JP6167820B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載の技術では、感光体(1)の表面電位を、感光体(1)に対向して配置された電位センサ(3)で検出しており、電位センサ(3)の検出結果等に基づいて、帯電ローラ(2)に印加する直流電圧を制御している。
すなわち、特許文献2では、感光体ユニット(50)等が交換された場合に、帯電ロール(56)に対して、予め設定された時間毎に一段ずつ、現像電位を中心に設定された7段階の電圧を印加する。そして、帯電ロール(56)に印加する電圧を変更する度に、感光体ドラム(52)上にパッチ画像を形成する。このとき、帯電電位が不足してパッチ画像が検出されないか否かを画像センサ(224)で検出する。このようにして、特許文献2では、感光体ドラム(52)上の帯電電位が現像電位に比べて絶対値で10V小さい帯電電位であるか否かを検出している。そして、特許文献2では、パッチ画像が検出される電圧、すなわち、現像が開始される電圧についての交換前後のズレを検出して、ズレに基づいて交換後に使用する帯電ロール(56)に印加する電圧を設定している。
特許文献2に記載の技術では、交換前に使用していた電圧に基づいて7段階の電圧の上限と下限が設定される。そして、現像が開始される電圧を検出する際に、現像電位を固定し、帯電ロールに印加する電圧を絶対値が大きい値から小さい値に7段階の電圧全てに変更している。
特許文献3に記載の技術では、画像形成装置(1)の電源投入時に、帯電ロール(3)に印加する電圧を予め設定された範囲内で変化させながら、電流が急激に変化する電圧を検出して、感光体(2)の表面電位が上昇し始める閾値の電圧、いわゆる、帯電ロール(3)の放電開始電圧(Vth)を特定している。
特許文献3では、帯電ロール(3)に流れ込む電流値を検出するための電流検出回路(13)や電流モニタ回路(16)等が高圧電源部(10)に備えられている。
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電させる帯電部材と、
帯電された前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
表面に現像剤を保持して回転する現像剤保持体を有し、前記像保持体の表面に形成された前記潜像を現像剤で可視像に現像する現像装置と、
前記可視像を検出可能な検出部材と、
前記帯電部材に電圧を印加する帯電用の電源回路と、
前記現像剤保持体に電圧を印加する現像用の電源回路と、
前記可視像が非検出となる前記帯電部材に印加される電圧を特定する時期になったか否かを判別する時期の判別手段と、
前記特定する時期になったと判別された場合に、前記現像剤保持体に印加される電圧を予め設定された第1の電圧に保持する現像用の電圧の制御手段と、
前記特定する時期になったと判別された場合に、前記第1の電圧と同極性の予め設定された第2の電圧から、前記第1の電圧と同極性の第3の電圧であって前記第2の電圧に比べて絶対値が大きい前記第3の電圧に向けて、前記帯電部材に印加される電圧を変更する帯電用の電圧の制御手段と、
前記検出部材の検出結果に基づいて、可視像が非検出となる前記帯電部材に印加された第4の電圧を特定する手段と、
前記第4の電圧に基づいて、媒体に画像を記録する場合に前記帯電部材に印加する電圧について設定する電圧の設定手段と、
前記特定する時期になったと判別された場合に、前記現像剤保持体の回転と回転停止を繰り返す現像剤保持体の回転の制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
また、請求項1に記載の発明によれば、現像剤保持体が回転と回転停止を繰り返さない場合に比べて、現像剤の消費量を低減することができる。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
図1において、実施例1の画像形成装置の一例としての複写機Uは、画像形成装置の本
体の一例であって、画像記録装置の一例としてのプリンタ部U1を有する。プリンタ部U
1の上部には、読取部の一例であって、画像読取装置の一例としてのスキャナ部U2が支
持されている。スキャナ部U2の上部には、原稿の搬送装置の一例としてのオートフィー
ダU3が支持されている。実施例1のスキャナ部U2には、入力部の一例としてのユーザ
インタフェースU0が支持されている。前記ユーザインタフェースU0は、操作者が入力
をして、複写機Uの操作が可能である。
また、プリンタ部U1の右部には、後処理装置U4が配置されている。
置されている。原稿トレイTG1には、複写しようとする複数の原稿Giが重ねて収容可
能である。原稿トレイTG1の下方には、原稿の排出部の一例としての原稿の排紙トレイ
TG2が形成されている。原稿トレイTG1と原稿の排紙トレイTG2との間には、原稿の搬送路U3aに沿って、原稿の搬送ロールU3bが配置されている。
れている。実施例1のスキャナ部U2には、プラテンガラスPGの下方に、読取り用の光
学系Aが配置されている。実施例1の読取り用の光学系Aは、プラテンガラスPGの下面
に沿って、左右方向に移動可能に支持されている。なお、読取り用の光学系Aは、通常時
は、図1に示す初期位置に停止している。
読取り用の光学系Aの右方には、撮像部材の一例としての撮像素子CCDが配置されて
いる。撮像素子CCDには、画像処理部GSが電気的に接続されている。
画像処理部GSは、プリンタ部U1の制御部Cや書込回路Dに電気的に接続されている
。書込回路Dは、Y:イエロー、M:マゼンタ、C:シアン、K:黒の露光装置ROSy
,ROSm,ROSc,ROSkに電気的に接続されている。
光体ドラムPy,Pm,Pc,Pkが配置されている。
K色用の感光体ドラムPkの周囲には、感光体ドラムPkの回転方向に沿って、帯電器
CRk、現像装置GK、1次転写器の一例としての1次転写ロールT1k、像保持体の清
掃器の一例としてのドラムクリーナCLkが配置されている。
帯電器CRkには、電源回路Eから、感光体ドラムPkを帯電させるための帯電電圧が
印加される。現像装置GKは、現像剤の保持体の一例としての現像ロールR0を有する。
現像ロールR0には、電源回路Eから、現像電圧が印加される。1次転写ロールT1kに
は、電源回路Eから、現像剤の帯電極性とは逆極性の1次転写電圧が印加される。
、像保持体ユニットUKとしてユニット化されている。像保持体ユニットUKは、プリン
タ部U1に対して、着脱可能に支持されている。
Y,M,Cの各色についても、K色と同様に構成された像保持体ユニットUY,UM,
UCが設けられている。したがって、各像保持体ユニットUY,UM,UCも、感光体ド
ラムPy,Pm,Pc、帯電器CRy,CRm,CRc、ドラムクリーナCLy,CLm
,CLcを有する。
また、実施例1では、現像装置GY〜GKも、ユニット化されており、プリンタ部U1
に対して着脱可能に支持されている。
前記各像保持体ユニットUY,UM,UC,UKと現像装置GY,GM,GC,GKと
により、トナー像の形成部材UY+GY,UM+GM,UC+GC,UK+GKが構成さ
れている。
ルBMが配置されている。前記ベルトモジュールBMは、中間転写体の一例としての中間
転写ベルトBと、中間転写体の支持部材の一例としてのベルト支持ロールRd,Rt,R
w,Rf,T2aと、1次転写ロールT1y,T1m,T1c,T1kとを有する。ベル
ト支持ロールRd,Rt,Rw,Rf,T2aは、駆動部材の一例としてのベルト駆動ロ
ールRd、張力付与部材の一例としてのテンションロールRt、蛇行防止部材の一例とし
てのウォーキングロールRw、従動部材の一例としての複数のアイドラロールRf、およ
び、二次転写用の対向部材の一例としてのバックアップロールT2aを有する。
中間転写ベルトBは前記ベルト支持ロールRd,Rt,Rw,Rf,T2aにより矢印
Ya方向に回転移動可能に支持されている。
次転写ユニットUtは、二次転写部材の一例としての2次転写ロールT2bを有する。2
次転写ロールT2bは、中間転写ベルトBを挟んでバックアップロールT2aに離隔およ
び接触可能に支持されている。前記2次転写ロールT2bが中間転写ベルトBと接触する
領域により、画像記録領域の一例としての2次転写領域Q4が形成されている。また、前
記バックアップロールT2aには、電圧印加用の接触部材の一例としてのコンタクトロー
ルT2cが接触している。前記コンタクトロールT2cには、電源回路Eから、予め設定
された時期に、トナーの帯電極性と同極性の2次転写電圧が印加される。前記各ロールT
2a〜T2cにより2次転写器T2が構成されている。
清掃器の一例としてのベルトクリーナCLBが配置されている。
前記1次転写ロールT1y〜T1k、中間転写ベルトB、2次転写器T2、ベルトクリ
ーナCLB等により、感光体ドラムPy〜Pk表面の画像をシートSに転写する転写装置
T1+B+T2+CLBが構成されている。
出入可能に支持されている。給紙トレイTR1〜TR3には、媒体の一例としてのシート
Sが収容される。
各給紙トレイTR1〜TR3の左上方には、媒体の取出部材の一例としてのピックアッ
