JP2016126252A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
回転駆動される感光体と、前記感光体を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段により帯電した感光体に光を照射して静電潜像を形成する光照射手段とを有し、それぞれ異なる色のトナー画像を前記感光体に形成する複数の画像形成手段と、
前記複数の画像形成手段のうち第1画像形成手段が備える前記帯電手段に帯電電圧を供給する第1電圧発生手段と、
前記複数の画像形成手段のうち第2画像形成手段が備える前記帯電手段に帯電電圧を供給する第2電圧発生手段と、
前記第1画像形成手段が備える前記帯電手段に流れる帯電電流を検知する検知手段と、
所定以上の周波数を有する出力値を低減するフィルタ手段と、
前記第1電圧発生手段で使用されている第1駆動周波数と前記第2電圧発生手段で使用されている第2駆動周波数とによって発生する出力値が前記フィルタ手段によって除去されるように前記第1駆動周波数と前記第2駆動周波数とのうち少なくとも一方を調整する調整手段と
を有することを特徴とする画像形成装置を提供する。
回転駆動される感光体と、前記感光体の周囲に配置され前記感光体に作用するプロセス手段とを有し、それぞれ異なる色のトナー画像を形成する複数の画像形成手段と、
前記複数の画像形成手段のうち第1画像形成手段が備える前記プロセス手段にプロセス電圧を供給する第1電圧発生手段と、
前記複数の画像形成手段のうち第2画像形成手段が備える前記プロセス手段にプロセス電圧を供給する第2電圧発生手段と、
前記第1画像形成手段が備える前記プロセス手段に流れるプロセス電流を検知する検知手段と、
所定以上の周波数を有する出力値を低減するフィルタ手段と、
前記第1電圧発生手段で使用されている第1駆動周波数と前記第2電圧発生手段で使用されている第2駆動周波数とによって発生する出力値が前記フィルタ手段によって除去されるように前記第1駆動周波数と前記第2駆動周波数とのうち少なくとも一方を調整する調整手段と
を有することを特徴とする画像形成装置を提供する。
図1を用いて画像形成装置10の概略構成について説明する。ピックアップローラ13は記録媒体12を搬送路へ送り出す。搬送ローラ対14、15は記録媒体12を2次転写位置に搬送するタイミングを調整する。
図2を用いて画像形成装置10に備えられる電源装置について説明する。電圧発生回路PRI1は複数のステーションのうち第1ステーションが備える帯電器に帯電電圧を供給する第1電圧発生手段の一例である。電圧発生回路PRI1はシアン、マゼンタ、イエローの各ステーションに帯電電圧Vc1を生成して供給する電源回路である。なお、抵抗R1と抵抗R2は分圧回路を形成しており、帯電電圧Vc1を分圧して現像電圧Vd1を生成し、シアン、マゼンタ、イエローの各ステーションに供給する。電圧発生回路PRI2は複数のステーションのうち第2ステーションが備える帯電器に帯電電圧を供給する第2電圧発生手段の一例である。電圧発生回路PRI2はブラックのステーションに帯電電圧Vc2を生成して供給する電源回路である。なお、抵抗R3と抵抗R4は分圧回路を形成しており、帯電電圧Vc2を分圧して現像電圧Vd2を生成し、ブラックのステーションに供給する。帯電電圧Vc1、Vc2は帯電ローラ23に印加され、感光体22の表面にバックグラウンド電位を形成するために使用される。現像電圧Vd1、Vd2は現像スリーブ24に印加され、感光体22の静電潜像にトナーを付着させるために使用される。電圧発生回路45は1次転写電圧を生成して1次転写ローラ26に印加する。これによりトナー画像の一次転写が促進される。電圧発生回路46は2次転写電圧を生成し、2次転写ローラ27に印加する。これによりトナー画像の二次転写が促進される。なお、帯電電圧、現像電圧、転写電圧はプロセス電圧と呼ばれてもよい。同様に、帯電電流、現像電流、転写電流はプロセス電流と呼ばれてもよい。以下では帯電電流に基づく色ずれ量の検知について説明するが、現像電流や転写電流に基づく色ずれ量の検知にも本実施例は適用可能である。静電潜像が通過すると、現像電流や転写電流にも変化が発生するからである。
