JP2012008448A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電子写真方式を採用するプリンタや複写機等の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer or a copier that employs an electrophotographic system.
電子写真方式を採用するレーザビームプリンタや複写機などの画像形成装置は、一様に帯電させた電子写真感光体に、画像情報に対応した光(レーザ光など)を照射することで静電潜像を形成する。そして、この静電潜像に現像手段により現像剤(トナー)を供給して現像剤像(トナー像)として顕像化し、更に感光体から紙に代表される記録材へ像を転写することで、記録材上に画像を形成し、出力している。 Image forming apparatuses such as laser beam printers and copiers that employ an electrophotographic method irradiate a uniformly charged electrophotographic photosensitive member with light (laser light, etc.) corresponding to image information. Form an image. Then, a developer (toner) is supplied to the electrostatic latent image by a developing means to visualize it as a developer image (toner image), and further, the image is transferred from a photoreceptor to a recording material represented by paper. An image is formed on a recording material and output.
感光体の帯電装置としては、ローラ型、ブレード型などの帯電部材を感光ドラム表面に接触させ、該接触帯電部材に電圧を印加して感光ドラム表面の帯電を行う接触帯電方式が広く採用されている。特に、ローラ型の帯電部材(帯電ローラ)を用いた接触帯電方式は、長期にわたって、安定した帯電を行うことができる点で優れている。 As a charging device for a photosensitive member, a contact charging method in which a charging member such as a roller type or a blade type is brought into contact with the surface of the photosensitive drum and a voltage is applied to the charging member to charge the surface of the photosensitive drum is widely adopted. Yes. In particular, the contact charging method using a roller-type charging member (charging roller) is excellent in that stable charging can be performed over a long period of time.
接触帯電部材としての帯電ローラに対しては、帯電バイアス印加手段から帯電バイアス電圧が印加される。該帯電バイアス電圧は直流電圧のみでも良いが、特許文献1のように、所望のドラム上暗電位Vdに相当する直流電圧Vdcに、直流電圧印加時放電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧(Vpp)をもつ交流電圧を重畳したバイアス電圧が用いられる場合が多い。この帯電方法は、感光ドラム上を均一帯電するのに優れており、直流電圧に対して交流電圧を重畳印加することによって感光ドラム上の局所的な電位ムラが解消され、感光ドラム表面の帯電電位Vdは、直流印加電圧値Vdcに均一に収束する。 A charging bias voltage is applied from a charging bias applying unit to a charging roller as a contact charging member. The charging bias voltage may be only a DC voltage. However, as in Patent Document 1, a peak-to-peak voltage (at least twice the discharge start voltage when a DC voltage is applied) is added to a DC voltage Vdc corresponding to the desired on-drum dark potential Vd. In many cases, a bias voltage on which an alternating voltage having Vpp) is superimposed is used. This charging method is excellent for uniformly charging the photosensitive drum, and local potential unevenness on the photosensitive drum is eliminated by superimposing an alternating voltage on the direct current voltage. Vd converges uniformly on the DC applied voltage value Vdc.
一方、交流ピーク間電圧を大きくしすぎると、感光ドラム表面の荒れが大きくなって画像上に縦スジが発生するなどの点から、帯電不良が発生しない程度の必要最小の交流ピーク間電圧を印加するのが好ましい。なかでも、特許文献2、特許文献3に記載の方法は、電源回路の低コスト化とより適した帯電バイアス印加を両立できる、優れた方法である。この方法は、複数の交流ピーク間電圧を印加して、感光ドラムに流れる交流電流を検知して、基準電流以上かつ最も小さい電流値となる交流ピーク間電圧を画像形成時の帯電バイアスとして選択するものである。 On the other hand, if the AC peak-to-peak voltage is too large, the minimum required AC peak-to-peak voltage is applied so that charging failure does not occur because the surface of the photosensitive drum becomes rough and vertical stripes appear on the image. It is preferable to do this. In particular, the methods described in Patent Document 2 and Patent Document 3 are excellent methods that can achieve both cost reduction of the power supply circuit and more suitable charging bias application. In this method, a plurality of AC peak-to-peak voltages are applied to detect an AC current flowing through the photosensitive drum, and an AC peak-to-peak voltage that is equal to or greater than the reference current and has the smallest current value is selected as a charging bias during image formation. Is.
一方、電子写真方式を採用する画像形成装置においては、装置自体の静音化や多彩なメディア対応など様々な観点から、動作可能なプロセススピードを複数備えたものも増えてきている。このような画像形成装置において、交流電圧を重畳したバイアス電圧を印加する接触帯電方式を用いる場合、帯電ムラが画像に現れないようにする必要がある。そのため、特許文献4のように、プロセススピードが速いほど印加する交流電圧の周波数を大きくしているのが普通である。 On the other hand, image forming apparatuses adopting an electrophotographic system are increasingly provided with a plurality of operable process speeds from various viewpoints such as quietness of the apparatus itself and compatibility with various media. In such an image forming apparatus, when using a contact charging method in which a bias voltage superimposed with an alternating voltage is used, it is necessary to prevent charging unevenness from appearing in an image. Therefore, as in Patent Document 4, it is common to increase the frequency of the AC voltage to be applied as the process speed increases.
特許文献2、特許文献3の方法を用いる際、動作可能な複数のプロセススピードを切り替えて使う場合、以下に述べるようなことが起こり得る。即ち、直流に交流ピーク間電圧を重畳した帯電バイアスを印加する場合、先にも述べたようにプロセススピードが速いほど高い帯電周波数を用いるのが普通である。しかし、遅いプロセススピードから速いプロセススピードに切り替えたときに、遅いプロセススピード時に選択された交流ピーク間電圧のままでは、帯電不良が発生しない充分な交流電流が得られない可能性がある。これを防ぐためには、プロセススピードが切り替わったときに、新たに検知シーケンスを設けることが考えられるが、その検知シーケンスの分だけ時間がかかることになり不便になってしまう。 When using the methods of Patent Document 2 and Patent Document 3 and switching a plurality of operable process speeds, the following may occur. That is, when a charging bias in which an AC peak-to-peak voltage is superimposed on a direct current is applied, it is common to use a higher charging frequency as the process speed increases as described above. However, when switching from a slow process speed to a fast process speed, there is a possibility that a sufficient alternating current that does not cause a charging failure cannot be obtained if the alternating peak-to-peak voltage selected at the slow process speed remains unchanged. In order to prevent this, it is conceivable to newly provide a detection sequence when the process speed is switched. However, it takes time for the detection sequence, which is inconvenient.
従って、本発明の目的は、プロセススピードが切り替わった場合においても速やかに適切な帯電バイアス印加を可能にする画像形成装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of promptly applying an appropriate charging bias even when the process speed is switched.
本発明の他の目的は、切り替わったプロセススピードに応じてそれぞれ適切な帯電バイアス印加を可能にする画像形成装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of applying an appropriate charging bias in accordance with the changed process speed.
本発明の更に他の目的は、帯電バイアス電源回路の低コスト化が図れる画像形成装置を提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reducing the cost of a charging bias power supply circuit.