プロールRpが配置されている。ピックアップロールRpの左方には、捌き部材の一例と
しての捌きロールRsが配置されている。
各給紙トレイTR1〜TR3の左方には、上方に延びる媒体の搬送路SH1が形成され
ている。搬送路SH1には、媒体の搬送部材の一例としての搬送ロールRaが複数配置さ
れている。
搬送路SH1には、シートSの搬送方向の下流部であり且つ2次転写領域Q4の上流側
に、送出部材の一例としてのレジロールRrが配置されている。
してのレジガイドSGrおよび転写前のシートガイドSG1が順に配置されている。
シートSの搬送方向に対して、2次転写領域Q4の下流側には、媒体の案内部材の一例
としての転写後のシートガイドSG2が配置されている。シートSの搬送方向に対して、
転写後のシートガイドSG2の下流側には、媒体の搬送部材の一例としての搬送ベルトB
Hが配置されている。
シートSの搬送方向に対して、搬送ベルトBHの下流側には、定着装置Fが配置されて
いる。前記定着装置Fは、加熱定着部材の一例としての加熱ロールFhと、加圧定着部材
の一例としての加圧ロールFpとを有する。加熱ロールFhと加圧ロールFpとが接触す
る領域により定着領域Q5が形成されている。
排出路SH3が形成されている。排出路SH3は、後処理装置U4に向けて右方に延びて
いる。
排出路SH3の下流端には、媒体の搬送路の一例としての反転路SH4の上流端が接続
されている。実施例1の反転路SH4は、2次転写ユニットUtの下方且つ最上段の給紙
トレイTR1の上方の間を通じて、レジロールRrの上流側で搬送路SH1に合流する。
排出路SH3と反転路SH4との分岐部には、搬送路の切替部材の一例としての第1のゲ
ートGT1が配置されている。
理路SH5には、湾曲の補正装置の一例としてのデカーラU4aが配置されている。実施
例1のデカーラU4aは、湾曲の補正部材の一例としての第1のカール補正部材h1およ
び第2のカール補正部材h2を有する。
シートSの搬送方向に対して、デカーラU4aの下流側には、排出部材の一例としての
排出ロールRhが配置されている。シートSの搬送方向に対して、排出ロールRhの下流
側には、排出部の一例としての排出トレイTH1が配置されている。実施例1の排出トレ
イTH1は、シートSの積載量に応じて、上下方向に移動可能に支持されている。
前記符号SH1〜SH5が付された要素により、実施例1の媒体の搬送路SHが構成さ
れている。また、前記符号SH,Ra,Rr,Rh,SGr,SG1,SG2,BH,G
T1等が付された要素により、媒体の搬送系SUが構成されている。
図1において、実施例1の複写機Uでは、ユーザインタフェースU0においてコピース
タートキーが入力されると、スキャナ部U2は、原稿を読取る。
前記オートフィーダU3を使用して自動的に原稿を搬送して複写を行う場合は、読取り
用の光学系Aは初期位置に停止した状態で、プラテンガラスPG上の読み取り位置を順次
通過する各原稿Giを露光する。したがって、原稿トレイTG1に収容された複数の原稿
Giは、プラテンガラスPG上の原稿の読み取り位置を順次通過して、原稿の排紙トレイTG2に排出される。
原稿Giを作業者が手でプラテンガラスPG上に置いて複写を行う場合、読取り用の光
学系Aが左右方向に移動して、プラテンガラスPG上の原稿が、露光されながら走査され
る。
素子CCDは、撮像面上に集光された原稿の反射光を電気信号に変換する。
画像処理部GSは、撮像素子CCDから入力された読取信号を、デジタルの画像信号に
変換して、プリンタ部U1の書込回路Dに出力する。書込回路Dは、画像処理部GSから
入力されたY:イエロー、M:マゼンタ、C:シアン、K:黒の画像情報に応じたレーザ
駆動信号を、予め設定された時期に、書込装置の一例としての各色の露光装置ROSy,
ROSm,ROSc,ROSkに出力する。
なお、制御部Cは、書込回路Dが信号を出力する時期や電源回路E等を制御する信号を
出力する。
表面が帯電された感光体ドラムPy〜Pkは、露光機ROSy〜ROSkの出力する書込
光の一例としてのレーザビームLy,Lm,Lc,Lkにより、静電潜像が形成される。
感光体ドラムPy〜Pkの表面の静電潜像は、現像装置GY〜GKにより、Y:イエロー
、M:マゼンタ、C:シアン、K:黒の色の可視像の一例としてのトナー像に現像される
。
中間転写ベルトB上に転写される。多色画像、いわゆる、カラー画像が形成される場合、
中間転写ベルトBに、各感光体ドラムPy〜Pkのトナー像が順次重ねて転写される。ま
た、黒画像データのみの場合は、K:黒の感光体ドラムPkおよび現像装置GKのみが使
用されて、黒のトナー像のみが形成される。したがって、中間転写ベルトBにも黒のトナ
ー像のみが転写される。
1次転写がされた後、感光体ドラムPy〜Pkの表面に残留したトナーは、ドラムクリ
ーナCLy〜CLkによりクリーニングされる。
中間転写ベルトBに転写されたトナー像は、2次転写領域Q4に搬送される。
ールRpにより取り出される。ピックアップロールRpで取り出されたシートSは、複数
枚のシートSが重なった状態で取り出された場合には、さばきロールRsで1枚づつ分離
される。さばきロールRsを通過したシートSは、複数の搬送ロールRaにより、レジロ
ールRrに搬送される。
Sを送り出す。レジロールRrで送り出されたシートSは、ガイドSGr,SG1で案内
されて2次転写領域Q4に搬送される。
中間転写ベルトB上のトナー像は、2次転写領域Q4を通過する際に、2次転写器T2
により、シートSに転写される。なお、カラー画像の場合は、中間転写ベルトBの表面に
重ねて1次転写されたトナー像が、一括してシートSに2次転写される。
2次転写領域Q4を通過した後の中間転写ベルトBは、ベルトクリーナCLBにより、
残留したトナーが清掃される。
送部材の一例としての搬送ベルトBHを通って定着装置Fに搬送される。シートSの表面
のトナー像は、定着領域Q5を通過する際に、定着装置Fにより加熱定着される。定着領
域Q5でトナー像が加熱定着されたシートSは、排出路SH3を搬送される。
シートSが排出トレイTH1に排出される場合、排出路SH3を搬送されたシートSは
、後処理装置U4の処理路SH5に搬入される。切替ゲートh3は、処理路SH5に搬送
されたシートSの湾曲、いわゆるカールの方向に応じて、第1のカール補正部材h1また
は第2のカール補正部材h2に搬送先を切り替える。各カール補正部材h1,h2は、通
過するシートSのカールを補正する。カールが補正されたシートSは、排出ロールRhに
より排出トレイTH1に排出される。
1のゲートGT1は、シートSの搬送先を、反転路SH4に切り替える。そして、排出路
SH3の下流端の搬送ロールRaや処理路SH5の搬送ロールRaが逆回転する。したが
て、第1のゲートGT1を通過したシートSは、搬送ロールRaにより搬送方向が前後逆
転された状態で反転路SH4に搬入される。すなわち、シートSはスイッチバックされる
。スイッチバックされたシートSは、反転路SH4を搬送されて、レジロールRrに、表
裏が反転した状態で搬送される。
図2は本発明の実施例1の画像形成装置において、引出部材が引き出された状態の説明図である。
図2において、実施例1のプリンタ部U1の前面には、開閉部材の一例としての開閉カバー1が支持されている。実施例1の開閉カバー1は、左端部が、上下方向に延びる回転軸を中心として回転可能に支持されている。すなわち、前記開閉カバー1は、プリンタ部U1の前面に沿ってプリンタ部U1の内部を閉鎖する閉鎖位置と、プリンタ部U1の内部を外部に開放する図2に示す開放位置との間を移動可能に支持されている。前記プリンタ部U1の内部には、引出部材の一例としてのドロワ2が配置されている。前記ドロワ2は、プリンタ部U1の内部に収納された収納位置と、プリンタ部U1の前方に引き出された図2に示す引出位置と、の間を移動可能に支持されている。前記ドロワ2には、前記像保持体ユニットUY,UM,UC,UKと現像装置GY,GM,GC,GKとが、着脱可能に収容される。なお、実施例1では、ドロワ2には、像保持体ユニットUY〜UKおよび現像装置GY〜GK毎に、着脱体の検出部材が配置されている。
前記構成を備えた実施例1の複写機Uでは、画像形成の動作が行われる場合には、開閉カバー1は前記閉鎖位置に移動している。また、このとき、ドロワ2は前記収納位置に移動している。よって、像保持体ユニットUY〜UKや現像装置GY〜GKがプリンタU1内部の予め設定された位置に移動しており、画像形成が行われる。
また、像保持体ユニットUY〜UKや現像装置GY〜GKが交換される場合や、プリンタ部U1の内部の保守、点検などがされる場合には、開閉カバー1は開放位置に移動される。ここで、像保持体ユニットUY〜UKや現像装置GY〜GKが交換される場合には、ドロワ2が図2に示す前記引出位置に移動される。これにより、像保持体ユニットUY〜UKや現像装置GY〜GKがドロワ2に対して交換可能となる。像保持体ユニットUY〜UKや、現像装置GY〜GKが交換されると、ドロワ2は収納位置に移動される。そして、開閉カバー1が閉鎖位置に移動されると、画像形成の動作が可能となる。