色の異なる複数のトナーを重畳させて多色画像を形成する画像形成装置では、ある色のトナー画像の形成位置と他の色のトナー画像の形成位置とがずれてしまうことがある。これはいわゆる色ずれである。色ずれは、多色画像の画質を低下させるため、低減されるべきである。色ずれ量は個体差や温度などの環境条件によって定まり、時間の経過とともに変化する。よって、現像器25や感光体22などが交換されると、コントローラ100はセンサ40を用いて色ずれ量を検知し、色ずれが小さくなるようにトナー画像の書き出しタイミングを調整する。コントローラ100は4つのステーションを制御し、中間転写ベルト30上に色ずれ検知用のトナー画像を形成し、光学センサであるセンサ40を用いてトナー画像の走査方向の相対位置および搬送方向の相対位置を測定する。
図7は感光体22または現像スリーブ24が交換されたときに実行される到達時間の測定処理を示している。コントローラ100は操作部等から入力される測定処理の開始指示に基づき以下の測定処理を実行する。
上述したように、ローパスフィルタ305のカットオフ周波数は電圧発生回路PRI1の駆動周波数F1と電圧発生回路PRI2の駆動周波数F2に起因した高周波ノイズを除去するように設定されている。しかし、駆動周波数F1と駆動周波数F2との差分が“うなり”と呼ばれる新たなノイズを発生させる。うなりの周波数F3は以下の式で表わされる。
図9(a)は駆動周波数F1に起因した高周波ノイズを示している。図9(b)は駆動周波数F2に起因した高周波ノイズを示している。図9(c)はうなりの周波数F3に起因したノイズを示している。これらのノイズは電流検知部303が備えるオペアンプの出力端子に表れる。
うなりがローパスフィルタ305を通過してしまうと、うなりの成分が検知電圧Isenseを変化させてしまうため、到達時間の測定結果が誤り、色ずれ検知精度が低下する。また、検知電圧Isenseに基づいてプロセスカートリッジが装着されているかどうかを検知する場合、その検知精度が低下してプロセスカートリッジの有無を誤検知してしまう可能性がある。そこで、本実施形態では(2)の条件式が成立しないように駆動周波数F1、F2の一方、又は両方をコントローラ100が調整する。
ここでFcutはローパスフィルタ305のカットオフ周波数である。“うなり”を除去可能であれば、コントローラ100は駆動周波数F1,F2を用いて色ずれ量の測定と補正を実行する。一方で、“うなり”を除去可能でなければ、コントローラ100はS1003に進む。
図11を用いて静電潜像80を用いたプロセスカートリッジの装着検知について説明する。コントローラ100は、画像形成装置10に電源が投入されたときやカートリッジを交換するためにメンテナンスドアが開閉されたときなどに検知処理を実行する。
本実施形態によればYMCKの各ステーションは、回転駆動される感光体22と、感光体22を帯電させる帯電ローラ23と、帯電ローラ23により帯電した感光体22に光を照射して静電潜像を形成するスキャナユニット20を有している。電圧発生回路PRI1は複数のステーションのうちイエローステーションなどが備える帯電ローラ23に帯電電圧を供給する。電圧発生回路PRI2は複数のステーションのうちブラックステーションが備える帯電ローラ23にプロセス電圧(帯電電圧)を供給する。検知回路300は、イエローステーションなどが備える帯電ローラ23に流れるプロセス電流(帯電電流)を検知する。ローパスフィルタ305は所定以上の周波数を有する出力値を低減する。たとえば、ローパスフィルタ305は電圧発生回路PRI1で使用されている第1駆動周波数に起因して発生するノイズと電圧発生回路PRI2で使用されている第2駆動周波数に起因して発生するノイズを帯電電流から低減する。調整部55は、電圧発生回路PRI1で使用されている第1駆動周波数と電圧発生回路PRI2で使用されている第2駆動周波数とによって発生する出力値(うなり)がローパスフィルタ305によって除去されるように第1駆動周波数と第2駆動周波数とのうち少なくとも一方を調整する。これにより、2つの電源、つまり電圧発生回路PRI1、PRI2によって発生するうなりの影響が低減する。なお、プロセス電圧は現像スリーブに印加される現像電圧や転写ローラに印加される転写電圧であってもよい。同様に、プロセス電流は現像スリーブに流れる現像電流や転写ローラに流れる転写電流であってもよい。
Claims (24)
- 回転駆動される感光体と、前記感光体を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段により帯電した感光体に光を照射して静電潜像を形成する光照射手段とを有し、それぞれ異なる色のトナー画像を前記感光体に形成する複数の画像形成手段と、
