JP2018005036A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
ラム表面の電位と、帯電ローラに印加される電圧との関係式が予め記憶されている。そして、この放電開始電圧を求めることで、感光ドラム表面の電位を測定し、この測定値に基づいて、帯電ローラに印加されるべき電圧を変化させている。
現像剤像が形成される前記像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電する帯電部材と、
帯電した前記像担持体を露光することで、前記像担持体に静電潜像を形成する露光装置と、
前記像担持体の電位を測定するための測定部材と、
前記測定部材によって測定された測定値に基づいて、前記像担持体の表面の電位が目標値となるように、前記帯電部材に印加される電圧と、前記露光装置の露光量の少なくともいずれか1つを制御する制御部と、を有する画像形成装置において、
前記制御部は、
帯電された前記像担持体を所定の露光量で露光するように前記露光装置の動作を制御し、
前記像担持体が前記所定の露光量で露光された後の前記目標値と前記測定値との差を、前記測定部材に起因する誤差として、前記測定部材に起因する誤差に基づいて前記測定値を補正し、
補正された前記測定値に基づいて、前記像担持体の表面電位が目標値となるように、前記帯電部材に印加される電圧と、前記露光装置の露光量の少なくともいずれか1つを制御することを特徴とする。
<(1)画像形成装置の構成及び画像形成プロセス>
図2は、実施例1に係る画像形成装置Aの概略図である。本実施例では、この画像形成装置Aは、電子写真方式のレーザービームプリンターである。この画像形成装置Aに対してパソコンや画像読取装置などの外部ホスト装置を接続することにより、画像情報を画像形成装置Aに送り、画像形成装置Aは画像を形成する。
に記憶された関係と、感光ドラム1の回転数などとに基づいて、カートリッジの劣化度を取得する。
次に、画像形成に用いられる部材について詳細に説明する。
<(a)感光ドラム1、帯電ローラ2、スキャナ3、転写ローラ5>
本実施例において、感光ドラム1は、剛体であり、直径30mmのアルミシリンダの外周面に、抵抗層と下引き層と電荷発生層と電荷輸送層をディッピング塗工法で順次塗布することで構成される。ここで、本実施例において、電荷輸送層の膜厚は25μmである。
ーラ5を介して感光ドラム1に印加される。また、本実施例において、転写電流検知回路5bは、転写電圧印加回路5aから感光ドラム1に電圧が印加された際に、感光ドラム1に流れる電流値を検知する回路である。
次に、感光ドラム1の表面電位を検知する手段について詳しく説明する。本実施例では、転写ローラ5を介して感光ドラム1の表面電位を測定するプロセスを採用している。本実施例では、転写ローラ5に印加される転写電圧の値と、転写ローラ5を介して感光ドラム1に流れる転写電流値を検出・比較することにより、感光ドラム1の表面電位を検知する。ただし、感光ドラム1の表面電位を検知する方法は、必ずしもこれに限られることはない。
VL=(V1+V2)/2 …式(1)
従来、転写ローラ5を製造する際に、転写ローラ5における基層に気泡が生じる場合や、転写ローラ5にトナーや紙粉などが付着する場合がある。これにより、転写ローラ5の表面に凸凹が生じ、感光ドラム1の表面電位の測定結果に誤差が生じる可能性がある。そのため、感光ドラム1の表面電位の測定結果を補正することが必要となる。
図5は、感光ドラム1が新品状態である場合において、スキャナ3の露光量と、感光ドラム1の表面電位との関係を示した図である。帯電ローラ2に印加される電圧を同様に制御して、複数の感光ドラム1を帯電した場合、図5に示すように、スキャナ3によって露光された後の感光ドラム1の表面電位はばらついてしまう。このようなバラツキは、画像形成装置Aの装置本体100における高圧回路の公差や、感光ドラム1の個体差などによって生じる。図5に示すように、感光ドラム1の暗部電位VD(露光されない部分の電位)には、±60Vのバラツキがある。
図1は、本実施例における画像形成動作の流れを示すフローチャートである。本実施例では、感光ドラム1に形成された基準表面電位1から、感光ドラム1の表面電位の測定値を補正することで、感光ドラム1の暗部電位VDを所望にしている。以下に、図1を用いて、本実施例における画像形成動作の流れを説明する。
