JP2010210994A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】環境変化に応じた、より正確な適正Vppを短時間で求めることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光体ドラム29を帯電する帯電デバイス34と、帯電デバイス34に直流電圧に交流電圧を重畳した帯電バイアスを印加する帯電バイアス発生部41と、所定のタイミングでキャリブレーションを実行するキャリブレーションモード実行部54と、所定の機内雰囲気温度単位で予めテーブル設定された第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)を記憶する記憶部52と、記憶部52に記憶された第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)を利用して帯電バイアス発生部41を制御すると共に、キャリブレーションモード実行部54によるキャリブレーション実行タイミングで感光体ドラム29の帯電に必要な第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)を決定し且つ印字開始時には第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)を基準値として補正した第2の交流ピーク間電圧(Vpp2)で帯電させる制御回路部51と、を備えている。
【選択図】 図2
【解決手段】感光体ドラム29を帯電する帯電デバイス34と、帯電デバイス34に直流電圧に交流電圧を重畳した帯電バイアスを印加する帯電バイアス発生部41と、所定のタイミングでキャリブレーションを実行するキャリブレーションモード実行部54と、所定の機内雰囲気温度単位で予めテーブル設定された第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)を記憶する記憶部52と、記憶部52に記憶された第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)を利用して帯電バイアス発生部41を制御すると共に、キャリブレーションモード実行部54によるキャリブレーション実行タイミングで感光体ドラム29の帯電に必要な第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)を決定し且つ印字開始時には第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)を基準値として補正した第2の交流ピーク間電圧(Vpp2)で帯電させる制御回路部51と、を備えている。
【選択図】 図2
Description
本発明は、像担持体に接触または近接して配置され、帯電バイアス印加手段により生成された直流電圧と交流電圧とを重畳した帯電電圧を印加することによって像担持体の表面を帯電する帯電デバイスを備えた画像形成装置に関する。
従来から、像担持体としての感光体ドラムの表面を帯電するために、放電を帯電原理とする接触帯電方式又は近接帯電方式の帯電デバイスを配置した画像形成装置が知られている。
この際、接触帯電方式又は近接帯電方式の帯電デバイスは、スコロトロン等の非接触型の帯電デバイスと比較すると、電源の低電圧化を実現することができると共に、オゾンの発生量が少ない等の長所を有している。
また、接触帯電方式又は近接帯電方式の帯電デバイスには、直流電圧(Vdc)に交流電圧(Vac)を重畳した帯電電圧を印加する方式がある。
この帯電電圧を印加する方式は、Vacを印加することで帯電の均一性が優れているという特徴を有する一方、Vdcの放電電流に重畳されるVacの放電電流が感光体ドラムの表面にダメージを与え、感光体ドラムの表面が削れ易くなる等の画像形成装置の寿命が短くなってしまうといった問題が生じていた。
この際、感光体ドラムの表面へのダメージは、印加Vacのピーク間電圧(Vpp)が大きいほど悪影響があることが知られている。
従って、Vppは小さい方が好ましいが、Vppが小さすぎると均一な帯電が行い難くなって、白点等の画像欠損が生じてしまうことから、例えば、Vppには、均一帯電を行うための最低限必要なVpp(Vmin)が存在することになる。
また、Vminは、帯電デバイスの抵抗の環境変動及び経時変動等で大きく変動し、一定ではない。
そこで、環境変化に応じてVppを変化させる技術として、直流電流(Idc)の飽和点によって適正Vppを決める技術(例えば、特許文献1参照)や、Vppにより発生する電流(Iac)を検出して適性Vppを決める技術(例えば、特許文献2参照)等が知られている。
ところが、上述したように、環境変化に応じてVppを変化させるだけでは画像形成処理(印字)環境の変化、例えば、電源投入後の初回印字、スリープモードに入らない程度に時間が開いた間欠印字、連続印字、等の感光体ドラムの温度変化と機内雰囲気温度変化とにズレが発生する場合に対応してVppを変化させることはできなかった。
また、電源投入後の初回印字(ファーストプリント)に間に合わせるためには、環境温度をもとにVppを設定すると大まかな設定しか行うことができないという問題が生じていた。
