JP4798388B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
図1及び図2において、本発明の実施形態に係る画像形成装置10の概要が示されている。画像形成装置10は、画像形成装置本体12を有し、この画像形成装置本体12内に像形成手段14が搭載され、この画像形成装置本体12の上部に後述する排出部16が設けられていると共に、この画像形成装置本体12の下部に例えば2段の給紙ユニット18a,18bが配置されている。さらに、画像形成装置本体12の下方には、オプションとして着脱装着される2段の給紙ユニット18c,18dが配置されている。
つまり、画像形成装置10は、コンピュータとしての機能を含み、記憶媒体78又は通信装置72を介して受け入れたプログラムを実行することにより、印刷などの処理を行う。
図3において、像保持体44、帯電部材56及びその周辺の詳細が示されている。
像保持体44は、例えば円筒状の導電性支持体の表面を感光層45により被覆されたものであり、図示しない駆動部からの駆動力により回転する。
帯電情報検出部88は、例えば直流電源86とグランド(GND)との間に設けられ、CPU74(図2)によって実行されるプログラムに応じて、高圧給電部80が帯電部材56に対して供給する直流電流(Idc)を後述する時機(タイミング)に帯電情報として検出し、メモリ90に対して出力する。
変化量算出部98は、メモリ90が記憶する直流電流Idcと交流電流Iacの値とを組にしたデータを受け入れ、後述する交流電流Iacの変化に対する直流電流の変化量(傾き)を、帯電情報検出部88が連続して検出した2つの帯電情報を単位として算出し、算出した変化量を移動平均算出部100に対して出力する。
そして、振幅設定部92は、判定部102の判定結果に応じて暫定的に振幅を設定するための振幅設定信号を振幅変更部94に対して出力する。
図4は、振幅制御部93の構成を示すブロック図である。振幅制御部93は、変曲点検知部104、換算部106、移動平均算出部108、補正変曲点算出部110、補正制御部112、計数部114、サイクルカウンタ116及び層厚算出部118から構成される。
例えば、換算部106は、下式3を用いて、変曲点検知部104が検知した検知変曲点を基準変曲点に換算する。
例えば、補正変曲点算出部110は、下式4を用いて、移動平均算出部108が算出した結果から補正変曲点を算出する。
図6は、帯電制御装置82が変曲点を検知するために行う処理(S10)を示すフローチャートである。
図6に示すように、ステップ100(S100)において、振幅設定部92又は初期値設定部96は、暫定的な交流電流Iacの振幅を設定する。
ここで、変曲点検知部104は、例えば変曲点に対応する交流電流Iacの値を含む範囲で傾きを算出された交流電流Iacの平均値を、変曲点に対応する交流電流Iacの値とする。なお、変曲点に対応する交流電流Iacの値は、像保持体44の帯電量が飽和する点(帯電飽和点)に対応する。
なお、図7に示した傾きm1、m2は、それぞれM1=m1、M2=m2の関係になっている。
図8は、帯電制御装置82が適正な交流電流Iacの振幅を設定するために行う処理(S20)を示すフローチャートである。
図8に示すように、ステップ10(S10)において、帯電制御装置82は、図6に示したS10の処理を行い、変曲点を検知する。
例えば、移動平均算出部108によって5回分の移動平均を算出することが設定されている場合、CPU74は、画像形成装置10が設置された後に換算部106が換算した回数が5回に達したか否かを判定する。
図9は、振幅設定部92が設定する交流電流Iacの振幅を示すグラフである。
図9に示すように、交流電流Iac(又は交流電圧Vac)の振幅を大きくすると、直流電流Idc(又は像保持体44の表面電位)は、変曲点(飽和点)を有する変化をする。直流電流Idcの変曲点は、温度湿度センサ67が検出する温度及び湿度、層厚算出部118が算出する像保持体44の層厚、並びにサイクルカウンタ116がカウントする帯電部材56の回転数(抵抗値に相当)を変数とする関数f1で表される。
図11は、振幅制御部93の構成を示すブロック図である。振幅制御部93は、判定部120、閾値設定部122及び範囲設定部124から構成される。
帯電情報の変曲点に対応する交流電流Iacは、像保持体44の個体それぞれによってばらつきがある。図12に示すように、像保持体44の個体によるばらつきの分布は、時間の経過(像保持体44のサイクル数)に伴って変動する。つまり、時間が経過すると(像保持体44のサイクル数が増加すると)、帯電情報の変曲点に対応する交流電流Iacが異常であると判定されるべき領域が変化する。
なお、振幅変更部94が所定の時間間隔で交流電流Iacの振幅を変化させる場合、範囲設定部124が交流電流の振幅を変更する範囲を広げることは、変曲点検知部104が変曲点を検知するために行う処理を収束させるために設定される検知時間が長くなることになる。
例えば、変曲点に対応する交流電流Iacの値が、高温高湿の環境条件において点Aで示される値である場合、一定の閾値では異常でないと判定される。一方、変曲点に対応する交流電流Iacの値が、低温低湿の環境条件において点Bで示される値である場合、一定の閾値では異常であると判定される。
44 像保持体
56 帯電部材
66 制御ユニット
67 温度湿度センサ
74 CPU
76 メモリ
80 高圧給電部