S1001:制御部Sが、記憶部としてのメモリ50に記憶されたプログラムを実行することで、カートリッジに備えられているメモリ50の情報を取得する。例えば、制御部Sがメモリ50に記憶されたプログラムを実行することで、メモリ50から、感光ドラム1の総回転数を取得する。
がメモリ50に記憶されたプログラムを実行することで、感光ドラム1の表面電位の測定値と、感光ドラム1の表面電位の目標値との差を導き出す。そして、この感光ドラム1の表面電位の測定値と、感光ドラム1の表面電位の目標値との差を、転写ローラ5に起因する測定値の誤差と見なしている。この誤差を補正量として、感光ドラム1の表面電位の測定値を補正する。
装置Aはプリント動作を実行する。具体的には、制御部Sが、現像装置や転写ローラ5や定着装置6などの動作を制御することで、記録媒体Pに画像が形成される。
S1009:プリント動作の終了後、S1007で求められた初期の帯電量と、S1001で取得された情報(例えば、感光ドラム1の回転数)などはメモリ50に記憶される。
S1010:画像形成装置A内の機器の動作を制御部Sが制御することで、プリントジョブが終了する。
S1013:プリント動作の終了後、S1001で取得された情報(例えば、感光ドラム1の回転数)がメモリ50に保存される。
S1014:画像形成装置A内の機器の動作を制御部Sが制御することで、プリントジョブが終了する。
実施例1の効果を説明するために比較例1について説明する。図8は、比較例1における画像形成動作の流れを示すフローチャートである。比較例1では、実施例1とは異なり、感光ドラム1の表面電位を測定する際に測定値を補正しない。
S1100:実施例1におけるS1000と同様に、プリントジョブがスタートする。
S1101:実施例1におけるS1001と同様に、制御部Sがメモリ50に記憶されるプログラムを実行することで、カートリッジの使用状況が取得される。
S1103:実施例1におけるS1008と同様に、プリント動作を開始する。
S1104:実施例1におけるS1009と同様に、プリント動作の終了後に、感光ド
ラム1の使用状況がメモリ50に保存される。
S1105:実施例1におけるS1010と同様に、プリントジョブが終了する。
実施例1において、カートリッジが長期間使用された後における暗部電位VDの値について考える。本実施例における感光ドラム1の表面電位の測定値の誤差は、上述したように±10Vだけばらつく。そして、カートリッジが長期間使用された後において、感光ドラム1の膜厚が薄くなることで、感光ドラム1の表面電位の測定値の誤差がさらに±10Vばらつくとする。この場合、感光ドラム1の暗部電位VDの値は、合計して±20Vだけばらつくこととなる。
次に、実施例2について説明する。実施例2では、実施例1と異なり、カートリッジの使用を開始したときから、カートリッジが寿命に達するまで、感光ドラム1における暗部電位VDと明部電位VLとを所望の値にすることができる。ここで、実施例2において、実施例1と同一の機能を有する部分については、同一の符号を付すことでその説明を省略する。
本実施例の構成について詳細に説明する。
<(a)基準表面電位>
本実施例では、実施例1と同様に、感光ドラム1の使用開始時(カートリッジが新品状態であるとき)に、基準表面電位1に基づいて、感光ドラム1の表面電位の値を補正する。これに加えて、本実施例では、感光ドラム1における明部電位VLも安定させることができる。
図7は、本実施例における画像形成動作の流れを示すフローチャートである。本実施例では、感光ドラム1の表面電位を基準表面電位2にすることで、感光ドラム1の表面電位の測定値を補正する。これにより、感光ドラム1において、明部電位VLと暗部電位VDとを所望の値にすることができる。
S2001:実施例1におけるS1001と同様に、制御部Sがメモリ50に記憶されるプログラムを実行することで、カートリッジの使用状況が取得される。
S2002:実施例1におけるS1002と同様に、制御部Sがメモリ50に記憶されたプログラムを実行することで、カートリッジが新品、または、カートリッジが新品に近い状態であるか否かの情報を取得する。カートリッジが新品状態であると判断された場合S2003に進み、カートリッジが新品状態でないと判断された場合S2011に進む。