よって、適正Vppよりも高いVppが設定された場合、連続印字中には感光体ドラムの表面温度が上がるため、印字を続けているとVppの適正値がさらにズレてしまうこととなり、結果として過剰にVppを印加してしまうことになってしまうという問題が生じていた。
特に、このような問題は、低温環境で顕著となり、このようなVppの過剰印加環境が続くと、放電生成物の付着によって感光体ドラムの表面が汚染されるばかりでなく、例えば、感光体ドラムの表面に接触するクリーニングブレードの破損や、現像剤(トナー)のすり抜けによる帯電デバイスの汚染要因ともなってしまうという問題が生じていた。
尚、感光体ドラムを帯電させるために、直流電圧(Vdc)に交流電圧(Vac)を重畳した帯電電圧を印加する画像形成装置、特に、感光体ドラムの表面温度や湿度を検知するセンサ等を配置していない比較的安価な下位機種にあっては、機内温度のみによってAC電圧Vppを決定したのでは、連続印字を行った場合に感光体ドラムの表面温度と機内温度との差がさらに大きくなってしまい、Vppを必要以上に印加することになる。
従って、無駄な放電が発生し易くなり、放電生成物により感光体ドラムの表面が汚染され、動摩擦係数が上昇しクリーニングブレードの破損、クリーニング不良を起こす原因となるという問題が生じていた。
また、近年の画像形成装置にあっては、ファーストプリントの短縮化が進んでおり、帯電補正に掛けられる時間が限られているため、より短時間で適正なVppを設定する必要があった。
そこで、本発明は、上記事情を考慮し、環境変化に応じた、より正確な適正Vppを短時間で求めることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明の画像形成装置は、像担持体を帯電する帯電デバイスと、該帯電デバイスに直流電圧(Vdc)に交流電圧(Vac)を重畳した帯電バイアスを印加する帯電バイアス発生部と、所定のタイミングでキャリブレーションを実行するキャリブレーションモード実行部と、所定の機内雰囲気温度単位で予めテーブル設定された第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)を記憶する記憶部と、該記憶部に記憶された第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)を利用して前記帯電バイアス発生部を制御する制御回路部と、を備えた画像形成装置において、前記制御回路部は、前記キャリブレーションモード実行部によるキャリブレーション実行タイミングで前記像担持体の帯電に必要な第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)を決定すると共に、印字開始時には第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)を基準値として補正した第2の交流ピーク間電圧(Vpp2)で帯電するように、前記帯電バイアス発生部を制御することを特徴とする。
この際、前記制御回路部は、前記記憶部に記憶された第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)の上下幅よりも細かい上下幅で適正Vppを補正するのが好ましい。
また、前記制御回路部は、前記像担持体に流れ込む直流電流Idcの検知結果に基づいて適正Vppの補正値の上下幅を決定するのが好ましい。
本発明の画像形成装置によれば、キャリブレーション実行タイミングで第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)を決定しておき、印字動作開始時にはその第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)をもとにより正確な適正Vppを決定することにより、定期的に実行されるキャリブレーション毎に第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)の補正を行うことができ、安定した適性Vppを決定することができるばかりでなく、特に、連続印字が続いた際の感光体ドラムの表面温度変化と機内雰囲気温度変化とに差が生じ、機内雰囲気温度変化で決定した第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)と実際に必要なVppとが異なるといった不具合を解消することができる。
本発明の画像形成装置によれば、キャリブレーション実行タイミングで第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)を決定しておき、印字動作開始時にはその第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)をもとにより正確な適正Vppを決定することにより、定期的に実行されるキャリブレーション毎に第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)の補正を行うことができ、安定した適性Vppを決定することができるばかりでなく、特に、連続印字が続いた際の感光体ドラムの表面温度変化と機内雰囲気温度変化とに差が生じ、機内雰囲気温度変化で決定した第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)と実際に必要なVppとが異なるといった不具合を解消することができる。