上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、異なるスピードの少なくとも2種類以上のプロセススピードの内の選択されたプロセススピードで画像形成動作が可能な画像形成装置であって、潜像担持体と、前記潜像担持体に接触する接触帯電手段と、1つの電圧昇圧手段で、n(n≧3)段階の交流ピーク間電圧Vpp−(1)、・・・、Vpp−(n)(但し、Vpp−(1)<・・・<Vpp−(n))の1つと直流電圧(Vdc)との重畳バイアス電圧を帯電バイアスとして前記接触帯電手段に印加する帯電バイアス電源回路と、前記接触帯電手段に対する帯電バイアス印加時に前記潜像担持体に流れる交流電流を検知する帯電交流電流検知手段と、を有し、非画像形成時の少なくとも一部で、前記接触帯電手段に対して前記帯電バイアス電源回路により前記n(n≧3)段階の交流ピーク間電圧を順次に印加した時に前記潜像担持体に流れる帯電交流電流を検知し、必要最小電流以上であり、なおかつ最も小さな値を検出した交流ピーク間電圧を画像形成時の帯電交流電圧として選択し、画像形成前の準備回転動作の少なくとも一部で、前回選択された交流ピーク間電圧よりも一段階低い交流ピーク間電圧を印加し、必要最小交流電流を満たすか否かの判定を行う画像形成装置において、プロセススピードがそれまでのスピードよりも速いスピードに切り替わった際には、準備回転動作の少なくとも一部で印加する交流ピーク間電圧を前回選択された交流ピーク間電圧かそれよりも大きくすることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a typical configuration of an image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus capable of performing an image forming operation at a selected process speed among at least two kinds of process speeds having different speeds. And an AC peak-to-peak voltage Vpp− (1) in n (n ≧ 3) stages by a latent image carrier, a contact charging unit that contacts the latent image carrier, and a single voltage booster. A superposed bias voltage of one of Vpp- (n) (where Vpp- (1) <... <Vpp- (n)) and a DC voltage (Vdc) is applied to the contact charging means as a charging bias. A charging bias power supply circuit; and a charging alternating current detection means for detecting an alternating current flowing in the latent image carrier when a charging bias is applied to the contact charging means, and at least partly during non-image formation, the contact The charging AC current flowing through the latent image carrier is detected when the n (n.gtoreq.3) AC peak-to-peak voltage is sequentially applied to the charging means by the charging bias power supply circuit. In addition, the AC peak-to-peak voltage at which the smallest value is detected is selected as the charging AC voltage at the time of image formation, and is one step lower than the previously selected AC peak-to-peak voltage in at least part of the preparatory rotation operation before image formation. In an image forming apparatus that applies an AC peak-to-peak voltage and determines whether or not the required minimum AC current is satisfied, when the process speed is switched to a speed higher than the previous speed, at least one of the preparatory rotation operations is performed. The AC peak-to-peak voltage applied at the unit is made to be the previously selected AC peak-to-peak voltage or higher.
本発明によれば、プロセススピードが切り替わった場合においても、特に、プロセススピードがそれまでのスピードよりも速いスピードに切り替わった際に、速やかに適切な帯電バイアス印加が可能である。即ち、画像形成装置のプロセススピードが遅い場合から速い場合に切り替わった場合でも、画像形成前に帯電バイアスが適切か否かをより確実に判断できるので、より帯電不良が発生しにくい帯電バイアスを印加出来る画像形成装置とすることができる。 According to the present invention, even when the process speed is switched, an appropriate charging bias can be quickly applied, particularly when the process speed is switched to a speed higher than the previous speed. In other words, even when the process speed of the image forming apparatus is switched from low to high, it is possible to more reliably determine whether or not the charging bias is appropriate before image formation. A possible image forming apparatus can be obtained.
[実施例1]
(画像形成装置の概要)
図2の(a)は本実施例における画像形成装置100の断面模式図を示したものである。この装置100は転写式電子写真プロセスを用いた、プロセスカートリッジ着脱方式のレーザプリンタである。即ち、ホスト装置200からエンジンコントローラ(制御回路部)101に入力する電気的な画像情報に基づいてシート状の記録材Pに画像を形成して出力することができる。コントローラ101は装置100の動作を統括的に制御しており、ホスト装置200や操作部102からのプリント指令に応じて所定の画像形成シーケンスに従って装置100の画像形成動作を実行する。本実施例の装置100は、後述するように、異なるスピードの少なくとも2種類以上のプロセススピードの内の選択されたプロセススピードで画像形成動作が可能である。ホスト装置200はコントローラ101にインターフェイスを介して接続されたパソコン、イメージリーダー、ファクシミリ装置などである。
[Example 1]
(Outline of image forming apparatus)
FIG. 2A shows a schematic cross-sectional view of the image forming apparatus 100 in this embodiment. The apparatus 100 is a process cartridge detachable laser printer using a transfer type electrophotographic process. That is, an image can be formed on the sheet-like recording material P based on electrical image information input from the host device 200 to the engine controller (control circuit unit) 101 and output. The controller 101 comprehensively controls the operation of the apparatus 100 and executes the image forming operation of the apparatus 100 according to a predetermined image forming sequence in response to a print command from the host apparatus 200 or the operation unit 102. As will be described later, the apparatus 100 according to the present exemplary embodiment can perform an image forming operation at a selected process speed among at least two process speeds having different speeds. The host device 200 is a personal computer, an image reader, a facsimile machine, or the like connected to the controller 101 via an interface.
Cはプロセスカートリッジであり、装置本体100A内のカートリッジ装着機構部(不図示)に対して取り外し可能に装着されている。本実施例におけるカートリッジCは、カートリッジ枠体6に対して、潜像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体1と、それに作用するプロセス手段としての、接触帯電装置2、現像装置4、クリーニング装置5を所定の配置関係をもって組付けたものである。接触帯電装置2は回転する電子写真感光体(以下、ドラムと記す)1に接触してドラム表面を所定の極性・電位に一様に帯電する接触帯電手段であり、本実施例ではドラム1の回転に従動して回転する帯電ローラを用いている。現像装置4はドラムに形成された静電潜像を現像剤(トナー)により現像剤像(トナー像)として現像(可視化)する現像手段であり、現像剤を担持してドラム1との対向部(現像部)に搬送してドラムの静電潜像を現像する現像ローラ(現像剤担持体)4aを有する。また、現像装置4は、現像剤(不図示)を収容した現像剤収容部4b、現像剤収容部4bの現像剤を攪拌しながら現像ローラ4aに供給する攪拌部材4c、現像ローラ4aに担持された現像剤の層厚を規制する現像ブレード4dなどを有している。クリーニング装置5は記録材Pに対するトナー像転写後のドラム1の表面から転写残トナーや紙粉等の付着残留物を除去してドラム面を清掃するクリーニング手段である。本実施例では、クリーニング部材としてクリーニングブレード5aを用いたブレードクリーニング装置である。ブレード5aによりドラム面から掻き落された転写残トナー等は廃トナー収容部5bに収容される。カートリッジCは装置本体100Aに対して所定に装着されている状態において、カートリッジ側駆動入力部(不図示)に装置本体側駆動出力部(不図示)が結合している。また、カートリッジ側バイアス入力部(不図示)に装置本体側バイアス出力部(不図示)が結合している。これにより、装置100は画像形成動作が可能となる。 A process cartridge C is detachably mounted on a cartridge mounting mechanism (not shown) in the apparatus main body 100A. The cartridge C in the present embodiment is a rotating drum type electrophotographic photosensitive member 1 as a latent image carrier with respect to the cartridge frame 6, and a contact charging device 2, a developing device 4 as process means acting thereon, The cleaning device 5 is assembled with a predetermined arrangement relationship. The contact charging device 2 is contact charging means that contacts a rotating electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as a drum) 1 to uniformly charge the drum surface to a predetermined polarity / potential. A charging roller that rotates following rotation is used. The developing device 4 is a developing unit that develops (visualizes) the electrostatic latent image formed on the drum as a developer image (toner image) with a developer (toner). It has a developing roller (developer carrier) 4a that is conveyed to (developing unit) and develops the electrostatic latent image on the drum. Further, the developing device 4 is carried by the developing roller 4a, a developer containing portion 4b containing a developer (not shown), a stirring member 4c for supplying the developing roller 4a to the developing roller 4a while stirring the developer in the developer containing portion 4b. And a developing blade 4d for regulating the developer layer thickness. The cleaning device 5 is a cleaning unit that removes adhesion residues such as transfer residual toner and paper dust from the surface of the drum 1 after the toner image is transferred to the recording material P, and cleans the drum surface. In the present embodiment, a blade cleaning device using a cleaning blade 5a as a cleaning member. Transfer residual toner or the like scraped off from the drum surface by the blade 5a is stored in the waste toner storage portion 5b. In a state where the cartridge C is mounted on the apparatus main body 100A in a predetermined manner, the apparatus main body side drive output section (not shown) is coupled to the cartridge side drive input section (not shown). Further, the apparatus main body side bias output section (not shown) is coupled to the cartridge side bias input section (not shown). As a result, the apparatus 100 can perform an image forming operation.
