JP2009133996A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機やプリンタ等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置に関し、特に現像高圧出力を用いてプロセスカートリッジの装着有無の検知を行う手段に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic process such as a copying machine or a printer, and more particularly to a means for detecting whether or not a process cartridge is mounted using a development high voltage output.
図4に従来の画像形成装置の一例を概略的に表す図を示す。同図において、画像形成装置33は、電子写真プロセスを実現させるための感光体である感光ドラム40、感光ドラム表面を帯電せるための電荷を生成する高圧発生手段である帯電高圧回路43、帯電高圧回路43で生成した電荷を均一に感光ドラム40に載せるための帯電手段である帯電ローラ41、帯電した感光ドラム表面に画像データに応じてレーザ光を照射し静電潜像を形成するためのレーザ照射装置46、感光ドラム40に近接配置され感光ドラム上の静電潜像のトナーによる可視画像化を行う現像スリーブ39、現像剤であるトナーの保持をしているトナー容器38、トナーを現像スリーブ39から感光ドラム40へと移動させるための高圧発生手段である現像高圧回路36を備えている。また、感光ドラム40、帯電ローラ41、現像スリーブ39、トナー容器38及びアンテナ電極37を内蔵し、画像形成装置本体と脱着可能なプロセスカートリッジ42を備えている。上記構成の画像形成装置33において、帯電高圧出力により帯電ローラ41を介して均一に帯電された感光ドラム上には、レーザ照射装置46から照射されたレーザ光により静電潜像が形成される。感光ドラム上の静電潜像は、現像スリーブ39に印加された現像高圧出力により現像をされることでトナー像となる。その後感光ドラム上のトナー像は転写装置44によって記録媒体(用紙)Pに転写される。最後にトナー像を転写された用紙Pは加熱/加圧手段を含む定着手段45に搬送され、そこでトナー像は用紙上に定着され画像形成装置33の機外に排出される。
FIG. 4 schematically shows an example of a conventional image forming apparatus. In the figure, an
上記した構成の画像形成装置33において、プロセスカートリッジ42は脱着可能となっているため、ユーザビリティー向上の一つとして、プロセスカートリッジ42が装置内に装着されているかどうかの判断を行うカートリッジ有無検知を行っている。これによりプロセスカートリッジ42が装着されないまま印字を行ってしまった際に発生する不具合を回避することが出来る。例えば、プロセスカートリッジ42が無いために用紙Pの搬送を行うことが出来ずに装置内で用紙詰まりを起こしてしまうジャムの防止である。または、用紙Pの搬送を行うことが出来たとしてもプロセスカートリッジ42が無いために印字結果は白紙となってしまい、再度印字を繰り返さなければならないことで用紙を無駄に消費してしまうことの防止などが考えられる。カートリッジ42の装着有無の検知を行う代表的な方法としては、帯電高圧出力を帯電ローラ41に印加し、その時帯電ローラ41に流れる電流値情報を検出し、その情報に基づいてカートリッジ42の装着有無の判断を行う方法や、プロセスカートリッジ内に配置された現像スリーブ39とアンテナ電極間のトナーの静電容量を現像高圧出力を印加することで検出し、その情報に基づいてカートリッジ42の装着有無の判断を行う方法などが特許文献1で知られている。
カートリッジ42の装着有無の検知を行うタイミングとしては、画像形成装置本体の電源を投入した際、またはプロセスカートリッジ42の脱着を行うためにプロセスカートリッジ収納部に設けられた、開け閉めを行うのドア状のカバーを閉めた際などのタイミングである。即ち、画像形成装置33の初期調整動作時となっている。ここで現像高圧出力を用いてカートリッジ有無検知を行う場合を考える。上述したようにカートリッジ有無検知は画像形成時以外のタイミングで行われているが、この際プロセスカートリッジ内の静電容量の測定として現像高圧出力を現像スリーブ39に印加をしている。よって現像高圧出力の印加により本来ならば移動をしなくてもよいトナーが現像スリーブ39から感光ドラム40へと移動をしてしまう。従って、カートリッジ有無検知を行う度に画像形成に関わらない無駄なトナーを消費してしまう。そしてカートリッジ有無検知後の初期調整動作において感光ドラム40が回転することで感光ドラム上に移動をしたトナーは転写ローラへと運ばれることになる。その結果として画像形成装置内に残留紙がある場合において初期調整動作が行われると、初期調整動作中に残留紙は自動で装置外に排出されるが、その際の用紙Pの転写ローラ通過時に転写ローラに付着しているトナーにより用紙Pが汚されてしまう。
The timing for detecting whether or not the cartridge 42 is mounted is a door-like opening / closing door provided in the process cartridge housing portion when the power of the image forming apparatus main body is turned on or the process cartridge 42 is attached / detached. This is the timing when the cover is closed. That is, it is during the initial adjustment operation of the
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、現像高圧出力の交流成分の電圧や周波数を通常画像形成時と異なる値へと変化させることで、カートリッジ有無検知を行った際にトナーが現像スリーブ39から感光ドラム40へ移動してしまうことを無くし、画像形成以外で消費されてしまうトナーの消費量を低減すること、またカートリッジ有無検知を行った後に用紙Pが汚れてしまうことを防止することが出来る画像形成装置33を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a situation. When the cartridge presence / absence detection is performed by changing the voltage or frequency of the AC component of the development high-voltage output to a value different from that during normal image formation. The toner does not move from the developing
