JP4826246B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、例えば電子写真方式を利用した画像形成装置等に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system, for example.
電子写真方式を用いたデジタル複写機、プリンタ等の画像形成装置では、一般に、一定速度で回転する感光体ドラムの表面が帯電装置によって一様に帯電された後、画像情報に基づいて制御されたレーザ光が走査露光され、静電潜像が形成される。感光体ドラム上に形成された静電潜像は、現像装置により現像され、現像されたトナー像は記録紙上に静電転写される。そして、定着装置によってトナー像が記録紙に定着され、プリント画像が形成される。 In an image forming apparatus such as a digital copying machine or a printer using an electrophotographic method, generally, the surface of a photosensitive drum rotating at a constant speed is uniformly charged by a charging device and then controlled based on image information. Laser light is scanned and exposed to form an electrostatic latent image. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum is developed by a developing device, and the developed toner image is electrostatically transferred onto the recording paper. Then, the toner image is fixed on the recording paper by the fixing device, and a print image is formed.
近年、感光体ドラムの表面を一様に帯電する帯電装置として、従来のスコロトロンに代わって、例えば接触帯電部材としての帯電ロールを用いた接触帯電装置が多用されている。帯電ロールを用いた接触帯電装置は、芯金の周囲に導電性弾性層や導電性表面層が被覆された帯電ロールを、感光体ドラムの表面に接触するように配置した構成を有している。そして、帯電ロールに対して直流電圧または交流電圧を重畳させた直流電圧を印加することにより、感光体ドラムの表面を一様に帯電する。このような接触帯電装置は、印加する電圧を低く設定できることから、オゾンの発生が少なく、さらに高圧電源の小型化等が可能であるという利点を備えており、特に小型の画像形成装置に適している。
しかし、帯電ロールを構成する導電性弾性層や導電性表面層の抵抗値は、温度や湿度等の環境条件に応じて変化するという特性を有している。そのため、接触帯電装置において帯電ロールに印加する電圧は、環境条件に対応した設定とすることが必要となる。
In recent years, as a charging device for uniformly charging the surface of the photosensitive drum, a contact charging device using a charging roll as a contact charging member, for example, is widely used in place of the conventional scorotron. A contact charging device using a charging roll has a configuration in which a charging roll in which a conductive elastic layer or a conductive surface layer is coated around a cored bar is disposed so as to be in contact with the surface of the photosensitive drum. . The surface of the photosensitive drum is uniformly charged by applying a DC voltage or a DC voltage on which an AC voltage is superimposed on the charging roll. Since such a contact charging device can set the voltage to be applied low, it has the advantages that less ozone is generated and that the high-voltage power supply can be downsized, and is particularly suitable for a small-sized image forming apparatus. Yes.
However, the resistance value of the conductive elastic layer and the conductive surface layer constituting the charging roll has a characteristic that it changes according to environmental conditions such as temperature and humidity. Therefore, the voltage applied to the charging roll in the contact charging device needs to be set according to the environmental conditions.
そこで、従来より、接触帯電装置においては、温度や湿度等の環境条件に応じて帯電ロールに印加する電圧や電流を制御する技術が提案されている。例えば、非画像形成領域に対応したタイミングで、帯電電圧が一定となるように帯電ロールの印加電圧を最適化制御する画像形成装置において、帯電ロール近傍の環境条件を検出し、検出された環境条件が最適化制御を行なったときの環境条件と比較して所定量以上変化した場合に、最適化制御を再度行なうという技術が存在する(例えば、特許文献1参照)。
また、温度、湿度等の環境条件を検出し、検出された環境条件に応じて、帯電ロールに一定電圧を印加する定電圧制御と、帯電ロールに一定電流を印加する定電流制御とを切り替えるという技術が存在する(例えば、特許文献2参照)。
Therefore, conventionally, in the contact charging device, a technique for controlling the voltage and current applied to the charging roll according to environmental conditions such as temperature and humidity has been proposed. For example, in an image forming apparatus that optimizes and controls the applied voltage of the charging roll so that the charging voltage becomes constant at a timing corresponding to the non-image forming area, the environmental condition in the vicinity of the charging roll is detected, and the detected environmental condition There is a technique in which optimization control is performed again when it changes by a predetermined amount or more compared to the environmental conditions when optimization control is performed (see, for example, Patent Document 1).
In addition, it detects environmental conditions such as temperature and humidity, and switches between constant voltage control for applying a constant voltage to the charging roll and constant current control for applying a constant current to the charging roll in accordance with the detected environmental conditions. Technology exists (see, for example, Patent Document 2).