コントローラ101は、プリント開始信号の入力に基づいて、駆動源(メインモータ)Mを起動してドラム1を所定のプロセススピードにて矢印の時計方向に回転駆動(ドラム駆動−ON)する。そして、所定の制御タイミングにて、後述する帯電バイアス電源回路A(図3の(a))から帯電ローラ2に対して所定の帯電バイアスを印加する。これにより、ドラム1の表面が所定の極性・電位(暗部電位Vd)に一様に帯電される。また、コントローラ101は、所定の制御タイミングにて、ドラム1の帯電面に対して露光装置(露光手段)3による画像露光Lを行う。本実施例における露光装置3はレーザスキャナである。この装置は3、画像情報に基づいて変調されたレーザ光Lをドラム1に表面に照射(主走査露光)して照射部分の電荷を除去し、照射部分の明部電位Vlと非照射部分(非露光部分)の暗部電位Vdとの静電コントラストによりドラム面に静電潜像を形成する。そして、その静電潜像が現像装置4によりトナー像として現像される。画像形成方式としては、バックグランド露光方式と正規現像方式とによる方式と、イメージ露光方式と反転現像方式とによる方式とが有る。前者は、帯電したドラム表面に画像情報のバックグランド部に対応して露光し、バックグランド部以外の部分を現像する方式である。後者は、画像情報部に対応して露光し、非露光部分を現像する方式である。それぞれの特徴を生かして用いられている。 Based on the input of the print start signal, the controller 101 activates the drive source (main motor) M to rotate the drum 1 in a clockwise direction indicated by an arrow at a predetermined process speed (drum drive-ON). Then, at a predetermined control timing, a predetermined charging bias is applied to the charging roller 2 from a charging bias power supply circuit A (FIG. 3A) described later. As a result, the surface of the drum 1 is uniformly charged to a predetermined polarity / potential (dark portion potential Vd). Further, the controller 101 performs image exposure L by the exposure device (exposure means) 3 on the charged surface of the drum 1 at a predetermined control timing. The exposure apparatus 3 in this embodiment is a laser scanner. This apparatus 3 irradiates the surface of the drum 1 with laser light L modulated based on image information (main scanning exposure) to remove the charge of the irradiated portion, and the bright portion potential Vl of the irradiated portion and the non-irradiated portion ( An electrostatic latent image is formed on the drum surface by electrostatic contrast with the dark portion potential Vd of the non-exposed portion. Then, the electrostatic latent image is developed as a toner image by the developing device 4. As the image forming system, there are a system using a background exposure system and a regular development system, and a system using an image exposure system and a reverse development system. The former is a method in which the charged drum surface is exposed corresponding to the background portion of the image information, and a portion other than the background portion is developed. The latter is a method in which exposure is performed corresponding to the image information portion and non-exposed portions are developed. It is used taking advantage of each feature.
ドラム1に形成されたトナー像は、転写装置(転写手段)としての転写ローラ7によって記録材Pに転写される。記録材Pは、給紙部8に積載して収納されている。給紙ローラ9が所定の制御タイミングで駆動されることで、給紙部8の記録材Pが一枚分離給送されてシートパス10を通ってレジストローラ11に至る。そして、その記録材Pは、ローラ11によりドラム1上のトナー像と同期をとってドラム1とローラ7との圧接部である転写ニップ部Nに導入されて挟持搬送される。ローラ7には記録材Pがニップ部Nを挟持搬送されている間、転写バイアス電源回路(不図示)からトナーの帯電極性とは逆極性で所定電位のDC電圧である転写バイアスが摺動接点を介して印加される。これにより、ドラム1上のトナー像が記録材P上に順次に静電転写される。ニップ部Nを出た記録材Pはドラム1から分離されて定着装置(定着手段)12へ搬送される。また、記録材分離後のドラム1は表面に残ったトナー・紙粉等の残留物がクリーニング装置5によって除去されて清掃され、繰り返して画像形成に供される。定着装置12に搬送された記録材Pは、定着ローラ12aと加圧ローラ12bとの圧接部である定着ニップ部で加熱、加圧を受けて、未定着トナー像が固着像として定着される。トナー像定着後の記録材Paは画像形成物(プリント、コピー)として排出ローラ13により装置本体外部の排紙トレイ14に排出される。 The toner image formed on the drum 1 is transferred to the recording material P by a transfer roller 7 as a transfer device (transfer means). The recording material P is stacked and stored in the paper supply unit 8. When the paper feed roller 9 is driven at a predetermined control timing, the recording material P of the paper feed unit 8 is separated and fed one by one and reaches the registration roller 11 through the sheet path 10. Then, the recording material P is introduced into a transfer nip portion N which is a pressure contact portion between the drum 1 and the roller 7 by the roller 11 in synchronization with the toner image on the drum 1 and is nipped and conveyed. While the recording material P is nipped and conveyed to the roller 7, a transfer bias, which is a DC voltage having a predetermined potential opposite to the toner charging polarity, is applied to the sliding contact from a transfer bias power supply circuit (not shown). Applied. As a result, the toner images on the drum 1 are sequentially electrostatically transferred onto the recording material P. The recording material P that has exited the nip N is separated from the drum 1 and conveyed to a fixing device (fixing means) 12. Further, the drum 1 after separation of the recording material is cleaned by removing residuals such as toner and paper dust remaining on the surface by the cleaning device 5 and repeatedly used for image formation. The recording material P conveyed to the fixing device 12 is heated and pressurized at a fixing nip portion that is a pressure contact portion between the fixing roller 12a and the pressure roller 12b, and the unfixed toner image is fixed as a fixed image. The recording material Pa after fixing the toner image is discharged as an image formed product (print, copy) by a discharge roller 13 to a discharge tray 14 outside the apparatus main body.
<装置100の動作工程>
図2の(b)に,コントローラ101が行う上記装置100の動作工程図を示した。
<Operation Process of Device 100>
FIG. 2B shows an operation process diagram of the apparatus 100 performed by the controller 101.
1)前多回転動作(プレ回転):装置100の始動(起動)動作(ウォーミング)である。装置100のメイン電源スイッチのONにより、装置100のメインモータMを起動させて、所要のプロセス機器の準備回転動作を実行する。 1) Pre-multi-rotation operation (pre-rotation): Start (start) operation (warming) of the apparatus 100. When the main power switch of the apparatus 100 is turned on, the main motor M of the apparatus 100 is activated to perform a preparatory rotation operation of the required process equipment.
2)スタンバイ:所定の始動動作終了後、メインモータMの駆動を停止させて、プリントジョブ開始信号が入力されるまで装置100をスタンバイ(待機)状態に保持する。 2) Standby: After completion of a predetermined start operation, the driving of the main motor M is stopped, and the apparatus 100 is held in a standby (standby) state until a print job start signal is input.
3)前回転動作:プリントジョブ開始信号の入力に基づいて、メインモータMを再駆動させて、所要のプロセス機器のプリントジョブ前動作(画像形成前の準備回転動作)を実行する。より実際的は、a:装置100がプリントジョブ開始信号を受信、b:フォーマッタで画像を展開(画像のデータ量やフォーマッタの処理速度により展開時間は変わる)、c:前回転動作開始、という順序になる。 3) Pre-rotation operation: Based on the input of the print job start signal, the main motor M is driven again, and a pre-print job operation (preparation rotation operation before image formation) of a required process device is executed. More practically, the order is: a: the apparatus 100 receives a print job start signal, b: an image is developed by the formatter (the development time varies depending on the data amount of the image and the processing speed of the formatter), and c: the pre-rotation operation starts. become.
なお、前記1)の前多回転動作中にプリントジョブ開始信号が入力している場合は、前多回転動作の終了後、前記2)のスタンバイ無しに、引き続き前回転動作に移行する。 If the print job start signal is input during the pre-multi-rotation operation of 1), after the pre-multi-rotation operation is completed, the process proceeds to the pre-rotation operation without standby of 2).