前記複数の画像形成手段のうち第1画像形成手段が備える前記帯電手段に帯電電圧を供給する第1電圧発生手段と、
前記複数の画像形成手段のうち第2画像形成手段が備える前記帯電手段に帯電電圧を供給する第2電圧発生手段と、
前記第1画像形成手段が備える前記帯電手段に流れる帯電電流を検知する検知手段と、
所定以上の周波数を有する出力値を低減するフィルタ手段と、
前記第1電圧発生手段で使用されている第1駆動周波数と前記第2電圧発生手段で使用されている第2駆動周波数とによって発生する出力値が前記フィルタ手段によって除去されるように前記第1駆動周波数と前記第2駆動周波数とのうち少なくとも一方を調整する調整手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記所定以上の周波数を有する出力値は、前記第1電圧発生手段で使用されている第1駆動周波数に起因して発生するノイズと、前記第2電圧発生手段で使用されている第2駆動周波数に起因して発生するノイズとのうち少なくとも一方であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記第1電圧発生手段で使用されている前記第1駆動周波数と前記第2電圧発生手段で使用されている前記第2駆動周波数とによって発生する出力値は、前記第1駆動周波数と前記第2駆動周波数との差分の周波数となるうなりであることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 前記感光体に静電潜像を書き出したタイミングから前記感光体により搬送された前記静電潜像が前記帯電手段と対向する位置に到達するタイミングまでの時間である到達時間を前記帯電電流の検知結果に基づき計時する計時手段をさらに有することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記到達時間に基づき色ずれ補正を実行する補正手段をさらに有することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記感光体を搭載したカートリッジが前記画像形成装置に装着されているかどうかを前記到達時間の計時結果に基づき判定する判定手段をさらに有することを特徴とする請求項4または5に記載の画像形成装置。
- 前記判定手段は、所定時間が経過しても前記静電潜像にともなう前記帯電電流の変化を検知できないときに前記カートリッジが前記画像形成装置に装着されていないと判定することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記第1電圧発生手段は第1スイッチング手段を有し、前記第1駆動周波数は、前記第1スイッチング手段に供給される駆動信号の周波数であることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記第2電圧発生手段は第2スイッチング手段を有し、前記第2駆動周波数は、前記第2スイッチング手段に供給される駆動信号の周波数であることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記静電潜像は一定の周期で形成され、
前記フィルタ手段は、前記一定の周期の逆数である周波数を有する信号成分を通過させるようにカットオフ周波数が設定されている請求項1ないし9のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記フィルタ手段はローパスフィルタであり、
前記調整手段は、前記ローパスフィルタのカットオフ周波数よりも前記第1電圧発生手段で使用されている前記第1駆動周波数と前記第2電圧発生手段で使用されている前記第2駆動周波数とによって発生する前記出力値であるうなりの周波数が高くなるように、前記第1駆動周波数と前記第2駆動周波数とのうち少なくとも一方を調整することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。 - 前記第1電圧発生手段は、前記複数の画像形成手段のうち前記第2画像形成手段に加え、第3画像形成手段および第4画像形成手段にも帯電電圧を供給することを特徴とする請求項1ないし11のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記検知手段は前記複数の画像形成手段に対して共通に設けられていることを特徴とする請求項1ないし12のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 回転駆動される感光体と、前記感光体の周囲に配置され前記感光体に作用するプロセス手段とを有し、それぞれ異なる色のトナー画像を形成する複数の画像形成手段と、
