JP2016024426A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.
従来、低コスト化を図るために、感光体上に形成されるトナー像を記録媒体に転写させるための転写電流を自励発振により生成する転写電源を用いた画像形成装置が知られている。このような画像形成装置においては、転写電流の出力前に発生する流れ込み電流により転写電源が起動不良となることを避ける必要がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, in order to reduce costs, an image forming apparatus using a transfer power source that generates a transfer current for transferring a toner image formed on a photoreceptor onto a recording medium by self-excited oscillation is known. In such an image forming apparatus, it is necessary to prevent the transfer power source from starting up poorly due to the inflow current generated before the transfer current is output.
例えば特許文献1には、流れ込み電流を検知する検知手段を有し、検知した流れ込み電流の値に応じて、転写電源を制御する制御信号(PWM信号)のデューティ比を可変に制御することで、転写電源の起動不良を防ぐ構成が開示されている。
For example,
しかしながら、従来技術においては、流れ込み電流を検知するための検知手段が必要であるため、コストアップに繋がるという問題がある。 However, the prior art requires a detecting means for detecting the flowing-in current, and there is a problem that the cost is increased.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、感光体を一様に帯電させるための帯電電圧を設定する帯電電圧設定手段と、前記感光体上に形成されるトナー像を記録媒体に転写させるための転写電流を自励発振により生成する転写電源手段と、前記転写電流を出力する前に、前記転写電源手段から、前記転写電流が供給される転写部材を経由して前記感光体へ流れる流れ込み電流と、前記帯電電圧との関係を表す特性式を参照して、前記帯電電圧設定手段により設定された前記帯電電圧に応じた前記流れ込み電流を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記流れ込み電流に基づいて、前記転写電源手段が起動可能な電流を示す起動電流を出力する制御を行う出力制御手段と、を備える画像形成装置である。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides a charging voltage setting means for setting a charging voltage for uniformly charging the photosensitive member, and a toner image formed on the photosensitive member. A transfer power supply means for generating a transfer current for transfer to a recording medium by self-excited oscillation; and before outputting the transfer current, the transfer power supply means passes the transfer member to which the transfer current is supplied. A calculating means for calculating the flowing current according to the charging voltage set by the charging voltage setting means with reference to a characteristic equation representing a relationship between the flowing current flowing to the photosensitive member and the charging voltage; And an output control unit that performs control to output a starting current indicating a current that can be activated by the transfer power source unit based on the inflow current calculated by the unit.
本発明によれば、流れ込み電流を検知するための検知手段を設けずに、転写電源の起動不良を防止できる。 According to the present invention, it is possible to prevent the transfer power supply from starting poorly without providing a detecting means for detecting the flowing-in current.
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る画像形成装置の実施形態を詳細に説明する。以下の説明では、画像形成装置の一例して、複写機能、プリンタ機能、ファクシミリ(FAX)機能等を有するMFPと称されるデジタルカラー複合機を例に挙げて説明するが、これに限られるものではない。 Hereinafter, embodiments of an image forming apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, as an example of an image forming apparatus, a digital color multifunction peripheral called an MFP having a copying function, a printer function, a facsimile (FAX) function, and the like will be described as an example. is not.