4)プリントジョブ実行:所定の前回転工程が終了すると、引き続いて前記の画像形成プロセスが実行されて、画像形成済みの記録材が出力される。マルチプリントジョブ(連続プリントジョブ)の場合は前記の画像形成プロセスが繰返えされて所定枚数分の画像形成済みの記録材が順次に出力される。 4) Print job execution: When a predetermined pre-rotation process is completed, the image forming process is subsequently executed, and an image-formed recording material is output. In the case of a multi-print job (continuous print job), the above-described image forming process is repeated, and a predetermined number of image-formed recording materials are sequentially output.
5)紙間:マルチプリントジョブの場合において、一の記録材Pの後端と次の記録材Pの先端との間隔工程であり、転写部や定着装置においては非通紙状態期間である。 5) Paper interval: In the case of a multi-print job, this is a spacing step between the trailing edge of one recording material P and the leading edge of the next recording material P, and is a non-paper passing period in the transfer unit and the fixing device.
6)後回転動作:1枚だけのモノプリントジョブの場合にその画像形成済みの記録材が出力された後、あるいはマルチプリントジョブの場合に最後の画像形成済みの記録材が出力された後もメインモータを引き続き所定の時間駆動させる。これにより所要のプロセス機器のプリントジョブ後動作を実行する。 6) Post-rotation operation: after the recording material on which the image has been formed is output in the case of a mono print job of only one sheet, or after the recording material on which the last image has been formed is output in the case of a multi-print job The main motor is continuously driven for a predetermined time. As a result, the post-print job operation of the required process device is executed.
7)スタンバイ:所定の後回転動作終了後、メインモータMの駆動が停止し、次のプリントジョブ開始信号が入力されるまで画像形成装置をスタンバイ状態に保持する。 7) Standby: After completion of the predetermined post-rotation operation, the driving of the main motor M is stopped, and the image forming apparatus is held in a standby state until the next print job start signal is input.
上記において、4)のプリントジョブ実行時が画像形成時であり、1)の前多回転動作、3)の前回転動作、6)の後回転動作が、非画像形成時である。また、4)のプリントジョブ実行時においてマルチプリントジョブの場合の紙間も非画像形成時である。 In the above, 4) when the print job is executed is the time of image formation, 1) pre-multi-rotation operation, 3) pre-rotation operation, and 6) post-rotation operation are during non-image formation. In addition, when the print job of 4) is executed, the interval between sheets in the case of a multi-print job is also during non-image formation.
(帯電バイアス印加方法)
本実施例の帯電バイアス印加方法について説明する。図3の(b)は帯電ローラ2に対して帯電バイアスを印加する帯電バイアス電源回路(高圧電源回路)Aの概略のブロック回路図である。回路Aは、1つの電圧昇圧手段T1で、n(n≧3)段階の交流ピーク間電圧Vpp−(1)、・・・、Vpp−(n)(但し、Vpp−(1)<・・・<Vpp−(n))の1つと直流電圧Vdcとの重畳バイアス電圧を帯電バイアスとして帯電ローラ2に印加する。より具体的には、本実施例の回路Aは、コントローラ101により制御される交流発振出力部21から4種類の交流ピーク間電圧Vpp(Vpp−(1)<Vpp−(2)<Vpp−(3)<Vpp−(4))を出力できるようにしている。交流発振出力部21から出力された出力電圧は、増幅回路22で増幅される。そして、オペアンプ・抵抗・コンデンサなどからなる正弦電圧変換回路23で正弦変換された後、コンデンサC1を介して直流成分をゼロにカットされ、交流電圧昇圧手段たる昇圧トランスT1に入力される。トランスT1に入力された電圧は、トランスの巻き数に応じた正弦電圧に昇圧される。
(Charging bias application method)
A charging bias application method according to this embodiment will be described. FIG. 3B is a schematic block circuit diagram of a charging bias power supply circuit (high voltage power supply circuit) A for applying a charging bias to the charging roller 2. The circuit A is composed of one voltage boosting means T1, and n (n ≧ 3) stage AC peak-to-peak voltages Vpp- (1),..., Vpp- (n) (where Vpp- (1) <. A superposed bias voltage of one of <Vpp− (n)) and the DC voltage Vdc is applied to the charging roller 2 as a charging bias. More specifically, the circuit A of the present embodiment has four types of AC peak-to-peak voltages Vpp (Vpp− (1) <Vpp− (2) <Vpp− ( 3) <Vpp- (4)) can be output. The output voltage output from the AC oscillation output unit 21 is amplified by the amplifier circuit 22. Then, after being sine-converted by a sine voltage conversion circuit 23 comprising an operational amplifier, a resistor, a capacitor, etc., the DC component is cut to zero via the capacitor C1 and input to the step-up transformer T1 as AC voltage boosting means. The voltage input to the transformer T1 is boosted to a sine voltage corresponding to the number of turns of the transformer.
他方、コンデンサC2には、前記の昇圧された正弦電圧が整流回路D1で整流された後、ピークチャージされる。これによって、ある一定の直流電圧Vdc1が発生する。さらに、コントローラ101により制御される直流発振出力部24からは、印字濃度になどによって決まる出力電圧が出力され、整流回路25で整流された後、一定電圧VaとしてオペアンプIC1のマイナス入力端子に入力される。また、同時にオペアンプIC1のプラス入力端子にはトランスT1の一方の端子電圧を抵抗R1と抵抗R2で分圧された電圧Vbが入力され、両者(VaとVb)の値が等しくなるようにトランジスタQ1を駆動する。これによって、抵抗R1と抵抗R2には電流が流れ電圧降下が生じ、直流電圧Vdc2が発生する。以上に説明した直流電圧Vdc1、Vdc2を足し合わせて所望の直流電圧Vdc(Vdc1+Vdc2)が得られる。この直流電圧Vdcが、トランスT1の2次側で前述した交流電圧(正弦電圧)と重畳された振動電圧が帯電バイアスとして帯電ローラ2に印加される。ここで説明した方式では、電圧昇圧手段であるトランスT1は1つで済むので、帯電バイアス電源回路Aのコストダウンが図れる。 On the other hand, the capacitor C2 is peak-charged after the boosted sine voltage is rectified by the rectifier circuit D1. As a result, a certain DC voltage Vdc1 is generated. Further, the DC oscillation output unit 24 controlled by the controller 101 outputs an output voltage determined by the print density and the like, rectified by the rectifier circuit 25, and then input to the negative input terminal of the operational amplifier IC1 as a constant voltage Va. The At the same time, a voltage Vb obtained by dividing one terminal voltage of the transformer T1 by the resistors R1 and R2 is input to the plus input terminal of the operational amplifier IC1, and the transistor Q1 is set so that both values (Va and Vb) are equal. Drive. As a result, a current flows through the resistors R1 and R2, causing a voltage drop, and a DC voltage Vdc2 is generated. The desired DC voltage Vdc (Vdc1 + Vdc2) is obtained by adding the DC voltages Vdc1 and Vdc2 described above. An oscillation voltage in which the DC voltage Vdc is superimposed on the AC voltage (sine voltage) described above on the secondary side of the transformer T1 is applied to the charging roller 2 as a charging bias. In the method described here, only one transformer T1 as the voltage boosting means is required, so that the cost of the charging bias power supply circuit A can be reduced.
ここで、最も大きなピーク間電圧となるVpp−(4)に関しては、あらゆる場合においてドラム1の帯電不良の発生しないピーク間電圧としておく必要がある。一般には、ドラム1の電荷輸送層の膜厚が厚い状態である使用初期、かつ電流が流れにくくなる低温環境において、帯電ローラ2や印加ピーク間電圧のばらつきを考慮しても帯電不良を引き起こさないようなピーク間電圧をVpp−(4)として用いる必要がある。一方、耐久によりドラム1の電荷輸送層の膜厚が減少してくると大きな電流が流れるようになる。そのため、他のVpp−(1)、Vpp−(2)及びVpp−(3)では、Vpp−(4)よりも低いピーク間電圧として、ドラム1に大きな電流が流れつづけることがないようにしている。 Here, regarding Vpp− (4) which is the largest peak-to-peak voltage, it is necessary to set the peak-to-peak voltage at which the charging failure of the drum 1 does not occur in all cases. In general, charging failure does not occur even in consideration of variations in the charging roller 2 and applied peak-to-peak voltage in a low temperature environment where the charge transport layer of the drum 1 is thick and in the initial stage of use and in which current does not flow easily. It is necessary to use such a peak-to-peak voltage as Vpp- (4). On the other hand, when the thickness of the charge transport layer of the drum 1 decreases due to durability, a large current flows. Therefore, in the other Vpp- (1), Vpp- (2), and Vpp- (3), a large current does not continue to flow through the drum 1 as a peak-to-peak voltage lower than Vpp- (4). Yes.
