JP2014164193A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】汚れ、かぶりを抑制した良好な印刷が出来る。
【解決手段】本発明の画像形成装置は、現像剤により現像剤像を形成する静電潜像担持体と、該静電潜像担持体に前記現像剤を供給する現像剤担持体と、前記静電潜像担持体上に電荷を付与する帯電付与部材と、前記帯電付与部材へ可変的に電圧を供給する帯電付与部材電源部と、前記静電潜像担持体より前記現像剤を転写する転写部材と、前記帯電付与部材電源部により前記帯電付与部材への供給電圧を変えたときの、前記静電潜像担持体と該転写部材間の電流を検知する転写電流検知手段と、該転写電流検知手段の検知結果に基づいて前記帯電付与部材電源部の電圧を制御して画像形成する制御部とを備えた。
【選択図】 図6
【解決手段】本発明の画像形成装置は、現像剤により現像剤像を形成する静電潜像担持体と、該静電潜像担持体に前記現像剤を供給する現像剤担持体と、前記静電潜像担持体上に電荷を付与する帯電付与部材と、前記帯電付与部材へ可変的に電圧を供給する帯電付与部材電源部と、前記静電潜像担持体より前記現像剤を転写する転写部材と、前記帯電付与部材電源部により前記帯電付与部材への供給電圧を変えたときの、前記静電潜像担持体と該転写部材間の電流を検知する転写電流検知手段と、該転写電流検知手段の検知結果に基づいて前記帯電付与部材電源部の電圧を制御して画像形成する制御部とを備えた。
【選択図】 図6
Description
本発明は、電子写真方式のプリンタや複写機などに用いられる画像形成装置に関するものである。
一般的に、複写機、プリンタ等の画像形成装置は、現像剤、静電潜像担持体、現像剤担持体、ドクターブレード、及び現像剤供給部材、静電潜像担持体帯電部材等を備えている。このような画像形成装置では、前記現像剤供給部材から前記現像剤担持体上に供給された現像剤をドクターブレードで均一な薄層に整えた後、現像剤担持体と静電潜像担持体とが接触又は近接しながら回転することにより、現像剤が現像剤担持体から静電潜像担持体の静電潜像に付着して、現像剤像として潜像が可視化される。この現像剤像が転写部材によって紙等の転写材に転写され、定着部材によって熱定着される。
このような画像形成装置においては、静電潜像のみに所定の量の現像剤が電気的性質により移動し、現像剤像を形成することが望ましい。しかし、使用環境の変化や使用頻度などによる現像装置等の部材の変化等の様々な要因により、現像剤の帯電状態が変化して、静電潜像のみに所定の量の現像剤を移動させることができなくなって、印刷品質の低下を招くことになる。例えば、高帯電の現像剤が多くなると、静電潜像担持体の非露光部の電位に対して、より高い電位のトナーが付着する「汚れ」現象が起こる。同様に、低帯電の現像剤が多くなると、現像剤の帯電が0または逆極性に帯電したトナーの割合が多くなり、静電潜像担持体の非露光部と逆極性となることにより電気的に付着してしまう「かぶり」現象が起こる。
これらの印字品質の低下を防ぐ改良発明としては、特許文献1に記載の画像形成装置がある。この画像形成装置では、転写部材上のテストパターンの濃度変化と環境・印刷枚数などから使用状況を予測した制御を用いることで、印字品質の低下を防ぎつつ良好な濃度を確保する制御がなされている。
しかしながら、昨今の現像装置の長寿命化により、画像形成装置の使用頻度・環境が多様化している。このことにより、現像部材・トナーの状態変化も多様化するため、この状態変化の予測が難しくなり、精度よく予測することが困難となると考えられる。
そのため、さらなる高画質化を図るために、現在の状態を読み取ることによって、印刷時にかぶり・汚れの無い良好な状態を計算できる画像形成装置が求められる。
本発明の画像形成装置は、前記課題を解決するためになされたもので、現像剤により現像剤像を形成する静電潜像担持体と、該静電潜像担持体に前記現像剤を供給する現像剤担持体と、前記静電潜像担持体上に電荷を付与する帯電付与部材と、前記帯電付与部材へ可変的に電圧を供給する帯電付与部材電源部と、前記静電潜像担持体より前記現像剤を転写する転写部材と、前記帯電付与部材電源部により前記帯電付与部材への供給電圧を変えたときの、前記静電潜像担持体と該転写部材間の電流を検知する転写電流検知手段と、該転写電流検知手段の検知結果に基づいて前記帯電付与部材電源部の電圧を制御して画像形成する制御部とを備えて構成されたことを特徴とする。
前記制御部による制御で、汚れ、かぶりを抑制した良好な印字を得ることができる。
以下に、本発明の実施形態について説明する。
[第1実施形態]
本実施形態の画像形成装置は、帯電ローラ印加電圧の変化に伴って変化する転写電流量のピーク点を求めることで、かぶりと汚れの無い最適な帯電ローラ印加電圧を算出して、濃度補正等の制御を実行する画像形成装置である。なお、ここでは画像形成装置としてプリンタを例に説明する。図1は本実施形態の画像形成装置の機能を示すブロック図である。図1に基づいて本実施形態の画像形成装置を概説する。
本実施形態の画像形成装置は、帯電ローラ印加電圧の変化に伴って変化する転写電流量のピーク点を求めることで、かぶりと汚れの無い最適な帯電ローラ印加電圧を算出して、濃度補正等の制御を実行する画像形成装置である。なお、ここでは画像形成装置としてプリンタを例に説明する。図1は本実施形態の画像形成装置の機能を示すブロック図である。図1に基づいて本実施形態の画像形成装置を概説する。
本実施形態の画像形成装置はプリンタ制御部23によって制御される。プリンタ制御部23には、上位装置18からの印刷データを受信するインターフェイス部19が接続されている。さらに、プリンタ制御部23には、カラー濃度等を検出する濃度センサ22と、濃度値を記録するRAM21と、濃度補正テーブル等が記録されたROM20とが接続されている。このプリンタ制御部23は、転写電流計Aの検知結果に基づいて帯電ローラバイアス電源14の電圧を制御して画像形成する制御部としも機能する。
そして、電源制御部17は、プリンタ制御部23の制御に基づいて、各バイアス電圧を設定及び変更する。現像ローラ7は現像ローラバイアス電源8に接続されている。供給ローラ9は供給ローラバイアス電源10に接続されている。規制ブレード11は規制ブレードバイアス電源12に接続されている。帯電ローラ13は、感光体ドラム1上に電荷を付与する帯電付与部材である。この帯電ローラ13は、帯電ローラバイアス電源14に接続されている。帯電ローラバイアス電源14は、帯電ローラ13へ可変的に電圧を供給する帯電付与部材電源部である。転写ローラ15は転写ローラバイアス電源16に接続されている。この転写ローラ15は、感光体ドラム1よりトナーを転写する転写部材である。転写ローラ15は、転写ローラバイアス電源16により、それぞれ電圧が制御されている。
また、感光体ドラム1は、現像剤であるトナーにより現像剤像を形成する静電潜像担持体である。この感光体ドラム1は、プリンタ制御部23の制御に基づいてモータドライバ3がメインモータ2を駆動させることによって回転される。さらに、LED露光部4は露光制御部5によって制御される。露光制御部5はプリンタ制御部23によって制御される。