図1は、本実施形態のMFP1の概略構成の一例を示す断面図である。MFP1は、複写機能と、プリンタ機能、およびファクシミリ機能等を有している。この例では、操作部(不図示)のアプリケーション切り替えキーにより、複写機能、プリンタ機能、およびファクシミリ機能を順次に切り替えて選択することが可能となっており、複写機能の選択時には複写モードとなり、プリンタ機能の選択時にはプリンタモードとなり、ファクシミリ機能の選択時にはファクシミリモードとなる。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of a schematic configuration of the
複写モードを例に挙げて、MFP1での画像形成の流れを簡単に説明する。複写モードでは、原稿束が自動原稿送り装置(ADF)2により、順に画像読み取り装置3に給送され、画像読み取り装置3により、画像情報が読み取られる。そして、その読み取られた画像情報は、画像処理手段を介して書き込み手段としての書き込みユニット4により光情報に変換される。感光体ドラム6(請求項の「感光体」に対応)は、帯電器(不図示)により一様に帯電された後に書き込みユニット4からの光情報で露光される。これにより、感光体ドラム6上には静電潜像が形成される。現像装置7は、感光体ドラム6上に形成された静電潜像にトナーを供給して、感光体ドラム6上にトナー像を形成する。このトナー像は、搬送ベルト8により搬送される転写紙(記録媒体の一例)に転写される。定着装置9は、トナー像が転写された転写紙に対して熱および圧力を加えることで、トナー像を転写紙上に定着させる。その後、トナー像が定着した転写紙は、排出される。
Taking the copy mode as an example, the flow of image formation in the
図2は、MFP1の作像部の具体的な構成を示す図である。作像部は、記録媒体(例えば転写紙)に画像を形成する機能を有する。図2に示すように、作像部は、感光体ドラム6と、帯電ローラ11と、書き込みユニット4と、現像ローラ14と、転写ローラ16(請求項の「転写部材」に対応)と、高圧電源部18とを備える。図2に示すように、感光体ドラム6の周囲に、帯電ローラ11、現像ローラ14、転写ローラ16が設置されている。また、高圧電源部18は、帯電高圧電源部10と、現像高圧電源部15と、転写高圧電源部17とを含んで構成される。
FIG. 2 is a diagram illustrating a specific configuration of the image forming unit of the
帯電ローラ11には、帯電高圧電源部10が接続されており、帯電高圧電源部10は、高圧の帯電電圧を帯電ローラ11に供給する。現像ローラ14は、現像高圧電源部15が接続されており、現像高圧電源部15は、高圧の現像電圧を現像ローラ14に供給する。転写ローラ16には、転写高圧電源部17が接続されており、転写高圧電源部17は、高圧の転写電流を転写ローラ16に供給する。
A charging high voltage
感光体ドラム6は、その回転に伴い、帯電ローラ11と接触した状態で回転し、帯電高圧電源部10からの帯電電圧が帯電ローラ11を通して供給される。これにより、感光体ドラム6は一様に帯電され、その後、書き込みユニット4から画像データに基づいて変調されたレーザ光が照射されて、その表面に静電潜像が形成される。現像ローラ14は、感光体ドラム6とともに回転し、現像高圧電源部15からの現像電圧が現像ローラ14を通して感光体ドラム6に供給され、静電潜像が形成された感光体ドラム6の表面にトナーが供給される。これにより、感光体ドラム6の表面にトナー画像が形成される。MFP1は、トナー画像が表面に形成された感光体ドラム6を転写ローラ16方向(図2の例では時計回りの方向)へ回転させるとともに、給紙部から転写ローラ16と感光体ドラム6との当接部である転写ニップ部に用紙(記録媒体)を搬送し、転写高圧電源部17から転写ローラ16に転写電流を供給することで、転写ニップ部で感光体ドラム6上のトナー画像を用紙に転写する。
As the
図3は、本実施形態の高圧電源部18、および、高圧電源部18を制御する制御部20の構成の一例を示す図である。説明の便宜上、図3の例では、高圧電源部18に含まれる現像高圧電源部15の図示は省略している。図3の例では転写高圧電源部17は、転写出力電源部40およびクリーニングバイアス電源部50を有して構成される。転写出力電源部40は、感光体ドラム6上に形成されるトナー像を記録媒体に転写させるための転写電流を自励発振により生成する機能を有しており、請求項の「転写電源手段」に対応していると考えることができる。また、例えば転写高圧電源部17が請求項の「転写電源手段」に対応していると考えることもできる。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the high-voltage
制御部20は、帯電制御信号生成部21、紙転写制御信号生成部22、転写クリーニング制御信号生成部24、平滑回路25、CPU26、ROM27を備える。帯電制御信号生成部21は、CPU26の制御の下、帯電高圧電源部10を制御する帯電制御信号を生成して出力する。紙転写制御信号生成部22は、CPU26の制御の下、転写出力電源部40を制御する紙転写制御信号を生成して出力する。転写クリーニング制御信号生成部24は、CPU26の制御の下、クリーニングバイアス電源部50を制御する転写クリーニング制御信号を生成して出力する。
The control unit 20 includes a charging control
平滑回路25は、温度湿度検知手段28により検出された周囲環境の温度および湿度を示すアナログ信号(例えば電圧等)を平滑化して、CPU26が有するA/Dポートに入力する。これにより、CPU26は、温度湿度検知手段28により検出された温度および湿度を示すデジタル値を取得することができる。
The smoothing
CPU26は制御部20の動作を統括的に制御する。CPU26の機能については後述する。ROM27は、各種のデータやプログラム等を格納する不揮発性のメモリである。ROM27には、後述の特性式等が格納される。
The
帯電高圧電源部10は、帯電制御信号生成部21から出力された帯電制御信号によって制御される。帯電制御信号はPWM信号であり、Duty比が帯電制御信号生成部21(CPU26)によって可変制御されることにより、帯電ローラ11へ印加される帯電電圧が制御される。図3の例では、帯電高圧電源部10は、平滑回路31と帯電電圧高圧回路32とを含んで構成される。平滑回路31は、抵抗R1とコンデンサC1とを有し、帯電制御信号生成部21から出力された帯電制御信号を平滑化して帯電電圧高圧回路32へ供給する。帯電電圧高圧回路32は、平滑化された帯電制御信号に応じた帯電電圧を生成し、その生成した帯電電圧を帯電ローラ11に印加する。