さらに、本方式では、交流電圧昇圧手段であるトランスT1を用いて直流電圧Vdc1を作製しているので、直流電圧Vdc1は交流ピーク間電圧Vppに対して従属の関係にある。つまり、所望の直流電圧Vdc’を得るためには、トランスT1によってコンデンサC2に一定水準の電荷をチャージさせる必要がある。図3の(b)に示されるように、所望の直流電圧Vdc’を得るためには、交流ピーク間電圧Vppは、2×|Vdc’|以上でなければならない。交流ピーク間電圧Vppが、2×|Vdc’|よりも小さい領域では、コンデンサC2は十分にチャージしきれないため所望の直流電圧Vdc’を得ることができない。そのため、ドラム上電位(ドラム表面電位、暗部電位)Vdを所望の値に帯電させることができなくなり、良好な画像を得ることができない。なお、ここは図3の(b)の説明なので、所望の直流電圧Vdc’と印加可能な直流電圧Vdcを区別する必要があり、Vdcに「’」を追加している。一般的な直流電圧VdcとVppの関係においてはVdc’という記載はしない。 Further, in this method, since the DC voltage Vdc1 is produced using the transformer T1 which is an AC voltage boosting means, the DC voltage Vdc1 is dependent on the AC peak-to-peak voltage Vpp. That is, in order to obtain a desired DC voltage Vdc ', it is necessary to charge the capacitor C2 with a certain level of charge by the transformer T1. As shown in FIG. 3B, in order to obtain a desired DC voltage Vdc ′, the AC peak-to-peak voltage Vpp must be 2 × | Vdc ′ | or higher. In a region where the AC peak-to-peak voltage Vpp is smaller than 2 × | Vdc ′ |, the capacitor C2 cannot be fully charged, so that a desired DC voltage Vdc ′ cannot be obtained. Therefore, the drum potential (drum surface potential, dark portion potential) Vd cannot be charged to a desired value, and a good image cannot be obtained. Since this is the description of FIG. 3B, it is necessary to distinguish between the desired DC voltage Vdc ′ and the applicable DC voltage Vdc, and “′” is added to Vdc. In the general relationship between the DC voltage Vdc and Vpp, the description of Vdc ′ is not made.
他方、コンデンサC2の静電容量を大きくすれば電荷チャージ量を多くして直流電圧Vdcを大きくとれる方向だが、コンデンサC2に電荷がチャージされる時間が長くなり、帯電波形が安定化するのに要する時間が長くなる。そのため、ドラム上電位Vdにムラが生じる場合がある。 On the other hand, if the capacitance of the capacitor C2 is increased, the charge charge amount can be increased and the DC voltage Vdc can be increased. However, it takes a longer time to charge the capacitor C2 and the charge waveform is stabilized. The time will be longer. For this reason, unevenness may occur in the on-drum potential Vd.
ゆえに、本例においては、交流ピーク間電圧Vppの出力できる範囲の最小値Vpp−(1)が、所望の直流電圧Vdcに対してVpp−(1)≧2×|Vdc|なる関係が成り立つように設定している。最も交流ピーク間電圧の値が小さいVpp−(1)は、重畳される直流電圧Vdcに対し、Vpp−(1)≧2×|Vdc|なる関係を満たすことで、電源回路の低コスト化を図れる画像形成装置とすることができる。 Therefore, in this example, the minimum value Vpp− (1) in the range in which the AC peak-to-peak voltage Vpp can be output satisfies the relationship Vpp− (1) ≧ 2 × | Vdc | with respect to the desired DC voltage Vdc. Is set. Vpp- (1) having the smallest AC peak-to-peak value satisfies the relationship of Vpp- (1) ≧ 2 × | Vdc | with respect to the superimposed DC voltage Vdc, thereby reducing the cost of the power supply circuit. An image forming apparatus can be obtained.
(帯電交流電流値の測定)
続いて、帯電交流電流値の測定方法について図3の(a)を用いて説明する。回路Aは帯電ローラ2に対する帯電バイアス印加時にドラム1に流れる交流電流Iacを検知する交流電流検知回路(帯電交流電流検知手段)26を有する。コントローラ101は、非画像形成時の少なくとも一部で、帯電ローラ2に対して回路Aによりn(n≧3)段階の交流ピーク間電圧を順次に印加する。その時にドラム1に流れる帯電交流電流Iacを回路26で検知する。そして、コントローラ101は、必要最小電流以上であり、なおかつ最も小さな値を検出した交流ピーク間電圧Vppを画像形成時の帯電交流電圧として選択する。また、画像形成前の準備回転動作の少なくとも一部で、前回選択された交流ピーク間電圧よりも一段階低い交流ピーク間電圧を印加し、必要最小交流電流を満たすか否かの判定を行う。
(Measurement of charging AC current value)
Next, a method for measuring the charging alternating current value will be described with reference to FIG. The circuit A includes an AC current detection circuit (charging AC current detection means) 26 that detects an AC current Iac that flows through the drum 1 when a charging bias is applied to the charging roller 2. The controller 101 sequentially applies an AC peak-to-peak voltage of n (n ≧ 3) stages to the charging roller 2 by the circuit A at least partially during non-image formation. At this time, the charging AC current Iac flowing in the drum 1 is detected by the circuit 26. Then, the controller 101 selects the AC peak-to-peak voltage Vpp that is equal to or more than the necessary minimum current and detects the smallest value as the charging AC voltage at the time of image formation. In at least a part of the preparatory rotation operation before image formation, an AC peak-to-peak voltage that is one step lower than the previously selected AC peak-to-peak voltage is applied to determine whether or not the necessary minimum AC current is satisfied.
上記についてより具体的に説明する。帯電ローラ2に帯電バイアス電圧(振動電圧)が印加されると、交流電流Iacは帯電ローラ2、ドラム1を経て回路AのGNDに流れる。このとき、交流電流検知回路26は、この交流電流Iacを抵抗・コンデンサなどからなる不図示のフィルタ回路で帯電周波数に等しい周波数をもった交流電流のみを抽出し、これを電圧変換して、この電圧値をコントローラ101へ入力する。なお、この交流電流検知回路26は、抵抗、コンデンサ、ダイオードなどから構成することができるので、回路Aのコスト増加、および、スペース拡大の影響は少ない。この変換された電圧と交流電流の関係をあらかじめ調べておけば、測定された電圧を検知することで交流電流値の検知が可能になる。 The above will be described more specifically. When a charging bias voltage (vibration voltage) is applied to the charging roller 2, the alternating current Iac flows to the GND of the circuit A through the charging roller 2 and the drum 1. At this time, the AC current detection circuit 26 extracts only the AC current having a frequency equal to the charging frequency from the AC current Iac by a filter circuit (not shown) composed of a resistor, a capacitor, etc. A voltage value is input to the controller 101. Since the AC current detection circuit 26 can be composed of a resistor, a capacitor, a diode, and the like, the influence of the increase in the cost of the circuit A and the expansion of the space is small. If the relationship between the converted voltage and the alternating current is checked in advance, the alternating current value can be detected by detecting the measured voltage.
