段８により、転写される静電潜像が前記感光体２表面に形成される。前記静電潜像が形成されると、前記現像部４は、前記感光体２表面にトナーを塗布し、トナー像を形成する。前記記録媒体Ｐは、記録媒体搬送手段９により前記転写ローラ５表面と前記感光体２表面に接するように搬送される。前記トナー像は、高圧電源５ｃよりバイアス電圧が印加された転写ローラ５により前記記録媒体Ｐに転写される。転写されると、前記感光体２に塗布した不要なトナーは、前記クリーナ７より除去される。
【００２８】
この時、前記劣化判定手段３０で前記転写ローラ５が劣化していると判定された場合、前記転写ローラ５の近傍に配置された前記温度検出手段６ｂにより、前記転写ローラ５の近傍温度を検出し、所定温度以下であれば、前記加熱手段６により、前記転写ローラ５を加熱する。
【００２９】
以下に、前記劣化判定手段３０として、前記累積印加時間管理手段３０ａを備えた画像形成装置１００の劣化判定処理の動作をフローチャートに基づき説明する。
【００３０】
前記画像形成装置１００により、図４に示すように、転写処理が開始されると（ＳＡ１）、前記画像形成制御手段１０により、前記転写ローラ５に高圧電源５ｃよりバイアス電圧が印加される（ＳＡ２）。バイアス電圧が印加され始めると、前記印刷時間カウンタは、印加時間をカウントし印加時間カウンタを更新する（ＳＡ３）。前記印加時間カウンタが更新されると、前記累積印加時間管理手段３０ａは、累積印加時間と設定された所定の印加時間とを比較し、前記累積印加時間が所定時間より多かった場合（ＳＡ４／Ｙｅｓ）、前記加熱制御手段２０は、前記転写ロータ５近傍に配置された前記温度検出手段６ｂにより前記転写ロータ近傍の温度を測定する（ＳＡ５）。
【００３１】
前記測定温度が、所定温度より低い場合（ＳＡ５／Ｙｅｓ）、前記加熱制御手段１０は、前記加熱手段６により前記転写ローラ５を目標温度まで加熱し（ＳＡ６）、終了する。
【００３２】
別の実施形態として、図５に示すように、画像形成装置１００が前記劣化判定手段３０として累積印刷枚数管理手段３０ｂを備えて構成される場合について説明する。
【００３３】
前記累積印刷枚数管理手段３０ｂは、前記転写ローラ５で前記記録媒体Ｐが印刷される枚数を印加枚数カウンタで計る。前記印加枚数が、前記累積印加枚数管理手段３０ｂに設定された所定枚数以上、例えば、１０万枚以上になると、前記転写ローラ５が劣化したと判定する。
【００３４】
前記加熱制御手段２０は、前記累積印刷枚数管理手段３０ｂにより、前記転写ローラ５が劣化したと判定さえると、前記転写ローラ５近傍に備えられた温度検出手段６ｂにより、前記転写ローラ５の近傍温度を測定する。前記加熱制御手段２０は、測定された温度が所定温度以下であれば、前記加熱手段６より前記転写ローラ５を目標温度まで加熱するように構成されている。尚、前記所定温度と前記目標温度は同じ温度で設定されるものであってもよく、また、個々に設定することも可能である。
【００３５】
以下に、前記劣化判定手段３０として前記累積印刷枚数管理手段３０ｂを備えた画像形成装置１００の劣化判定処理の動作をフローチャートに基づき説明する。
【００３６】
前記画像形成装置により、図６に示すように、転写処理が開始されると（ＳＢ１）、前記画像形成制御手段１０により、前記転写ローラ５に高圧電源５ｃよりバイアス電圧が印加される（ＳＢ２）。前記転写ローラ５が印加され、転写（印刷）が行われると、前記印刷枚数カウンタは、印刷枚数をカウントし印刷枚数カウンタを更新する（ＳＢ３）。前記印加枚数カウンタが更新されると、前記累積印刷枚数管理手段３０ｂは、累積印刷枚数と設定された所定枚数とを比較し、前記累積印刷枚数が所定枚数より多かった場合（ＳＢ４／Ｙｅｓ）、前記加熱制御手段２０は、前記転写ロータ５近傍に配置された前記温度検出手段６ｂにより前記転写ロータ５近傍の温度を測定する（ＳＢ５）。
【００３７】
前記測定温度が、所定温度より低い場合（ＳＢ５／Ｙｅｓ）、前記加熱制御手段２０は、前記加熱手段６により前記転写ローラ５を目標温度まで加熱し（ＳＢ６）、終了する。
【００３８】