The charging high-voltage
転写出力電源部40は、紙転写制御信号生成部22から出力された紙転写制御信号によって制御される。紙転写制御信号はPWM信号であり、Duty比が紙転写制御信号生成部22(CPU26)によって可変制御されることにより、転写ローラ16へ供給される電流が制御される。
The transfer output
転写出力電源部40は、平滑回路42、駆動部43、トランスT1、トランジスタ44などを有する。平滑回路42は、抵抗R2とコンデンサC2とを含んで構成され、紙転写制御信号生成部22から出力された紙転写制御信号を平滑化して駆動部43に供給する。駆動部43は、平滑化回路42で平滑化された紙転写制御信号に基づいて、転写出力電源部40のON/OFFを制御する。トランスT1は自励発振動作を行う。トランジスタ44は、トランスT1における自励発振のスイッチングを制御する。
The transfer output
トランスT1は、1次巻線45と、ベース駆動用巻線47と、2次巻線46とを有して構成され、トランジスタ44により1次巻線45がスイッチングされることにより、2次巻線46にエネルギーが伝達されて転写ローラ16に供給される電流が生成される。
The transformer T1 includes a primary winding 45, a base drive winding 47, and a secondary winding 46. When the primary winding 45 is switched by the
転写出力電源部40の構成および動作は、例えば特許第4922025号公報に開示された転写出力電源部20の構成および動作と同様であるので、より詳細な説明については省略する。
The configuration and operation of the transfer output
クリーニングバイアス電源部50は、印刷前の感光体ドラム6の回転動作により、感光体ドラム6上の残留トナーの転写ローラ16への付着による汚れを防止するため、印刷時と逆バイアスを出力する電源回路であり、転写クリーニング制御信号生成部24からの転写クリーニング制御信号によって制御される。転写クリーニング制御信号は、PWM信号であり、Duty比が転写クリーニング制御信号生成部24(CPU26)によって可変制御されることにより、転写ローラ16へのクリーニングバイアスの出力が制御される。クリーニングバイアス電源部50の構成および動作は、例えば特許第4922025号公報に開示されたクリーニングバイアス電源部30の構成および動作と同様であるので、より詳細な説明については省略する。
The cleaning bias
ここで、高圧電源部18内の転写出力電源部40内において、転写出力が要求される前(つまり転写出力電源部40の起動前)に、帯電した感光体ドラム6が転写ローラ16のニップを通過することで、転写ローラ16から感光体ドラム6の経路で流れ込み電流IxがトランスT1を流れることで、トランジスタ44の発振を阻害するため、制御部20からの転写出力が要求されても転写出力電源部40が正常に起動できなくなり、転写不良を引き起こすという問題があった。流れ込み電流Ixとは、感光体ドラム6上に形成されるトナー像を記録媒体に転写させるための転写電流を出力する前に、転写出力電源部40(転写高圧電源部17)から、転写ローラ16を経由して感光体ドラム6へ流れる電流であると考えることができる。
Here, before the transfer output is requested in the transfer output
そこで、従来においては(例えば特許第4922025号公報に開示された構成においては)、例えば図4に示すように、電流検知回路29を設けて流れ込み電流Ixを検知し、平滑回路23にて平滑化した後にCPU26のA/Dポートへ入力する構成を採用していた。図5は、流れ込み電流Ixの経路を示す図である。CPU26は、デジタル値に変換された流れ込み電流Ixの値に基づいて適正な転写出力値を判断し、転写出力電源部40に対して適正な転写出力値を出力させる制御を行うことで、転写出力電源部40の起動不良(つまり転写不良)を回避する構成となっている。
Therefore, in the past (for example, in the configuration disclosed in Japanese Patent No. 4922025), for example, as shown in FIG. 4, a
しかしながら、従来の構成では、電流検知回路29を設ける必要があるために、コストアップに繋がるという問題がある。また、電流検知回路29を設けることに伴い、上記平滑回路23や上記A/Dポートを確保する必要もあるため、制御基板の設計に制約が課されるという問題もある。そこで、本実施形態では、流れ込み電流Ixと帯電電圧との関係を表す特性式を事前に用意しておき、その特性式を用いて、設定された帯電電圧に応じた流れ込み電流Ixを算出することで、電流検知回路29を設けずに済む構成を実現している。以下、具体的な内容を説明する。
However, in the conventional configuration, since it is necessary to provide the
図6は、CPU26の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。図6に示すように、CPU26は、帯電電圧設定手段101と、算出手段102と、出力制御手段103とを備える。説明の便宜上、図6の例では、本発明に係る機能を主に例示しているが、CPU26が有する機能はこれらに限られるものではない。ここでは、CPU26がROM27等に格納されたプログラムを実行することにより、帯電電圧設定手段101、算出手段102、および、出力制御手段103の各々の機能が実現される。
FIG. 6 is a functional block diagram illustrating an example of a functional configuration of the
帯電電圧設定手段101は、感光体ドラム6を一様に帯電させるための帯電電圧を設定する。
The charging
算出手段102は、流れ込み電流Ixと、帯電電圧との関係を表す特性式を用いて、帯電電圧設定手段101により設定された帯電電圧に応じた流れ込み電流を算出する。 The calculation means 102 calculates the inflow current corresponding to the charging voltage set by the charging voltage setting means 101 using a characteristic equation representing the relationship between the inflow current Ix and the charging voltage.