S2004:実施例1におけるS1004と同様に、転写ローラ5は、感光ドラム1の表面電位を測定する。
正量1に基づいて、感光ドラム1の明部電位VLと暗部電位VDの測定値を補正する。具体的には、まず、転写ローラ5によって、感光ドラム1における明部電位VLと暗部電位VDとが測定される。そして、転写ローラ5によって測定された感光ドラム1の表面電位に測定値から、S2005で求めた補正値を加算・減算することで、明部電位VLと暗部電位VDの測定値を補正する。これにより、精度よく、感光ドラム1の表面電位を測定することができる。また、その補正された明部電位VLおよび暗部電位VDの測定値と、帯電ローラ2に印加されるバイアスと、スキャナ3の露光量との関係が導き出される。そして、この明部電位VLおよび暗部電位VDの測定値と、帯電ローラ2に印加されるバイアスと、スキャナ3の露光量との関係はメモリ50に保存される。なお、本実施例では、暗部電位は、帯電ローラ2に印加されるバイアスのみによって決定される。
S2009:プリント動作の終了後、S2006で求められた情報(明部電位VLおよび暗部電位VDの測定値と、帯電ローラ2に印加されるバイアスと、スキャナ3の露光量との関係)がメモリ50に記憶される。また、プリント動作の終了後、S2001で取得された情報(例えば、感光ドラム1の回転数)などがメモリ50に記憶される。
S2010:画像形成装置A内の機器の動作を制御部Sが制御することで、プリントジョブが終了する。
。具体的には、メモリ50には、感光ドラム1の表面電位と、帯電ローラ2に印加されるバイアスと、スキャナ3の露光量との対応関係が記憶されている。そして、この対応関係に基づいて、帯電ローラ2に印加されるバイアスと、スキャナ3の露光量とが決定される。
S2013:実施例1におけるS1004と同様に、転写ローラ5は、感光ドラム1の表面電位を測定する。
S2016:S2015における測定結果と、メモリ50に保存されている情報(S2006で取得された対応関係や、感光ドラム1の使用状況など)に基づいて、感光ドラム1における明部電位VLを所望の値にする。具体的には、実施例1におけるS1007と同様に、補正された感光ドラム1の明部電位VLの測定値に基づいて、帯電ローラ2の感光ドラム1への帯電量と、スキャナ3の感光ドラム1への露光量とを導出する。そして、導き出された露光量と帯電量で、感光ドラム1が帯電・露光される。これにより、感光ドラム1における明部電位VLが所望の値となる。
S2018:実施例1におけるS1009と同様に、プリント動作の終了後、S2007で求められた初期の露光量と、S2001で取得された情報(例えば、感光ドラム1の回転数)などがメモリ50に記憶される。
S2019:画像形成装置A内の機器の動作を制御部Sが制御することで、プリントジョブが終了する。
実施例2の効果を説明するために、比較例1について説明する。比較例2では、実施例2とは異なり、カートリッジの使用開始時に、感光ドラム1の表面電位を基準表面電位1にせず、暗部電位VDについても補正しない。所定のタイミングにおける暗部電位VDを基準電位とし、感光ドラム1の表面電位を補正する。ここで、図10は、比較例2における画像形成動作の流れを示すフローチャートである。
S2101:実施例1におけるS1001と同様に、制御部Sがメモリ50に記憶されるプログラムを実行することで、カートリッジの使用状況が取得される。
S2102:メモリ50に保存されている情報に基づいて、感光ドラム1の基準電位を導出する。ここで、比較例2では、実施例2とは異なり、基準電位は、転写ローラ5に起因する誤差以外の誤差が微小になるような電位ではない。
S2104:実施例1におけるS1004と同様に、転写ローラ5は、感光ドラム1の表面電位を測定する。
S2109:S2101で取得された情報(例えば、感光ドラム1の回転数)などがメモリ50に記憶される。
S2110:画像形成装置A内の機器の動作を制御部Sが制御することで、プリントジョブが終了する。
実施例2において、カートリッジが長期間使用された後における暗部電位VDの値について考える。本実施例における感光ドラム1の表面電位の測定値の誤差は、上述したように±10Vだけばらつく。そして、カートリッジが長期間使用された後において、感光ドラム1の膜厚が薄くなることで、感光ドラム1の表面電位の測定値の誤差がさらに±10Vばらつくとする。この場合、感光ドラム1の暗部電位VDの値は、合計して±20Vだけばらつくこととなる。一方、感光ドラム1の明部電位VLの値も、同様に、合計して±20Vだけばらつくこととなる。