ここで、あらかじめ図4の(a)のような電圧−電流特性を調べておき、さらに帯電不良が消える電流と画像の対応を取っておくことにより、帯電不良が発生しないような基準の電流値(図中でのIac−x)を定めることができる。本実施例では、このようにして定めた基準電流を元に帯電バイアスの制御を行っている。また、電圧−電流特性で線形性から外れる図のΔIcにあたる部分の電流は、放電による電流(以下、放電電流と記す)と考えられ、帯電性と強い相関が見られることが知られている。 Here, the voltage-current characteristic as shown in FIG. 4A is examined in advance, and further, by taking correspondence between the current at which the charging failure disappears and the image, a reference current value that does not cause the charging failure occurs. (Iac-x in the figure) can be determined. In this embodiment, the charging bias is controlled based on the reference current thus determined. In addition, the current corresponding to ΔIc in the diagram deviating from the linearity in the voltage-current characteristic is considered to be a current due to discharge (hereinafter referred to as a discharge current), and it is known that a strong correlation with the charging property is observed.
(帯電バイアス制御方法)
次に、実際の帯電バイアス制御方法を説明する。本実施例の装置100においては、異なるスピードの少なくとも2種類以上のプロセススピードの内の選択されたプロセススピードで画像形成動作が可能である。プロセススピードの選択は、ホスト装置200あるいは操作部102で行うことができ、その選択信号がコントローラ101に入力する。コントローラ101は入力した選択信号に対応したプロセススピードにて画像形成動作を実行する。
(Charging bias control method)
Next, an actual charging bias control method will be described. In the apparatus 100 of this embodiment, an image forming operation can be performed at a selected process speed among at least two process speeds having different speeds. The process speed can be selected by the host device 200 or the operation unit 102, and the selection signal is input to the controller 101. The controller 101 executes an image forming operation at a process speed corresponding to the input selection signal.
本実施例においては、動作可能なプロセススピードとしては、標準スピード(遅いスピード)Vx1と、それよりも速いスピードVx2(Vx1<Vx2)の2段階を持つものとする。帯電ムラが画像に現れないようにする必要があることから、それぞれのプロセススピードVx1、Vx2での帯電周波数fはそれぞれ、f1、f2(f1<f2)とする。プロセススピードが遅いときでも速いときの帯電周波数f2を用いることは可能であるが、一般に帯電周波数fを高くするとドラム表面が荒れやすくなるため、ここで示したようにプロセススピードに応じて帯電周波数fを変更する場合が多い。 In this embodiment, it is assumed that the process speed that can be operated has two stages of a standard speed (slow speed) Vx1 and a faster speed Vx2 (Vx1 <Vx2). Since it is necessary to prevent charging unevenness from appearing in the image, the charging frequencies f at the respective process speeds Vx1 and Vx2 are set to f1 and f2 (f1 <f2), respectively. Even when the process speed is low, it is possible to use the charging frequency f2 when the charging speed is high, but generally the drum surface is likely to be roughened when the charging frequency f is increased, so that the charging frequency f depends on the process speed as shown here. Is often changed.
本例の場合は、それぞれのプロセススピードVx1、Vx2毎に、先に説明したように帯電不良が発生しない電流値以上となるような基準の交流電流値Iacを定める。実際、それぞれのプロセススピードVx1、Vx2、帯電周波数f1、f2で電圧−電流特性を取った結果を図5に示す。プロセススピードVx1−帯電周波数f1の時を細線で、プロセススピードVx2−帯電周波数f2の時を太線で示した。図4の(b)からも判るように、プロセススピード、帯電周波数が高い方(Vx2−f2)が、帯電不良が発生しなくなる基準電流値Iac−x2が大きくなることが判る。また、基準電流値における放電電流もプロセススピード、帯電周波数が高いほど大きくなっており、帯電性が厳しくなっていることが判る。それぞれ、プロセススピードVx1の時の基準電流値をIac−x1、プロセススピードVx2のときの基準電流値をIac−x2と定める。 In the case of this example, a reference alternating current value Iac is determined for each process speed Vx1, Vx2 so as to be equal to or higher than a current value at which charging failure does not occur as described above. Actually, FIG. 5 shows the results of taking the voltage-current characteristics at the respective process speeds Vx1, Vx2 and charging frequencies f1, f2. The process speed Vx1-charge frequency f1 is indicated by a thin line, and the process speed Vx2-charge frequency f2 is indicated by a thick line. As can be seen from FIG. 4B, it can be seen that the higher the process speed and the charging frequency (Vx2-f2), the larger the reference current value Iac-x2 at which charging failure does not occur. In addition, it can be seen that the discharge current at the reference current value increases as the process speed and the charging frequency increase, and the charging property becomes severe. The reference current value at the process speed Vx1 is defined as Iac-x1, and the reference current value at the process speed Vx2 is defined as Iac-x2.
まず、電源投入時に行われる準備動作時である前多回転工程(プレ回転)における帯電バイアス制御フローチャートを図5に示した。このときのプロセススピードはVx2で行うものとする(ステップS1)。最も低い電圧であるVpp−(1)から印加していき、その時に流れる交流電流Iac(1)を測定する(ステップS2)。同様に、Vpp−(2)、Vpp−(3)、Vpp−(4)を印加し、それぞれ交流電流Iac(2)、Iac(3)、Iac(4)を得る(ステップS4、S6、S8)。それぞれのIac(1)、Iac(2)、Iac(3)、Iac(4)を、プロセススピードVx2時の基準電流値Iac−x2と比較する(ステップS3、S5、S7)。そして、Iac(n)≧Iac−x2、n=1、2、3、4、を満たす最小のVpp−(n)を交流電圧に決定する(ステップS11、S12、S13、S9)。図6の(a)に交流電圧選択の一例を示したが、この場合はVpp−(3)印加時のIac(3)が基準電流値Iac−x2を上回りかつ最小となるため、Vpp−(3)を画像形成動作時の交流電圧として選択することになる。 First, FIG. 5 shows a charging bias control flowchart in the pre-multi-rotation process (pre-rotation) which is a preparatory operation performed when the power is turned on. The process speed at this time is assumed to be Vx2 (step S1). Application is started from Vpp- (1) which is the lowest voltage, and the alternating current Iac (1) flowing at that time is measured (step S2). Similarly, Vpp- (2), Vpp- (3), and Vpp- (4) are applied to obtain AC currents Iac (2), Iac (3), and Iac (4), respectively (steps S4, S6, and S8). ). The respective Iac (1), Iac (2), Iac (3), and Iac (4) are compared with the reference current value Iac-x2 at the process speed Vx2 (steps S3, S5, and S7). Then, the minimum Vpp− (n) satisfying Iac (n) ≧ Iac−x2, n = 1, 2, 3, 4 is determined as the AC voltage (steps S11, S12, S13, S9). FIG. 6A shows an example of AC voltage selection. In this case, since Iac (3) when Vpp− (3) is applied exceeds the reference current value Iac−x2 and becomes minimum, Vpp− ( 3) is selected as the AC voltage during the image forming operation.
次に、その直後に画像形成動作を行う際のシーケンスについて図6の(b)に示す。前回の画像形成動作で選択された交流電圧をVpp−(n)とする。このシーケンスの特徴としては、画像形成動作前の少なくとも一部において(以下、「画像形成前の準備回転」と記す)、前回選択された交流電圧Vpp−(n)よりも一段階低いVpp−(n−1)を印加する。そして、Vpp−(n−1)印加時に流れるIac(n−1)が基準電流値Iac−x以上であれば、画像形成時の交流電圧をVpp−(n−1)とし、Iac(n−1)が基準電流値Iax−xに満たなければ画像形成時の交流電圧をVpp−(n)とする。こうすることにより、画像形成動作時の交流電圧を徐々に下げていくことが可能になる。 Next, FIG. 6B shows a sequence when an image forming operation is performed immediately thereafter. The AC voltage selected in the previous image forming operation is defined as Vpp- (n). As a feature of this sequence, at least partly before the image forming operation (hereinafter referred to as “preparation rotation before image formation”), Vpp− (1 step lower than the previously selected AC voltage Vpp− (n). n-1) is applied. If Iac (n-1) flowing when Vpp- (n-1) is applied is greater than or equal to the reference current value Iac-x, the AC voltage during image formation is set to Vpp- (n-1), and Iac (n- If 1) does not satisfy the reference current value Iax-x, the AC voltage during image formation is set to Vpp- (n). By doing so, it is possible to gradually reduce the AC voltage during the image forming operation.