ここで、電流検知回路29を設けずに流れ込み電流Ixを算出することができる理由について説明する。図7は、帯電電圧Vcと流れ込み電流Ixとの関係の一例を示す図である。図7に示すように、帯電電圧Vcに対応する流れ込み電流Ixの値は、帯電電圧Vcが閾値(図7の例では−700Vであるが、設計条件に応じて様々な値を取り得る)を超えると指数的に上昇することが分かる。これは、図8の帯電電圧Vcと感光体ドラム6の表面電位Vdの特性から説明でき、図8の例では、感光体ドラム6の表面電位Vdは帯電電圧高圧回路32から供給される帯電電圧Vcが−700Vを超えると、帯電ローラ11と感光体ドラム6との間で放電が発生し、感光体ドラム6の表面上の感光体膜が帯電することで電圧(表面電位Vd)を帯びはじめ、その後、帯電電圧Vcに対応する表面電位Vdの値は線形に上昇するが、感光体ドラム6の表面のうち表面電位Vdを帯びた領域が転写ローラ16へ到達して接触することにより、転写電流を出力する前に、転写高圧電源部17(転写出力電源部40)からの電流が転写ローラ16を通じて一気に流れ出すためである。よって、帯電電圧Vcと流れ込み電流Icの関係は、図7に示すように、−700Vを閾値として上昇をはじめる特性を持つ。
Here, the reason why the inflow current Ix can be calculated without providing the
本実施形態では、流れ込み電流Ixと、帯電電圧Vcとの関係を表す特性式は、流れ込み電流Ixと、転写ローラ16の抵抗値(インピーダンス)に応じた値を示す1以上のパラメータ、および、帯電電圧Vcとの関係を表す式であり、以下の式1のように表すことができる。
上記式1に示すAは、転写ローラ16の抵抗値に応じた値を示す1以上のパラメータに応じて決まる定数を示す。この例では、上記パラメータは、温度および湿度に応じた値を示す第1パラメータαと、転写ローラ16の走行距離に応じた値を示す第2パラメータγと、印刷速度(線速)に応じた値を示す第3パラメータβとを含む。また、上記式1に示すBは、図7で示した、特性式の中心条件で入力されたパラメータ(MFP1の設計条件に応じた値を示すパラメータであると考えることもできる)に応じて決まる定数を示す。
A in the
図9は、温度および湿度と、転写ローラ16の抵抗値との関係の一例を示す図である。図9に示すように、転写ローラ16の抵抗値は、温度および湿度に応じて変化し、高温多湿になるほど転写ローラ16の抵抗値は小さくなることが分かる。図10は、温度および湿度と、第1パラメータαとの対応関係の一例を示す図である。図10に示すように、温度が10℃および湿度が15%RHの条件に対応する第1パラメータαの値は「α1」を示し、温度が23℃および湿度が50%RHの条件に対応する第1パラメータαの値は「α2(<α1)」を示し、温度が27℃および湿度が80%RHの条件に対応する第1パラメータαの値は「α3(<α2)」を示す。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the relationship between temperature and humidity and the resistance value of the
図11は、線速と、転写ローラ16の抵抗値との関係の一例を示す図である。図11に示すように、転写ローラ16の抵抗値は、線速に応じて変化し、線速が高いほど転写ローラ16の抵抗値は小さくなることが分かる。図12は、線速と、第2パラメータβとの対応関係の一例を示す図である。図12に示すように、線速が50mm/sの条件に対応する第2パラメータβの値は「β1」を示し、線速が100mm/sの条件に対応する第2パラメータβの値は「β2(<β1)」を示し、線速が150mm/sの条件に対応する第2パラメータβの値は「β3(<β2)」を示す。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the relationship between the linear velocity and the resistance value of the
図13は、経時(転写ローラ16の走行距離(回転数)であると考えることができる)と、転写ローラ16の抵抗値との関係の一例を示す図である。図13に示すように、転写ローラ16の抵抗値は、転写ローラ16の走行距離(回転数)に応じて変化し、走行距離が大きいほど転写ローラ16の抵抗値も大きくなることが分かる。図14は、転写ローラ16の走行距離を表す回転数と、第3パラメータγとの対応関係の一例を示す図である。図14に示すように、回転数が2000回転の条件に対応する第3パラメータγの値は「γ1」を示し、回転数が10000回転の条件に対応する第3パラメータγの値は「γ2(>γ1)」を示し、回転数が20000回転の条件に対応する第3パラメータγの値は「γ3(>γ2)」を示す。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the relationship between the passage of time (which can be considered as the travel distance (rotation speed) of the transfer roller 16) and the resistance value of the
本実施形態では、上記式1で表す特性式は、以下の式2のように表すこともできる。
上記式2においてF[α,β,γ]は、各条件で選択された第1パラメータα、第2パラメータβ、第3パラメータγから決定される関数を表す。例えば温度/湿度条件:23℃/50%RH、線速条件:100mm/s、転写ローラ16の走行距離:10000回転、かつ、帯電電圧設定手段101により設定された帯電電圧Vc:−1000Vの場合、流れ込み電流Ixは、以下の式3により求めることができる。
この例では、算出手段102は、帯電電圧設定手段101により設定された帯電電圧Vc、温度湿度検知手段28により検出された周囲環境の温度および湿度(デジタル値)、設定された現在の線速、転写ローラ16の回転数(走行距離)をROM27等から取得する機能を有している。そして、算出手段102は、各条件に応じて、第1パラメータα、第2パラメータβおよび第3パラメータγの各々の値を設定(選択)する。例えば、算出手段102は、図10に示す温度および湿度と第1パラメータαとの対応関係を示すテーブル情報を参照して、ROM27等から取得した温度および湿度に対応する第1パラメータαの値を設定(選択)することができる。同様に、算出手段102は、図12に示す線速と第2パラメータβとの対応関係を示すテーブル情報を参照して、ROM27等から取得した線速に対応する第2パラメータβの値を設定することができる。同様に、算出手段102は、図14に示す転写ローラ16の回転数と第3パラメータγとの対応関係を示すテーブル情報を参照して、ROM27等から取得した回転数に対応する第3パラメータγの値を設定することができる。そして、算出手段102は、以上のようにして設定した各パラメータの値と、帯電電圧設定手段101により設定された帯電電圧Vcとを上記式2に代入することで、流れ込み電流Ixを求めることができる。なお、上述の各パラメータの値は、別途設計者の入力に応じて可変に設定できる構成であってもよい。