する誤差を引くことで、感光ドラム1の表面電位の測定値を補正しているが、必ずしもこれに限られない。例えば、感光ドラム1の表面電位の測定値と、転写ローラ5に起因する誤差とを用いて、テーブルによって、感光ドラム1の表面電位の測定値を補正してもよい。
また、各実施例において、カートリッジの劣化度は、感光ドラム1の回転数などから求めなくてもよい。カートリッジの劣化度を取得することができれば、カートリッジの劣化度を取得する方法は特に限定されない。
Claims (12)
- 現像剤像が形成される前記像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電する帯電部材と、
帯電した前記像担持体を露光することで、前記像担持体に静電潜像を形成する露光装置と、
前記像担持体の電位を測定するための測定部材と、
前記測定部材によって測定された測定値に基づいて、前記像担持体の表面の電位が目標値となるように、前記帯電部材に印加される電圧と、前記露光装置の露光量の少なくともいずれか1つを制御する制御部と、を有する画像形成装置において、
前記制御部は、
帯電された前記像担持体を所定の露光量で露光するように前記露光装置の動作を制御し、
前記像担持体が前記所定の露光量で露光された後の前記目標値と前記測定値との差を、前記測定部材に起因する誤差として、前記測定部材に起因する誤差に基づいて前記測定値を補正し、
補正された前記測定値に基づいて、前記像担持体の表面電位が目標値となるように、前記帯電部材に印加される電圧と、前記露光装置の露光量の少なくともいずれか1つを制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記所定の露光量は、前記測定部材に起因しない前記測定値の誤差が、画像形成時における前記測定部材に起因しない前記測定値の誤差よりも小さくなる露光量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。
- 前記所定の露光量は、前記画像形成時に前記露光装置が前記像担持体を露光する露光量よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、前記測定部材に起因する誤差を前記測定値から引くことで、前記測定値を補正することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記像担持体と前記帯電部材は、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジに設けられており、
情報を記憶するための記憶部を有し、
前記制御部は、
前記プロセスカートリッジの使用状況に基づいて、前記プロセスカートリッジの劣化度を取得し、
前記プロセスカートリッジの劣化度が閾値以下である場合には、
前記測定部材に起因する誤差を取得し、前記測定部材に起因する誤差に基づいて前記測定値を補正するとともに、前記測定部材に起因する誤差を前記記憶部に記憶させ、
補正された前記測定値に基づいて、前記像担持体上における現像剤像が形成されない非画像形成部の電位が目標値となるように、前記帯電部材に印加される電圧と、前記露光装置の露光量の少なくともいずれか1つを制御し、
前記プロセスカートリッジの劣化度が閾値より大きい場合には、
前記記憶部に記憶させた前記測定部材に起因する誤差に基づいて前記測定値を補正し、
補正された前記測定値に基づいて、前記非画像形成部の電位が目標値となるように、前記帯電部材に印加される電圧と、前記露光装置の露光量の少なくともいずれか1つを制御することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記露光量は、第1露光量と第2露光量とを有し、
前記第1露光量は、前記プロセスカートリッジの劣化度が閾値以下である場合に、前記
測定部材に起因しない前記測定値の誤差が、画像形成時における前記測定部材に起因しない前記測定値の誤差よりも小さくなる露光量であり、