本発明の画像形成装置は、環境変化に応じた、より正確な適正Vppを短時間で求めることができる。
次に、本発明の画像形成装置に係る実施例について、図面を参照して説明する。尚、以下に示す実施例は本発明の画像形成装置における好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。
図1は本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタの説明図、図2は本発明の一実施形態に係る画像形成装置の要部の説明図である。
(画像形成装置の全体構成)
図1に示すように、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタ11は、プリンタ本体12の内部にスライド変位可能に格納された給紙カセット13と、給紙カセット13の収納空間14内に収納した転写紙(図示せず)を取り出す給紙部15と、プリンタ本体12の正面に配置した手差給紙トレイ16と、手差給紙トレイ16にセットした転写紙(図示せず)を取り出す手差給紙部17と、各給紙部15,17から供給された転写紙を搬送する搬送経路18と、搬送経路18の転写紙搬送方向を基準とする上流側(以下、上流又は下流の基準とする)で各給紙部15,17の合流部よりも下流側に配置したレジストローラ対19と、レジストローラ対19よりも搬送経路18の下流側に配置されてトナーコンテナ20から供給されたトナー等の現像剤により転写紙の一面に転写像を形成する画像形成部21と、画像形成部21よりも搬送経路18の下流側に配置されて転写紙の一面に形成されたトナー画像を定着する定着装置22と、定着装置22を通過した転写紙の他面にも転写像を形成する両面印刷モードの場合に搬送経路18の定着装置22よりも下流側からレジストローラ対19よりも搬送経路18の上流側へと転写紙を引き戻す反転経路23と、搬送経路18の終端部(最下流端)に設けられた排紙部24とを備えている。
図1に示すように、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタ11は、プリンタ本体12の内部にスライド変位可能に格納された給紙カセット13と、給紙カセット13の収納空間14内に収納した転写紙(図示せず)を取り出す給紙部15と、プリンタ本体12の正面に配置した手差給紙トレイ16と、手差給紙トレイ16にセットした転写紙(図示せず)を取り出す手差給紙部17と、各給紙部15,17から供給された転写紙を搬送する搬送経路18と、搬送経路18の転写紙搬送方向を基準とする上流側(以下、上流又は下流の基準とする)で各給紙部15,17の合流部よりも下流側に配置したレジストローラ対19と、レジストローラ対19よりも搬送経路18の下流側に配置されてトナーコンテナ20から供給されたトナー等の現像剤により転写紙の一面に転写像を形成する画像形成部21と、画像形成部21よりも搬送経路18の下流側に配置されて転写紙の一面に形成されたトナー画像を定着する定着装置22と、定着装置22を通過した転写紙の他面にも転写像を形成する両面印刷モードの場合に搬送経路18の定着装置22よりも下流側からレジストローラ対19よりも搬送経路18の上流側へと転写紙を引き戻す反転経路23と、搬送経路18の終端部(最下流端)に設けられた排紙部24とを備えている。
(トナーコンテナ20の構成)
トナーコンテナ20は、コンテナ本体25の内部に補給用トナーが収納されている。また、その補給用トナーは、可撓性樹脂材料等からなるパドル26によって攪拌されると共に、スパイラル27によって転写紙幅方向(図1の紙面奥行き方向)に搬送された後、その所定位置で画像形成部21の現像デバイス28へと供給される。
トナーコンテナ20は、コンテナ本体25の内部に補給用トナーが収納されている。また、その補給用トナーは、可撓性樹脂材料等からなるパドル26によって攪拌されると共に、スパイラル27によって転写紙幅方向(図1の紙面奥行き方向)に搬送された後、その所定位置で画像形成部21の現像デバイス28へと供給される。
(現像デバイス28の構成)
現像デバイス28は、トナーコンテナ20から供給された補給用トナーを攪拌しつつ画像形成部21の感光体ドラム29に供給するもので、その内部には隔壁30によって仕切られた状態で一対のスパイラル31,32が配置されている。
現像デバイス28は、トナーコンテナ20から供給された補給用トナーを攪拌しつつ画像形成部21の感光体ドラム29に供給するもので、その内部には隔壁30によって仕切られた状態で一対のスパイラル31,32が配置されている。
隔壁30の両端(図1の紙面奥行き方向)は各スパイラル31,32の両端間を連通するように開放しており、スパイラル27の下方に設けられたスパイラル31により現像デバイス28の一方側へ向けてトナーを攪拌搬送(往路)した後に、この一方側の隔壁開放端で折り返されてスパイラル32により現像デバイス28の他方側へと向けて補給用トナーを攪拌搬送(復路)し、さらにこの他方側の隔壁開放端で再び折り返される循環搬送経路が構成されている。また、スパイラル32に並行して、感光体ドラム29に近接して補給用トナーを供給する現像ローラ33が配置されている。