感光体ドラム1と転写ローラ15の間には、転写電流計(転写電流検出部)Aが設置されている。転写電流計Aは、感光体ドラム1上から転写材へトナーが移動する際の電流(以下、「転写電流」と呼称する)を検知することができる。この転写電流計Aは、帯電付与部材電源部である帯電ローラバイアス電源14により帯電付与部材である帯電ローラ13への供給電圧を変えたときの、感光体ドラム1と転写材間の電流を検知する転写電流検知手段である。検知された電流値は、プリンタ制御部23に送られ、RAM21へと記録される。プリンタ制御部23には図6の処理機能が格納されている。
そして、電源制御部17を制御すると共に転写電流計Aでの検出結果を受けるプリンタ制御部23は、前記帯電ローラ13への供給電圧の変化により変化する転写電流の最大値と、そのときの前記帯電ローラ13への供給電圧である第一帯電電圧を検出する最大転写電流検出部として機能する。尚、プリンタ制御部23は前記以外に、画像処理、媒体搬送制御、定着制御なども行う。ここではこれら画像処理、媒体搬送制御、定着制御などの制御については省略する。
これらの構成は、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンに対応して4系統ずつ設けられている。
次に、画像形成装置25の具体的構成について説明する。図2は画像形成装置25の装置全体の構成を概略的に示す概略構成図である。画像形成装置25には、転写材搬送方向上流より、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの順に現像装置(26K、26Y、26M、26C)が実装されて配置されている。これらの現像装置の詳細については後述する。
転写ベルト27は、転写用の用紙32を搬送するための装置である。転写ベルト27は、搬送ローラ29と30によって駆動される。用紙32は、用紙カセット40からホッピングローラ35やレジストローラ(31、36、37)により搬送されて、転写ベルト27に供給される。転写ベルト27上に載置された用紙32は、各現像装置(26K、26Y、26M、26C)を通過しながら静電潜像が転写されて、ヒートローラ34とバックアップローラ33で構成される定着装置でトナーが定着される。その後、用紙32は、排出ローラ38、39により画像形成装置25から外部へ排出される。
また、転写ベルト27の下部には、濃度センサ22と、シャッター28とを備えている。これら濃度センサ22及びシャッター28は、濃度測定や自動濃度補正等に用いられる。ここで自動濃度補正とは、転写ベルト27上に転写された、パッチパターン等のカラー濃度を濃度センサ22によって測定し、この測定データに基づいて所定のトナー濃度になるように現像ローラ7への印加電圧を調整するプロセス制御である。これらの動作の制御を行うプリンタ制御部23は、プリンタ下部に設置されている。
次に、現像装置26について説明する。図3は本実施形態における現像装置26を示す概略構成図である。
また、転写ベルト27の下部には、濃度センサ22と、シャッター28とを備えている。これら濃度センサ22及びシャッター28は、濃度測定や自動濃度補正等に用いられる。ここで自動濃度補正とは、転写ベルト27上に転写された、パッチパターン等のカラー濃度を濃度センサ22によって測定し、この測定データに基づいて所定のトナー濃度になるように現像ローラ7への印加電圧を調整するプロセス制御である。これらの動作の制御を行うプリンタ制御部23は、プリンタ下部に設置されている。
次に、現像装置26について説明する。図3は本実施形態における現像装置26を示す概略構成図である。
現像装置26は、感光体ドラム1、感光体ドラム1を帯電させる帯電ローラ13、感光体ドラム1に対向して配置される回転可能な現像ローラ7、現像ローラ7上へトナーを供給し現像ローラ7上の未使用トナーを回収する供給ローラ9、現像ローラ7上のトナーを薄層形成する規制ブレード11、感光体ドラム1上の転写残トナーを回収するためのクリーニングブレード24を備えて構成されている。現像ローラ7は、感光体ドラム1にトナーを供給する現像剤担持体である。クリーニングブレード24は、このクリーニングブレード24で掻き落とされた廃トナーを収容するスペースを備えている。このスペースの廃トナーは、図示しない廃トナー回収器に搬送される。
前記感光体ドラム1、現像ローラ7、供給ローラ9、帯電ローラ13は、それぞれに図示された矢印方向に回転される。メインモータ2により感光体ドラム1が駆動されると、図示しないギアによって感光体ドラム1から現像ローラ7へ駆動力が伝わり、同じく図示しないアイドルギアにより現像ローラ7から供給ローラ9へ駆動力が伝わり、これらが連動して回転する。また、帯電ローラ13は連れまわりで回転する。
現像ローラ7は、導電性のシャフト上に半導電性のウレタンゴムを用いて円筒状に構成している。このとき、弾性層の導電化を得るため、導電性付与剤として、カーボンブラック、導電性フィラー等の電子導電剤又はイオン性導電剤を分散させている。具体的には、外径は19.6mm、硬度はAsker C(Asker社製)を用いて測定して77°、部分抵抗は20MΩの現像ローラ7を使用した。ここでの前記部分抵抗値は、外径6[mm]、幅1.5[mm]のボールベアリングを、現像ローラの長手方向における6箇所に等ピッチで配設し、20.0[gf]の圧力で現像ローラ7の表面に押し当て、導電性シャフトとの間にDC−100[V]の電圧を印加して測定した時の、6箇所の平均値である。
供給ローラ9は導電性シャフトの上に半導電製発泡シリコンゴムを形成し、研磨により外径は15.6mm、硬度はAsker F(Asker社製)を用いて測定して57°、部分抵抗30MΩのものを使用した。
このシリコーンゴムコンパウンドは、ジメチルシリコーンゴム、メチルフェニルシリコーンゴム等の各種合成ゴムに、補強性シリカ充填剤、加硫硬化に必要な加硫剤及び発泡剤を添加してなる。
このシリコーンゴムコンパウンドは、ジメチルシリコーンゴム、メチルフェニルシリコーンゴム等の各種合成ゴムに、補強性シリカ充填剤、加硫硬化に必要な加硫剤及び発泡剤を添加してなる。
規制ブレード11は、SUSからなる。この規制ブレード11の板厚は0.08mmである。規制ブレード11と現像ローラ7との接触部は曲げ加工が施されている。曲げ部の曲率半径Rは0.5mmである。粗度は十点平均粗度でRz=0.6μmである。
帯電ローラ13の導電性弾性層は、エピクロルヒドリンゴム(ECO)を主成分とするイオン導電性のゴム弾性層である。その弾性層表面には、イソシアネート(HDI)成分を含む表面処理液を浸透させて硬化させる表面処理をすることで、感光体の汚染性、トナーやその外添剤等の離型性を得ている。