前記第2露光量は、前記プロセスカートリッジの劣化度が閾値より大きい場合に、前記測定部材に起因しない前記測定値の誤差が、画像形成時における前記測定部材に起因しない前記測定値の誤差よりも小さくなる露光量であり、
前記制御部は、
前記プロセスカートリッジの使用状況に基づいて、前記プロセスカートリッジの劣化度を取得し、
前記プロセスカートリッジの劣化度が閾値以下である場合には、
前記第1露光量で前記像担持体が露光されるように前記露光装置の動作を制御し、
前記像担持体が前記第1露光量で露光された後の前記目標値と前記測定値との差を、前記測定部材に起因する第1誤差として、前記第1誤差に基づいて前記測定値を補正するとともに、前記第1誤差を前記記憶部に記憶させ、
補正された前記測定値に基づいて、前記像担持体上における現像剤像が形成される画像形成部と前記非画像形成部の電位が目標値となるように、前記帯電部材に印加される電圧と、前記露光装置の露光量の少なくともいずれか1つを制御し、
前記プロセスカートリッジの劣化度が閾値よりも大きい場合には、
前記第2露光量で前記像担持体が露光されるように前記露光装置の動作を制御し、
前記像担持体が前記第2露光量で露光された後の前記目標値と前記測定値との差を、前記測定部材に起因する第2誤差として、前記第2誤差に基づいて前記測定値を補正し、
前記記憶部に記憶された前記第1誤差を用いて補正された前記測定値に基づいて、前記非画像形成部の電位が目標値となるように、前記帯電部材に印加される電圧と、前記露光装置の露光量の少なくともいずれか1つを制御し、
前記第2誤差を用いて補正された前記測定値に基づいて、前記画像形成部の電位が目標値となるように、前記帯電部材に印加される電圧と、前記露光装置の露光量の少なくともいずれか1つを制御することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 - 前記像担持体は感光ドラムであり、
前記記憶部には、前記感光ドラムの回転数と、前記感光ドラムの回転時間と、前記帯電部材が前記感光ドラムを帯電した時間と、現像剤の使用量の少なくともいずれか1つと、前記プロセスカートリッジの劣化度との第1関係が記憶されており、
前記制御部は、前記感光ドラムの回転数と、前記感光ドラムの回転時間と、前記帯電部材が前記感光ドラムを帯電した時間と、現像剤の使用量の少なくともいずれか1つと、前記第1関係とに基づいて、前記プロセスカートリッジの劣化度を取得することを特徴とする請求項5または6に記載の画像形成装置。 - 情報を記憶するための記憶部を有し、
前記記憶部には、前記像担持体表面の電位の目標値と、前記帯電部材に印加される電圧と、前記像担持体表面の電位の前記測定値との第2関係が記憶されており、
前記制御部は、前記測定値と前記第2関係に基づいて、前記像担持体の表面の電位が目標値となるように、前記帯電部材に印加される電圧を所定の電圧に制御することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記測定部材は、前記像担持体に形成された現像剤像を記録媒体に転写させるための転写部材でもあることを特徴とする請求項1または8に記載の画像形成装置。
- 前記測定部材は、前記像担持体に形成された現像剤像を記録媒体に転写させるための転写ローラでもあることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 情報を記憶するための記憶部を有し、
前記記憶部には、前記測定部材と前記像担持体との間で放電が生じ始める放電開始電圧と、前記像担持体表面の電位との第3関係が記憶されており、
前記測定部材は、前記第3関係と前記放電開始電圧とに基づいて、前記像担持体表面の電位を測定することを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記帯電部材によって帯電された前記像担持体が露光されることで前記像担持体に静電潜像が形成され、
前記像担持体に形成された静電潜像は現像剤像として現像され、
前記像担持体上の現像剤像が記録媒体に転写されることで、記録媒体に画像が形成されることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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