82 帯電制御装置
84 交流電源
86 直流電源
88 帯電情報検出部
90 メモリ
91 振幅制御部
92 振幅設定部
93 振幅制御部
94 振幅変更部
96 初期値設定部
97 異常判定部
98 変化量算出部
100 移動平均算出部
102 判定部
104 変曲点検知部
106 換算部
108 移動平均算出部
110 補正変曲点算出部
112 補正制御部
114 計数部
116 サイクルカウンタ
118 層厚算出部
120 判定部
122 閾値設定部
124 範囲設定部
Claims (13)
- 被覆層により被覆され、回転する像保持体と、
この像保持体に接触して前記像保持体を帯電させる帯電部材と、
この帯電部材に対し、交流電流を直流電流に重畳した電力を供給する給電部と、
この給電部が前記帯電部材に供給する交流電流又は交流電圧の振幅を変更可能な振幅変更部と、
この振幅変更部により変更される交流電流又は交流電圧の振幅に応じて変化する、前記像保持体の帯電量に対応する帯電情報を検出する帯電情報検出手段と、
前記帯電情報検出手段が検出する帯電情報の変化量が急変する変曲点を検知する変曲点検知手段と、
前記像保持体及び前記帯電部材の環境条件及び状態のうち少なくともいずれかに対応する値を変動値として検出する変動値検出手段と、
この変動値検出手段の検出結果に基づいて、前記変曲点検知手段が検知した変曲点を補正して補正変曲点を算出する補正変曲点算出手段と、
この補正変曲点算出手段が算出した補正変曲点から定まる交流電流又は交流電圧の振幅に対し、前記変動値検出手段の検出結果に基づいて定まる増加量だけ振幅を増加させ、前記給電部が前記帯電部材に供給する交流電流又は交流電圧の振幅を設定する振幅設定部と、
前記帯電部材により帯電された前記像保持体に潜像を書き込む光書込み装置と、
この光書込み装置が書き込んだ潜像を現像剤により可視化する現像装置と、
この現像装置が可視化した現像剤像を用紙に転写する転写装置と
を有する画像形成装置。 - 前記変曲点検知手段は、前記転写装置が所定数の用紙に現像剤像を転写した場合、又は前記像保持体が所定数の回転をした場合に、変曲点を検知する請求項1記載の画像形成装置。
- 前記変曲点検知手段が変曲点を検知した回数を計数する計数部をさらに有し、前記振幅設定部は、前記計数部の計数結果に基づいて、交流電流又は交流電圧の振幅を設定する請求項1又は2記載の画像形成装置。
- 前記変曲点検知手段が検知した変曲点を、前記変動値検出手段が検出した変動値がそれぞれ所定の基準値である場合に前記変曲点検知手段が検知する変曲点に換算する換算手段をさらに有し、前記補正変曲点算出手段は、前記換算手段が換算した変曲点に基づいて補正変曲点を算出する請求項1乃至3いずれか記載の画像形成装置。
- 前記換算手段の換算結果、及び前記変動値検出手段の検出結果に基づいて、前記変曲点検知手段が変曲点を検知するために前記振幅変更部が変更する交流電流又は交流電圧の振幅の初期値を設定する初期値設定手段をさらに有する請求項4記載の画像形成装置。
- 前記換算手段が換算した所定回数分の換算結果を記憶する記憶手段と、この記憶手段が記憶する換算結果の移動平均を算出する移動平均算出手段とをさらに有し、前記補正変曲点算出手段は、前記移動平均算出手段の算出結果に基づいて補正変曲点を算出する請求項4又は5記載の画像形成装置。
- 前記被覆層が所定の摩耗をしたことに対応する値を前記変動値検出手段が変動値として検出した場合に、前記変曲点検知手段が変曲点を新たに検知することを止め、前記補正変曲点算出手段が前記移動平均算出手段の算出結果に基づいて補正変曲点を算出するよう制御する制御手段をさらに有する請求項6記載の画像形成装置。
- 前記振幅設定部は、前記変動値検出手段の検出結果に基づいて交流電流又は交流電圧の振幅を設定する請求項1乃至7いずれか記載の画像形成装置。
- 前記補正変曲点算出手段は、前記転写装置が現像剤像を用紙に転写するごとに、前記帯電部材が前記像保持体を帯電させる前に補正変曲点を算出する請求項1乃至8いずれか記載の画像形成装置。
- 前記振幅設定部は、前記転写装置が現像剤像を用紙に転写するごとに、前記帯電部材が前記像保持体を帯電させる前に交流電流又は交流電圧の振幅を設定する請求項9記載の画像形成装置。
- 前記転写装置が現像剤像を複数の用紙に連続して転写する場合、現像剤像を転写した用紙が所定数に達したとき、又は前記変動値検出手段が所定値以上の変動値を検出したときに、前記補正変曲点算出手段は補正変曲点を算出し、前記振幅設定部は交流電流又は交流電圧の振幅を設定する請求項1乃至8いずれか記載の画像形成装置。
- 前記変曲点検知手段が検知した変曲点が異常であるか否かを閾値に基づいて判定する判定手段と、この判定手段が判定をするための閾値を、前記変動値検出手段の検出結果に基づいて設定する閾値設定手段と、前記変曲点検知手段が変曲点を検知するために、前記振幅変更部が交流電流又は交流電圧の振幅を変更する範囲を前記変動値検出手段の検出結果に基づいて設定する範囲設定手段とをさらに有する請求項1乃至11いずれか記載の画像形成装置。
- 前記変曲点検知手段が検知した変曲点が異常であることを前記判定手段が判定した場合、前記振幅設定部は、前記閾値設定手段が設定する閾値に基づいて交流電流又は交流電圧の振幅を設定する請求項12記載の画像形成装置。
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