現像ローラ33は、その周面が感光体ドラム29の周面と対向するように配置されている。従って、現像ローラ33に搬送されつつある補給用トナーは、現像ローラ33を介して感光体ドラム29の周面に供給され、これによって感光体ドラム29の周面にトナー像が形成されることになる。この際、現像ローラ(マグネットローラ)33は、感光体ドラム29にトナーを凝集しないよう適度に攪拌しつつ供給する。
(画像形成部21の構成)
画像形成部21は、例えば、アモルファスシリコン製の感光体ドラム29の周囲に、感光体ドラム29の回転方向(図示矢印参照)に沿う画像形成プロセス順に、帯電デバイス34・露光デバイス35・現像デバイス28(現像ローラ33)・転写デバイス36・クリーニングデバイス37・除電デバイス38を備えている。
画像形成部21は、例えば、アモルファスシリコン製の感光体ドラム29の周囲に、感光体ドラム29の回転方向(図示矢印参照)に沿う画像形成プロセス順に、帯電デバイス34・露光デバイス35・現像デバイス28(現像ローラ33)・転写デバイス36・クリーニングデバイス37・除電デバイス38を備えている。
(帯電デバイス34の構成)
帯電デバイス34は、図2に示すように、感光体ドラム29の表面に接触する帯電ローラ39と、帯電ローラ39の表面付着物を除去するファーブラシ等の除去ローラ40と、を備えている。
帯電デバイス34は、図2に示すように、感光体ドラム29の表面に接触する帯電ローラ39と、帯電ローラ39の表面付着物を除去するファーブラシ等の除去ローラ40と、を備えている。
また、帯電ローラ39には、帯電バイアス発生部41から直流電圧(Vdc)に交流電圧(Vac)を重畳した帯電バイアスが印加される。
この帯電バイアス発生部41は、AC電源42とDC電源43とが並列に配置されていると共に、電圧計44によってAC電源42のAC電圧Vppが検出され、電流計45によって感光体ドラム29に流れ込むDC電源43の直流電流Idcが検出される。
(露光デバイス35の構成)
露光デバイス35は、例えば、図示を略するパーソナルコンピュータから送信された印刷データに含まれる画像データを処理して、感光体ドラム29の表面にレーザ光Pを照射する。尚、ここでの印刷データには、上述した画像データの他、例えば、画像形成処理部数・拡大/縮小率・画像濃度等の各種設定に関するデータ等が該当する。
露光デバイス35は、例えば、図示を略するパーソナルコンピュータから送信された印刷データに含まれる画像データを処理して、感光体ドラム29の表面にレーザ光Pを照射する。尚、ここでの印刷データには、上述した画像データの他、例えば、画像形成処理部数・拡大/縮小率・画像濃度等の各種設定に関するデータ等が該当する。
(転写デバイス36の構成)
転写デバイス36には、直流電源46から転写電圧が印加され、感光体ドラム29の表面に形成されたトナー像を、感光体ドラム29と協働して転写紙Sをニップ搬送しつつ、その印加電圧によって転写する。
転写デバイス36には、直流電源46から転写電圧が印加され、感光体ドラム29の表面に形成されたトナー像を、感光体ドラム29と協働して転写紙Sをニップ搬送しつつ、その印加電圧によって転写する。
(除電デバイス38の構成)
除電デバイス38には、例えば、LED光源等が用いられ、帯電デバイス34で帯電された感光体ドラム29を除電する。
除電デバイス38には、例えば、LED光源等が用いられ、帯電デバイス34で帯電された感光体ドラム29を除電する。
(定着装置22の構成)
定着装置22は、搬送経路18を挟んで対向配置された一対の定着ローラ47及び加圧ローラ48と、定着ローラ47の内部に配置されて定着ローラ47を直接過熱するハロゲンヒータ等の加熱源49と、定着ローラ47の表面温度(定着温度)を検出する定着サーミスタ50と、を備えている。
定着装置22は、搬送経路18を挟んで対向配置された一対の定着ローラ47及び加圧ローラ48と、定着ローラ47の内部に配置されて定着ローラ47を直接過熱するハロゲンヒータ等の加熱源49と、定着ローラ47の表面温度(定着温度)を検出する定着サーミスタ50と、を備えている。
(実施例)
上記の構成において、画像形成部21は、感光体ドラム29が図示しない駆動手段によって所定のプロセススピード(周速度)で回転駆動され、その表面が帯電デバイス34によって帯電される。
上記の構成において、画像形成部21は、感光体ドラム29が図示しない駆動手段によって所定のプロセススピード(周速度)で回転駆動され、その表面が帯電デバイス34によって帯電される。
帯電後の感光体ドラム29は、その表面に露光デバイス35によって静電潜像が形成される。ここで、露光デバイス35は、パーソナルコンピュータ等から出力された印刷データに含まれる画像データに基づいて、感光体ドラム29の表面にレーザ光Pを照射し、感光体ドラム29の表面のレーザ光照射部分の電荷を除去して画像情報に応じた静電潜像を形成する。
