JP2006171282A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 帯電手段と像担持体との間に流れる電流の直流電流値を計測する直流電流計測手段を備え、制御手段が、電圧印加手段が印加する振動電圧に含まれる交流電圧のピーク間電圧値を所定量変化させた時の直流電流計測手段の計測値の変化量が所定の閾値以下になるピーク間電圧値のうち最小のものを検出し、このピーク間電圧値を交流電圧の適正ピーク間電圧値として設定するように画像形成装置を構成した。
【選択図】 図3
Description
(構成)
本発明の第1特徴構成は、感光体を用いた像担持体と、前記像担持体に接触又は近接して配置されて前記像担持体を帯電させる帯電手段と、直流電圧と交流電圧とからなる振動電圧を前記帯電手段に印加する電圧印加手段と、前記電圧印加手段が前記帯電手段に印加する前記振動電圧の前記直流電圧の電圧値及び前記交流電圧のピーク間電圧値を設定して、前記振動電圧を制御する制御手段とを備えて画像形成を行う画像形成装置であって、前記帯電手段と前記像担持体との間に流れる電流の直流電流値を計測する直流電流計測手段を備え、前記制御手段が、前記電圧印加手段が印加する前記振動電圧に含まれる前記交流電圧のピーク間電圧値を所定量ずつ変化させ、各ピーク間電圧値による前記振動電圧を前記電圧印加手段により前記帯電手段に印加させ、各ピーク間電圧値による前記振動電圧が前記帯電手段に印加された場合の前記直流電流値を前記直流電流計測手段に計測させ、前記所定の電圧間隔毎の前記直流電流計測手段の計測値の変化量を算出し、この変化量が所定の閾値以下になるピーク間電圧値のうち最小のものを検出し、このピーク間電圧値を前記交流電圧の適正ピーク間電圧値として設定するピーク間電圧設定処理を実行するように構成されている点にある。
本発明の第1特徴構成によると、電圧印加手段により帯電手段に印加される振動電圧により生じる帯電手段と前記像担持体との間に流れる電流が、直流電流計測手段により計測される。発明者らは種々の実験を通して、後述する〔発明を実施するための最良の形態〕において示すように、印加する振動電圧に含まれる交流電圧のピーク間電圧値を変化させたときの前記直流電流計測手段の計測値の変化特性は、ピーク間電圧値を変化させたときの像担持体の表面電位の変化特性と同様の振る舞いをすることを確認した。つまり、直流電流計測手段の計測値は、印加する振動電圧のピーク間電圧値が増加するのに伴って増加するが、像担持体が均一に帯電される必要最小限のピーク間電圧値以上の電圧範囲では、振動電圧のピーク間電圧値が変化しても、直流電流計測手段の計測値は、ほぼ一定値をとる或いは比較的緩やかにしか変化しないようになることが確認された。したがって、像担持体の均一な帯電状態は、ピーク間電圧値を変化させたときに直流電流計測手段の計測値が殆ど変化しないか比較的緩やかにしか変化しないようなピーク間電圧値により得られることになるので、適正ピーク間電圧値はこのようなピーク間電圧値のうち最小となるもので与えられることになる。
[II]
(構成)
本発明の第2特徴構成は、本発明の第1特徴構成において、気温を計測する気温計測手段を備え、前記気温計測手段の計測値に基づいて予測される適正ピーク間電圧値である予測電圧値が前記気温計測手段の計測値に対応する形態で記憶された記憶手段を備え、前記制御手段が、前記ピーク間電圧設定処理において、前記気温計測手段の計測値に対応する前記予測電圧値を前記記憶手段から取得し、この値を基準として、前記所定量ずつ変化させる前記ピーク間電圧値の上限値及び下限値を設定するように構成されている点にある。
本発明の第2特徴構成によると、本発明の第1特徴構成と同様の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
本発明の第2特徴構成によると、制御手段が、気温計測手段の計測値に対応する適正ピーク間電圧値の予測値である予測電圧値を記憶手段から取得し、この予測電圧値を基準として、所定量ずつ変化させるピーク間電圧値の上限値及び下限値を設定するので、ピーク間電圧値を変化させる範囲が合理的に限定され、直流電流計測手段に計測させる計測値の個数が限定されることになり、制御手段が実行するピーク間電圧設定処理を効率的なものにすることができる。
(構成)
本発明の第3特徴構成は、本発明の第1又は第2特徴構成において、前記制御装置が、画像形成を行っていない期間に前記ピーク間電圧設定処理を実行するように構成されている点にある。
本発明の第3特徴構成によると、本発明の第1又は第2特徴構成と同様の作用及び効果を備えており、これに加えて以下のような作用及び効果を備えている。
本発明の第3特徴構成によると、制御装置が、画像形成を行っていない期間にピーク間電圧設定処理を実行するので、画像形成装置が画像形成を行う時間を長引かせたり、画像形成動作を中断したりすることなく、適正ピーク間電圧設定処理を行うことができ、空き時間を合理的に利用してピーク間電圧設定処理を実行できる画像形成装置を得ることができる。
Idcが所定の閾値Ithとして設定された値である5[μA]以下の値を示すときのピーク間電圧値Vn、つまり、ピーク間電圧値Vppを順次変化させたときに初めてΔIdc≦Ithと