上記の目的を達成するために、請求項1記載の画像形成装置は、像担持体と、該像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体表面の帯電面を画像データに応じて露光を行うことで静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、その前記像担持体表面の静電潜像を、トナーによりトナー画像として可視化をする現像処理を行う現像手段とを有し、前記像担持体と前記帯電手段と前記現像手段とを含むプロセスカートリッジを画像形成装置本体に脱着自在に装着可能とし、前記プロセスカートリッジ内部には複数の電極を有し、前記現像手段に対して交流成分と直流成分を重畳した高圧を一つのトランスから生成して印加する現像高圧出力手段と、前記プロセスカートリッジ内の複数の電極間の静電容量を前記現像高圧出力を印加することで検出する静電容量検出手段と、前記静電容量検出手段の情報に基づいて、前記プロセスカートリッジの装着有無を検出するカートリッジ有無検出手段とを有する画像形成装置において、前記現像高圧出力手段は、カートリッジ有無検出時には通常画像形成時から現像高圧出力の交流成分の電圧を変化させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to claim 1, an image carrier, a charging unit for charging the surface of the image carrier, and a charged surface of the surface of the image carrier according to image data. An electrostatic latent image forming unit that forms an electrostatic latent image by performing exposure, and a developing unit that performs development processing for visualizing the electrostatic latent image on the surface of the image carrier as a toner image with toner. A process cartridge including the image carrier, the charging unit, and the developing unit, which is detachably attachable to the main body of the image forming apparatus. The process cartridge includes a plurality of electrodes. On the other hand, developing high voltage output means for generating and applying a high voltage in which an alternating current component and a direct current component are superimposed from a single transformer, and applying the developing high voltage output between a plurality of electrodes in the process cartridge. In the image forming apparatus comprising: a capacitance detecting means for detecting; and a cartridge presence / absence detecting means for detecting whether or not the process cartridge is mounted based on information of the capacitance detecting means, the developing high-voltage output means includes the cartridge In the presence / absence detection, the voltage of the AC component of the development high voltage output is changed from the time of normal image formation.
本発明によれば、現像高圧出力を用いてプロセスカートリッジの装着有無の検知を行う画像形成装置において、カートリッジ有無検知を行う際の現像高圧出力の交流成分電圧及び周波数を通常画像形成を行う時の値から変化させるよう制御を行うようにしている。 According to the present invention, in an image forming apparatus that detects whether or not a process cartridge is mounted using a development high-voltage output, the AC component voltage and frequency of the development high-voltage output when performing cartridge presence / absence detection when performing normal image formation. Control is performed so as to change the value.
このような制御を行うことにより、画像形成装置でのジャム発生時の復帰処理後や装置本体の電源投入後のカートリッジ有無検知による無駄なトナー消費の低減、またはカートリッジ有無検知後に自動用紙排紙が行われた際の用紙の汚れを防止することが可能となる。 By performing such control, wasteful toner consumption can be reduced by detecting the presence or absence of a cartridge after a recovery process when a jam occurs in the image forming apparatus or after the power of the apparatus main body is turned on, or automatic paper discharge can be performed after detecting the presence or absence of a cartridge. It is possible to prevent the paper from being soiled when it is performed.
(実施例1)
図4は本発明の実施形態に係る画像形成装置の電子写真プロセスの一例を示す図である。その構成としては従来例と同様であるが、その現像高圧の制御が従来例と異なり特徴的なところである。40は感光ドラムであり帯電ローラ41、現像スリーブ39、転写ローラ44が隣接して配置されている。感光ドラム40はグランドに接地され、帯電ローラ41、現像スリーブ39、転写ローラ44はそれぞれのバイアス印加をするための高圧電源に接続されている。37はアンテナ電極であり、静電容量の検出を行う静電容量検出回路35に接続されている。Pは記録媒体である印字用用紙である。
(Example 1)
FIG. 4 is a diagram showing an example of an electrophotographic process of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. The configuration is the same as in the conventional example, but the development high-pressure control is different from the conventional example.