感光体ドラム1としては、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、ニッケル等の導電性支持体上に、電荷発生物質及びバインダ樹脂を主成分とする電荷発生層、電荷輸送物質及びバインダー樹脂を主成分とした電荷輸送層を積層して構成される。電荷発生物質には各種有機顔料,染料が使用できるが、中でも無金属フタロシアニン、銅塩化インジウム、塩化ガリウム、錫、オキシチタニウム、亜鉛、バナジウム等の金属または、その酸化物、塩化物の配位したフタロシアニン類、モノアゾ、ビスアゾ、トリスアゾ、ポリアゾ類等のアゾ顔料等が使用できる。これらの物質の微粒子を、例えばポリエステル樹脂、ポリビニルアセテート、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニルアセトアセタール、ポリビニルプロピオナール、ポリビニルプチラール、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、セルロースエステル、セルロースエーテルなどの各種バインダ樹脂で結着した形の分散層で使用できる。
電荷輸送物質としては、例えばカルバゾール、インドール、イミダゾール、オキサゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、ピラゾリン、チアジアゾールなどの複素環化合物、アニリン誘導体、ヒドラゾン化合物、芳香族アミン誘導体、スチルベン誘導体、或いはこれらの化合物からなる基を主鎖もしくは側鎖に有する重合体などの電子供与性物質が使用できる。
電荷輸送層のバインダ樹脂は、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等のビニル重合体、ポリエステル、ポリエステルカーボネート、ポリスルホン、ポリイミド、フェノキシ、エポキシ、シリコーン樹脂、及びこれらの共重合体、また部分的架橋硬化物等単独あるいは混合物として使用してもよく、特にポリカーボネートの使用が適している。また、必要に応じて酸化防止剤、増感剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。
トナーは、平均粒径5.5μmの非磁性−成分の負帯電性粉砕トナーであり、樹脂成分としてポリエステル樹脂を用いたものである。飽和帯電量は−44μC/gである。飽和帯電量は、トナー4wt%と、シリコーンコートフェライトキャリア(関東電化工業社製、平均粒子径:90μm)96wt%を1分間ボールミルにて混合し、「Q/MMeter Model 210HS」(Trek製)を用いて測定した。
次に、前記構成の画像形成装置25の動作について説明する。ここでは、説明の繰り返しを避ける為にブラックに対してのみ説明する。他のイエロー、マゼンタ、シアンは、ブラックと同様の制御を繰り返す事となる。また、周辺環境や印刷枚数に対する各ローラに印加する電圧や露光量の補正は、従来技術に挙げた特許文献1記載の補正と同様の方法によって事前に算出され適用される。
まず、本実施形態の基本的な印刷プロセスを示す。尚、本実施形態はトナーをマイナス帯電させる場合であるため、帯電電位及び現像電位は負の値となり、転写ローラには正の電圧を印加する。なお、トナーをプラス帯電させる場合には、帯電電位及び現像電位は正の値となり、転写ローラには負の電圧を印加することとなる。
感光体ドラム1は、−1000Vの電圧が印加された帯電ローラ13により、表面を一様に−500Vに帯電される。プリンタ制御部23により出力された画像データは、LED露光部4に送られる。LED露光部4は、印刷パターンに応じた静電潜像を感光体ドラム1上に形成する。そして、供給ローラ9に供給ローラバイアス電源10より−300Vが印加され、現像ローラ7上にトナーを供給する。現像ローラ7上のトナーは、規制ブレード11との摩擦等により帯電し、薄層化される。さらに、現像ローラ7に−200Vを印加することにより、トナーを感光体ドラム1上の静電潜像に付着させる。その後、感光体ドラム1上に現像されたトナーは、転写ローラ15に+2000Vの電圧を印加することで、転写材上に転写される。
転写後に感光体ドラム1上に残留したトナーは、クリーニングブレード24によりクリーニングされる。転写材上に転写されたトナーは弱い静電気力だけで転写材上に付着しているので、このトナーを定着装置(34,33)で転写材に定着させる。即ち、トナーを定着装置(34,33)で高温加熱、融解、圧接して転写材に定着させる。その後、転写材は、画像形成装置25から外部へ排出される。
次に、具体的な制御手順の説明の前に、感光体ドラム1上に付着するトナー量と転写電流Itと帯電ローラ13に印加する電圧Vcとの関係性を図4、図5を用いて説明する。
まず、転写電流Itについて説明する。転写電流Itは感光体ドラム1と転写部材間の電流であって、感光体ドラム1と転写部材間に所定の電圧Vrを印加した際の電流である。この時、感光体ドラム1、トナー層、転写部材はそれぞれ電気抵抗Rl、R2、R3として働き、転写電圧Vrに対して流れる転写電流Itは
It=Vr/(R1+R2+R3)‥‥‥‥‥(1)
の式で求まる。
It=Vr/(R1+R2+R3)‥‥‥‥‥(1)
の式で求まる。
今、汚れやかぶりによって前記トナー層が増減すると、トナー層による電気抵抗R2が増減することとなり、その結果としてItが増減する。
図4は、帯電ローラ13に印加する電圧を変えたときの、感光体ドラム1上のトナー量の変化である。帯電ローラ13に印加する電圧が低すぎると、感光体ドラム1上の表面電位Voが低下する。そして、現像ローラ7に印加した電圧Vdと現像ローラ7上のトナー帯電Vtの合計が、感光体ドラム1上の表面電位Voを超えてしまうと、非露光部においても強制的に現像されることにより汚れ現象が起きる。つまり、汚れを防ぐ為には、|Vo|は|vd+Vt|に対して大である必要がある。
一方で、帯電ローラ13に印加する電圧が大きいと、感光体ドラム1上の表面電位Voが上昇して汚れ現象は起きなくなる。しかし、現像ローラ7上の帯電したトナー内の逆帯電トナーや低帯電トナーは電気的に引き付けやすくなる。これにより、トナーが感光体ドラム1上へ付着し、かぶり現象が発生する。つまり、かぶりは、低帯電トナーや逆帯電トナーの量が同一の場合、|Vo|と|Vd|の差が大きい程、大きくなる傾向がある。
図5は、図4と同様に、帯電ローラ13に印加する電圧を変えたときの転写電流の変化である。この時、転写部材に印加する電圧値は通常、印刷時と同様で一定である。汚れ現象やかぶり現象によって感光体ドラム1上のトナーが増加すると、感光体ドラム1と転写部材間の抵抗が増加する。このため、印加する電圧が同じであれば、トナーの増加により電流が小さくなる。つまり、逆に言えば、感光体ドラム1上へのトナー付着の小さい最も望ましい点は、転写電流が最大であるピーク点であるという事になる。そして、最大転写電流検出部である、転写電流計Aと電源制御部17とで、このピーク点での転写電流と、その時の帯電ローラ13への供給電圧である第一帯電電圧とを検出する。