In this example, the calculation means 102 includes the charging voltage Vc set by the charging voltage setting means 101, the temperature and humidity (digital value) of the surrounding environment detected by the temperature / humidity detection means 28, the set current linear velocity, It has a function of acquiring the rotation speed (travel distance) of the
図6の説明を続ける。出力制御手段103は、算出手段102により算出された流れ込み電流Ixに基づいて、転写出力電源部40(転写高圧電源部17)を起動する制御を行う。より具体的には、出力制御手段103は、流れ込み電流Ixと、転写出力電源部40の起動不良が発生しない電流を示す起動電流との対応関係を予め定めた対応情報を参照して、算出手段102により算出された流れ込み電流Ixに対応する起動電流を出力するように転写出力電源部40を制御する。
The description of FIG. 6 is continued. The
以下、起動電流の選択方法の一例を説明する。図15は、流れ込み電流Ixに対する、転写出力電源部40の起動不良を回避可能な転写出力値Itの一例を示す図である。ここでは、転写出力とは、転写出力電源部40から転写ローラ16へ出力する電流を指す。算出手段102により算出された流れ込み電流Ixに対する適正な転写出力値の選択方法の一例としては、以下の方法が考えらえる。まず、図15の結果を利用して、図16に示すような、流れ込み電流Ixと転写出力値Itとの対応関係を示す対応情報を予め生成してROM27に保存しておき、出力制御手段103は、ROM27に保存された対応情報を参照して、算出手段102により算出された流れ込み電流Ixに対応する転写出力値Itを、起動電流として選択する。
Hereinafter, an example of a method for selecting the starting current will be described. FIG. 15 is a diagram illustrating an example of the transfer output value It that can avoid the start-up failure of the transfer output
なお、自励方式の高圧電源では、負荷側に流れ込み電流Ixが存在する場合には起動不可となる条件が存在することは公知だが、適正な出力値の選択方法は高圧電源によって様々であるため、事前に適正なパラメータ値の入力設定が行われた図16に示す対応情報と、算出手段102により算出された流れ込み電流Ixの値とを比較し、起動可能かつ適正な転写出力値を決定することができる。例えば、算出手段102により算出された流れ込み電流Ixの値が、6(μA)であった場合、ROM27に保存された図16の対応情報から、最適な電流値として「10μA」を選択することで、転写出力電源部40の起動不良を避け、かつ転写出力の過剰出力を避けることができるため、過剰転写による画像異常も同時に避けることが可能である。
In the self-excited high-voltage power supply, it is known that there is a condition that the start-up is impossible when the flow-in current Ix exists on the load side. However, there are various methods for selecting an appropriate output value depending on the high-voltage power supply. 16 is compared with the correspondence information shown in FIG. 16 in which appropriate parameter values have been set in advance and the value of the inflow current Ix calculated by the calculation means 102, and an appropriate transfer output value that can be activated is determined. be able to. For example, when the value of the inflow current Ix calculated by the calculation means 102 is 6 (μA), “10 μA” is selected as the optimum current value from the correspondence information stored in the
図17は、転写出力制御を説明するためのタイミングチャートである。図17に示すように、流れ込み電流Ixは、帯電電圧Vcの出力開始から、感光体ドラム6のうち表面電位Vdを帯びた領域が転写ローラ16へ到達するまでの時間が経過したときに発生する。通常は、上記時間は、帯電ローラ11と感光体ドラム6の当接部(以下、「帯電NIP」と称する場合がある)と、転写ローラ16と感光体ドラム6の当接部(以下、「転写NIP」と称する場合がある)との距離を印刷速度(線速)で除算することで求められる。
FIG. 17 is a timing chart for explaining the transfer output control. As shown in FIG. 17, the inflow current Ix is generated when the time from the start of the output of the charging voltage Vc until the region having the surface potential Vd of the
本実施形態では、感光体ドラム6上に形成されたトナー像の記録媒体への転写を開始するタイミングの前に、上述した方法で流れ込み電流Ixを算出し、その算出した流れ込み電流Ixに対して適正な転写出力値となる起動電流を求め、その求めた起動電流を出力するように転写出力電源部40を制御する。図17の例では、時刻Tzが、トナー像の記録媒体への転写を開始するタイミングに相当し、出力制御手段103は、時刻Tzよりも前の一定期間Txにわたって、算出した流れ込み電流Ixに対応する起動電流を出力するように転写出力電源部40を制御する。この期間Txは、例えば数10msecに設定されるが、これに限らず、MFP1の仕様に応じて様々な値に設定され得る。そして、時刻Tz以降は、出力制御手段103は、トナー像を記録媒体に転写するのに必要な値(印刷対象の画像データに応じたトナー像を記録媒体に転写するのに必要な値)を示す転写電流を出力するように転写出力電源部40を制御する。
In the present embodiment, before the start of transfer of the toner image formed on the