感光ドラム40は帯電ローラ41に印加されるバイアスにより表面が一様にマイナスに帯電される。感光ドラム表面はレーザスキャナ46から照射されたレーザ光により画像データに応じて露光され、露光をされた部分が除電されることで静電潜像が形成される。感光ドラム表面の静電潜像は、現像スリーブ39に印加されるバイアスにより感光ドラム40上の露光部に移動をするトナーによって現像され、トナー画像として可視画像となる。感光ドラム表面のトナー画像は転写ローラ44に印加されるプラスバイアスにより用紙Pに転写される。トナー画像が転写された用紙Pは定着器45へと搬送され、熱及び圧力による定着処理を行った後に最終的な印字画像として画像形成装置33の機外へと排出される。
The surface of the
この時の現像高圧出力回路の構成を図3に示す。現像高圧出力は交流成分と直流成分を重畳したバイアス47であり、交流成分の電圧及び周波数、直流成分の電圧をそれぞれ可変することが可能である。交流成分の電圧可変を行っている信号はPWM信号であるDevACPWM48であり、交流成分の周波数可変を行っている信号はクロック信号であるDevACCLK49である。また直流成分の電圧可変を行っている信号はPWM信号であるDevDCPWM50である。ここで現像高圧出力は交流成分と直流成分を一つのトランス1で生成しているという特徴を有している。
FIG. 3 shows the configuration of the development high-voltage output circuit at this time. The development high-voltage output is a
コントローラ(CPU)32は本体電源投入時もしくはプロセスカートリッジ収納部のカートリッジドアを閉めたとき等にカートリッジの有無検知を行う。その際CPUはカートリッジ検知用の現像高圧を出力するためにDevACPWM48、DevACCLK49及びDevDCPWM50を駆動する。 The controller (CPU) 32 detects the presence or absence of a cartridge when the main body is turned on or when the cartridge door of the process cartridge storage unit is closed. At that time, the CPU drives DevACPWM 48, DevACCLK 49 and DevDCPWM 50 in order to output a developing high voltage for cartridge detection.
図1に装置本体の電源投入後もしくはカートリッジドアの開閉後の現像高圧出力制御、カートリッジ有無検知制御及び初期調整動作のフローチャートを示す。図2はその時のタイミングチャートを示している。 FIG. 1 shows a flowchart of development high voltage output control, cartridge presence / absence detection control, and initial adjustment operation after the apparatus main body is turned on or after the cartridge door is opened and closed. FIG. 2 shows a timing chart at that time.
まず現像高圧出力の交流成分を出力するために、交流周波数を決めているDevACCLK49に2500Hzのクロック信号を入力する(S1)。次に交流電圧を決めているDevACPWM48に20kHzのPWM信号を入力する(S2)。この時のDevACPWM48のONデューティー”Dcd”は通常画像形成時のONデューティー”Dp”よりも十分大きくなるような設定とする。ここでDevACPWM48のONデューティー”Dcd”を大きくすると現像高圧出力の交流成分の電圧は小さくなる。そのため、ONデューティー”Dcd”を通常画像形成時よりも十分大きくすることで、現像スリーブ39に現像高圧出力を印加した際のトナーの感光ドラム40への移動を抑制することが出来る。次に直流成分の出力を行うために、直流電圧を決めているDevDCPWM50に20kHzでONデューティー”Ddev”のPWM信号を入力する(S3)。
First, in order to output the AC component of the development high-voltage output, a clock signal of 2500 Hz is input to
続けて、プロセスカートリッジ42の静電容量の測定を行う(S4)。静電容量はプロセスカートリッジ内分の現像スリーブ39とアンテナ電極間で測定をし、現像スリーブ39に印加する現像高圧出力の交流成分の電圧、周波数と、その時に流れる電流との関係から、静電容量を電流に変換をして電流値の検出をすることで測定を行う。プロセスカートリッジ42が画像形成装置内に装着されている場合はカートリッジ内のトナーの量に応じた電流値が測定され、プロセスカートリッジ42が装着されていない場合は電流は測定されない。この時測定された電流値はCPU32で一時的に記憶される。
Subsequently, the capacitance of the process cartridge 42 is measured (S4). The electrostatic capacity is measured between the developing
測定後、現像高圧出力を切るために、DevDCPWM50に”High”信号を出力し直流成分の電圧を落とし(S5)。次にDevACPWM48に”High”信号を出力し交流成分の電圧を落とす(S6)。最後にDevACCLK49に”Low”信号を入力しクロック入力を切り、現像高圧出力を停止させる(S7)。
After the measurement, in order to cut off the development high-voltage output, a “High” signal is output to
その後プロセスカートロッジ42の装着有無の判断を行う(S8)。プロセスカートリッジ42の装着有無は、CPUにて記憶されていたS4で行った静電容量を電流値変換した測定結果の電流値が所定の値を越えているか否かで判断をして、越えていればカートリッジ有りと判断をし、初期調整動作を開始する(S9)。初期調整動作に必要な時間が経過したら制御を終了する。 Thereafter, it is determined whether or not the process cart lodge 42 is mounted (S8). Whether the process cartridge 42 is attached or not is determined by determining whether or not the current value of the measurement result obtained by converting the electrostatic capacity performed in S4 stored in the CPU into a current value exceeds a predetermined value. If so, it is determined that there is a cartridge, and an initial adjustment operation is started (S9). When the time necessary for the initial adjustment operation has elapsed, the control is terminated.