そして、感光体ドラム29の表面に形成された静電潜像は、現像デバイス28によってトナーコンテナ20から供給された電荷を有するトナーが静電的に付着されて未定着トナー像として現像される。さらに、その未定着トナー像は、転写デバイス36によって転写紙Sに転写像として転写される。
この際、転写紙Sに未定着トナー像を転写した感光体ドラム29は、クリーニングデバイス37によって残留トナー等の除去処理が行われた後、次の画像形成時の帯電のために除電デバイス38により除電処理が施される。
一方、定着サーミスタ50によって検出された定着ローラ47の表面温度は、制御回路部51に出力され、その検出温度に応じて加熱源49の温度が制御される。
この際、制御回路部51による加熱源49の加熱温度管理は、記憶部52に記憶された定着ローラ47の表面検出温度と加熱源49の加熱温度とで関連付けされた定着温度制御データに基づいて管理される。
記憶部52には、本発明の帯電バイアス発生部41に関する帯電バイアス制御に係わる制御プログラムや、プリンタ本体12の内部に配置されて機内温度を検出する温度監視センサ53及び定着サーミスタ50を用いた検出温度に応じてキャリブレーションモードを実行するためのキャリブレーションモード実行部54を制御する制御プログラムも格納されており、これら各種制御プログラムを実行する制御回路部51とでマイクロコンピュータを構成している。
また、記憶部52には、図3に示すように、温度監視センサ53で検出した機内雰囲気温度とAC電源42による第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)とをテーブル方式で関連付けした制御データが格納されている。
尚、画像形成処理を実行する際の印刷データや画像データ等は、この記憶部52がROMの場合には、別のRAM又はHDD等の記憶デバイス(図示せず)に一時的に記憶されるが、本実施の形態においては、帯電バイアス発生部41の制御のために温度監視センサ53で検出した機内温度を記憶する書き込み可能な機能的に一つの記憶デバイスとして説明する。
また、キャリブレーションモード実行部54は、機内雰囲気温度や湿度等の環境の変化やトナー等の消耗部材の使用に伴い、印字結果(画像品質)に違いが生じることを防ぐため、上述した定着サーミスタ50や温度監視センサ53、或いは、印字枚数をカウントする印字カウンタ55等からの出力情報に基づく制御回路部51の制御によって、例えば、感光体ドラム29を均一に帯電する帯電デバイス34、感光体ドラム29を露光して静電潜像を形成する露光デバイス35、静電潜像をトナー像に可視化する現像デバイス28、可視化されたトナー像を転写媒体に転写する転写デバイス36の電位やバイアスの制御、並びに除電デバイス38のイレース光量等のキャリブレーションを実行する。
具体的には、制御回路部51は、図4に示すように、プリンタ本体12のメイン電源がONされたか否かを監視し(ステップS11)、メイン電源がONされた際には定着サーミスタ50の検出温度と記憶部52に記憶されたキャリブレーション実行タイミングの閾値温度(例えば、50℃)とを比較し(ステップS12)、その検出温度が閾値温度以下の場合にキャリブレーションを実行する(ステップS13)。
尚、メイン電源がONされた際の定着サーミスタ50の検出温度がキャリブレーション実行タイミングの閾値温度以上であった場合には、温度監視センサ53によって機内雰囲気温度を検出し(ステップS14)、その検出温度に応じた第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)を用いた帯電バイアスによって帯電ローラ39を帯電する(ステップS15)。
また、制御回路部51は、図5に示すように、例えば、メイン電源はONしたままで、公知のスリープモードが実行されているような場合等では、パーソナルコンピュータからの印刷データの入力等を受けて(ステップS21)、印字を開始する前に温度監視センサ53によって機内雰囲気温度を検出し(ステップS22)、その開始前の機内雰囲気温度を記憶部52に記憶させたうえで(ステップS23)、印字を開始すると共に後述する連続印字状態等で利用するために印字カウンタ55の印字カウントを開始し(ステップS24)、転写紙Sへの印字毎や所定枚数(例えば、5枚毎等)のタイミングで温度監視センサ53によって現在の機内雰囲気温度を検出して(ステップS25)、その現在の機内雰囲気温度を記憶部52に記憶し(ステップS26)、印字開始時の機内雰囲気温度と現在の機内雰囲気温度とを比較し(ステップS27)、各機内雰囲気温度の温度差(絶対値)が記憶部52に記憶されたキャリブレーション実行タイミングの閾値温度(例えば、5℃)以上となった場合にキャリブレーションを実行する(ステップS28)。
尚、この印字継続中において、印字開始時の機内雰囲気温度と現在の機内雰囲気温度との温度差(絶対値)がキャリブレーション実行タイミングの閾値温度以下の場合には、例えば、上述したステップS15で用いた第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)、若しくは、後述する記憶部52に記憶した前回使用の第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)による帯電バイアスによって帯電ローラ39を帯電する(ステップS29)。