図5を絶対値で高電圧側から見ると、帯電ローラ13に絶対値で高い電圧を印加した際は、前述したように、低帯電や逆極性のトナーが引き付けられる事によりかぶりが発生して感光体ドラム1上のトナー量が多くなる。そしてこの結果、転写電流はピーク点と比べて小さい。その状態から帯電ローラ13に印加する電圧を絶対値で減少させると、かぶりトナーが減少し、感光体ドラム1上のトナー量が少なくなる。そしてこの結果、転写電流は上昇する。さらに、帯電ローラ13に印加する電圧を絶対値で減少させると、ある電圧で汚れ現象に転じる事になる。これは前述したように、感光体ドラム1上の表面電位が低下しすぎた為である。汚れ現象による感光体ドラム1上に付着するトナー量はかぶりによるトナーより大量になるので、転写電流の変化の割合は、かぶりの領域よりも大きくなる。汚れ現象とかぶり現象の間にある電流値のピーク部分が、最も感光体ドラム1上のトナー付着が小さい点である。この点で帯電ローラ印加電圧を制御することが望ましい。しかしながら、制御後の少しの変動で汚れ現象に陥る可能性がある為、汚れ現象回避のマージンを取る目的で、通常ピークから絶対値で100V程度高い値で制御するのが妥当である。
また、転写電流の数値は周囲環境の影響を受けるが、その大小関係、すなわち感光体ドラム1上のトナー付着量が多い時に転写電流が低下し、少ない時に増加することには変わりがない。補足すると、高温高湿下では水分量増加の影響で電気抵抗R1,R2,R3が低下し、結果として電流量は増える事となり、全体的な転写電流の水準は増加する。また、トナーの帯電は高温高湿下では減少し、かぶり領域は広がり、汚れ領域は狭くなる。逆に低温低湿下では、電気抵抗が増加し電流量の値は小さくなり、トナーの帯電は増加する。また、汚れ領域は広くなり、かぶり領域は狭くなる。本実施形態の発明は、このピーク点を求めることで、かぶりと汚れの無い、最適な帯電ローラ印加電圧を算出する点に本発明の特徴がある。
次に、具体的な制御手順を、図6を用いて説明する。本制御は電源投入時、印刷開始ウォームアップ時、印刷終了後のアイドル時等いずれでも実行することができる。なお、帯電ローラ13に印加する電圧として、周辺環境や印刷枚数によって予測された最適な帯電ローラ電圧Vcが事前に設定されている。また、この帯電ローラ13へ印加する電圧と同様に、現像ローラ7、供給ローラ9、転写ローラ15にも予測最適電圧を設定しておく。
まず、帯電ローラ13に印加する電圧を前記帯電ローラ電圧Vcに対して、絶対値で100V増加させたVc1に設定する(S1)。なお、Vcは本実施形態を実施しない場合の標準電圧であり、本実施形態を適用することによって更に最適な値が求まることになる。一方、Vc1は本実施形態の制御を開始する電圧となる。開始電圧として、予測された最適な帯電ローラ電圧Vcよりも絶対値で高い電圧を使用するのは、開始電圧の設定以後、高電圧側から低電圧側へという方向で測定を行う為である。
開始電圧を印加電圧Vc1に設定した後、各ローラに対して印刷時と同様の電圧を印加しながら感光体ドラム1を非露光状態で2回転させる。これは感光体1上の表面電位を印加電圧Vc1の状態で安定させる為である。
この後、印刷時と同様の電圧を印加し、印刷時よりも高速で動作させ、1秒間に100ms刻みで転写電流を測定して平均値It1を算出すると共に、この平均値It1をプリンタ制御部23へ報告する(S2)。平均値を用いるのは測定精度を向上させる為である。高速で動作させるのは測定時間を減少させる為である。本実施形態は、非露光状態での転写電流を用いるが、感光体ドラム1と転写ローラ15の長手方向に対して一様であれば、僅かに露光させて汚れを誘発させるパターンや諧調パターン等を用いても良い。
次に、帯電ローラ13へ印加する電圧をVc1からVc2に変更する(S3)。Vc2は下式(2)に示すとおり、Vc1に対して絶対値で25V低下させた値である。
|Vc2|=|Vc1|−25 ‥‥‥‥‥‥(2)
帯電ローラ13へ印加する電圧をVc2に設定した後、前記It1と同様の手順でIt2を測定し、プリンタ制御部23へ報告する(S4)。
帯電ローラ13へ印加する電圧をVc2に設定した後、前記It1と同様の手順でIt2を測定し、プリンタ制御部23へ報告する(S4)。
つぎに、報告された電流値を比較する。It1とIt2の差分を
ΔIt12=|It2|−|It1| ‥‥‥‥‥(3)
とし、ΔIt12が正の数であるか、負の数であるかを判断して、正の数と負の数とで場合分けする(S5)。正の数であった場合(S5がNOの場合)は、It1に対してIt2の電流量が大きかったという事であるため、感光ドラム1上のトナー付着量は減少している事になる。図5を参照すると、帯電ローラ13に印加する電圧を減少させて転写電流が増加している領域であるので、かぶりの領域である事になる。この場合、曲線のピークは、さらに低い電圧に存在する可能性があるので、Vc2をVc1に、It2をIt1にそれぞれ置き換えて(S6)、同様の測定(S3〜S5)を行う。通常、最初の数回の測定はΔIt12>0となり、S3〜S5のステップを複数回繰り返す事となる。
ΔIt12=|It2|−|It1| ‥‥‥‥‥(3)
とし、ΔIt12が正の数であるか、負の数であるかを判断して、正の数と負の数とで場合分けする(S5)。正の数であった場合(S5がNOの場合)は、It1に対してIt2の電流量が大きかったという事であるため、感光ドラム1上のトナー付着量は減少している事になる。図5を参照すると、帯電ローラ13に印加する電圧を減少させて転写電流が増加している領域であるので、かぶりの領域である事になる。この場合、曲線のピークは、さらに低い電圧に存在する可能性があるので、Vc2をVc1に、It2をIt1にそれぞれ置き換えて(S6)、同様の測定(S3〜S5)を行う。通常、最初の数回の測定はΔIt12>0となり、S3〜S5のステップを複数回繰り返す事となる。
一方で、S5の判断において負の数であった場合(S5がYESの場合)は、It2の電流量が減少していっている事になる。図5を参照すると、帯電ローラ13に印加する電圧を減少させて転写電流も減少している領域になるので、汚れの領域である事になる。
ここまでのステップでは、高電圧側から低電圧側に向けて測定している事になるので、この時点で転写電流のピーク点よりも低い電圧を設定したことになる。通常は、この時点でのVc1が汚れない限界の帯電ローラ電圧であるため、Vc1に絶対値で100V増加させた値を、この時点の現像装置の最適帯電ローラ電圧Vcとすることができる。しかしながら、電流値の測定誤差や感光体ドラム1上のかぶりトナーの不均一性からの誤差の影響を考えて、S6以降のステップで、本当に汚れの範囲にあるか再度確認する。
次のステップで新しいVc3を設定する(S7)。Vc3は下式(4)に示すとおり、Vc2に対して絶対値で25V低下させた値である。
|Vc3|=|Vc2|−25 ‥‥‥‥‥‥(4)
次いで、Vc3の状態での転写電流It3をIt1、It2と同様に測定し(S8)、下式(5)のように、It2とIt3の差分ΔIt23を計算する。