図3は本発明の実施例1の画像形成装置の制御部が備えている各機能をブロック図で示した図である。
図3において、実施例1の複写機UのコントローラCは、計算機の一例としてのマイク
ロコンピュータにより構成されている。コントローラCは、外部との信号の入出力、およ
び、入出力信号レベルの調節等を行う入出力信号調節部の一例としての入出力インターフ
ェース、いわゆる、I/Oを有する。また、コントローラCは、記憶装置の一例として、
処理を実行するためのプログラムやデータ等が記憶されたリードオンリーメモリ、いわゆ
るROMを有する。また、コントローラCは、記憶装置の一例として、処理を実行するた
めのプログラムやデータ等が記憶されたハードディスクドライブを有する。また、コント
ローラCは、記憶装置の一例として、必要な処理を実行するためのプログラムや必要なデ
ータを一時的に記憶するためのランダムアクセスメモリ、いわゆる、RAMを有する。ま
た、コントローラCは、ROMやHDD、RAMに記憶されたプログラムに応じた処理を
行う演算装置、いわゆる、CPUを有する。また、コントローラCは、発信器の一例とし
て、クロック発振器を有する。コントローラCは、前記ROM等に記憶されたプログラム
を実行することにより種々の機能を実現することが可能である。
前記コントローラCは、ユーザインタフェースU0や、画像の濃度センサSN1、温度センサSN2、湿度センサSN3、ユニットセンサSN4、CRUMリーダCRW等の信号出力要素からの出力信号が入力されている。
ユーザインタフェースU0は、電源の操作部材の一例としての電源ボタンU0aや、表
示部の一例であって、告知部材の一例としての表示パネルU0b、開始入力部の一例としてのスタートキーU0c、入力部材の一例としての矢印キーU0d、交換入力部の一例として、色Y〜K毎の交換ボタンU0e等を備えている。
画像の濃度センサSN1は、中間転写ベルトB上に転写された濃度検出用のトナー像、いわゆるパッチ画像の濃度を検出する。前記画像の濃度センサSN1は、パッチ画像の濃度を検出すると、その検出信号をコントローラCに入力する。なお、実施例1の画像の濃度センサSN1は、中間転写ベルトB上の画像からの反射光に基づいて濃度を検出する。
第1の環境の検出部材の一例としての温度センサSN2は、複写機Uの環境温度Teを検出する。前記温度センサSN2は、環境温度Teを検出すると、その検出信号をコントローラCに入力する。
SN3:湿度センサ
第2の環境の検出部材の一例としての湿度センサSN3は、複写機Uの環境湿度Huを検出する。前記湿度センサSN3は、環境湿度Huを検出すると、その検出信号をコントローラCに入力する。
着脱体の検出部材の一例としてのユニットセンサSN4は、像保持体ユニットUY〜UKや、現像装置GY〜GKが装着されていることを検出する。前記ユニットセンサSN4は、像保持体ユニットUY〜UKや現像装置GY〜GK毎に配置されている。前記ユニットセンサSN4は、像保持体ユニットUY〜UK等が装着されていることを検出すると、その検出信号をコントローラCに入力する。よって、ユニットセンサSN4は、像保持体ユニットUY〜UK等が装着されているか否か、すなわち、像保持体ユニットUY〜UK等の着脱を検出可能である。
情報の読み書き部材の一例としてのCRUMリーダCRWは、情報を記憶する記憶部材CRUM、いわゆる、CRUM:Customer Replaceable Unit Memoryから着脱体に関する情報を読み込んで、コントローラCに入力する。また、前記CRUMリーダCRWは、コントローラCからの信号に基づいて、前記記憶部材CRUMに着脱体に関する情報を書き込む。実施例1では、像保持体ユニットUY〜UK、現像装置GY〜GK、図示しない現像剤の収容容器、のそれぞれに記憶部材CRUMが支持されている。よって、像保持体ユニットUY〜UKや、現像装置GY〜GK、現像剤の収容容器毎に対応してCRUMリーダCRWが配置されている。前記記憶部材CRUMには、像保持体ユニットUY〜UKや、現像剤の収容容器等、着脱体の種類に応じて、使用される色の情報や、現像剤が空になった場合に空である情報などが記憶されている。また、実施例1の記憶部材CRUMには、同一の像保持体ユニットUY〜UKを識別可能な固有の識別情報も記憶する。さらに、実施例1の像保持体ユニットUY〜UKの記憶部材CRUMには、像保持体ユニットUY〜UKが未使用か否かの情報が記憶されている。
コントローラCは、レーザ駆動回路D、メインモータの駆動回路D1、現像モータの駆動回路D2、電源回路E、その他の被制御要素に接続されており、それらの作動制御信号を出力している。
レーザ駆動回路Dは、潜像形成装置の一例としての露光装置ROSy〜ROSkを制御して、潜像を形成する。
D1:メインモータの駆動回路
主駆動源の駆動回路の一例としてのメインモータの駆動回路D1は、主駆動源の一例としてのメインモータM1を介して、感光体ドラムPy〜Pk、ベルト駆動ロールRd、定着装置F等を回転駆動する。
D2:現像モータの駆動回路
現像用の駆動源の駆動回路の一例としての現像モータの駆動回路D2は、現像用の駆動源の一例としての現像モータM2を介して、現像装置GY〜GKの現像ロールR0等を回転駆動する。
電源回路Eは、現像用の電源回路E1、帯電用の電源回路E2、転写ロール用の電源回路E3、加熱ロール用の電源回路E4と、を有している。
E1:現像用の電源回路
現像用の電源回路E1は現像装置GY,GM,GC,GKの現像ロールR0に現像電圧を印加する。
E2:帯電用の電源回路
帯電用の電源回路E2は帯電器CRy,CRm,CRc,CRkに帯電電圧を印加する。
E3:転写ロール用の電源回路
転写ロール用の電源回路E3は転写装置T1+B+T2+CLBの1次転写ロールT1y,T1m,T1c,T1kおよびコンタクトロールT2cに転写電圧を印加する。
E4:加熱ロール用の電源回路
加熱ロール用の電源回路E4は定着装置Fの加熱ロールFhの加熱部材の一例としてのヒータに加熱用の電力を印加する。
コントローラCは、各信号出力要素からの出力信号に応じた処理を実行して、各被制御要素に制御信号を出力する次の機能実現手段を有している。
C1:ジョブ制御手段
画像形成動作の制御手段の一例としてのジョブ制御手段C1は、スタートキーU0cの入力に応じて、前記露光装置ROSy〜ROSk、トナー像の形成部材UY+GY〜UK+GK、定着装置Fおよびシート搬送装置SU等の動作を制御して、画像形成動作の一例としてのジョブを実行する。
主駆動源の回転制御手段の一例としてのメインモータの回転制御手段C2は、前記メインモータの駆動回路D1を制御して、感光体ドラムPy〜Pkや定着装置F等の回転駆動を制御する。
C3:電源回路の制御手段
電源回路の制御手段C3は、電源回路Eを制御して、現像ロールR0や帯電器CRy,CRm,CRc,CRk、1次転写ロールT1y,T1m,T1c,T1k、コンタクトロールT2c、定着装置Fの加熱ロールFhのヒータ等への電圧、電流の供給を制御する。
現像用の駆動源の回転制御手段の一例としての現像モータの回転制御手段C4は、前記現像モータの駆動回路D2を制御して、現像装置GY〜GKの現像ロールR0等の回転駆動を制御する。
FL0:電源フラグ
電源投入の判別値の一例としての電源フラグFL0は、初期値は「0」である。また、前記電源フラグFL0は、電源が投入されると「0」から「1」になる。そして、電源フラグFL0は、電源が投入されている間は「1」に保持される。よって、電源フラグFL0は、電源が落とされると、次の電源の投入直後は初期値の「0」である。
交換の判別手段C5は、記憶部材の有無の判別手段C5Aと、未交換の判別手段C5Bと、未使用の判別手段C5Cと、交換入力の判別手段C5Dとを有する。前記交換の判別手段C5は、ユニットセンサSN4に基づいて像保持体ユニットUY〜UKが交換されたか否かを判別する。実施例1では、前記交換の判別手段C5は、前記ユニットセンサSN4、CRUMリーダCRW、交換ボタンU0eの入力に基づいて、像保持体ユニットUY〜UKが交換されたか否かを判別する。実施例1の交換の判別手段C5は、色Y〜K毎に判別する。
記憶部材の有無の判別手段C5Aは、像保持体ユニットUY〜UKに記憶部材CRUMが支持されているか否かを判別する。実施例1では、像保持体ユニットUY〜UKが装着されている場合に、予め設定された時間が経過しても、CRUMリーダCRWから記憶部材CRUMの情報が入力されない場合に、像保持体ユニットUY〜UKには、記憶部材CRUMが支持されていないと判別する。
未交換の判別手段C5Bは、記憶部材CRUMの記憶情報に基づいて、像保持体ユニットUY〜UKが未交換であるか否かを判別する。実施例1の未交換の判別手段C5Bは、記憶部材CRUMの識別情報を記憶する記憶手段C5B1を有する。実施例1の未交換の判別手段C5Bは、記憶手段C5B1の識別情報と、像保持体ユニットUY〜UKの記憶部材CRUMから読み取られた識別情報とが一致する場合には、像保持体ユニットUY〜UKが未交換であると判別する。なお、実施例1の未交換の判別手段C5Bは、記憶手段C5B1の識別情報と、像保持体ユニットUY〜UKの記憶部材CRUMの識別情報とが不一致の場合には、記憶手段C5Bの記憶情報を、像保持体ユニットUY〜UKの識別情報に更新する。