また、この図5に示したルーチンは、比較的印字枚数の少ない連続印字の際に利用される。
さらに、制御回路部51は、図5に示した比較的印字枚数の少ない連続印字の際のルーチンと並行して、図6に示すように、比較的大量枚数の連続印字をしている場合においても、その印字途中であっても必要に応じてキャリブレーションを実行する。
即ち、制御回路部51は、印字カウンタ55による印字カウントアップを継続して行うと共に(ステップS31)、その連続印字カウント数を監視し(ステップS32)、記憶部52に記憶されたキャリブレーション実行タイミングの連続印字枚数(例えば、100枚)に達するまでは引き続き当初(ステップS15又はステップS29)等の第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)を用いた帯電バイアスによって帯電ローラ39を帯電し(ステップS33)、キャリブレーション実行タイミングの連続印字枚数に達した場合にはキャリブレーションを実行する(ステップS34)。
また、このキャリブレーションを実行した後、さらに印字処理を行っていない印刷データが存在している場合(ステップS35)には、キャリブレーション実行タイミングの連続印字枚数以上の印字を行っていることから、後述するVpp補正ルーチンを行ったうえで(ステップS36)、印字を再開すると共に(ステップS37)、印字カウンタ55のカウント数をリセットしたうえで印字カウントアップを再開する(ステップS38)。
さらに、キャリブレーションを実行した後、印字処理を行っていない印刷データが存在し無い場合には、使用した第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)を記憶部52に記憶(ステップS39)したうえでステップS38へと移行する。
尚、制御回路部51は、例えば、公知のスリープモードを実行するためのタイマ(図示せず)を利用して、上述した各利用形態での印字終了からスリープモードに入るまでの所定時間中(例えば、15分間)の間に、印刷データが入力される等の間欠印字の場合には、例えば、上述した図6のステップS32の連続印字カウント数監視に替えて、図7に示すように、前回キャリブレーションの実行からの印字カウンタ55のカウント数が記憶部52に記憶されたキャリブレーション実行タイミングの連続印字枚数(例えば、200枚)に達したときに(ステップS42)、キャリブレーションを実行するように制御する等、キャリブレーションの実行タイミング自体は公知の制御例を利用することができる。
次に、制御回路部51による本発明に係る帯電バイアス発生部41に関する帯電バイアス制御(Vpp補正制御)の制御ルーチンを図8に基づいて説明する。
尚、以下の説明においては、連続印字や間欠印字に伴う大量枚数の印字処理により、機内雰囲気温度は最高設定である35℃以上、第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)が1000Vになっているものとして説明する。
(ステップS51)
ステップS51では、制御回路部51は、機内雰囲気温度が最高設定である35℃以上でのキャリブレーションの実行を受けて、その第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)を1000Vから200V昇圧して1200Vに設定してステップS52へと移行する。
ステップS51では、制御回路部51は、機内雰囲気温度が最高設定である35℃以上でのキャリブレーションの実行を受けて、その第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)を1000Vから200V昇圧して1200Vに設定してステップS52へと移行する。
(ステップS52)
ステップS52では、制御回路部51は、電流計45によって検出された感光体ドラム29に流れ込むDC電源43の直流電流Idcが飽和状態に達したか否かを、直流電流Idcの変化量が記憶部52に記憶された飽和閾値(例えば、10μA)以下となったか否かで判断し、直流電流Idcが飽和状態に達していない場合にはステップS41にループしてさらにVppを200V昇圧させ、直流電流Idcが飽和状態に達した場合にはステップS53へと移行する。
ステップS52では、制御回路部51は、電流計45によって検出された感光体ドラム29に流れ込むDC電源43の直流電流Idcが飽和状態に達したか否かを、直流電流Idcの変化量が記憶部52に記憶された飽和閾値(例えば、10μA)以下となったか否かで判断し、直流電流Idcが飽和状態に達していない場合にはステップS41にループしてさらにVppを200V昇圧させ、直流電流Idcが飽和状態に達した場合にはステップS53へと移行する。
(ステップS53)
ステップS53では、制御回路部51は、直流電流Idcが飽和状態に達した際のVpp(飽和Vpp)を記憶部52に記憶してステップS54へと移行する。
ステップS53では、制御回路部51は、直流電流Idcが飽和状態に達した際のVpp(飽和Vpp)を記憶部52に記憶してステップS54へと移行する。