ところで、上記した特許文献1や特許文献2に記載された技術では、環境条件を検出する環境センサを接触帯電部材である帯電ロール近傍に設置している。このように、環境センサを帯電ロール近傍に設置できる構成においては、帯電ロール近傍での環境条件と環境センサの配置位置での環境条件とは、略同様であると見なすことができる。そのため、環境センサでの検出情報をそのまま用いることで、帯電ロールに印加する電圧や電流を帯電ロール近傍での環境条件に対応させて容易に制御することが可能である。 By the way, in the techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 2 described above, an environmental sensor that detects environmental conditions is installed in the vicinity of a charging roll that is a contact charging member. As described above, in the configuration in which the environmental sensor can be installed in the vicinity of the charging roll, the environmental condition in the vicinity of the charging roll and the environmental condition in the position where the environmental sensor is disposed can be regarded as substantially the same. Therefore, by using the detection information from the environmental sensor as it is, the voltage and current applied to the charging roll can be easily controlled in accordance with the environmental conditions in the vicinity of the charging roll.
しかしながら、画像形成装置の小型化を図ろうとした場合に、環境センサを帯電ロール近傍に設置するスペースを作り出すことが、装置の構成上容易でない場合がある。さらに、画像形成装置を安価なコストで製造しようとした場合等に、例えば1つの環境センサからの検出情報を用いて、複数の異なる構成要素の動作を制御する必要が生じる場合もある。その際にも、環境センサを帯電ロール近傍に設置できない状況が発生する。このように、環境センサを帯電ロール近傍に設置できない場合には、帯電ロール近傍での環境条件と環境センサが設置される位置での環境条件とは、異なるものとなる。特に、ウォームアップタイムの短縮化を図る場合には、画像形成装置の立ち上げ時における定着装置近傍での温度上昇は急激なものとなることから、帯電ロール近傍での環境条件と環境センサの設置位置での環境条件との乖離は大きくなり易い。
そのため、このような環境センサを帯電ロールから離隔した位置に設置した構成において、環境センサからの検出情報をそのまま用いて帯電ロールに印加する電圧や電流を制御すると、環境条件が急激に変動した際に、感光体ドラムの帯電電位を所定の範囲内に設定することが困難となる。
However, when trying to reduce the size of the image forming apparatus, it may be difficult to create a space for installing the environmental sensor in the vicinity of the charging roll due to the configuration of the apparatus. Furthermore, when an image forming apparatus is to be manufactured at a low cost, for example, it may be necessary to control the operation of a plurality of different components using detection information from one environmental sensor. Even in that case, a situation occurs in which the environmental sensor cannot be installed in the vicinity of the charging roll. As described above, when the environmental sensor cannot be installed in the vicinity of the charging roll, the environmental conditions in the vicinity of the charging roll and the environmental conditions at the position where the environmental sensor is installed are different. In particular, when shortening the warm-up time, the temperature rise near the fixing device at the start-up of the image forming device becomes abrupt. The deviation from the environmental conditions at the position tends to be large.
For this reason, in a configuration in which such an environmental sensor is installed at a position separated from the charging roll, if the voltage or current applied to the charging roll is controlled using the detection information from the environmental sensor as it is, the environmental conditions change rapidly. In addition, it becomes difficult to set the charging potential of the photosensitive drum within a predetermined range.
そこで本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、帯電部材周辺での環境条件の変動に対応させて、感光体ドラムの帯電電位を所定の範囲内に設定することにある。 Accordingly, the present invention has been made to solve the technical problems as described above, and an object of the present invention is to charge the photosensitive drum at a charging potential corresponding to a change in environmental conditions around the charging member. Is set within a predetermined range.
かかる目的のもと、本発明の画像形成装置は、記録材にトナー画像を形成する画像形成装置であって、静電潜像が形成される感光体と、感光体を帯電する帯電部材と、帯電部材に電力を供給する電源と、装置内部の環境値を検出する環境センサと、電源から帯電部材に供給する電流値または電圧値を、帯電部材周辺の環境値に対応させて設定する電源制御部とを備え、電源制御部は、環境センサにて検出される環境値と、予め設定された環境センサにて検出される環境値と帯電部材周辺での環境値との間の対応関係とを用いて、帯電部材周辺にて想定される環境想定値を算出し、かかる環境想定値に対応した電流値または電圧値を設定することを特徴としている。
ここでの「環境値」とは、温度や湿度等のように、環境に関する状態量が数値化されたものをいう。
For this purpose, the image forming apparatus of the present invention is an image forming apparatus for forming a toner image on a recording material, and includes a photoreceptor on which an electrostatic latent image is formed, a charging member for charging the photoreceptor, A power supply that supplies power to the charging member, an environmental sensor that detects the environmental value inside the device, and a power control that sets the current value or voltage value supplied from the power source to the charging member in accordance with the environmental value around the charging member The power supply control unit determines an environmental value detected by the environmental sensor and a correspondence relationship between the environmental value detected by the preset environmental sensor and the environmental value around the charging member. It is characterized in that an assumed environmental value assumed around the charging member is calculated and a current value or a voltage value corresponding to the assumed environmental value is set.