ここで、直前に図5のシーケンスが行われている場合は、前回のプロセススピードがVx2であり、その時選択された交流電圧が前回の交流電圧になる。一方、直前に前回の画像形成動作が行われている場合はその時のプロセススピード、交流電圧が、それぞれ前回のプロセススピード、交流電圧となる。 Here, when the sequence of FIG. 5 is performed immediately before, the previous process speed is Vx2, and the alternating voltage selected at that time becomes the previous alternating voltage. On the other hand, when the previous image forming operation is performed immediately before, the process speed and AC voltage at that time become the previous process speed and AC voltage, respectively.
前回の画像形成動作時のプロセススピードがVx2であったときの、今回の画像形成動作時のフローチャートを図7に示す。今回のプロセススピードもVx2のとき(ステップS3のYes、ステップS18)、選択電圧がVpp−(1)であれば(ステップS19のYes)、画像形成前の準備回転時も画像形成時もVpp−(1)を交流電圧として用いる(ステップS28〜31)。Vpp−(1)以外であれば(ステップS19のNo)、先にも説明したように画像形成前の準備回転時に前回選択された電圧Vpp−(n)よりも一段低いVpp−(n−1)を印加し、流れる交流電流Iac(n−1)を検知する(ステップS20)。Iac(n−1)が、基準電流値Iac−x1よりも大きければ(ステップS21のYes)、画像形成時の交流電圧をVpp−(n−1)に下げることが可能になる(ステップS25〜27)。一方、基準電流値を下回れば(ステップS21のNo)、Vpp−(n)のままとすればよい(ステップS22〜24)。今回のプロセススピードがVx1の場合も(ステップS3のNo、S4)、基準電流値がIac−x2(ステップS7)になるだけで動作はほぼ同じである(ステップS4〜S17)。 FIG. 7 shows a flowchart of the current image forming operation when the process speed of the previous image forming operation is Vx2. When the current process speed is also Vx2 (Yes in step S3, step S18), if the selection voltage is Vpp- (1) (Yes in step S19), Vpp- both during the preparatory rotation before image formation and during image formation. (1) is used as an AC voltage (steps S28 to S31). If it is other than Vpp- (1) (No in step S19), Vpp- (n-1) which is one step lower than the voltage Vpp- (n) previously selected during the preparatory rotation before image formation as described above. ) And the flowing alternating current Iac (n-1) is detected (step S20). If Iac (n-1) is larger than the reference current value Iac-x1 (Yes in step S21), the AC voltage during image formation can be lowered to Vpp- (n-1) (steps S25 to S25). 27). On the other hand, if it falls below the reference current value (No in step S21), Vpp- (n) may be kept (steps S22 to S24). Even when the current process speed is Vx1 (No in step S3, S4), the operation is substantially the same as the reference current value is Iac-x2 (step S7) (steps S4 to S17).
次に前回のプロセススピードがVx1であったときの画像形成動作時のフローチャートを図1に示す。今回(次)のプロセススピードがVx1のままであるならば(ステップS3のNo)、動作(ステップS4〜S17)は図7の場合(ステップS4〜S17)とほぼ変わらない。一方、プロセススピードが遅いスピードVx1から速いスピードVx2に変わったときは(ステップS3のYes、S18)、画像形成前の準備回転時に印加する交流電圧をVpp−(n−1)ではなく、Vpp−(n)としている(ステップS19)。これにより、画像形成時に印加する可能性がある交流電圧は、Vpp−(n)(ステップS24)およびVpp−(n+1)(ステップS21)としている。 Next, FIG. 1 shows a flowchart of the image forming operation when the previous process speed is Vx1. If the current (next) process speed remains Vx1 (No in step S3), the operation (steps S4 to S17) is almost the same as in FIG. 7 (steps S4 to S17). On the other hand, when the process speed is changed from the slow speed Vx1 to the fast speed Vx2 (Yes in step S3, S18), the AC voltage applied during the preparatory rotation before image formation is not Vpp- (n-1) but Vpp- (N) (step S19). Thus, the AC voltages that may be applied during image formation are Vpp− (n) (step S24) and Vpp− (n + 1) (step S21).
この理由について説明する。一般に、プロセススピードが高くなると、帯電ムラが画像上に現れないようにするために周波数も高くしており、その分だけでも同じ交流電圧を印加した際に流れる交流電流値は大きくなる。一方では、図4の(b)でも説明したように微小な帯電不良が起こりやすくなると考えられる。そのため、必要な放電電流値は大きくなることを考えると、プロセススピードVx1時に、プロセススピードVx2時で選択された交流電圧Vpp−(n)をそのまま印加したときに流れる電流Iac(n)が、基準電流値Iac−x1を上回らない可能性もある。これを解決するために、本実施例では画像形成前の準備回転時に通常のVpp−(n−1)よりも大きな交流電圧Vpp−(n)を印加する(ステップS19)。これにより、Vpp−(n)印加でIac(n)<Iac−x1となる場合(ステップS20のNo)に、画像形成時にVpp−(n+1)を印加出来るようにしている(ステップS21)。 The reason for this will be described. In general, when the process speed is increased, the frequency is also increased in order to prevent charging unevenness from appearing on the image, and the AC current value that flows when the same AC voltage is applied increases accordingly. On the other hand, it is considered that minute charging defects are likely to occur as described in FIG. Therefore, considering that the required discharge current value becomes large, the current Iac (n) that flows when the alternating voltage Vpp- (n) selected at the process speed Vx2 is applied as it is at the process speed Vx1 is the reference The current value Iac-x1 may not be exceeded. In order to solve this problem, in this embodiment, an AC voltage Vpp- (n) larger than normal Vpp- (n-1) is applied during the preparation rotation before image formation (step S19). Thus, when Iac (n) <Iac-x1 is satisfied by applying Vpp- (n) (No in step S20), Vpp- (n + 1) can be applied during image formation (step S21).
逆に、プロセススピードVx1時に、プロセススピードVx2時に選択された交流電圧Vpp−(m)を印加したときに流れる電流Iac(m)については、プロセススピードが低下することで少なくとも必要な放電電流値が大きくはならないと考えられる。そのため、同じVpp−(m)のままでも基準電流Iac−x2を下回る可能性は非常に小さく、Vpp−(m)のままで問題無いと考えられる。 On the other hand, at the process speed Vx1, the current Iac (m) that flows when the alternating voltage Vpp- (m) selected at the process speed Vx2 is applied has at least a necessary discharge current value due to the decrease in the process speed. It is thought not to be large. Therefore, even if the same Vpp- (m) is maintained, the possibility of being lower than the reference current Iac-x2 is very small, and it is considered that there is no problem if the Vpp- (m) is maintained.
以上から、プロセススピードが上がった場合についてのみ画像形成前の準備回転時に印加する交流電圧を高い電圧にするような制御を行うことで、より帯電不良が発生しにくい構成とすることができる。なお、高い電圧を印加する必要がない場合も考えられるが、次の画像形成動作の際に、図1ないしは図7のシーケンスを行うことで、電圧を一段階下げることができるので、高い交流電圧を印加し続ける可能性は小さく、とくに問題はない。 From the above, it is possible to achieve a configuration in which charging defects are less likely to occur by performing control such that the AC voltage applied during the preparatory rotation before image formation is increased only when the process speed is increased. Although there is a case where it is not necessary to apply a high voltage, the voltage can be lowered by one step by performing the sequence of FIG. 1 or FIG. 7 in the next image forming operation. The possibility of continuing to apply is small, and there is no particular problem.
一方、プロセススピードが切り替わった際に、図5で示したような印加シーケンスを改めてそのプロセススピードで行うことも考えられる。しかし、本実施例は画像形成動作中に補正が可能であるのに対し、画像形成動作とは別に上記シーケンスが入ることで、画像形成動作完了まで余分に時間がかかってしまうことから、本実施例の方が優れているといえる。 On the other hand, when the process speed is switched, the application sequence shown in FIG. 5 may be performed again at the process speed. However, in the present embodiment, correction can be performed during the image forming operation. However, since the above sequence is entered separately from the image forming operation, it takes extra time to complete the image forming operation. The example is better.