(ステップS54)
ステップS54では、制御回路部51は、昇圧した第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)にて印字動作を開始してステップS55へと移行する。
ステップS54では、制御回路部51は、昇圧した第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)にて印字動作を開始してステップS55へと移行する。
(ステップS55)
ステップS55では、制御回路部51は、記憶部52に記憶した飽和Vppから、200V減圧したうえで、Vppを50V昇圧してステップS56へと移行する。
ステップS55では、制御回路部51は、記憶部52に記憶した飽和Vppから、200V減圧したうえで、Vppを50V昇圧してステップS56へと移行する。
(ステップS56)
ステップS56では、制御回路部51は、電流計45によって検出された感光体ドラム29に流れ込むDC電源43の直流電流Idcを継続して監視し、ステップS45で50V昇圧した状態で直流電流Idcの変化量が、記憶部52に記憶された昇圧停止閾値(例えば、3μA)以下となったか否かを監視し、直流電流Idcの変化量が昇圧停止閾値以下に達していない場合にはステップS45にループしてさらにVppを50V昇圧させ、直流電流Idcの変化量が昇圧停止閾値以下に達した場合にはステップS57へと移行する。
ステップS56では、制御回路部51は、電流計45によって検出された感光体ドラム29に流れ込むDC電源43の直流電流Idcを継続して監視し、ステップS45で50V昇圧した状態で直流電流Idcの変化量が、記憶部52に記憶された昇圧停止閾値(例えば、3μA)以下となったか否かを監視し、直流電流Idcの変化量が昇圧停止閾値以下に達していない場合にはステップS45にループしてさらにVppを50V昇圧させ、直流電流Idcの変化量が昇圧停止閾値以下に達した場合にはステップS57へと移行する。
(ステップS57)
ステップS57では、制御回路部51は、ステップS56で直流電流Idcの変化量が昇圧停止閾値以下に達した際のVppを適正Vppと決定し、この補正した適性Vppを記憶部52に記憶してこのルーチンを終了する。
ステップS57では、制御回路部51は、ステップS56で直流電流Idcの変化量が昇圧停止閾値以下に達した際のVppを適正Vppと決定し、この補正した適性Vppを記憶部52に記憶してこのルーチンを終了する。
尚、この記憶部52に記憶された適正Vppは、上述したステップS37での印字再開時の適正Vppとして適用される。
ところで、本実施の形態に示した帯電バイアス制御(Vpp補正制御)については、システムによってその数値(例えば、昇圧停止閾値=3μA等)は異なるが、転写紙Sが感光体ドラム29に接触する直接転写方式で両面印字を行った場合に特に感光体ドラム29の表面温度が変動しやすいので、非常に効果的である。
また、転写紙Sが感光体ドラム29に接触するシステムにおいては、図9に示すように、低温環境で印字がスタートするとVppは1700V以上の出力を必要とするが、500枚両面印字が終了する頃には、1300Vあれば十分な状態に変化する。
この際、印字開始直後における感光体ドラム29の表面の動摩擦係数が0.3程度であった場合、400V過剰にVppを印加してしまうと、転写紙Sを500枚印字した後の感光体ドラム29の表面の動摩擦係数は0.6〜0.7と高い状態となる。
従って、このような高い状態のまま印字を継続して行うと、感光体ドラム29の表面と接触するクリーニングデバイス37のブレード欠けや捲れといった破損や、異音の発生、トナーのすり抜けによる画像不具合、帯電デバイス34の汚染を引き起こす要因となってしまうので、適正Vppを設定することは非常に重要となる。
このように、本発明に係る画像形成装置によれば、メイン電源をONした際や連続印字を行っている際における機内温度変動に伴うキャリブレーションを実行した場合に、第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)を200V単位で昇圧し、感光体ドラム29に流れ込むDC電源43の直流電流Idcの変化量が規定量(飽和閾値=10μm)以下になったところを飽和点とする。
そして、引き続く印字時には、決定した飽和Vpp‐200Vのところから、50V単位でVppを変化させ、感光体ドラム29に流れ込むDC電源43の直流電流Idcの変化量が昇圧停止閾値(例えば、3μA)以下となったところを正確な適正Vppとして決定することによって、機内雰囲気温度のみに基づいてVppを決定する場合よりも、感光体ドラム29の現在状態に合った最適なVppを決定することができる。
尚、上記実施形態においては、本発明の画像形成装置をモノクロ専用プリンタであるプリンタ11に適用して説明したが、例えば、カラープリンタや複合機といった画像形成装置全般に適用することができることは勿論である。
この際、特に、感光体ドラム29の表面温度や湿度を検出するセンサ等を配置していない比較的安価な下位機種において、機内雰囲気温度と感光体ドラム29の表面温度とにズレが発生した場合であっても、補正した第2の交流ピーク間電圧(Vpp2)を印加することができ、最適な適正Vppによるファーストプリントタイムの短縮化に貢献することができる。