The “environmental value” here is a value obtained by quantifying environmental state quantities such as temperature and humidity.
ここで、電源制御部は、環境センサにて検出される環境値から、環境センサにて検出される環境値と帯電部材周辺での環境値との間で生じる差の最大値またはこの最大値に所定のマージンを加えた値を減算することにより、環境想定値を算出することを特徴とすることができる。また、電源制御部は、環境センサにて検出される環境値から、検出された環境値毎に環境センサにて検出される環境値と帯電部材周辺での環境値との間で生じる差またはこの差に所定のマージンを加えた値を減算することにより、環境想定値を算出することを特徴とすることができる。さらに、電源制御部は、環境センサにて検出された環境値と、予め設定された環境センサにて検出される環境値と帯電部材周辺での環境値との間の対応関係とを装置の立ち上げ時からの経過時間に対応付けておき、各経過時間での環境センサにて検出された環境値と上記した対応関係とを用いて、経過時間に対応した環境想定値を算出することを特徴とすることもできる。 Here, the power supply control unit changes the maximum value of the difference between the environmental value detected by the environmental sensor and the environmental value around the charging member from the environmental value detected by the environmental sensor, or the maximum value. It is possible to calculate an assumed environmental value by subtracting a value added with a predetermined margin. In addition, the power supply control unit determines, based on the environmental value detected by the environmental sensor, the difference generated between the environmental value detected by the environmental sensor and the environmental value around the charging member for each detected environmental value The estimated environment value can be calculated by subtracting a value obtained by adding a predetermined margin to the difference. Further, the power supply control unit determines the environmental value detected by the environmental sensor and the correspondence between the environmental value detected by the preset environmental sensor and the environmental value around the charging member. Assume that the estimated environmental value corresponding to the elapsed time is calculated by using the environmental value detected by the environmental sensor at each elapsed time and the above-described correspondence relationship in association with the elapsed time from the time of raising. It can also be.
また、予め設定された環境センサにて検出される環境値と帯電部材周辺での環境値との間の対応関係を記憶するメモリをさらに備え、電源制御部は、環境センサにて検出される環境値と、メモリに記憶された上記した対応関係とを用いて、帯電部材周辺の環境値を想定することを特徴とすることができる。さらに、電源制御部は、装置の立ち上げ時から所定時間以内にて、上記した環境想定値に対応した電流値または電圧値を設定し、所定時間経過後にて、環境センサで検出された環境値に対応した電流値または電圧値を設定することを特徴とすることもできる。
加えて、感光体が複数配設されるとともに、感光体に対応させた帯電部材が複数配設され、電源制御部は、環境センサにて検出される環境値と、複数の帯電部材それぞれに設定された環境センサにて検出される環境値と帯電部材周辺での環境値との間の対応関係とを用いて、帯電部材それぞれの周辺にて想定される環境想定値を算出することを特徴とすることもできる。また、電源制御部は、装置での画像形成動作前と、画像形成動作中に設定されるインターバルと、画像形成動作中とのいずれかにて、環境想定値に対応した電流値または電圧値を設定することを特徴とすることもできる。
The power control unit further includes a memory for storing a correspondence relationship between an environmental value detected by a preset environmental sensor and an environmental value around the charging member, and the power control unit includes an environment detected by the environmental sensor. An environmental value around the charging member can be assumed using the value and the above-described correspondence stored in the memory. Further, the power supply control unit sets a current value or a voltage value corresponding to the environmental assumed value within a predetermined time from the startup of the apparatus, and the environmental value detected by the environmental sensor after the predetermined time has elapsed. It is also possible to set a current value or a voltage value corresponding to.
In addition, a plurality of photoconductors are arranged, and a plurality of charging members corresponding to the photoconductors are arranged, and the power supply control unit sets the environmental value detected by the environment sensor and each of the plurality of charging members. Calculating an assumed environment value around each charging member using a correspondence relationship between the environment value detected by the environmental sensor and the environment value around the charging member. You can also In addition, the power supply control unit sets a current value or a voltage value corresponding to the assumed environmental value, either before the image forming operation in the apparatus, during the interval set during the image forming operation, or during the image forming operation. It can also be characterized by setting.