一方、所定の電流値を超えていない場合はカートリッジ無しと判断をし、カートリッジ無しの旨を外部に報知して(S10)制御を終了する。 On the other hand, if the predetermined current value is not exceeded, it is determined that there is no cartridge, the fact that there is no cartridge is notified to the outside (S10), and the control is terminated.
以上のように本実施例においては、カートリッジ有無検知時に、現像高圧出力の交流成分の電圧を通常画像形成時よりも十分に小さい値にすることにより、現像スリーブ39から感光ドラム40へのトナーの移動を抑制できる。従って、無駄なトナー消費を抑えることでプロセスカートリッジ42の寿命を延ばすことが出来る。また、初期調整動作時に装置内にある残留紙の自動排出を行った際に、用紙Pの汚れが発生してしまうことを防止することが出来る。
As described above, in this embodiment, when the presence / absence of the cartridge is detected, the voltage of the AC component of the development high-voltage output is set to a value sufficiently smaller than that during normal image formation, whereby the toner from the developing
(実施例2)
図4は本発明の実施形態に係る画像形成装置の電子写真プロセスの一例を示す図である。その構成としては従来例と同様であるが、その現像高圧の制御が従来例と異なり特徴的なところである。各構成要素は実施例1で説明したものと同様である。
(Example 2)
FIG. 4 is a diagram showing an example of an electrophotographic process of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. The configuration is the same as in the conventional example, but the development high-pressure control is different from the conventional example. Each component is the same as that described in the first embodiment.
感光ドラム40は帯電ローラ41に印加されるバイアスにより一様に帯電される。感光ドラム表面はレーザ光により露光され、静電潜像が形成される。感光ドラム表面の静電潜像は、現像スリーブ39に印加されるバイアスにより現像され、トナー画像として可視画像となる。トナー画像は転写ローラ44に印加されるプラスバイアスにより用紙Pに転写される。用紙Pは定着器45へと搬送され、熱及び圧力による定着処理を行った後に画像形成装置33の機外へと排出される。
The
この時の現像高圧出力回路の構成を3図に示す。その各構成要素は実施例1で説明したものと同様である。 The configuration of the development high-voltage output circuit at this time is shown in FIG. Each component is the same as that described in the first embodiment.
コントローラ(CPU)32は本体電源投入時もしくはプロセスカートリッジ収納部のカートリッジドアを閉めたとき等にカートリッジの有無検知を行う。その際CPUはカートリッジ検知用の現像高圧を出力するためにDevACPWM48、DevACCLK49及びDevDCPWM50を駆動する。
The controller (CPU) 32 detects the presence or absence of a cartridge when the main body is turned on or when the cartridge door of the process cartridge storage unit is closed. At that time, the CPU drives DevACPWM 48,
図5に装置本体の電源投入後もしくはカートリッジドアの開閉後の現像高圧出力制御、カートリッジ有無検知制御及び初期調整動作のフローチャートを示す。図6はその時のタイミングチャートを示している。 FIG. 5 shows a flowchart of development high voltage output control, cartridge presence / absence detection control, and initial adjustment operation after the apparatus main body is turned on or after the cartridge door is opened and closed. FIG. 6 shows a timing chart at that time.