また、例えば出力制御手段103は、記録媒体のうち画像が形成されない先端の余白領域への転写を実行する期間においては、起動電流を出力するように転写出力電源部40を制御し、記録媒体のうち画像が形成される画像領域への転写を実行する期間においては、感光体ドラム6上に形成されたトナー像を記録媒体に転写するのに必要な値を示す転写電流を出力するように転写出力電源部40を制御することもできる。この場合は、感光体ドラム6上に形成されたトナー像の記録媒体への転写を開始するタイミングに合わせて、転写出力電源部40を起動する制御を行うことになるので、上述の実施形態のように、感光体ドラム6上に形成されたトナー像の記録媒体への転写を開始する時点よりも一定期間だけ前の時点から転写出力電源部40を起動する場合に比べて、消費電力を削減できるという利点もある。
Further, for example, the output control means 103 controls the transfer output
要するに、出力制御手段103は、一定期間にわたって起動可能を出力するように転写出力電源部40を制御した後、感光体ドラム6上に形成されたトナー像を記録媒体に転写するのに必要な値を示す転写電流を出力するように転写出力電源部40を制御する形態であればよい。
In short, the
また、出力制御手段103は、印刷対象の画像データに応じて、転写出力制御を切り替えることもできる。例えば印刷対象の画像データが、記録媒体の先端に余白領域を生じない画像データである場合は、上述の実施形態と同様に、感光体ドラム6上に形成されたトナー像の記録媒体への転写を開始する前に、一定期間にわたって起動電流を出力する制御を行う。一方、印刷対象の画像データが、記録媒体の先端に余白領域を生じる画像データである場合は、感光体ドラム6上に形成されたトナー像の記録媒体への転写を開始するタイミングに合わせて、転写出力電源部40を起動する制御を行い、記録媒体のうち先端の余白領域への転写を実行する期間においては、起動電流を出力するように転写出力電源部40を制御する。そして、記録媒体のうち画像が形成される画像領域への転写を実行する期間においては、トナー像を記録媒体に転写するのに必要な値を示す転写電流を出力するように転写出力電源部40を制御するという具合である。
Further, the output control means 103 can also switch the transfer output control according to the image data to be printed. For example, when the image data to be printed is image data that does not generate a blank area at the leading end of the recording medium, the toner image formed on the
図18は、起動電流を設定する場合の動作例を示すフローチャートである。図18に示すように、まずCPU26は、環境確認処理を実行する(ステップS1)。以下、図19を用いて、環境確認処理の流れを説明する。まずCPU26は、温度湿度検知手段28により検知された温度および湿度を示す値(デジタル値)を取得する(ステップS11)。CPU26は、ステップS11で取得した値が、常温常湿(例えば温度が23℃/湿度が50%RH)を示す場合(ステップS12:Yes)、図10のようなテーブル情報を参照して、常温常湿に対応する第1パラメータα(例えばα2)の値を設定する(ステップS13)。
FIG. 18 is a flowchart showing an operation example when setting the starting current. As shown in FIG. 18, first, the
ステップS11で取得した値が、低温低湿(例えば温度が10℃/湿度が15%RH)を示す場合(ステップS12:No、ステップS14:Yes)、CPU26は、図10のようなテーブル情報を参照して、低温低湿に対応する第1パラメータα(例えばα1)の値を設定する(ステップS15)。
When the value acquired in step S11 indicates low temperature and low humidity (for example, temperature is 10 ° C./humidity is 15% RH) (step S12: No, step S14: Yes), the
ステップS11で取得した値が、高温高湿(例えば温度が27℃/湿度が80%RH)を示す場合(ステップS12:No、ステップS14:No)、CPU26は、図10のようなテーブル情報を参照して、高温高湿に対応する第1パラメータα(例えばα3)の値を設定する(ステップS16)。以上が、環境確認処理の流れである。環境確認処理の後、処理は、図18のステップS2に移行する。
When the value acquired in step S11 indicates high temperature and high humidity (for example, temperature is 27 ° C./humidity is 80% RH) (step S12: No, step S14: No), the
図18のステップS2において、CPU26は、転写ローラ走行距離確認処理を実行する。以下、図20を用いて、転写ローラ走行距離確認処理の流れを説明する。まず、CPU26は、ROM27等に記録された転写ローラ16の走行距離(この例では回転数)を取得する(ステップS21)。ステップS21で取得した走行距離(回転数)Lが、0≦L<X1の場合(ステップS22:Yes)、CPU26は、図14のようなテーブル情報を参照して、当該走行距離Lに対応する第3パラメータγ(例えばγ1)の値を設定する(ステップS23)。
In step S2 of FIG. 18, the
ステップS21で取得した走行距離(回転数)Lが、X1≦L<X2の場合(ステップS22:No、ステップS24:Yes)、CPU26は、図14のようなテーブル情報を参照して、当該走行距離Lに対応する第3パラメータγ(例えばγ2)の値を設定する(ステップS25)。
When the travel distance (number of rotations) L acquired in step S21 is X1 ≦ L <X2 (step S22: No, step S24: Yes), the
ステップS21で取得した走行距離(回転数)Lが、X2≦Lの場合(ステップS22:No、ステップS24:No)、図14のようなテーブル情報を参照して、当該走行距離Lに対応する第3パラメータγ(例えばγ3)の値を設定する(ステップS26)。以上が、転写ローラ走行距離確認処理の流れである。転写ローラ走行距離確認処理の後、処理は、図18のステップS3に移行する。 When the travel distance (rotation speed) L acquired in step S21 is X2 ≦ L (step S22: No, step S24: No), the table information as shown in FIG. 14 is referred to correspond to the travel distance L. A value of the third parameter γ (for example, γ3) is set (step S26). The above is the flow of the transfer roller travel distance confirmation process. After the transfer roller travel distance confirmation process, the process proceeds to step S3 in FIG.