未使用の判別手段C5Cは、像保持体ユニットUY〜UKに記憶部材CRUMが支持されている場合に、記憶部材CRUMに未使用の情報が記憶されているか否かを判別する。すなわち、未使用の判別手段C5Cは、記憶部材CRUMに未使用の情報が記憶されている場合に、像保持体ユニットUY〜UKが未使用であると判別する。
C5D:交換入力の判別手段
交換入力の判別手段C5Dは、交換ボタンU0eが入力されたか否かを判別する。すなわち、交換入力の判別手段C5Dは、交換ボタンU0eが入力された場合に、像保持体ユニットUY〜UKが交換されたと判別する。
交換の判別値の一例としての交換フラグFL1は、初期値が「0」である。また、前記交換フラグFL1は、像保持体ユニットUY〜UKが装着されている場合に、像保持体ユニットUY〜UKに記憶部材CRUMが支持されていないと判別されると、「1」になる。さらに、前記交換フラグFL1は、像保持体ユニットUY〜UKに記憶部材CRUMが支持されている場合であっても、像保持体ユニットUY〜UKが使用品で且つ識別情報が不一致の場合に、「1」になる。さらに、交換フラグFL1は、交換ボタンU0eが入力された場合にも、「1」になる。なお、交換フラグFL1は、後述するように補正テーブルの補正値が更新された場合には、「0」になる。
C6:環境区分の記憶手段
環境区分の記憶手段C6は、環境温度Teおよび環境湿度Huに基づいて、予め設定された環境区分kを記憶する。実施例1の環境区分の記憶手段C6は、環境区分の参照情報の一例として、環境温度Teおよび環境湿度Huに対して予め設定された図4に示す環境テーブル11を記憶する。図4の環境テーブル11において、10[℃]から40[℃]までの各温度と、10[%RH]から100[%RH]までの各相対湿度毎に、9つの環境区分kに区分けされている。なお、前記環境テーブル11は、実験などに基づいて予め測定、設定されている。
環境区分の特定手段C7は、温度センサSN2と、湿度センサSN3とに基づいて、環境温度Teと環境湿度Huとに対応する環境区分kを特定する。実施例1の環境区分の特定手段C7は、前記環境テーブル11に基づいて環境区分kを特定する。例えば、図4において、実施例1の環境区分の特定手段C7は、環境温度Teが23[℃]と検出され且つ環境湿度Huが50[%RH]と検出された場合には、環境区分kをk=2と特定する。
C8:制御電圧の記憶手段
制御電圧の記憶手段C8は、電源回路Eを制御する場合に基準となる予め設定された電圧を記憶する。実施例1の制御電圧の記憶手段C8は、画像形成時に使用される基準の電圧について、帯電器CRy〜CRkに印加される帯電用の印加電圧Va1〜Va9と、現像ロールR0に印加される現像用の印加電圧Vb1〜Vb9と、を環境区分k毎に記憶する。具体的には、実施例1の制御電圧の記憶手段C8は、制御電圧の参照情報の一例として、環境区分k毎に予め設定された図5に示す制御電圧のテーブル12を記憶する。
なお、実施例1では、前記現像用の印加電圧Vb1〜Vb9は一定の印加電圧Vbが記憶されている。また、実施例1の制御電圧の記憶手段C8は、色Y〜K毎に制御電圧のテーブル12を記憶している。
可視像の有無を判別する手段の一例としてのトナー像の検出手段C9は、前記画像の濃度センサSN1が、可視像の一例としてのトナー像を検出したか否かを判別する。実施例1のトナー像の検出手段C9は、画像の濃度センサSN1が検出した濃度に基づいて、前記センサSN1がトナー像を検出したか、前記センサSN1がトナー像を非検出であるかを判別する。具体的には、トナー像の検出手段C9は、検出された濃度が0[%]より大きい場合に、前記センサSN1が中間転写ベルトB上のトナー像を検出したと判別する。また、トナー像の検出手段C9は、検出された濃度が0[%]の場合に、前記センサSN1が中間転写ベルトBを直接検出してトナー像を非検出であると判別する。
C10:非画像電圧の記憶手段
比較の基準の記憶手段の一例として非画像電圧の記憶手段C10は、画像の濃度センサSN1がトナー像を非検出となる帯電器CRy〜CRkの電圧V11〜V19、すなわち、非画像電圧V11〜V19を記憶する。前記非画像電圧の記憶手段C10は、比較の基準の参照情報の一例として、環境区分k毎に非画像電圧V11〜V19が記憶された図6に示す非画像電圧のテーブル13を記憶する。なお、前記非画像電圧V11〜V19は、予め設定された第1の電圧が、現像ロールR0に印加されている場合に、現像ロールR0から感光体ドラムPy〜Pkの帯電部分に向かってトナーが移動しなくなる場合、いわゆる、トナーかぶりが解消される場合に帯電器CRy〜CRkに印加される電圧に対応する。なお、実施例1の非画像電圧の記憶手段C10では、出荷時に複写機Uに同梱される新品の像保持体ユニットUY〜UKに対応して、非画像電圧V11〜V19が予め記憶されている。実施例1の非画像電圧の記憶手段C10は、各色Y〜Kの制御電圧のテーブル12毎に非画像電圧のテーブル13を記憶している。
C11:補正電圧の記憶手段
補正値の記憶手段の一例としての補正電圧の記憶手段C11は、補正値の一例としての補正電圧V31〜V39を記憶する。前記補正電圧V31〜V39は、画像形成時に使用される電圧と、前記制御電圧の記憶手段C8に記憶された電圧Va1〜Va9と、のズレに対応する。実施例1の補正電圧の記憶手段C11は、帯電用の印加電圧Va1〜Va9について、補正電圧V31〜V39を記憶する。実施例1の補正電圧の記憶手段C11は、補正値の参照情報の一例として、補正電圧V31〜V39が環境区分k毎に記憶された図7に示す補正テーブル14を記憶する。
なお、実施例1の前記補正テーブル14において、各補正電圧V31〜V39には、出荷時には、0[V]が記憶されている。そして、後述するように、各補正電圧V31〜V39は処理に応じて更新される。
補正値の初期化手段の一例としての補正電圧の初期化手段C12は、像保持体ユニットUY〜UKが交換された場合に、補正電圧V31〜V39を初期化する。実施例1の補正電圧の初期化手段C12は、交換フラグFL1が「0」から「1」になった場合に、補正テーブル14の各補正電圧V31〜V39を、初期値の一例であって、無効な補正値の一例としての10000[V]に更新する。これにより、前記補正電圧の初期化手段C12は、補正電圧V31〜V39を初期化する。なお、前記10000[V]は、実施例1の複写機Uの構成上不可能な値に対応する。また、実施例1の補正電圧の初期化手段C12は、CRUMリーダCRWに基づいて、新品の像保持体ユニットUY〜UKが検出された場合には、全ての補正電圧V31〜V39を出荷時の0[V]にする。
未更新の判別手段C13は、像保持体ユニットUY〜UKが交換された場合に、補正テーブル14の補正電圧V31〜V39が、交換後の像保持体ユニットUY〜UKに対応して更新されているか否かを判別する。実施例1の未更新の判別手段C13は、スタートキーU0cが入力された場合に、環境温度Teと環境湿度Huに対応する環境区分kを取得する。そして、環境区分kに対応する補正電圧V31〜V39が、10000[V]であるか否かを判別する。前記補正電圧V31〜V39が10000[V]である場合には、取得された環境区分kについての補正電圧は、未更新であると判別する。また、前記補正電圧V31〜V39が10000[V]でない場合には、取得された環境区分kについての補正電圧は、更新済みであると判別する。
呼び出しの判別値の一例としての未更新フラグFL2は、初期値が「0」である。前記未更新フラグFL2は、未更新の判別手段C13が未更新であると判別した場合に、「1」になる。さらに、前記未更新フラグFL2は、未更新であると判別された環境区分kについての補正電圧V31〜V39が更新された場合には、「0」になる。
時期の判別手段の一例としての開始時期の判別手段C14は、非画像電圧を特定する時期の一例としての開始時期になったか否かを判別する。実施例1の開始時期の判別手段C14は、像保持体ユニットUY〜UKが交換された場合、および、環境区分kの補正電圧V31〜V39が未更新であると判別された場合に、開始時期になったと判別する。具体的には、実施例1の開始時期の判別手段C14は、交換フラグFL1が「0」から「1」になった場合に、開始時期になったと判別する。また、実施例1の開始時期の判別手段C14は、未更新フラグFL2が「0」から「1」になった場合にも、開始時期になったと判別する。
C15:開始電圧の記憶手段
第2の電圧の記憶手段の一例としての開始電圧の記憶手段C15は、現像ロールR0に印加される前記第1の電圧と同極性の予め設定された第2の電圧を記憶する。前記開始電圧の記憶手段C15は、前記第2の電圧の一例として、開始電圧Vs1〜Vs9を記憶する。実施例1の開始電圧の記憶手段C15は、開始電圧の参照情報の一例として、開始電圧が環境区分k毎に予め設定された図8に示す開始電圧のテーブル16を記憶する。なお、実施例1の各開始電圧Vs1〜Vs9は、複写機Uに同梱される新品の像保持体ユニットUY〜UKにおいて、感光体ドラムPy〜Pkの表面が−200[V]に帯電される帯電電圧に、環境区分k毎に設定されている。例えば、実施例1では、環境区分kが2の場合に、開始電圧Vs3は−750[V]に設定されている。