なお、本実施例では、電源投入時のシーケンス(図5)をプロセススピードVx2で行った場合について示したが、Vx1で行った場合についても今まで述べてきた構成で適用可能である。また、本実施例ではプロセススピードが高くなったとき、選択された交流電圧に対し、一段階高い値を選択したが、印加可能な交流ピーク間電圧同士の差分が小さい場合は、必要な放電電流値上昇に見合う電流値増加にならないことも考えられる。そこで、二段階以上上げることも可能であり、この場合はむしろ好適である。 In the present embodiment, the case where the power-on sequence (FIG. 5) is performed at the process speed Vx2 is shown, but the case where the sequence is performed at Vx1 can also be applied with the configuration described so far. In the present embodiment, when the process speed is increased, a value that is one step higher than the selected AC voltage is selected. However, if the difference between the AC peak-to-peak voltages that can be applied is small, the required discharge current It is also conceivable that the current value does not increase in proportion to the increase in value. Therefore, it is possible to increase the level by two or more stages, which is preferable in this case.
[実施例2]
今までは、動作可能なプロセススピードが2種類での場合であったが、動作可能なプロセススピードが3種類以上であっても、同様に実施することが可能である。
[Example 2]
Up to now, there were two types of process speeds that can be operated. However, even if there are three or more types of process speeds that can be operated, it is possible to perform the same.
ここでは、プロセススピードがVx1<Vx2<Vx3の3段階とした場合について説明する。電源投入時のシーケンスについては、図5と同様に、あるプロセススピードで印加可能な交流電圧を印加し、その時に流れる交流電流を検知しながら画像形成時に用いる交流電圧を選択すればよいので、ここでは説明を省略する。 Here, a case where the process speed is set in three stages of Vx1 <Vx2 <Vx3 will be described. As for the sequence when the power is turned on, as in FIG. 5, an AC voltage that can be applied at a certain process speed is applied, and the AC voltage used at the time of image formation may be selected while detecting the AC current flowing at that time. Then, explanation is omitted.
よって、帯電交流電圧の選択結果が既にある場合について図8を用いて説明を行う。ここでは前回のプロセススピードがVx1であった場合(ステップS2)の電圧選択フローチャートを示した。本実施例では、プロセススピードがVx1からVx2になった場合は(ステップS19)は、画像形成前の準備回転時の交流電圧を一段階(ステップS20)大きくしている。また、Vx1からVx3になった場合は(ステップS28)、画像形成前の準備回転時の交流電圧を二段階(ステップS29)大きくしているのが特徴である。 Therefore, the case where the selection result of the charging AC voltage already exists will be described with reference to FIG. Here, the voltage selection flowchart when the previous process speed is Vx1 (step S2) is shown. In this embodiment, when the process speed is changed from Vx1 to Vx2 (step S19), the AC voltage during the preparatory rotation before image formation is increased by one step (step S20). Further, when Vx1 is changed to Vx3 (step S28), the AC voltage during the preparatory rotation before image formation is increased by two stages (step S29).
すなわち、プロセススピードの変化具合に応じて、画像形成前の準備回転時に印加する定電圧値の変化幅を変えることで、実施例1と同様の効果を動作可能なプロセススピードが3段階あっても発揮することが可能になる。つまり、プロセススピードがそれまでのスピードよりも速いスピードに切り替わったとき、その変化幅によって、準備回転動作の少なくとも一部で印加する交流ピーク間電圧の上げ幅を変える。これにより、プロセススピードの変化に応じて、より適切な帯電バイアスを印加出来る画像形成装置とすることができる。 That is, even if there are three process speeds at which the same effect as in the first embodiment can be operated by changing the change width of the constant voltage value applied during the preparation rotation before image formation according to the change in the process speed. It becomes possible to demonstrate. That is, when the process speed is switched to a speed higher than the previous speed, the amount of increase in the AC peak-to-peak voltage applied in at least a part of the preparation rotation operation is changed according to the change width. Thus, an image forming apparatus capable of applying a more appropriate charging bias according to a change in process speed can be obtained.
また、ここには特に図示しなかったが、プロセススピードがVx2からVx3になった場合は例えば一段階大きくすればよい。ここでも同様に、プロセススピードが上がったときに、画像形成前の準備回転時の交流電圧を何段階上げるかは印加可能な交流ピーク間電圧の差分や、プロセススピードの値などを考慮して決めれば良く、本例で示した様態に限られるものではない。 Although not specifically shown here, when the process speed is changed from Vx2 to Vx3, it may be increased by one step, for example. Similarly, when the process speed increases, the number of steps to increase the AC voltage during preparatory rotation before image formation can be determined in consideration of the difference in the applicable AC peak-to-peak voltage, the process speed value, etc. The embodiment is not limited to the mode shown in this example.
100・・画像形成装置、1・・潜像担持体、2・・接触帯電手段、T1・・電圧昇圧手段、A・・帯電バイアス電源回路、26・・帯電交流電流検知手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100..Image forming apparatus 1..Latent image carrier 2..Contact charging means T1..Voltage boosting means A..Charging bias power supply circuit 26..Charging AC current detecting means
Claims (3)
潜像担持体と、
前記潜像担持体に接触する接触帯電手段と、
1つの電圧昇圧手段で、
n(n≧3)段階の交流ピーク間電圧Vpp−(1)、・・・、Vpp−(n)
(但し、Vpp−(1)<・・・<Vpp−(n))
の1つと直流電圧との重畳バイアス電圧を帯電バイアスとして前記接触帯電手段に印加する帯電バイアス電源回路と、
前記接触帯電手段に対する帯電バイアス印加時に前記潜像担持体に流れる交流電流を検知する帯電交流電流検知手段と、
を有し、非画像形成時の少なくとも一部で、前記接触帯電手段に対して前記帯電バイアス電源回路により前記n(n≧3)段階の交流ピーク間電圧を順次に印加した時に前記潜像担持体に流れる帯電交流電流を検知し、必要最小電流以上であり、なおかつ最も小さな値を検出した交流ピーク間電圧を画像形成時の帯電交流電圧として選択し、画像形成前の準備回転動作の少なくとも一部で、前回選択された交流ピーク間電圧よりも一段階低い交流ピーク間電圧を印加し、必要最小交流電流を満たすか否かの判定を行う画像形成装置において、
プロセススピードがそれまでのスピードよりも速いスピードに切り替わった際には、準備回転動作の少なくとも一部で印加する交流ピーク間電圧を前回選択された交流ピーク間電圧かそれよりも大きくすることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus capable of performing an image forming operation at a selected process speed among at least two kinds of process speeds having different speeds,
A latent image carrier;
Contact charging means for contacting the latent image carrier;
With one voltage booster,
n (n ≧ 3) AC peak-to-peak voltage Vpp− (1),..., Vpp− (n)
(However, Vpp- (1) <... <Vpp- (n))
A charging bias power supply circuit that applies a bias bias voltage of one of the above and a DC voltage to the contact charging means as a charging bias;
Charging alternating current detection means for detecting an alternating current flowing in the latent image carrier when a charging bias is applied to the contact charging means;
And at least a portion during non-image formation, the latent image carrying when the alternating peak-to-peak voltage in the n (n ≧ 3) stage is sequentially applied to the contact charging means by the charging bias power supply circuit. The charging AC current flowing through the body is detected, the AC peak-to-peak voltage that is equal to or greater than the minimum necessary current and the smallest value is selected as the charging AC voltage during image formation, and at least one of the preparatory rotation operations before image formation In the image forming apparatus for applying the AC peak-to-peak voltage one step lower than the previously selected AC peak-to-peak voltage and determining whether or not the required minimum AC current is satisfied,
When the process speed is switched to a speed higher than the previous speed, the AC peak-to-peak voltage applied in at least part of the preparatory rotation operation is set to the previously selected AC peak-to-peak voltage or higher. An image forming apparatus.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2010-06-28 JP JP2010146108A patent/JP2012008448A/en active Pending
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