前記複数の画像形成手段のうち第1画像形成手段が備える前記プロセス手段にプロセス電圧を供給する第1電圧発生手段と、
前記複数の画像形成手段のうち第2画像形成手段が備える前記プロセス手段にプロセス電圧を供給する第2電圧発生手段と、
前記第1画像形成手段が備える前記プロセス手段に流れるプロセス電流を検知する検知手段と、
所定以上の周波数を有する出力値を低減するフィルタ手段と、
前記第1電圧発生手段で使用されている第1駆動周波数と前記第2電圧発生手段で使用されている第2駆動周波数とによって発生する出力値が前記フィルタ手段によって除去されるように前記第1駆動周波数と前記第2駆動周波数とのうち少なくとも一方を調整する調整手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記プロセス手段は、前記感光体を帯電する帯電手段、静電潜像をトナー画像として現像する現像手段および前記トナー画像を被転写体に転写する転写手段のいずれかであることを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。
- 前記所定以上の周波数を有する出力値は、前記第1電圧発生手段で使用されている第1駆動周波数に起因して発生するノイズと、前記第2電圧発生手段で使用されている第2駆動周波数に起因して発生するノイズとのうち少なくとも一方であることを特徴とする請求項14または15に記載の画像形成装置。
- 前記第1電圧発生手段で使用されている前記第1駆動周波数と前記第2電圧発生手段で使用されている前記第2駆動周波数とによって発生する出力値は、前記第1駆動周波数と前記第2駆動周波数との差分の周波数となるうなりであることを特徴とする請求項14ないし16のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記感光体に静電潜像を書き出したタイミングから前記感光体により搬送された前記静電潜像が前記プロセス手段と対向する位置に到達するタイミングまでの時間である到達時間を前記プロセス電流の検知結果に基づき計時する計時手段をさらに有することを特徴とする請求項14ないし17のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記到達時間に基づき色ずれ補正を実行する補正手段をさらに有することを特徴とする請求項18に記載の画像形成装置。
- 前記感光体を搭載したカートリッジが前記画像形成装置に装着されているかどうかを前記到達時間の計時結果に基づき判定する判定手段をさらに有することを特徴とする請求項18または19に記載の画像形成装置。
- 前記判定手段は、所定時間が経過しても前記静電潜像にともなう前記プロセス電流の変化を検知できないときに前記カートリッジが前記画像形成装置に装着されていないと判定することを特徴とする請求項20に記載の画像形成装置。
- 前記プロセス手段は一定の周期で静電潜像を形成するように構成されており、
前記フィルタ手段は、前記一定の周期の逆数である周波数を有する信号成分を通過させるようにカットオフ周波数が設定されている請求項14ないし21のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記フィルタ手段はローパスフィルタであり、
前記調整手段は、前記ローパスフィルタのカットオフ周波数よりも前記第1電圧発生手段で使用されている前記第1駆動周波数と前記第2電圧発生手段で使用されている前記第2駆動周波数とによって発生する前記出力値であるうなりの周波数が高くなるように、前記第1駆動周波数と前記第2駆動周波数とのうち少なくとも一方を調整することを特徴とする請求項22に記載の画像形成装置。 - 前記検知手段は前記複数の画像形成手段に対して共通に設けられていることを特徴とする請求項14ないし23のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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