計時手段の一例としての第1タイマTM1は、予め設定された間隔時間taを計時する。実施例1の間隔時間taは、帯電器CRy〜CRkが感光体ドラムPy〜Pkを帯電する場合に、同一の印加電圧で帯電する時間に対応する。実施例1の第1タイマTM1は、帯電器CRy〜CRkに開始電圧Vs1〜Vs9が印加された場合に、間隔時間taの計時を開始する。そして、前記第1タイマTM1は、間隔時間taの計時が終了する度、すなわち、間隔時間taがタイムアップする度に、新たな間隔時間taの計時を繰り返す。
帯電用の電圧の制御手段C16は、前記帯電用の電源回路E2を介して、帯電器CRy〜CRkに印加される電圧、いわゆる、帯電電圧を制御する。前記帯電用の電圧の制御手段C16は、開始時期になったと判別された場合に、前記第2の電圧から、前記第2の電圧に比べて絶対値が大きい第3の電圧に向けて、帯電電圧を変更する。具体的には、実施例1の帯電用の電圧の制御手段C16は、開始時期になったと判別された場合に、開始電圧のテーブル16に基づいて、環境区分kに対応する開始電圧Vs1〜Vs9で帯電電圧を印加する。そして、前記帯電用の電圧の制御手段C16は、間隔時間taがタイムアップする度に、帯電電圧を絶対値で|ΔV|上昇させる。なお、実施例1では、前記電圧ΔVは−10[V]に設定されている。よって、実施例1では、環境区分kが2の場合、帯電電圧は−750[V],−760[V],−770[V],…と変更される。なお、実施例1の帯電用の電圧の制御手段C16は、帯電電圧として直流電圧を印加する。
帯電用の電圧の変更回数の計数手段の一例としての帯電の計数手段C17は、異なる帯電電圧が印加された回数u1を計数する。実施例1の帯電の計数手段C17は、開始時期と判別された場合に、回数u1を0にする。そして、開始電圧Vskが印加された場合に、回数u1を1にする。そして、帯電電圧が絶対値で|ΔV|上昇する度に、回数u1に+1を加算する。
帯電用の終了時期の判別手段の一例としての帯電終了の判別手段C18は、開始時期になったと判別された場合において、帯電電圧の制御を終了する終了時期になったか否かを判別する。実施例1の帯電終了の判別手段C18は、前記帯電電圧が、第3の電圧の一例としての上限電圧Veに達した場合に、終了時期になったと判別する。なお、前記上限電圧Veは、前記第1の電圧と同極性であり且つ前記開始電圧Vs1〜Vs9に比べて絶対値が大きい電圧Veに予め設定されている。特に、実施例1では、前記上限電圧Veは、帯電用の電源回路E2が安定的に供給可能な絶対値が最大の電圧に設定されている。また、実施例1の帯電終了の判別手段C18は、非画像電圧が特定された場合にも、終了時期になったと判別する。終了時期になったと判別されると、帯電電圧の印加が終了する。よって、実施例1では、帯電電圧が上限電圧Ve未満であっても、非画像電圧が特定された場合には、帯電電圧の印加が終了可能に構成されている。
TM2:第2タイマ
第2タイマTM2は、予め設定された到達時間tbを計時する。図9において、実施例1の到達時間tbは、感光体ドラムPy〜Pkの表面が、帯電器CRy〜CRkに対向する帯電領域Q1から、現像ロールR0に対向する現像領域Q2までの移動する時間に基づいて設定されている。すなわち、前記到達時間tbは、開始電圧Vs1〜Vs9で帯電された感光体ドラムPy〜Pkの表面部分が現像領域Q2を通過する時期に合わせて設定されている。実施例1の第2タイマTM2は、開始時期になったと判別された場合に、到達時間tbの計時を開始する。
現像用の電圧の制御手段C19は、前記現像用の電源回路E1を介して、現像装置GY〜GKの現像ロールR0に印加される電圧、いわゆる、現像電圧を制御する。現像用の電圧の制御手段C19は、開始時期になったと判別された場合に、現像電圧を予め設定された前記第1の電圧に保持する。具体的には、実施例1の現像用の電圧の制御手段C19は、第2タイマTM2の到達時間tbがタイムアップした場合に、前記第1の電圧の一例として、固定電圧Vgを印加する。なお、実施例1では、前記固定電圧Vgは、画像形成時に使用される制御電圧のテーブル12の電圧Vb1〜Vb9が設定されている。すなわち、実施例1では、固定電圧Vgとして、電圧Vbが設定されている。実施例1では、前記電圧Vbは−300[V]に設定されている。
第3タイマTM3は、前記間隔時間taを計時する。なお、前記間隔時間taは、同一の帯電電圧で帯電された感光体ドラムPy〜Pkの表面部分が、現像領域Q2を通過する時間に対応する。実施例1の第3タイマTM3は、前記到達時間tbがタイムアップした場合に、間隔時間taの計時を開始する。そして、前記第3タイマTM3は、間隔時間taがタイムアップする度に、新たな間隔時間taの計時を繰り返す。
現像剤保持体の回転の制御手段の一例であって、特定用の現像用の駆動源の回転制御手段の一例としての特定用の回転制御手段C20は、前記現像モータの駆動回路D2を制御して、現像装置GY〜GKの現像ロールR0等の回転駆動を制御する。前記特定用の回転制御手段C20は、開始時期になったと判別された場合に、前記現像ロールR0の回転と回転停止を繰り返す。具体的には、実施例1の特定用の回転制御手段C20は、到達時間tbがタイムアップした場合に、現像ロールR0を予め設定された微小角度θ、回転させる。また、前記特定用の回転制御手段C20は、第3タイマTM3による間隔時間taがタイムアップする度に、現像ロールR0を微小角度θ、回転させる。なお、前記微小角度θは、回転前後で、現像ロールR0の異なる表面部分が現像領域Q2に対向する角度に基づいて設定されている。
現像剤保持体の回転数の計数手段の一例としての回転の計数手段C21は、現像ロールR0が回転した回転数u2を計数する。実施例1の回転の計数手段C21は、開始時期になったと判別された場合に、回転数u2を0にする。また、実施例1の回転の計数手段C21は、現像ロールR0が微小角度θ回転する度に、回転数u2に+1を加算する。
現像用の終了時期の判別手段の一例としての現像終了の判別手段C22は、現像電圧の制御を終了する終了時期になったか否かを判別する。実施例1の現像終了の判別手段C22は、非画像電圧が特定された場合に、前記終了時期になったと判別する。また、回転回数u2が帯電の回数u1より大きい場合、すなわち、上限電圧Vgで帯電された感光体ドラムPy〜Pkに対応して現像ロールR0が回転した場合には、前記終了時期になったと判別する。前記終了時期になったと判別されると、現像電圧Vgの印加が終了する。
第4タイマTM4は、トナー像の非検出を確定させる予め設定された確定時間tcを計時する。実施例1の確定時間tcは、現像ロールR0が微小回転θする場合に形成されるトナー像の搬送間隔に対応して設定されている。具体的には、前記確定時間tcは、現像ロールR0の回転間隔に対応する間隔時間taに対して、余裕、いわゆる、マージンを追加した時間が設定されている。実施例1の第4タイマTM4は、開始時期になったと判別されて、画像の濃度センサSN1によるトナー像が非検出となった場合に、確定時間tcの計時を開始する。
非検出となる電位差を特定する手段の一例であって、第4の電圧を特定する手段の一例としての非画像電圧の特定手段C23は、前記帯電器CRy〜CRkに印加された第4の電圧を特定する。前記非画像電圧の特定手段C23は、画像の濃度センサSN1の検出結果に基づいて、前記第4の電圧の一例としての非画像電圧V21〜V29を特定する。実施例1では、画像の濃度センサSN1によるトナー像が非検出の場合に、帯電電圧に応じて回転する現像ロールR0の回転数u2に基づいて、非画像電圧を特定する。具体的には、実施例1の非画像電圧の特定手段C23は、確定時間tcがタイムアップした場合に、現像ロールR0の回転数u2を取得する。ここで、前記回転数u2は、非画像電圧V2kが印加された場合の回転数に対して、ズレている。すなわち、非画像電圧V2kが印加されてトナー像が非形成となった部分が、画像の濃度センサSN1に検出されるまでには、遅延が生じる。よって、遅延の分、現像ロールR0はさらに回転し、回転数u2は増加している。
開始時期の判別値の一例としての特定フラグFL3は、初期値が「0」である。前記特定フラグFL3は、開始時期の判別手段C14が開始時期であると判別した場合に、「1」になる。一方、前記特定フラグFL3は、帯電終了の時期と判別された場合に、「0」になる。また、前記特定フラグFL3は、非画像電圧が特定された場合に、「0」になる。
FL4:非画像フラグ
第4の電圧の判別値の一例としての非画像フラグFL4は、初期値が「0」である。前記非画像フラグFL4は、非画像電圧V2kが特定された場合に、「1」になる。また、前記非画像フラグFL4は、開始時期と判別された場合に「0」になる。
特定の判別手段C24は、非画像電圧V2kが特定されたか否かを判別する。実施例1の特定の判別手段C24は、前記非画像フラグFL4が「0」から「1」になった場合に、非画像電圧V2kが特定されたと判別する。
C25:補正電圧の演算手段