なるピーク間電圧値Vnを、適正ピーク間電圧値Vmとして取得する。こうして取得した適正ピーク間電圧値Vmを、画像形成時の帯電プロセスにおいて高圧電源4が帯電ローラ2に印加する振動電圧の適正ピーク間電圧値Vmとすることで、回転体ドラム1の表面電位を均一にすることができる。
能となり、検出されたピーク間電圧値Vppが適正ピーク間電圧値Vmとして設定されることになる。
環境等の変動に対応した適正ピーク間電圧値をより精度良く設定することができる。
基づいて電圧キャリブレーションを行うことで、画像形成装置の使用環境の変動や装置構成部材の経時変化により、感光体ドラム1の表面の帯電状態を均一にできる必要最小限のピーク間電圧値Vppが変動しても、感光体ドラム1の表面電位を均一にすることができる適正ピーク間電圧値Vmを精度よく設定することができ、環境等の変動に対応してオゾン発生量をできる限り抑えながら均一な帯電状態を得ることができる。
以下、別実施形態を列記する。
(1)上記実施形態では、感光体ドラム1として、感光体がアモルファスシリコンであるa-Siドラムを採用した画像形成装置を例示したが、感光体が有機光導電体であるOPCドラムや感光体がセレン等であるその他の種類の光導電性半導体ドラムを採用した画像形成装置であってもよい。この場合、感光体の帯電特性に応じて、帯電手段に印加する振動電圧の正負の極性は適宜変更してもよい。
(2)上記実施形態では、帯電手段が導電性ゴム材料を使用した帯電ローラ2で構成された画像形成装置を例示したが、帯電手段としては、ファーブラシ、フェルト、布などの形状・材質のもので構成してもよい。
(3)上記実施形態では、直流電流計測手段としての直流電流計測装置4cを高圧電源4内に配置したが、帯電ローラ2と感光体ドラム1との間に流れる直流電流値Idcを計測できる箇所であれば、いずれの箇所に設けてもよい。
(4)上記実施形態では、電圧キャリブレーションを行うときに、制御装置5は、温度センサ7の検出値に基づいて、予測電圧値Vimgを含む電圧範囲を設定することで、直流電流計測装置4cによる計測回数を効果的に制限しているが、この制限を行わず、電圧キャリブレーションを行うときには、例えば、400[V]から1500[V]までといったように、想定される全電圧範囲においてピーク間電圧値Vppを変化させて、各ピーク間電圧値Vppでの直流電流値Idcを直流電流計測装置4cにより計測するように制御装置5を構成してもよい。
(5)振動電圧の交流電圧成分の波形は、正弦波、矩形波、三角波等が適宜使用可能である。
(6)本発明はフルカラー画像を形成する画像形成装置にも適用可能である。
2 帯電手段
4 電圧印加手段
4c 直流電流計測手段
5 制御手段
6 記憶手段
7 気温計測手段
Vdc 直流電圧の電圧値
Vpp 交流電圧のピーク間電圧値
Idc 直流電流値
ΔIdc 直流電流計測手段の計測値の変化量
Ith 閾値
Vm 適正ピーク間電圧値
Vimg 予測電圧値
Vmax 上限値
Vmin 下限値
Claims (3)
- 感光体を用いた像担持体と、前記像担持体に接触又は近接して配置されて前記像担持体を帯電させる帯電手段と、直流電圧と交流電圧とからなる振動電圧を前記帯電手段に印加する電圧印加手段と、前記電圧印加手段が前記帯電手段に印加する前記振動電圧の前記直流電圧の電圧値及び前記交流電圧のピーク間電圧値を設定して、前記振動電圧を制御する制御手段とを備えて画像形成を行う画像形成装置であって、
前記帯電手段と前記像担持体との間に流れる電流の直流電流値を計測する直流電流計測手段を備え、
前記制御手段が、
前記電圧印加手段が印加する前記振動電圧に含まれる前記交流電圧のピーク間電圧値を所定量ずつ変化させ、各ピーク間電圧値による前記振動電圧を前記電圧印加手段により前記帯電手段に印加させ、各ピーク間電圧値による前記振動電圧が前記帯電手段に印加された場合の前記直流電流値を前記直流電流計測手段に計測させ、前記所定の電圧間隔毎の前記直流電流計測手段の計測値の変化量を算出し、この変化量が所定の閾値以下になるピーク間電圧値のうち最小のものを検出し、このピーク間電圧値を前記交流電圧の適正ピーク間電圧値として設定するピーク間電圧設定処理を実行するように構成されている画像形成装置。 - 気温を計測する気温計測手段を備え、
前記気温計測手段の計測値に基づいて予測される適正ピーク間電圧値である予測電圧値が前記気温計測手段の計測値に対応する形態で記憶された記憶手段を備え、
前記制御手段が、
前記ピーク間電圧設定処理において、前記気温計測手段の計測値に対応する前記予測電圧値を前記記憶手段から取得し、この値を基準として、前記所定量ずつ変化させる前記ピーク間電圧値の上限値及び下限値を設定するように構成されている請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記制御装置が、画像形成を行っていない期間に前記ピーク間電圧設定処理を実行するように構成されている請求項1又は2に記載の画像形成装置。
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