まず現像高圧出力の交流成分を出力するために、交流周波数を決めているDevACCLK49に”Fcd”Hzのクロック信号を入力する(S11)。時のDevACCLK49の周波数”Fcd”は通常画像形成時の2500Hzよりも十分高くなるような設定とする。ここでDevACCLK49の周波数”Fcd”を高くするとトナーが現像スリーブから感光ドラムへ移動するための時間が短くなるため、クロック周波数”Fcd”を通常画像形成時の2500Hzよりも十分高くすることで、現像スリーブに現像高圧出力を印加した際のトナーの感光ドラムへの移動を抑制することが出来る。次に交流電圧を決めているDevACPWM48に20kHzでONデューティー”Dp”のPWM信号を入力する(S12)。そして直流成分の出力を行うために、直流電圧を決めているDevDCPWM50に20kHzでONデューティー”Ddev”のPWM信号を入力する(S13)。
First, in order to output an AC component of the development high-voltage output, a clock signal of “Fcd” Hz is input to
続けて、プロセスカートリッジ42の静電容量の測定を行う(S14)。静電容量はプロセスカートリッジ内分の現像スリーブ39とアンテナ電極間で測定をし、現像スリーブ39に印加する現像高圧出力の交流成分の電圧、周波数と、その時に流れる電流との関係から、静電容量を電流に変換をして電流値の検出をすることで測定を行う。プロセスカートリッジ42が画像形成装置内に装着されている場合はカートリッジ内のトナーの量に応じた電流値が測定され、プロセスカートリッジ42が装着されていない場合は電流は測定されない。この時測定された電流値はCPU32で一時的に記憶される。
Subsequently, the capacitance of the process cartridge 42 is measured (S14). The electrostatic capacity is measured between the developing
測定後、現像高圧出力を切るために、DevDCPWM50に”High”信号を出力し直流成分の電圧を落とし(S15)。次にDevACPWM48に”High”信号を出力し交流成分の電圧を落とす(S16)。最後にDevACCLK49に”Low”信号を入力しクロック入力を切り、現像高圧出力を停止させる(S17)。
After the measurement, in order to cut off the development high-voltage output, a “High” signal is output to
その後プロセスカートロッジの装着有無の判断を行う(S18)。プロセスカートリッジ42の装着有無は、CPUにて記憶されていたS14で行った静電容量を電流値変換した測定結果の電流値が所定の値を越えているか否かで判断をして、越えていればカートリッジ有りと判断をし、初期調整動作を開始する(S19)。初期調整動作に必要な時間が経過したら制御を終了する。 Thereafter, it is determined whether or not the process cart lodge is mounted (S18). Whether or not the process cartridge 42 is attached is determined by determining whether or not the current value of the measurement result obtained by converting the electrostatic capacity in S14 stored in the CPU into a current value exceeds a predetermined value. If so, it is determined that there is a cartridge, and the initial adjustment operation is started (S19). When the time necessary for the initial adjustment operation has elapsed, the control is terminated.
一方、所定の電流値を超えていない場合はカートリッジ無しと判断をし、カートリッジ無しの旨を外部に報知して(S20)制御を終了する。 On the other hand, if the predetermined current value is not exceeded, it is determined that there is no cartridge, the fact that there is no cartridge is notified to the outside (S20), and the control is terminated.
以上のように本実施例においては、カートリッジ有無検知時に、現像高圧出力の交流成分の周波数を通常画像形成時よりも十分に高い値にすることにより、現像スリーブ39から感光ドラム40へのトナーの移動を抑制出来る。従って、無駄なトナー消費を抑えることでプロセスカートリッジ42の寿命を延ばすことが出来る。また、初期調整動作時に装置内にある残留紙の自動排出を行った際に、用紙Pの汚れが発生してしまうことを防止することが出来る。
As described above, in this embodiment, when the presence / absence of the cartridge is detected, the frequency of the AC component of the development high-voltage output is set to a value sufficiently higher than that during normal image formation, so that the toner from the developing
(実施例3)
図4は本発明の実施形態に係る画像形成装置の電子写真プロセスの一例を示す図である。その構成としては従来例と同様であるが、その現像高圧の制御が従来例と異なり特徴的なところである。各構成要素は実施例1で説明したものと同様である。
(Example 3)
FIG. 4 is a diagram showing an example of an electrophotographic process of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. The configuration is the same as in the conventional example, but the development high-pressure control is different from the conventional example. Each component is the same as that described in the first embodiment.