図18のステップS3において、CPU26は、印刷速度(線速)確認処理を実行する。以下、図21を用いて、印刷速度確認処理の流れを説明する。まず、CPU26は、ROM27等に記録された印刷速度の設定値を取得する(ステップS31)。ステップS31で取得した印刷速度(線速)vが、0≦v<Y1の場合(ステップS32:Yes)、CPU26は、図12のようなテーブル情報を参照して、当該印刷速度vに対応する第2パラメータβ(例えばβ1)の値を設定する(ステップS33)。
In step S3 of FIG. 18, the
ステップS31で取得した印刷速度vが、Y1≦v<Y2の場合(ステップS32:No、ステップS34:Yes)、CPU26は、図12のようなテーブル情報を参照して、当該印刷速度vに対応する第2パラメータβ(例えばβ2)の値を設定する(ステップS35)。
When the printing speed v acquired in step S31 is Y1 ≦ v <Y2 (step S32: No, step S34: Yes), the
ステップS31で取得した印刷速度vが、Y2≦vの場合(ステップS32:No、ステップS34:No)、CPU26は、図12のようなテーブル情報を参照して、当該印刷速度vに対応する第2パラメータβ(例えばβ3)の値を設定する(ステップS36)。以上が、印刷速度確認処理の流れである。印刷速度確認処理の後、処理は、図18のステップS4に移行する。
When the printing speed v acquired in step S31 is Y2 ≦ v (step S32: No, step S34: No), the
図18のステップS4において、CPU26は、ROM27等に記録された帯電電圧Vcの設定値を取得する。次に、CPU26は、流れ込み電流Ixを算出する(ステップS5)。より具体的には、CPU26は、ステップS1の環境確認処理で設定した第1パラメータαの値、ステップS2の転写ローラ走行距離確認処理で設定した第3パラメータγの値、ステップS3の印刷速度確認処理で設定した第2パラメータβの値、および、ステップS4で取得した帯電電圧Vcの設定値を、ROM27に保管された上述の特性式に代入することで、流れ込み電流Ixを算出するという具合である。
In step S4 in FIG. 18, the
次に、CPU26は、起動電流設定処理を実行する(ステップS6)。以下、図22および図23を用いて、起動電流設定処理の流れを説明する。図23は、流れ込み電流Ixと転写出力値Itとの対応関係を予め定めた対応情報の一例を示す図である。図22に示すように、CPU26は、図18のステップS5で算出した流れ込み電流Ixの値が0の場合(ステップS51:Yes)、図23の対応情報を参照して、当該流れ込み電流Ixの値に対応する転写出力値I1を、起動電流として設定する(ステップS52)。
Next, the
図18のステップS5で算出した流れ込み電流Ixの値が、0<Ix≦Z1の場合(ステップS51:No、ステップS53:Yes)、CPU26は、図23の対応情報を参照して、当該流れ込み電流Ixの値に対応する転写出力値I2を、起動電流として設定する(ステップS54)。
When the value of the inflow current Ix calculated in step S5 in FIG. 18 is 0 <Ix ≦ Z1 (step S51: No, step S53: Yes), the
図18のステップS5で算出した流れ込み電流Ixの値が、Z1<Ix≦Z2の場合(ステップS51:No、ステップS53:No、ステップS55:Yes)、CPU26は、図23の対応情報を参照して、当該流れ込み電流Ixの値に対応する転写出力値I3を、起動電流として設定する(ステップS56)。
When the value of the inflow current Ix calculated in step S5 in FIG. 18 is Z1 <Ix ≦ Z2 (step S51: No, step S53: No, step S55: Yes), the
図18のステップS5で算出した流れ込み電流Ixの値が、Z2<Ix≦Z3の場合(ステップS51:No、ステップS53:No、ステップS55:No、ステップS57:Yes)、CPU26は、図23の対応情報を参照して、当該流れ込み電流Ixの値に対応する転写出力値I4を、起動電流として設定する(ステップS58)。
When the value of the inflow current Ix calculated in step S5 in FIG. 18 is Z2 <Ix ≦ Z3 (step S51: No, step S53: No, step S55: No, step S57: Yes), the
図18のステップS5で算出した流れ込み電流Ixの値が、Z3<Ixの場合(ステップS51:No、ステップS53:No、ステップS55:No、ステップS57:No)、CPU26は、図23の対応情報を参照して、起動電流の設定を行わないことを決定する。この場合は、印刷を中断する処理へ移行する。以上が、起動電流設定処理の流れである。起動電流設定処理の後、CPU26は、印刷を開始する制御を行う(ステップS7)。
When the value of the inflow current Ix calculated in step S5 in FIG. 18 is Z3 <Ix (step S51: No, step S53: No, step S55: No, step S57: No), the
以上に説明したように、本実施形態では、流れ込み電流Ixと帯電電圧Vcとの関係を表す特性式を事前に用意しておき、その特性式を用いて、設定された帯電電圧Vcに応じた流れ込み電流Ixを算出する。そして、その算出した流れ込み電流Ixに対して適正な起動電流を出力する制御を行う。これにより、流れ込み電流Ixを検知するための検知手段を設けずに、転写電源の起動不良を防止できるという有利な効果を達成できる。 As described above, in this embodiment, a characteristic equation representing the relationship between the inflow current Ix and the charging voltage Vc is prepared in advance, and the characteristic equation is used to correspond to the set charging voltage Vc. An inflow current Ix is calculated. And the control which outputs an appropriate starting current with respect to the calculated inflow current Ix is performed. Thereby, the advantageous effect that the start-up failure of the transfer power source can be prevented without providing a detecting means for detecting the flowing-in current Ix can be achieved.