次いで、Vc3の状態での転写電流It3をIt1、It2と同様に測定し(S8)、下式(5)のように、It2とIt3の差分ΔIt23を計算する。
ΔIt23=|It3|−|It2| ‥‥‥‥‥‥(5)
S9での判断でΔIt23が負であれば(S9がYES)、確かに汚れ領域であった事が確認できる。これによって、この時のVc1が転写電流のピークに最も近い値を与える電圧だと判断することができるため、前述したとおりマージンを見込んで下式(6)のように、Vc1よりも100V高い電圧を最適帯電ローラ電圧Vcとする(S12)。
S9での判断でΔIt23が負であれば(S9がYES)、確かに汚れ領域であった事が確認できる。これによって、この時のVc1が転写電流のピークに最も近い値を与える電圧だと判断することができるため、前述したとおりマージンを見込んで下式(6)のように、Vc1よりも100V高い電圧を最適帯電ローラ電圧Vcとする(S12)。
なお、下式(6)のVc1の値は、S6の複数回のステップで複数回置き換わった値である事に注意する。
|Vc|=|Vc1|+100 ‥‥‥‥‥‥(6)
次いで、かぶり、汚れの無いより安定した状態で濃度補正等の各種制御を行う(S13)。この濃度補正等の制御は特許文献1記載の制御と同様である。これにより、さらに良好な印刷品質を実現する。
次いで、かぶり、汚れの無いより安定した状態で濃度補正等の各種制御を行う(S13)。この濃度補正等の制御は特許文献1記載の制御と同様である。これにより、さらに良好な印刷品質を実現する。
一方で、S9での判断でΔIt23が正であった場合(S9がNOの場合)は、一度汚れ領域と判断したにも関わらず、もう一度かぶり領域のような転写電流の変化が測定された事になる。ここでは、S5での判断が測定誤差であったかどうか判別する為に下式(7)のように、It1とIt3の差分を取って比較する(S10)。
ΔIt13=|It3|−|It1| ‥‥‥‥‥(7)
ここで、It1とIt3を比較するのは、汚れ領域の中の誤差なのか、かぶり領域の中での誤差であるのか判断する為である。なお、誤差の発生する可能性が低い場合は、S10、S11の処理を設けなくてもよい。
ここで、It1とIt3を比較するのは、汚れ領域の中の誤差なのか、かぶり領域の中での誤差であるのか判断する為である。なお、誤差の発生する可能性が低い場合は、S10、S11の処理を設けなくてもよい。
ΔIt13が正の値であった場合(S10がNOの場合)は、帯電ローラ電圧を絶対値で50V下げた状態でもなお、電流が上がっている事になるため、まだかぶり領域にある事になる。すなわち、S5での判断は、かぶり領域の中での誤差による判断となる。この為、Vc1をVc3に置き換えて、S3に戻してやりなおしを行う(S11)。
一方、S10での判断でΔIt13が負であった場合(S10がYESの場合)は、It2とIt3の測定に測定誤差はあるが、It1に比べて電流値は低下しているので、汚れ領域の中の誤差である事が確認できる。これによって、この時のVc1が転写電流のピークに最も近い値を与える電圧だと判断することができる。この場合は、このVc1を基に前記S12,S13の処理を行う。
次に、10000枚印刷した時における本実施形態の制御を図6に沿って説明する。本実施形態の制御無の場合の電圧VcはVc=−1050Vである。制御開始の電圧Vc1はVc1=−1150Vと設定される(S1)。この時の転写電流It1を測定すると、It1=12.3μAであった(S2)。次のステップで、Vc2=−1125Vと設定され(S3)、その時の転写電流It2は13.1μAであった(S4)。
この場合、ΔIt12>0であるので、Vc2=−1125Vを新しいVc1に置き換えて、Vc1=−1125Vと設定され、繰り返し測定を防ぐ為It2を新しいIt1と設定する(S6)。この後S3〜S5を複数回繰りかえす事によってVc1=−900V、Vc2=−875VのときにIt1=15.3μA、It2=13.3μAと電流量が減少する事がわかった(S5がYES)。
続いて、Vc3=−850Vと設定して(S7)、転写電流It3を測定すると、It3=10.8μAとなった。It2とIt3の差分はΔIt23<0となり、電流量はさらに低下していることから、S9の判断で、確かに汚れ領域にある事がわかる。この結果、Vc1=−900Vが、最も電流量がピークに近い点、すなわち感光体ドラム1上のトナー量が少ない点である事がわかる。マージンを考えて、この時のVc1に100V分上乗せし制御後の帯電ローラ電圧はVc=−1000Vと設定される(S12)。この後、濃度補正等の制御が実行される(S13)。
図7は、本実施形態の制御有無での感光体ドラム1上に付着するトナー量の比較である。ここで言う制御無は、汚れ、かぶりに対して本実施形態の制御を行っていない場合の事である。制御有は、本実施形態のバイアス補正制御である図6のフローチャートの制御を追加したものである。
感光体ドラム1上に付着しているトナー量の測定は、メンディングテープ(住友3M社製)を感光体ドラム1上の現像ローラと接している部分と転写部の間の部分にて着脱し、そのテープを白紙に貼り付ける。白紙には別途感光体ドラム1に着脱していないメンディングテープそのものも貼り付けておく。その後、コニカミノルタ社製の測定計CM−2600d(測定径=φ8mm)を用いて、メンディングテープそのものに対する感光ドラム剥離後メンディングテープの色差ΔEの平均を測定した。色差ΔEが大きければ大きいほど感光体上のトナー量が多く、かぶり量が悪いことを意味している。
図7の表を見ると、全体的に制御有である方が感光体ドラム1上のトナー量が少なく、非露光部に対してかぶりや汚れの少ない良好な印字、印刷である事がわかる。また、印字枚数が少ないときは、本制御無の予測された帯電ローラ電圧と、本制御有の電圧がほぼ同等であるが、印刷枚数が大きくなるほどその差が開いていくのがわかる。この事は、印刷枚数が多くなりトナーの帯電状態がより変化した時に本制御は有効である事がわかる。印刷枚数と同様にトナーの帯電が大きく変化する状況としては、長期間印刷せずに現像装置内のトナーが帯電しない状態で放置された状況がある。例えば、通常のオフィス環境であれば、朝にプリンタ起動してすぐの状況である。この場合も本制御は有効である。これは、現像器内のトナーが殆ど帯電していない状態から急激に帯電させる為、低帯電や帯電分布が広い等のかぶりを誘発する状況が起こりやすい為である。また、同様の理由でトナーカートリッジを交換するタイミングでも本制御は有効である。これは、トナーカートリッジ内のトナーは通常帯電しておらず、新しいトナーカートリッジを装着すると帯電していないトナーが大量に現像器内に入り込む為である。なお、本実施形態で、転写電流がピークになる汚れない限界の帯電ローラ電圧に対して100V増加させた値を最適帯電ローラ電圧としているが、この増加させた値は、トナーの帯電のバラツキなどを考慮してきめるものであり、100Vに限るものではない。
以上のように、本実施形態の制御を用いて、その時点でのトナーの帯電の変化に対応することで、汚れを抑制すると共にかぶりをさらに抑制した良好な印字を得ることが出来る。