補正値の演算手段の一例としての補正電圧の演算手段C25は、非画像電圧V2kが特定された場合に、前記補正電圧V3kを演算する。実施例1の補正電圧の演算手段C25
は、特定された非画像電圧V2kを取得する。また、実施例1の補正電圧の演算手段C25は、図6に示す非画像電圧のテーブル13に基づいて、環境区分kに対応する非画像電圧V1kを取得する。そして、前記補正電圧の演算手段C25は、補正電圧V3kを、V3k=V2k−V1kにより演算する。
なお、非画像電圧V11〜V19、非画像電圧V21〜V29、補正電圧V31〜V39について、環境区分kに対応する値を、非画像電圧V1k、非画像電圧V2k、補正電圧V3kと表している。
更新手段C26は、補正電圧V3kを更新する。実施例1の更新手段C26は、環境区分kに対応する補正電圧V3kが演算された場合に、図7に示す補正テーブル14の補正電圧V3kを更新する。したがって、環境区分kの補正電圧V3kは、無効な値10000[V]から、測定、演算された新たな補正電圧V3kに更新される。
電圧の設定手段の一例としての電圧の補正手段C27は、非画像電圧V21〜V29に基づいて、シートSに画像を記録する場合に印加する帯電電圧について設定する。実施例1の電圧の補正手段C27は、非画像電圧V1k,V2kに基づく図7の補正テーブル14に基づいて、画像形成時に使用する帯電電圧を設定する。具体的には、実施例1の電圧の補正手段C27は、図5の帯電用の印加電圧Va1〜Va9を、図7の補正電圧V31〜V39で補正して設定する。例えば、前記電圧の補正手段C27は、環境区分kが2の場合には、画像形成時に使用する帯電電圧を、電圧Va2+V32に設定する。
次に、実施例1の複写機Uにおける制御の流れを流れ図、いわゆるフローチャートを使用して説明する。
図10は本発明の実施例1のK色の交換の検出処理のフローチャートの説明図である。
図10のフローチャートの各ステップSTの処理は、前記複写機UのコントローラCに記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理は複写機Uの他の各種処理と並行して実行される。なお、以下の処理は、Y,M,C,Kの各色毎に同様の処理が実行されるため、K色のみについて説明をし、その他の色については図示や説明は省略する。
図10に示すフローチャートは複写機Uの電源投入により開始される。
ST2において、電源フラグFL0を「1」にする。そして、ST5に進む。
ST3において、像保持体ユニットUKが離脱されたか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST5に進み、ノー(N)の場合はST4に進む。
ST4において、交換ボタンU0eが入力されたか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST12に進み、ノー(N)の場合はST3に戻る。
ST5において、像保持体ユニットUKが装着されたか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST6に進み、ノー(N)の場合はST5を繰り返す。
ST7において、像保持体ユニットUKが未交換か否か、すなわち、記憶部材CRUMと記憶手段C5B1の識別情報が一致するか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST11に進み、ノー(N)の場合はST8に進む。
ST8において、記憶手段C5B1の識別情報を更新する。そして、ST9に進む。
ST9において、像保持体ユニットUKが未使用か否かを判別する。イエス(Y)の場合はST10に進み、ノー(N)の場合はST12に進む。
ST11において、K色の交換フラグFL1を「0」にする。そして、ST1に戻る。
ST12において、K色の交換フラグFL1を「1」にする。そして、ST1に戻る。
図11は本発明の実施例1のK色の制御電圧の設定処理のフローチャートの説明図である。
図11のフローチャートの各ステップSTの処理は、前記複写機UのコントローラCに記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理は複写機Uの他の各種処理と並行して実行される。なお、以下の処理は、Y,M,C,Kの各色毎に同様の処理が実行されるため、K色のみについて説明をし、その他の色については図示や説明は省略する。
図11に示すフローチャートは複写機Uの電源投入により開始される。
ST22において、次の(1)、(2)の処理を実行する。そして、ST23に進む。
(1)環境温度Teを取得する。
(2)環境湿度Huを取得する。
ST23において、環境温度Teと環境湿度Huとに基づいて、環境区分kを特定する。そして、ST24に進む。
ST24において、補正テーブル14に基づいて、環境区分kに対応する補正電圧V3kを取得する。そして、ST25に進む。
ST25において、補正電圧V3kが10000[V]か否かを判別する。イエス(Y)の場合はST26に進み、ノー(N)の場合はST29に進む。
ST27において、K色の未更新フラグFL2が「0」か否かを判別する。イエス(Y)の場合はST28に進み、ノー(N)の場合はST27を繰り返す。
ST28において、補正テーブル14に基づいて、環境区分kの補正電圧V3kを取得する。そして、ST29に進む。
ST29において、環境区分kの補正電圧V3kに基づいて、制御電圧を設定する。そして、ST21に戻る。
図12は本発明の実施例1のジョブの制御処理のフローチャートの説明図である。
図12のフローチャートの各ステップSTの処理は、前記複写機UのコントローラCに記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理は複写機Uの他の各種処理と並行して実行される。
図12に示すフローチャートは複写機Uの電源投入により開始される。
図12のST31において、スタートキーU0cが入力されたか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST32に進み、ノー(N)の場合はST31を繰り返す。
ST32において、使用される全ての色Y〜Kの制御電圧が設定されたか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST33に進み、ノー(N)の場合はST32を繰り返す。
ST33において、ジョブを開始する。そして、ST34に進む。
ST34において、ジョブが終了したか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST31に戻り、ノー(N)の場合はST34を繰り返す。
図13は本発明の実施例1のK色の更新処理のフローチャートの説明図である。
図13のフローチャートの各ステップSTの処理は、前記複写機UのコントローラCに記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理は複写機Uの他の各種処理と並行して実行される。ここで、実施例1のY色の更新処理は、ST56〜ST61が省略され且つK色に替えてY色に対応している点以外は、K色の更新処理と同様に実行される。また、実施例1のM色の更新処理は、ST58〜ST61が省略され且つK色に替えてM色に対応している点以外は、K色の更新処理と同様に実行される。さらに、実施例1のC色の更新処理は、ST60,ST61が省略され且つK色に替えてC色に対応している点以外は、K色の更新処理と同様に実行される。よって、K色のみについて説明をし、その他の色Y〜Cについては図示や説明は省略する。
図13に示すフローチャートは複写機Uの電源投入により開始される。
ST52において、未更新フラグFL2が「1」か否かを判別する。イエス(Y)の場合はST56に進み、ノー(N)の場合はST51に戻る。
ST53において、補正テーブル14の全ての環境区分kの補正電圧V3kを10000[V]に更新する。そして、ST54に進む。
ST54において、次の(1),(2)の処理を実行する。そして、ST55に進む。
(1)環境温度Teを取得する。
(2)環境湿度Huを取得する。
ST55において、環境温度Teと環境湿度Huとに基づいて、環境区分kを特定する。そして、ST56に進む。
ST57において、Y色の未更新フラグFL2が「0」か否かを判別する。イエス(Y)の場合はST58に進み、ノー(N)の場合はST57を繰り返す。
ST58において、M色の交換フラグFL1が「0」か否かを判別する。イエス(Y)の場合はST59に進み、ノー(N)の場合はST58を繰り返す。
ST59において、M色の未更新フラグFL2が「0」か否かを判別する。イエス(Y)の場合はST60に進み、ノー(N)の場合はST59を繰り返す。
ST60において、C色の交換フラグFL1が「0」か否かを判別する。イエス(Y)の場合はST61に進み、ノー(N)の場合はST60を繰り返す。
ST61において、C色の未更新フラグFL2が「0」か否かを判別する。イエス(Y)の場合はST62に進み、ノー(N)の場合はST61を繰り返す。
(1)K色の特定フラグFL3を「1」にする。