感光ドラム40は帯電ローラ41に印加されるバイアスにより一様に帯電される。感光ドラム表面はレーザ光により露光され、静電潜像が形成される。感光ドラム表面の静電潜像は、現像スリーブ39に印加されるバイアスにより現像され、トナー画像として可視画像となる。トナー画像は転写ローラ44に印加されるプラスバイアスにより用紙Pに転写される。用紙Pは定着器45へと搬送され、熱及び圧力による定着処理を行った後に画像形成装置33の機外へと排出される。
The
この時の現像高圧出力回路の構成を3図に示す。その各構成要素は実施例1で説明したものと同様である。 The configuration of the development high-voltage output circuit at this time is shown in FIG. Each component is the same as that described in the first embodiment.
コントローラ(CPU)32は本体電源投入時もしくはプロセスカートリッジ収納部のカートリッジドアを閉めたとき等にカートリッジの有無検知を行う。その際CPUはカートリッジ検知用の現像高圧を出力するためにDevACPWM48、DevACCLK49及びDevDCPWM50を駆動する。
The controller (CPU) 32 detects the presence or absence of a cartridge when the main body is turned on or when the cartridge door of the process cartridge storage unit is closed. At that time, the CPU drives DevACPWM 48,
図7に装置本体の電源投入後もしくはカートリッジドアの開閉後の現像高圧出力制御、カートリッジ有無検知制御及び初期調整動作のフローチャートを示す。図8はその時のタイミングチャートを示している。 FIG. 7 shows a flowchart of development high voltage output control, cartridge presence / absence detection control, and initial adjustment operation after the apparatus main body is turned on or after the cartridge door is opened and closed. FIG. 8 shows a timing chart at that time.
まず現像高圧出力の交流成分を出力するために、交流周波数を決めているDevACCLK49に”Fcd”Hzのクロック信号を入力する(S21)。この時のDevACCLK49の周波数”Fcd”は通常画像形成時の2500Hzよりも十分高くなるような設定とする。ここでDevACCLK49の周波数”Fcd”を高くするとトナーが現像スリーブから感光ドラムへ移動するための時間が短くなる。そのため、クロック周波数”Fcd”を通常画像形成時の2500Hzよりも十分高くすることで、現像スリーブに現像高圧出力を印加した際のトナーの感光ドラムへの移動を抑制することが出来る。また、次に交流電圧を決めているDevACPWM48に20kHzのPWM信号を入力する(S22)。この時のDevACPWM48のONデューティー”Dcd”は通常画像形成時のONデューティー”Dp”よりも十分大きくなるような設定とする。ここでDevACPWM48のONデューティー”Dcd”を大きくすることで現像高圧出力の交流成分の電圧は小さくなる。そのため、ONデューティー”Dcd”を通常画像形成時よりも十分大きくすることで、現像スリーブ39に現像高圧出力を印加した際のトナーの感光ドラム40への移動を更に抑制することが出来る。そして直流成分の出力を行うために、直流電圧を決めているDevDCPWM50に20kHzでONデューティー”Ddev”のPWM信号を入力する(S23)。
First, in order to output an AC component of the development high-voltage output, a clock signal of “Fcd” Hz is input to
続けて、プロセスカートリッジ42の静電容量の測定を行う(S24)。静電容量はプロセスカートリッジ内分の現像スリーブ39とアンテナ電極間で測定をし、現像スリーブ39に印加する現像高圧出力の交流成分の電圧、周波数と、その時に流れる電流との関係から、静電容量を電流に変換をして電流値の検出をすることで測定を行う。プロセスカートリッジ42が画像形成装置内に装着されている場合はカートリッジ内のトナーの量に応じた電流値が測定され、プロセスカートリッジ42が装着されていない場合は電流は測定されない。この時測定された電流値はCPU32で一時的に記憶される。
Subsequently, the capacitance of the process cartridge 42 is measured (S24). The electrostatic capacity is measured between the developing
測定後、現像高圧出力を切るために、DevDCPWM50に”High”信号を出力し直流成分の電圧を落とし(S25)。次にDevACPWM48に”High”信号を出力し交流成分の電圧を落とす(S26)。最後にDevACCLK49に”Low”信号を入力しクロック入力を切り、現像高圧出力を停止させる(S27)。
After the measurement, in order to cut off the development high-voltage output, a “High” signal is output to
その後プロセスカートロッジ42の装着有無の判断を行う(S28)。プロセスカートリッジ42の装着有無は、CPUにて記憶されていたS24で行った静電容量を電流値変換した測定結果の電流値が所定の値を越えているか否かで判断をして、越えていればカートリッジ有りと判断をし、初期調整動作を開始する(S29)。初期調整動作に必要な時間が経過したら制御を終了する。 Thereafter, it is determined whether or not the process cart lodge 42 is mounted (S28). Whether or not the process cartridge 42 is attached is determined by determining whether or not the current value of the measurement result obtained by converting the electrostatic capacity in S24 stored in the CPU into a current value exceeds a predetermined value. If so, it is determined that there is a cartridge, and an initial adjustment operation is started (S29). When the time necessary for the initial adjustment operation has elapsed, the control is terminated.