また、予測された制御に対して予測とのずれが生じたときにも対応できる為、トナーカートリッジを含む現像装置全体の長寿命化に対して有利になる。すなわち、現像装置を長期間使うと部材の劣化等から新品と同じ性能ではなくなるが、本制御を導入すると、劣化状態に応じてその場その場で設定値(印加電圧)を決定するので、その点において長寿命化に対して有利になる。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態の画像形成装置の構成は、上述した第1実施形態の画像形成装置と同じであるため、以下では本実施形態の特徴部分を中心に説明する。本実施形態では、帯電ローラ13に印加する電圧を変える代わりに、現像ローラ7に印加する電圧を変える。
上述した現像ローラバイアス電源8は、現像剤担持体である現像ローラ7へ可変的に電圧を供給する現像剤担持体電源部である。本実施形態の転写電流計Aは、前記現像剤担持体電源部である現像ローラバイアス電源8により前記現像剤担持体である現像ローラ7への供給電圧を変えたときの、前記静電潜像担持体である感光体ドラム1と転写部材間の電流を検知する転写電流検知手段である。さらに、現像ローラ7への供給電圧の変化により変化する転写電流の最大値と、そのときの前記現像ローラ7への供給電圧である第二帯電電圧とを検出する最大転写電流検出部を有している。この最大転写電流検出部は、転写電流計Aと電源制御部17とで構成されている。最大転写電流検出部は、ピーク点での転写電流と、その時の記現像ローラ7への供給電圧である第二帯電電圧とを検出する。そして、プリンタ制御部23が、前記第二帯電電圧を基に帯電ローラ13に印加する電圧Vcを設定する。
次に、この画像形成装置の動作について説明する。なお、画像形成装置の基本的な動作プロセスは、上述した第1実施形態の画像形成装置と同様であるため、ここでは説明を省略する。
具体的な制御手順の説明の前に、感光体ドラム1上に付着するトナーと転写電流Itと現像ローラ7に印加する電圧Vdとの関係を図8のグラフを用いて説明する。図8は、現像ローラ7に印加する電圧を変えた時の、感光体ドラム1上のトナー量の変化である。なお、感光体ドラム1上に付着するトナーの量と転写電流Itとの関係については、第1実施形態と同様であるので、ここでは省略する。
図8のグラフから分かるように、現像ローラ7に印加する電圧Vdが低い場合は、感光体ドラム1上の表面電位Voに対して、現像ローラ7に印加した電圧Vdと現像ローラ7上のトナーVtの合計の絶対値は低く抑えられる為、汚れは起きにくい状況となる。
一方で、|Vo|と|Vd|の差が大きくなる為、低帯電・逆帯電トナーは、より引き付けられ、かぶりは多くなる。逆に、現像ローラ7に印加する電圧が高い場合は、|Vd+Vt|が大きくなり、|Vo|を超えてしまうと、汚れ現象が発生する。一方で、|Vo|と|Vd|の差は小さくなる為、低帯電・逆帯電トナーを引き付ける力は小さくなり、かぶりは少なくなる。
以上から、現像ローラ7に印加する電圧Vdを変化させたときも、転写電流に上述した第1実施形態と同様のピーク点が見られる。このため、第1実施形態と同様に、汚れ現象に陥るマージンを見込んで、この点から絶対値で100Vほど低い点を、汚れ、かぶりに対して最適な現像バイアスとして設定することが考えられる。
この現像ローラ7に印加する電圧Vdの制御でもよいが、電圧Vdは、以後の濃度補正等で通常変更がかけられる為、Vdそのものを変更するのは現実的ではない。そのため、得られた最適な電圧Vdを用いて帯電ローラ13に印加する電圧Vcを変更する。
一般的にVcはVoと線形の関係にあり、Vcを変更する事によって感光体ドラム1上の電位Voを変更することができる。これによって、|Vo|と|Vd+Vt|、及び|Vd|との関係性が変更される。この関係性のVdを変更する事なく、Voを変更する事によって、Vdを変更した場合と同等の効果が得られる。
この場合において、汚れに関しては、|Vd+Vt|が|Vo|以上にならない事が重要である。例えば、|Vd|が現在の設定よりも100V低い点が汚れ、かぶりに対して最適と判定された場合は、すなわち|Vd+Vt|と|Vo|の差分を100V増加させると汚れ、かぶりに対して最適と判断された場合であるので、|Vd|を100V減少させる代わりに、|Vo|を100V増加させる事で同様の効果が得られる。
同様に、かぶりの場合も|Vo|と|Vd|の関係性で決まる。|Vd|が現在の設定よりも100V高い点が汚れ、かぶりに対して最適と判定された場合、すなわち|Vd|と|Vo|の差分を100V減少させるとかぶりに対して最適と判断された場合は、|Vd|を100V増加させる代わりに|Vo|を100V減少させることで、前記同様の効果が得られる。
図9は、具体的な制御手順である。本制御は第1実施形態と同様に電源投入時、印刷開始ウォームアップ時、印刷終了後のアイドル時等いずれでも実行することができる。また、図9は図6と比較して、帯電ローラ電圧Vcを変化させるか、現像ローラ電圧Vdを変化させるかが違い、制御手順は第1実施形態と相似している。相違点としては、Vdは低いほどかぶり、高くなると汚れるという点がある。この点は、Vcと逆の傾向である為、制御の方向は、低いVdから高いVdへというフローになる。その為、制御の開始電圧であるVd1の設定は、事前に周辺環境や印刷枚数によって求められている、予測された最適な現像ローラ電圧Vdに対して、絶対値で100V低下させたVd1に設定することになる(S101)。この後、印刷時と同様の電圧を印加し、印刷時よりも高速で動作させ、1秒間に100ms刻みで転写電流を測定し、その平均値It1をプリンタ制御部23へ報告する(S102)。
次に、現像ローラ7へ印加する電圧をVd1からVd2に変更する(S103)。Vd2は下式(8)に示すとおり、Vd1に対して絶対値で25V増加させた値である。
|Vd2|=|Vd1|+25 ‥‥‥‥‥‥(8)
Vd2に設定した後、It1と同様の手順でIt2を測定し、プリンタ制御部23へ報告する(S104)。
Vd2に設定した後、It1と同様の手順でIt2を測定し、プリンタ制御部23へ報告する(S104)。
次に、報告された電流値を比較する。It1とIt2の差分を
ΔIt12=|It2|−|It1| ‥‥‥‥‥‥(9)
とし、ΔIt12が正の数であるか、負の数であるかを判断して、正の数と負の数とで場合分けする(S105)。正の数であった場合(S105がNOの場合)は、It1に対してIt2の電流量が大きかったという事であるため、感光ドラム1上のトナー付着量は減少している事になる。図8を参照すると、現像ローラ7に印加する電圧を増加させて転写電流が増加している領域であるので、かぶりの領域である事になる。この場合、曲線のピークは、さらに高い電圧に存在する可能性があるので、Vd2をVd1に、It2をIt1にそれぞれ置き換えて(S106)、同様の測定(S103〜S105)を行う。通常、最初の数回の測定はΔIt12>0となり、S103〜S105のステップを複数回繰り返す事となる。