(2)K色の非画像フラグFL4を「0」にする。
ST63において、K色の非画像フラグFL4が「1」になったか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST64に進み、ノー(N)の場合はST63を繰り返す。
ST65において、記憶された基準の非画像電圧V1kを取得する。そして、ST66に進む。
ST66において、記憶された基準の非画像電圧V1kと、特定された非画像電圧V2kとの差分V3kを演算する。そして、ST67に進む。
ST67において、差分V3kに基づいて、補正電圧V3kを更新する。そして、ST68に進む。
ST68において、次の(1),(2)の処理を実行する。そして、ST51に戻る。
(1)K色の交換フラグFL1を「0」にする。
(2)K色の未更新フラグFL2を「0」にする。
図14は本発明の実施例1の特定用の帯電の制御処理のフローチャートの説明図である。
図14のフローチャートの各ステップSTの処理は、前記複写機UのコントローラCに記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理は複写機Uの他の各種処理と並行して実行される。なお、以下の処理は、Y,M,C,Kの各色毎に同様の処理が実行されるため、K色のみについて説明をし、その他の色については図示や説明は省略する。
図14に示すフローチャートは複写機Uの電源投入により開始される。
ST102において、環境区分kに対応する開始電圧Vskを取得する。そして、ST103に進む。
ST103において、次の(1),(2)の処理を実行する。そして、ST104に進む。
(1)帯電電圧を開始電圧Vskに設定する。
(2)帯電電圧が印加された回数u1を0にする。
ST104において、帯電電圧の印加を開始する。そして、ST105に進む。
ST105において、帯電電圧が印加された回数u1に+1を加算する。すなわち、u1=u1+1にする。そして、ST106に進む。
ST106において、第1タイマTM1に間隔時間taをセットする。そして、ST107に進む。
ST108において、間隔時間taがタイムアップしたか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST109に進み、ノー(N)の場合はST107に戻る。
ST109において、帯電電圧が上限電圧Veに達したか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST111に進み、ノー(N)の場合はST110に進む。
ST110において、帯電電圧を絶対値|ΔV|分、変更する。そして、ST105に戻る。
ST111において、次の(1),(2)の処理を実行する。そして、ST101に戻る。
(1)帯電電圧の印加を終了する。
(2)K色の特定フラグFL3を「0」にする。
図15は本発明の実施例1のK色の特定用の現像の制御処理のフローチャートの説明図である。
図15のフローチャートの各ステップSTの処理は、前記複写機UのコントローラCに記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理は複写機Uの他の各種処理と並行して実行される。なお、以下の処理は、Y,M,C,Kの各色毎に同様の処理が実行されるため、K色のみについて説明をし、その他の色については図示や説明は省略する。
図15に示すフローチャートは複写機Uの電源投入により開始される。
ST202において、次の(1),(2)の処理を繰り返す。そして、ST203に進む。
(1)現像電圧を固定電圧Vgに設定する。
(2)回転数u2を0にする。
ST203において、第2タイマTM2に到達時間tbをセットする。そして、ST204に進む。
ST204において、到達時間tbがタイムアップしたか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST205に進み、ノー(N)の場合はST204を繰り返す。
ST205において、現像電圧の印加を開始する。そして、ST206に進む。
(1)現像ロールR0を微小角度θ回転させる。
(2)回転数u2に+1を加算する。すなわち、u2=u2+1にする。
ST207において、回転数u2が帯電の回数u1より大きいか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST208に進み、ノー(N)の場合はST209に進む。
ST208において、現像電圧の印加を終了する。そして、ST209に進む。
ST209において、第3タイマTM3に間隔時間taをセットする。そして、ST210に進む。
ST210において、K色の非画像フラグFL4が「1」か否かを判別する。イエス(Y)の場合はST212に進み、ノー(N)の場合はST211に進む。
ST211において、間隔時間taがタイムアップしたか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST206に戻り、ノー(N)の場合はST210に戻る。
ST212において、次の(1),(2)の処理を実行する。そして、ST201に戻る。
(1)現像電圧の印加を終了する。
(2)K色の特定フラグFL3を「0」にする。
図16は本発明の実施例1のK色の特定用の検出処理のフローチャートの説明図である。
図16のフローチャートの各ステップSTの処理は、前記複写機UのコントローラCに記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理は複写機Uの他の各種処理と並行して実行される。なお、以下の処理は、Y,M,C,Kの各色毎に同様の処理が実行されるため、K色のみについて説明をし、その他の色については図示や説明は省略する。
図16に示すフローチャートは複写機Uの電源投入により開始される。
ST302において、トナー像を検出したか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST303に進み、ノー(N)の場合はST302を繰り返す。
ST303において、トナー像を検出していないか否か、すなわち、トナー像を非検出であるか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST304に進み、ノー(N)の場合はST303を繰り返す。
ST305において、トナー像を検出したか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST303に戻り、ノー(N)の場合はST306に進む。
ST306において、確定時間tcがタイムアップしたか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST307に進み、ノー(N)の場合はST305に戻る。
ST307において、現像ロールの回転数u2と、遅延の回転数uaとに基づいて、帯電電圧を変更した回数Nを演算する。すなわち、N=u2−ua−1を演算する。そして、ST308に進む。
ST308において、非画像電圧V2kを演算する。すなわち、V2k=Vsk+ΔV×Nを演算する。そして、ST309に進む。
ST309において、次の(1),(2)の処理を実行する。そして、ST301に戻る。
(1)K色の非画像フラグFL4を「1」にする。
(2)K色の特定フラグFL3を「0」にする。
前記構成を備えた実施例1の複写機Uでは、電源が投入されると、各フローチャートの処理が実行される。
実施例1では、電源が投入されると、ユニットセンサSN4やCRUMリーダCRWが作動する。よって、複写機Uの出荷時に同梱された像保持体ユニットUY〜UKが、複写機Uに装着されている場合には、像保持体ユニットUY〜UKの記憶部材CRUMから、記憶情報がCRUMリーダCRWに読み取られる。このとき、複写機Uと、記憶部材CRUMとの識別情報が一致する場合には、像保持体ユニットUY〜UKは未交換であると判別される。
すなわち、他の複写機Uで既に使用されたが、寿命前の像保持体ユニットUY〜UKが装着される場合がある。
また、故障や寿命で、前記同梱の像保持体ユニットUY〜UKのうち、一部の部材、例えば、感光体ドラムPy〜Pkや、帯電器CRy〜CRkが交換されることがある。このとき、複写機Uの機種専用の部材に交換される場合もあるが、複写機Uの製造者とは異なる業者において、機種専用の部材だけではなく、複数の機種で使用可能で且つ複写機Uの機種専用の部材とは特性の異なる汎用の部材に交換されることがある。すなわち、一部の部材が交換された像保持体ユニットUY〜UKが装着される場合がある。
そして、これらの場合には、記憶部材CRUMの情報が書き換えられずに、像保持体ユニットUY〜UKが装着され易い。
さらに、像保持体ユニット全体が汎用品であり、記憶部材CRUMの無い像保持体ユニットUY〜UKが装着される場合もある。
なお、電源が投入された状態で、像保持体ユニットUY〜UKが交換される場合には、ユニットセンサSN4が着脱を検出する。よって、像保持体ユニットUY〜UKが装着されると、CRUMリーダCRWが作動可能である。