一方、所定の電流値を超えていない場合はカートリッジ無しと判断をし、カートリッジ無しの旨を外部に報知して(S30)制御を終了する。 On the other hand, if the predetermined current value is not exceeded, it is determined that there is no cartridge, the fact that there is no cartridge is notified to the outside (S30), and the control is terminated.
以上のように本実施例においては、カートリッジ有無検知時に、現像高圧出力の交流成分の周波数を通常画像形成時よりも十分に高い値にし、更に交流成分の電圧を通常画像形成時よりも十分に小さい値にしている。これにより、現像スリーブ39から感光ドラム40へのトナーの移動を十分に抑制出来、無駄なトナー消費を抑えることでプロセスカートリッジ42の寿命を延ばすことが出来る。また、初期調整動作時に装置内にある残留紙の自動排出を行った際に、用紙Pの汚れが発生してしまうことを防止することが出来る。
As described above, in this embodiment, when detecting the presence or absence of a cartridge, the frequency of the AC component of the development high-voltage output is set to a value sufficiently higher than that during normal image formation, and the voltage of the AC component is sufficiently higher than that during normal image formation. A small value is set. Thereby, the movement of the toner from the developing
(実施例4)
図4は本発明の実施形態に係る画像形成装置の電子写真プロセスの一例を示す図である。その構成としては従来例と同様であるが、その現像高圧の制御が従来例と異なり特徴的なところである。各構成要素は実施例1で説明したものと同様である。
Example 4
FIG. 4 is a diagram showing an example of an electrophotographic process of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. The configuration is the same as in the conventional example, but the development high-pressure control is different from the conventional example. Each component is the same as that described in the first embodiment.
感光ドラム40は帯電ローラ41に印加されるバイアスにより一様に帯電される。感光ドラム表面はレーザ光により露光され、静電潜像が形成される。感光ドラム表面の静電潜像は、現像スリーブ39に印加されるバイアスにより現像され、トナー画像として可視画像となる。トナー画像は転写ローラ44に印加されるプラスバイアスにより用紙Pに転写される。用紙Pは定着器45へと搬送され、熱及び圧力による定着処理を行った後に画像形成装置33の機外へと排出される。
The
この時の現像高圧出力回路の構成を3図に示す。その各構成要素は実施例1で説明したものと同様である。 The configuration of the development high-voltage output circuit at this time is shown in FIG. Each component is the same as that described in the first embodiment.
コントローラ(CPU)32は本体電源投入時もしくはプロセスカートリッジ収納部のカートリッジドアを閉めたとき等にカートリッジの有無検知を行う。その際CPUはカートリッジ検知用の現像高圧を出力するためにDevACPWM48、DevACCLK49及びDevDCPWM50を駆動する。
The controller (CPU) 32 detects the presence or absence of a cartridge when the main body is turned on or when the cartridge door of the process cartridge storage unit is closed. At that time, the CPU drives DevACPWM 48,
図9に装置本体の電源投入後もしくはカートリッジドアの開閉後の現像高圧出力制御、カートリッジ有無検知制御及び初期調整動作のフローチャートを示す。図10はその時のタイミングチャートを示している。 FIG. 9 shows a flowchart of development high voltage output control, cartridge presence / absence detection control, and initial adjustment operation after the apparatus main body is turned on or after the cartridge door is opened and closed. FIG. 10 shows a timing chart at that time.