ΔIt12=|It2|−|It1| ‥‥‥‥‥‥(9)
とし、ΔIt12が正の数であるか、負の数であるかを判断して、正の数と負の数とで場合分けする(S105)。正の数であった場合(S105がNOの場合)は、It1に対してIt2の電流量が大きかったという事であるため、感光ドラム1上のトナー付着量は減少している事になる。図8を参照すると、現像ローラ7に印加する電圧を増加させて転写電流が増加している領域であるので、かぶりの領域である事になる。この場合、曲線のピークは、さらに高い電圧に存在する可能性があるので、Vd2をVd1に、It2をIt1にそれぞれ置き換えて(S106)、同様の測定(S103〜S105)を行う。通常、最初の数回の測定はΔIt12>0となり、S103〜S105のステップを複数回繰り返す事となる。
一方で、S105での判断で負の数であった場合(S105がYESの場合)は、It2の電流量が減少していっている事になる。図8を参照すると、現像ローラ7に印加する電圧を増加させて転写電流が減少している領域になるので、汚れの領域である事になる。
ここまでのステップでは、低電圧側から高電圧側に向けて測定している事になるので、この時点で転写電流のピーク点よりも高い電圧を設定したことになる。通常は、この時点でのVd1が汚れない限界の現像ローラ電圧であるため、Vd1を絶対値で100V減少させた値を、この時点の現像装置の最適現像ローラ電圧Vdとすれば良い。しかしながら、電流値の測定誤差や感光体ドラム1上のかぶりトナーの不均一性からの誤差の影響を考えて、S107以降のステップで、本当に汚れの範囲にあるか再度確認する。
次のステップで新しいVd3として設定する(S107)。Vd3は下式(10)に示すとおり、Vd3に対して絶対値で25V増加させた値である。
|Vd3|=|Vd2|+25 ‥‥‥‥‥‥(10)
次いで、Vd3の状態での転写電流It3をIt1、It2と同様に測定し(S108)、下式(11)のように、It2とIt3の差分ΔIt23を計算する。
次いで、Vd3の状態での転写電流It3をIt1、It2と同様に測定し(S108)、下式(11)のように、It2とIt3の差分ΔIt23を計算する。
ΔIt23=|It3|−|It2| ‥‥‥‥‥‥(11)
次いで、S109での判断でΔIt23が負であれば(S109がYES)、確かに汚れ領域であった事が確認できる。これによって、この時のVd1が転写電流のピークに最も近い値を与える電圧だと判断することができるため、前述したとおりマージンを見込んで下式(12)のように、Vd1よりも100V低い電圧を帯電ローラ制御用現像ローラ電圧Vd´とする(S109)。なお、下式(12)のVd1の値は、S106の複数回のステップで複数回置き換わった値である事を注意する。
次いで、S109での判断でΔIt23が負であれば(S109がYES)、確かに汚れ領域であった事が確認できる。これによって、この時のVd1が転写電流のピークに最も近い値を与える電圧だと判断することができるため、前述したとおりマージンを見込んで下式(12)のように、Vd1よりも100V低い電圧を帯電ローラ制御用現像ローラ電圧Vd´とする(S109)。なお、下式(12)のVd1の値は、S106の複数回のステップで複数回置き換わった値である事を注意する。
|Vd´|=|Vd1|−100 ‥‥‥‥‥‥(12)
一方で、S109での判断でΔIt23が正であった場合(S109がNOの場合)は、一度汚れ領域と判断したにも関わらず、もう一度かぶり領域のような転写電流の変化が測定された事になる。ここでは、S105での判断が測定誤差であったかどうか判別する為に下式(13)のように、It1とIt3の差分を取って比較する(S110)。
一方で、S109での判断でΔIt23が正であった場合(S109がNOの場合)は、一度汚れ領域と判断したにも関わらず、もう一度かぶり領域のような転写電流の変化が測定された事になる。ここでは、S105での判断が測定誤差であったかどうか判別する為に下式(13)のように、It1とIt3の差分を取って比較する(S110)。
ΔIt13=|It3|−|It1| ‥‥‥‥‥(13)
ここで、It1とIt3を比較するのは、汚れ領域の中の誤差なのか、かぶり領域の中での誤差であるのか判断する為である。
ここで、It1とIt3を比較するのは、汚れ領域の中の誤差なのか、かぶり領域の中での誤差であるのか判断する為である。
ΔIt13が正の値であった場合(S110がNOの場合)は、現像ローラ電圧を絶対値で50V増加させた状態でもなお、電流が上がっている事になるため、まだかぶり領域にある事になる。すなわち、S105での判断は、かぶり領域の中での誤差による判断となる。この為、Vd3をVd1に、It3をIt1にそれぞれ置き換えて、S103に戻してやりなおしを行う(S111)。
一方、S110での判断でΔIt13が負であった場合(S110がYESの場合)は、It2とIt3の測定に測定誤差はあるが、It1に比べて電流値は低下しているので、汚れ領域の中の誤差である事が確認できる。これによって、この時のVd1が転写電流のピークに最も近い値を与える電圧だと判断することができる。
一方、S110での判断でΔIt13が負であった場合(S110がYESの場合)は、It2とIt3の測定に測定誤差はあるが、It1に比べて電流値は低下しているので、汚れ領域の中の誤差である事が確認できる。これによって、この時のVd1が転写電流のピークに最も近い値を与える電圧だと判断することができる。
最後に、S112で求められたVd´を用いて汚れ、かぶりの無い最適な帯電ローラ印加電圧(帯電ローラ13に印加する電圧)Vcを決定する。汚れ、かぶりに対するVdの変化はVcの変化と同様の振る舞いを示すので、事前に周辺環境や印刷枚数によって求められている予測された最適なVcの絶対値に対して、ΔVd分変更する(S113)。ΔVdは本制御で求められたVd´と本制御前に決定されていたVdの差分である。
ΔVd=|Vd´|−|Vd| ‥‥‥‥‥(14)
|Vc|=|Vc|+ΔVd ‥‥‥‥‥(15)
これにより、Vdの制御前後での変化分をVcに反映する事が出来る。
|Vc|=|Vc|+ΔVd ‥‥‥‥‥(15)
これにより、Vdの制御前後での変化分をVcに反映する事が出来る。
この後に、かぶり汚れの無いより安定した状態で濃度補正等の各種制御を行う(S114)。これにより、さらに良好な印刷品質を得ることができる。なお、濃度補正等の制御は特許文献1記載と同様なので、ここでは省略する。
図10は、本実施形態の制御有無での感光体ドラム1上に付着するトナー量の比較である。ここで言う制御無は、第1実施形態と同様に、汚れ、かぶりに対して本実施形態の様な制御を行っていない場合の事である。制御有は、本実施形態の制御である図9のフローチャートの制御を追加したものである。