また、実施例1では、交換ボタンU0eが入力された場合にも、補正テーブル14の作成、更新を開始する。よって、識別情報が一致する像保持体ユニットUY〜UKにおいて、一部の部材が交換されている場合などにも、補正テーブル14の作成、更新が開始される。
また、帯電器CRy〜CRkには、環境区分kに応じて設定された負の極性の開始電圧Vskから、負の極性の上限電圧Veに向けて、帯電電圧が電圧ΔVずつ変更され、帯電電圧の絶対値が上昇しながら印加される。よって、感光体ドラムPy〜Pkは、帯電電圧の変化に応じて帯電量が変化しながら、現像領域Q2や、中間転写ベルトBと対向する転写領域Q3を通過する。
さらに、中間転写ベルトB上では、画像の濃度センサSN1により、感光体ドラムPy〜Pkから中間転写ベルトBに転写されるトナー像の有無が検出される。
環境区分kに対応する前記補正電圧V3kは、スタートキーU0cが入力された場合に使用される。すなわち、スタートキーU0cが入力された場合に、環境区分kが特定されると、制御電圧のテーブル12と、補正テーブル14とに基づいて、ジョブ時に使用される帯電電圧Vak+V3kが設定される。そして、設定された帯電電圧Vak+V3kに基づいてジョブが実行される。
また、実施例1では、非画像電圧Vskが特定された場合には、上限電圧Veに達する前でも、帯電電圧の印加を終了する。よって、非画像電圧V2kが特定された場合に、感光体ドラムPy〜Pkの電位の絶対値が、現像ロールR0に比べて高くなり過ぎることはない。よって、実施例1では、帯電電圧の絶対値が大きくなる場合であっても、キャリアが、感光体ドラムPy〜Pkに移動することは低減されている。
したがって、実施例1では、帯電電圧の絶対値を下降させる構成に比べて、BCOが発生し難く、画像欠陥や感光体の寿命が縮み難くなっている。
一般に、感光体は、高温高湿の環境下の方が低温低湿の環境下に比べて帯電され難くなる。よって、高温高湿の環境下において、低温低湿の場合と同様の帯電電圧を印加して、感光体を帯電させようとすると、感光体の表面の電位の絶対値は、低温低湿の場合に比べて小さくなり易い。その上、帯電特性が不明の非画像電圧Vskを特定する場合、開始電圧の絶対値は小さい方が望ましい。よって、環境区分kに応じて開始電圧を変更しない構成では、環境区分k全体では、帯電電圧が、感光体の電位を現像ロールに対応させる非画像電圧V2kになるまでに、変化する量が大きくなり易い。
また、このとき、帯電電圧の変化量が小さくなり、トナーかぶり、すなわち、トナー像が形成される回数が少なくなっている。よって、実施例1では、環境区分kに応じて開始電圧Vskを変更しない場合に比べて、現像剤の消費量も減らし易くなっている。
ここで、非画像電圧V2kを特定する場合に、開始電圧Vskが印加されると、感光体ドラムPy〜Pkと現像ロールR0との電位差の関係で、感光体ドラムPy〜Pkの全面が現像される状態となる。すなわち、感光体ドラムPy〜Pkの全面に、トナーかぶりが生じ得る状態となる。このとき、現像ロールR0を回転し続けると、現像領域Q2には、次々に現像剤が補給される。よって、補給された現像剤は、次々に感光体ドラムPy〜Pkに移動して、現像剤が消費され易い。
なお、現像ロールR0を微小角度θずつ回転させる場合、現像装置GY〜GKの駆動量は少なくなり易い。よって、実施例1では、現像装置GY〜GK内の現像剤が攪拌される回数が低減されており、現像装置GY〜GK内の現像剤が劣化し難くなっている。
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例(H01)〜(H016)を下記に例示する。
(H01)前記実施例において、画像形成装置の一例としての複写機Uを例示したが、これに限定されず、プリンタ、FAX、あるいはこれら複数の機能を備えた複合機等に適用可能である。また、多色現像の画像形成装置に限定されず、単色、いわゆるモノクロの画像形成装置により構成することも可能である。
(H03)前記実施例において、トナーとキャリアによる2成分現像剤が使用される構成を例示したが、これに限定されず、1成分現像剤が使用される構成にも適用可能である。
(H05)前記実施例において、いわゆる、タンデム方式の複写機Uの構成を例示したが、これに限定されない。例えば、いわゆる、4サイクル方式の複写機Uにも適用可能である。
(H06)前記実施例において、感光体ドラムPy〜Pkの表面を除電する専用の除電部材がない構成を例示したが、これに限定されず、除電部材を設ける構成も可能である。
(H08)前記実施例において、汎用品の像保持体ユニットUY〜UK等に交換された場合に補正電圧V3kを無効にして非画像電圧V2kを特定する構成を例示したが、これに限定されない。例えば、複写機Uの専用の像保持体ユニットUY〜UK等に交換された場合に、非画像電圧V2kを特定して、補正電圧V3kを設定することが可能である。
(H010)前記実施例において、記憶部材CRUMの記憶情報が予め設定された情報であったり、交換ボタンU0eが入力された場合に、補正電圧V3kを無効にして非画像電圧の特定を開始する構成を例示したが、これに限定されない。例えば、像保持体ユニットUY〜UKが交換されなくても、印刷回数が予め設定された枚数を超えたり、使用時間が予め設定された時間を超えたりした場合に、補正電圧を無効にして非画像電圧を特定する構成が可能である。
(H012)前記実施例において、ユニットセンサSN4に基づいて、像保持体ユニットUY〜UKが着脱されたことを検出する構成を例示したが、これに限定されない。例えば、ユニットセンサSN4に替えて、開閉カバー1の開閉を検出するセンサを設けて、開閉カバー1のセンサの検出結果などに基づいて、像保持体ユニットUY〜UKが着脱されることを検出する構成が可能である。
(H015)前記実施例において、非画像電圧を特定する場合に現像電圧は、ジョブ時に使用される電圧Vb1〜Vb9、すなわち、電圧Vbに、保持される構成を例示したが、これに限定されない。例えば、前記電圧Vbに比べて絶対値が小さい電圧に保持して、非画像電圧を早く特定させる構成が可能である。
(H016)前記実施例において、トナー像が非検出となる電位差、すなわち、非画像電圧を特定する場合には、現像電圧を保持して、対電電圧の絶対値を上昇させる構成が望ましいが、これに限定されない。例えば、帯電電圧を保持して、現像電圧の絶対値を下降させるなど、現像電圧と帯電電圧との電位差の絶対値を、予め設定された値から大きくなるように、現像電圧や帯電電圧を制御することが可能である。なお、この場合には、基準の電位差と、特定された電位差とのズレに基づいて、ジョブ時の現像電圧や帯電電圧が設定される。
C16…帯電用の電圧の制御手段、
C19…現像用の電圧の制御手段、
C20…現像剤保持体の回転の制御手段、
C23…特定する手段、
C27…電圧の設定手段、
CRy,CRm,CRc,CRk…帯電部材、
E1…現像用の電源回路、
E2…帯電用の電源回路、
GY〜GK…現像装置、
Py,Pm,Pc,Pk…像保持体、
ROSy,ROSm,ROSc,ROSk…潜像形成装置、
R0…現像剤保持体、
SN1…検出部材、
U…画像形成装置、
V11〜V19,V21〜V29,V1k,V2k…第4の電圧、
Vg…第1の電圧、
Vs1〜Vs9,Vsk…第2の電圧、
Ve…第3の電圧。
Claims (1)
- 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電させる帯電部材と、
帯電された前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
表面に現像剤を保持して回転する現像剤保持体を有し、前記像保持体の表面に形成された前記潜像を現像剤で可視像に現像する現像装置と、
前記可視像を検出可能な検出部材と、
前記帯電部材に電圧を印加する帯電用の電源回路と、
前記現像剤保持体に電圧を印加する現像用の電源回路と、
前記可視像が非検出となる前記帯電部材に印加される電圧を特定する時期になったか否かを判別する時期の判別手段と、
前記特定する時期になったと判別された場合に、前記現像剤保持体に印加される電圧を予め設定された第1の電圧に保持する現像用の電圧の制御手段と、
前記特定する時期になったと判別された場合に、前記第1の電圧と同極性の予め設定された第2の電圧から、前記第1の電圧と同極性の第3の電圧であって前記第2の電圧に比べて絶対値が大きい前記第3の電圧に向けて、前記帯電部材に印加される電圧を変更する帯電用の電圧の制御手段と、
前記検出部材の検出結果に基づいて、可視像が非検出となる前記帯電部材に印加された第4の電圧を特定する手段と、
前記第4の電圧に基づいて、媒体に画像を記録する場合に前記帯電部材に印加する電圧について設定する電圧の設定手段と、
前記特定する時期になったと判別された場合に、前記現像剤保持体の回転と回転停止を繰り返す現像剤保持体の回転の制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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