まず現像高圧出力の交流成分を出力するために、交流周波数を決めているDevACCLK49に”Fcd”のクロック信号を入力する(S31)。この時のDevACCLK49の周波数”Fcd”は通常画像形成時の2500Hzよりも十分高くなるような設定とする。ここでDevACCLK49の周波数”Fcd”を高くするとトナーが現像スリーブ39から感光ドラム40へ移動するための時間が短くなる。そのため、クロック周波数”Fcd”を通常画像形成時の2500Hzよりも十分高くすることで、現像スリーブ39に現像高圧出力を印加した際のトナーの感光ドラムへの移動を抑制することが出来る。また、次に交流電圧を決めているDevACPWM48に20kHzでONデューティー”Dcd”のPWM信号を入力する(S32)。この時のDevACPWM48のONデューティー”Dcd”は通常画像形成時のONデューティー”Dp”よりも十分大きくなるような設定とする。ここでDevACPWM48のONデューティー”Dcd”を大きくすることで現像高圧出力の交流成分の電圧は小さくなる。そのため、ONデューティー”Dcd”を通常画像形成時のよりも十分大きくすることで、現像スリーブ39に現像高圧出力を印加した際のトナーの感光ドラム40への移動を更に抑制することが出来る。そして現像高圧出力を交流成分のみの出力として直流成分の出力を行わないために、直流電圧を決めているDevDCPWM50に”High”信号を入力する(S33)。ここで現像高圧出力の直流成分を出力しないことで感光ドラム40と現像スリーブ間の電位差が小さくなりトナーを移動させる力が小さくなる。そのため、現像高圧出力の直流成分を出力しないことで、現像スリーブ39に現像高圧出力を印加した際のトナーの感光ドラム40への移動を更に抑制することが出来る。
First, in order to output an AC component of the development high-voltage output, a clock signal “Fcd” is input to
続けて、プロセスカートリッジ42の静電容量の測定を行う(S34)。静電容量はプロセスカートリッジ内分の現像スリーブ39とアンテナ電極間で測定をし、現像スリーブ39に印加する現像高圧出力の交流成分の電圧、周波数と、その時に流れる電流との関係から、静電容量を電流に変換をして電流値の検出をすることで測定を行う。プロセスカートリッジ42が画像形成装置内に装着されている場合はカートリッジ内のトナーの量に応じた電流値が測定され、プロセスカートリッジ42が装着されていない場合は電流は測定されない。この時測定された電流値はCPU32で一時的に記憶される。
Subsequently, the capacitance of the process cartridge 42 is measured (S34). The electrostatic capacity is measured between the developing
測定後、現像高圧出力を切るために、DevDCPWM50は”High”信号を出力し続けて直流成分の電圧を落とし(S35)。次にDevACPWM48に”High”信号を出力し交流成分の電圧を落とす(S36)。最後にDevACCLK49に”Low”信号を入力しクロック入力を切り、現像高圧出力を停止させる(S37)。
After the measurement,
その後プロセスカートロッジ42の装着有無の判断を行う(S38)。プロセスカートリッジ42の装着有無は、CPUにて記憶されていたS34で行った静電容量を電流値変換した測定結果の電流値が所定の値を越えているか否かで判断をして、越えていればカートリッジ有りと判断をし、初期調整動作を開始する(S39)。初期調整動作に必要な時間が経過したら制御を終了する。 Thereafter, it is determined whether or not the process cart lodge 42 is mounted (S38). Whether or not the process cartridge 42 is attached is determined by determining whether or not the current value of the measurement result obtained by converting the electrostatic capacity in S34 stored in the CPU into a current value exceeds a predetermined value. If so, it is determined that there is a cartridge, and an initial adjustment operation is started (S39). When the time necessary for the initial adjustment operation has elapsed, the control is terminated.
一方、所定の電流値を超えていない場合はカートリッジ無しと判断をし、カートリッジ無しの旨を外部に報知して(S40)制御を終了する。 On the other hand, if the predetermined current value is not exceeded, it is determined that there is no cartridge, the fact that there is no cartridge is notified to the outside (S40), and the control is terminated.
以上のように本実施例においては、カートリッジ有無検知時に、現像高圧出力の交流成分の周波数を通常画像形成時よりも十分に高い値にし、更に交流成分の電圧を通常画像形成時よりも十分に小さい値にする。加えて現像高圧出力の直流成分を出力せずに交流成分のみとする事で、現像スリーブ39から感光ドラム40へのトナーの移動を十分に抑制出来、無駄なトナー消費を抑えることでプロセスカートリッジ42の寿命を延ばすことが出来る。また、初期調整動作時に装置内にある残留紙の自動排出を行った際に、用紙Pの汚れが発生してしまうことを防止することが出来る。
As described above, in this embodiment, when detecting the presence or absence of a cartridge, the frequency of the AC component of the development high-voltage output is set to a value sufficiently higher than that during normal image formation, and the voltage of the AC component is sufficiently higher than that during normal image formation. Set to a smaller value. In addition, since only the alternating current component is output without outputting the direct current component of the development high voltage output, the movement of the toner from the developing
33 画像形成装置本体
34 エンジンコントローラ
35 静電容量測定回路
36 現像高圧回路
37 アンテナ電極
38 トナー容器
39 現像スリーブ
40 感光ドラム
41 帯電ローラ
42 プロセスカートリッジ
43 高圧帯電回路
44 転写装置
45 定着装置
46 レーザ照射装置
P 用紙
33 Image forming apparatus
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