感光体ドラム1上に付着しているトナー量の測定は第1実施形態と同様の方法を用いた。図10を見ると、第1実施形態と同様に、全体的に制御有である方が感光体ドラム1上のトナー量が少なく、非露光部に対してかぶりや汚れの少ない良好な印字である事がわかる。また、第1実施形態と同様に、長期放置後などトナーの帯電が変化した際にも有効である。
以上のように、本実施形態では、次のような効果を奏する。
第1実施形態では、帯電ローラ電圧Vcを用いてかぶり、汚れを抑制したが、本実施形態では、現像ローラ電圧Vdを用いて、第1実施形態と同様に最適な帯電ローラ電圧Vcを設定するようにした。これにより、良好な印字を得ることができた。さらに、かぶり減少による廃トナーの減少も見込める。
また、現像ローラ7用の電源は、一般的に可変に制御でき、帯電ローラ電源よりも高精度である事が多い為、第1実施形態と比べて、特別なセンサ等を追加する事なく高精度で制御することができる。
[利用形態]
第1実施形態及び第2実施形態では、本発明の画像形成装置としてプリンタを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、MFPやファクシミリ、複写装置等にも利用することができる。
第1実施形態及び第2実施形態では、本発明の画像形成装置としてプリンタを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、MFPやファクシミリ、複写装置等にも利用することができる。
また、第1実施形態では、S9、S10でΔIt23、ΔIt13が負であると判断した後は、最適帯電ローラ電圧Vcを設定したが、前記S9、S10の判断の後に、ピーク電圧をさらに正確に特定するようにしてもよい。即ち、S9及びS10でYESの後に、詳細設定のS3〜S6を設けてもよい。具体的には、例えば、S3を|Vc2|=|Vc1|−10として、S3〜S6を繰り返して、ピーク電圧を、より正確に特定するようにしてもよい。これにより、さらに高い精度で制御することができる。
なお、本発明の態様は、上述した各実施形態及び変形例に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更、組み合わせおよび部分的削除等が可能である。
1:感光体ドラム、5:露光制御部、7:現像ローラ、8:現像ローラバイアス電源、9:供給ローラ、10:供給ローラバイアス電源、11:規制ブレード、12:規制ブレードバイアス電源、13:帯電ローラ、14:帯電ローラバイアス電源、15:転写ローラ、16:転写ローラバイアス電源、17:電源制御部、18:上位装置、19:インターフェイス部、21:RAM、20:ROM、22:濃度センサ、23:プリンタ制御部、24:クリーニングブレード、25:画像形成装置、26K、26Y、26M、26C:現像装置、27:転写ベルト、28:シャッター、29、30:搬送ローラ、31:レジストローラ、32:用紙、33:バックアップローラ、34:ヒートローラ、35:ホッピングローラ、36、37:レジストローラ、38、39:排出ローラ、40:用紙カセット、A:転写電流計。
Claims (10)
- 現像剤により現像剤像を形成する静電潜像担持体と、
該静電潜像担持体に前記現像剤を供給する現像剤担持体と、
前記静電潜像担持体上に電荷を付与する帯電付与部材と、
前記帯電付与部材へ可変的に電圧を供給する帯電付与部材電源部と、
前記静電潜像担持体より前記現像剤を転写する転写部材と、
前記帯電付与部材電源部により前記帯電付与部材への供給電圧を変えたときの、前記静電潜像担持体と該転写部材間の電流を検知する転写電流検知手段と、
該転写電流検知手段の検知結果に基づいて前記帯電付与部材電源部の電圧を制御して画像形成する制御部とを備えて構成されたことを特徴とした画像形成装置。 - 前記帯電付与部材への供給電圧の変化により変化する転写電流の最大値と、そのときの前記帯電付与部材への供給電圧である第一帯電電圧とを検出する最大転写電流検出部をさらに有し、
前記制御部が、前記帯電付与部材電源部による前記帯電付与部材への供給電圧を、前記第一帯電電圧を基に設定することを特徴とした請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記最大転写電流検出部で転写電流の最大値を検出するとき、前記帯電付与部材への供給電圧をその絶対値で大なる方より小なる方へ徐々に変化させて各電圧ごとに転写電流値を検知し、転写電流の大小を比較する事を特徴とした請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記最大転写電流検出部で検出された前記第一帯電電圧よりも高い電圧を前記帯電付与部材へ印加することを特徴とした請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記最大転写電流検出部で転写電流の最大値を検出した後、もう一度前記最大転写電流検出部で転写電流の最大値を検出することを特徴とした請求項2に記載の画像形成装置。
- 現像剤により現像剤像を形成する静電潜像担持体と、
該静電潜像担持体に前記現像剤を供給する現像剤担持体と、
前記静電潜像担持体上に電荷を付与する帯電付与部材と、
前記現像剤担持体へ可変的に電圧を供給する現像剤担持体電源部と、
前記帯電付与部材へ可変的に電圧を供給する帯電付与部材電源部と、
前記静電潜像担持体より前記現像剤を転写する転写部材と、
前記現像剤担持体電源部により前記現像剤担持体への供給電圧を変えたときの、前記静電潜像担持体と該転写部材間の電流を検知する転写電流検知手段と、
該転写電流検知手段の検知結果に基づいて前記帯電付与部材電源部の電圧を制御して画像形成する制御部とを備えて構成されたことを特徴とした画像形成装置。 - 前記現像剤担持体への供給電圧の変化により変化する転写電流の最大値と、そのときの前記現像剤担持体への供給電圧である第二帯電電圧とを検出する最大転写電流検出部をさらに有し、
前記制御部が、前記現像剤担持体電源部による前記現像剤担持体への供給電圧を、前記第二帯電電圧を基に設定することを特徴とした請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記最大転写電流検出部で転写電流の最大値を検出するとき、前記現像剤担持体への供給電圧をその絶対値で小なる方より大なる方へ徐々に変化させて各電圧ごとに転写電流値を検知し、転写電流の大小を比較することを特徴とした請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記最大転写電流検出部で検出された前記第二帯電電圧よりも低い電圧を前記現像剤担持体へ印加することを特徴としたことを特徴とした請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記最大転写電流検出部で転写電流の最大値を検出した後、もう一度前記最大転写電流検出部で転写電流の最大値を検出することを特徴とした請求項7に記載の画像形成装置。
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