さらに、別の実施形態として、図７に示すように、画像形成装置１００が前記劣化判定手段３０として転写電流値検出手段３０ｃを備えて構成されている場合について説明する。
【００３９】
前記転写電流値検出手段３０ｃは、前記転写ローラ５への転写電流値を測定する。前記転写電流値が所定電流値以上、例えば、８０μＡ以下になると、前記転写電流値検出手段３０ｃは、前記転写ローラ５が劣化したと判定する。
【００４０】
前記加熱制御手段２０は、前記転写電流値検出手段３０ｃにより、前記転写ローラ５が劣化したと判定されると、前記加熱手段６より前記転写ローラ５を目標温度まで加熱するように構成されている。
【００４１】
前記転写電流値が、８０μＡ以下になった場合、前記転写電流値検出手段３０ｃは、前記転写ローラ５が確実に劣化したと判断するため、前記転写ローラ５近傍温度に関係なく、前記加熱手段６より前記転写ローラ５を加熱する。
【００４２】
以下に、前記転写電流値検出手段３０ｃを備えた画像形成装置１００の劣化判定処理の動作をフローチャートに基づき説明する。
【００４３】
前記画像形成装置１００により、図８に示すように、転写処理が開始されると（ＳＣ１）、前記画像形成制御手段１０により、前記転写ローラ５にバイアス電圧が印加される（ＳＣ２）。前記転写ローラ５が印加されると、前記バイアス電圧を検出する（ＳＣ３）。前記転写電流値検出手段３０ｃは、検出された転写電流と、設定された所定電流値とを比較し、前記転写電流値が所定電流値より低い場合（ＳＣ４／Ｙｅｓ）、前記加熱制御手段２０は、前記加熱手段６により前記転写ローラ５を目標温度まで加熱し（ＳＣ５）、終了する。
【００４４】
上述の実施形態では、前記転写ローラ５は、アルミ素管５ａにイオン伝導性を有する素材５ｃで被覆されたもので構成され、前記イオン伝導性を有する素材５ｃとしては、ゴムやウレタン材にラウリルトリメチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウム、オクタドデシルトリメチルアンモニウム等が配合されたもの用いて構成されたものを説明したが、前記転写ローラ５は、高温になるにつれて電気抵抗が減少する電気特性をもつイオン伝導性を有する素材であれば、これに限るものではない。
【００４５】
尚、上述した実施形態は何れも本発明の一実施例に過ぎず、当該記載により本発明の範囲が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明による作用効果を奏する範囲において適宜変更することができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明における画像形成装置の要部説明図
【図２】（ａ）転写部の要部説明図、（ｂ）画像形成装置の要部説明図
【図３】画像形成装置のシステムブロック図
【図４】劣化判定処理の説明に用いるフローチャート
【図５】画像形成装置のシステムブロック図
【図６】劣化判定処理の説明に用いるフローチャート
【図７】画像形成装置のシステムブロック図
【図８】劣化判定処理の説明に用いるフローチャート
【符号の説明】
【００４７】
１：転写部
２：感光体
３：帯電手段
４：現像部
５：転写ローラ
５ａ：アルミ素管
５ｂ：イオン伝導を有する素材
５ｃ：高圧電源
６：加熱手段
６ａ：ヒータ
６ｂ：温度検出手段
７：クリーナ
８：光走査手段
９：記録媒体搬送手段
１０：画像形成制御手段
２０：加熱制御手段
３０：劣化判定手段
３０ａ：累積印加時間管理手段
３０ｂ：累積印刷枚数管理手段
３０ｃ：転写電流値検出手段
１００：画像形成装置
Ｐ：記録媒体
【図１】
2008111934.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008111934.tif 000007
【図６】
2008111934.tif 000008
【図７】
2008111934.tif 000009
【図８】
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