29…感光体ドラム(像担持体)
34…帯電デバイス
41…帯電バイアス発生部
51…制御回路部
52…記憶部
54…キャリブレーションモード実行部
34…帯電デバイス
41…帯電バイアス発生部
51…制御回路部
52…記憶部
54…キャリブレーションモード実行部
Claims (3)
- 像担持体を帯電する帯電デバイスと、該帯電デバイスに直流電圧(Vdc)に交流電圧(Vac)を重畳した帯電バイアスを印加する帯電バイアス発生部と、所定のタイミングでキャリブレーションを実行するキャリブレーションモード実行部と、所定の機内雰囲気温度単位で予めテーブル設定された第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)を記憶する記憶部と、該記憶部に記憶された第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)を利用して前記帯電バイアス発生部を制御する制御回路部と、を備えた画像形成装置において、
前記制御回路部は、前記キャリブレーションモード実行部によるキャリブレーション実行タイミングで前記像担持体の帯電に必要な第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)を決定すると共に、印字開始時には第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)を基準値として補正した第2の交流ピーク間電圧(Vpp2)で帯電するように、前記帯電バイアス発生部を制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御回路部は、前記記憶部に記憶された第1の交流ピーク間電圧(Vpp1)の上下幅よりも細かい上下幅で第2の交流ピーク間電圧(Vpp2)を補正することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記制御回路部は、前記像担持体に流れ込む直流電流Idcの検知結果に基づいて第2の交流ピーク間電圧(Vpp2)の補正値の上下幅を決定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009057608A JP2010210994A (ja) | 2009-03-11 | 2009-03-11 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2009057608A JP2010210994A (ja) | 2009-03-11 | 2009-03-11 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2010210994A true JP2010210994A (ja) | 2010-09-24 |
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2010210994A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016157062A (ja) * | 2015-02-26 | 2016-09-01 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置 |
JP2018022183A (ja) * | 2012-05-18 | 2018-02-08 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
US10459362B2 (en) * | 2017-11-29 | 2019-10-29 | Kyocera Document Solutions Inc. | Image forming apparatus having a voltage setter for setting the proper inter-peak voltage value |
-
2009
- 2009-03-11 JP JP2009057608A patent/JP2010210994A/ja active Pending
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JP2016157062A (ja) * | 2015-02-26 | 2016-09-01 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置 |
US10459362B2 (en) * | 2017-11-29 | 2019-10-29 | Kyocera Document Solutions Inc. | Image forming apparatus having a voltage setter for setting the proper inter-peak voltage value |
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