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述の実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。 Although the embodiments according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above-described embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment.
また、上述した実施形態のMFP1で実行されるプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)、USB(Universal Serial Bus)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよいし、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。また、各種プログラムを、ROM等の不揮発性の記録媒体に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
The program executed by the
1 MFP
4 書き込みユニット
6 感光体ドラム
10 帯電高圧電源部
11 帯電ローラ
14 現像ローラ
15 現像高圧電源部
16 転写ローラ
17 転写高圧電源部
18 高圧電源部
20 制御部
21 帯電制御信号生成部
22 紙転写制御信号生成部
24 転写クリーニング制御信号生成部
25 平滑回路
26 CPU
27 ROM
28 温度湿度検知手段
101 帯電電圧設定手段
102 算出手段
103 出力制御手段
1 MFP
4
27 ROM
28 Temperature /
Claims (8)
前記感光体上に形成されるトナー像を記録媒体に転写させるための転写電流を自励発振により生成する転写電源手段と、
前記転写電流を出力する前に、前記転写電源手段から、前記転写電流が供給される転写部材を経由して前記感光体へ流れる流れ込み電流と、前記帯電電圧との関係を表す特性式を用いて、前記帯電電圧設定手段により設定された前記帯電電圧に応じた前記流れ込み電流を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記流れ込み電流に基づいて、前記転写電源手段を起動する制御を行う出力制御手段と、を備える、
画像形成装置。 Charging voltage setting means for setting a charging voltage for uniformly charging the photosensitive member;
Transfer power source means for generating a transfer current for transferring a toner image formed on the photoreceptor onto a recording medium by self-excited oscillation;
Before outputting the transfer current, a characteristic equation representing the relationship between the charging voltage and the flowing current flowing from the transfer power supply means to the photoconductor via the transfer member to which the transfer current is supplied is used. Calculating means for calculating the inflow current according to the charging voltage set by the charging voltage setting means;
Output control means for performing control for starting the transfer power supply means based on the inflow current calculated by the calculation means,
Image forming apparatus.
前記流れ込み電流と、前記転写電源手段の起動不良が発生しない電流を示す起動電流との対応関係を予め定めた対応情報を参照して、前記算出手段により算出された前記流れ込み電流に対応する前記起動電流を出力するように前記転写電源手段を制御する、
請求項1に記載の画像形成装置。 The output control means includes
The start corresponding to the inflow current calculated by the calculation means with reference to correspondence information that predetermines a correspondence relationship between the inflow current and a start current indicating a current that does not cause a start failure of the transfer power supply means. Controlling the transfer power supply means to output a current;
The image forming apparatus according to claim 1.
請求項1または2に記載の画像形成装置。 The characteristic equation is an equation representing a relationship between the flowing current, one or more parameters indicating values according to the resistance value of the transfer member, and the charging voltage.
The image forming apparatus according to claim 1.
請求項3に記載の画像形成装置。 The parameter includes a first parameter indicating a value according to temperature and humidity.
The image forming apparatus according to claim 3.
請求項3または4に記載の画像形成装置。 The parameter includes a second parameter indicating a value according to a travel distance of the transfer member.
The image forming apparatus according to claim 3 or 4.
請求項3乃至5のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 The parameter includes a third parameter indicating a value according to the printing speed.
The image forming apparatus according to any one of claims 3 to 5.
請求項1乃至6のうちの何れか1項に記載の画像形成装置。 The output control means outputs the transfer current indicating a value necessary for transferring the toner image to the recording medium after controlling the transfer power supply means to output the start-up current over a predetermined period. Controlling the transfer power supply means,
The image forming apparatus according to claim 1.
請求項7に記載の画像形成装置。 The output control means controls the transfer power supply means so as to output the start-up current during a period of executing transfer to a blank area at the tip of the recording medium where an image is not formed. Controlling the transfer power supply means so as to output the transfer current indicating a value necessary for transferring the toner image to the recording medium in a period of executing transfer to an image region where an image is formed;
The image forming apparatus according to claim 7.
Priority Applications (1)
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