さらに、本発明を帯電装置として捉え、本発明の帯電装置は、被帯電部材を帯電する帯電部材と、帯電部材に電力を供給する電源と、環境値を検出する環境センサと、予め設定された環境センサにて検出される環境値と帯電部材周辺での環境値との間の対応関係を記憶するメモリと、電源から帯電部材に供給する電流値または電圧値を、帯電部材周辺の環境値に対応させて設定する電源制御部とを備え、電源制御部は、環境センサにて検出される環境値と、メモリに記憶された対応関係とを用いて、帯電部材周辺にて想定される環境想定値を算出し、環境想定値に対応した電流値または電圧値を設定することを特徴としている。 Further, the present invention is regarded as a charging device, and the charging device of the present invention is preset with a charging member that charges a member to be charged, a power source that supplies power to the charging member, and an environmental sensor that detects an environmental value. Memory that stores the correspondence between the environmental value detected by the environmental sensor and the environmental value around the charging member, and the current value or voltage value supplied from the power source to the charging member as the environmental value around the charging member A power control unit that sets correspondingly, and the power control unit uses the environmental value detected by the environmental sensor and the correspondence stored in the memory to assume the environment assumed around the charging member A value is calculated, and a current value or a voltage value corresponding to the assumed environmental value is set.
ここで、電源は、帯電部材に対して直流電圧に交流電圧が重畳された電圧波形の電力を供給するとともに、感光体への交流電流量が電源制御部により設定された所定値となるように交流電圧の出力電圧値を制御する定電流制御方式の電源であることを特徴とすることができる。また、帯電部材は、被帯電部材と接触しながら被帯電部材を帯電する接触帯電部材で構成されたことを特徴とすることもできる。 Here, the power supply supplies electric power having a voltage waveform in which an alternating voltage is superimposed on a direct current voltage to the charging member, and the alternating current is supplied to the photosensitive member so that the amount of alternating current to the photosensitive member becomes a predetermined value set by the power supply control unit. The power supply can be characterized by being a constant current control type power source that controls the output voltage value of the voltage. In addition, the charging member may be a contact charging member that charges the member to be charged while being in contact with the member to be charged.
本発明によれば、環境センサを帯電部材の近傍に設置することができない場合にも、感光体ドラムの帯電電位を所定の範囲内に設定することができる。それにより、帯電部材周辺での環境条件が急激に変動しても、高品質のプリント画像を安定して形成することが可能となる。 According to the present invention, even when the environmental sensor cannot be installed in the vicinity of the charging member, the charging potential of the photosensitive drum can be set within a predetermined range. As a result, even if environmental conditions around the charging member fluctuate rapidly, a high-quality print image can be stably formed.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[実施の形態1]
図1は本実施の形態が適用される画像形成装置の一例としてのデジタルカラープリンタ1の構成を示した図である。図1に示すデジタルカラープリンタ1は、所謂タンデム型であり、各色の画像データに対応して画像形成を行なう画像形成プロセス部20、画像形成プロセス部20を制御する制御部60、例えばパーソナルコンピュータ(PC)3や画像読取装置4に接続され、これらから受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理部(IPS:Image Processing System)22を含んで構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a digital color printer 1 as an example of an image forming apparatus to which the exemplary embodiment is applied. A digital color printer 1 shown in FIG. 1 is a so-called tandem type, and an image
画像形成プロセス部20は、一定の間隔を置いて並列的に配置される4つの画像形成ユニット30Y,30M,30C,30Kを備えている。画像形成ユニット30Y,30M,30C,30Kは、矢印A方向に回転しながら静電潜像が形成され、さらにトナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム31、感光体ドラム31の表面を所定電位で一様に帯電する接触帯電部材の一例としての帯電ロール32、感光体ドラム31上に形成された静電潜像を現像する現像器33Y,33M,33C,33K、転写後の感光体ドラム31表面を清掃するドラムクリーナ34を含んで構成されている。また、画像形成ユニット30Y,30M,30C,30Kのそれぞれの感光体ドラム31を露光するレーザ露光装置26が設けられている。
ここで、各画像形成ユニット30Y,30M,30C,30Kは、現像器33Y,33M,33C,33Kに収納されたトナーを除いて、略同様に構成されている。そして、画像形成ユニット30Y,30M,30C,30K各々では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像が形成される。
The image
Here, the
また、画像形成プロセス部20は、各画像形成ユニット30Y,30M,30C,30Kの感光体ドラム31にて形成された各色のトナー像が多重転写される中間転写ベルト41、各画像形成ユニット30Y,30M,30C,30Kの各色トナー像を一次転写部T1にて中間転写ベルト41に順次転写(一次転写)させる一次転写ロール42、中間転写ベルト41上に転写された重畳トナー像を二次転写部T2にて記録材(記録紙)である用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写ロール40、二次転写された画像を用紙P上に定着させる定着器80を備えている。
In addition, the image forming
本実施の形態のデジタルカラープリンタ1では、画像形成プロセス部20は、制御部60から供給される制御信号に基づいて画像形成動作を行なう。その際に、PC3や画像読取装置4から入力された画像データは、IPS22によって所定の画像処理が施され、レーザ露光装置26に供給される。そして、例えばイエロー(Y)の画像形成ユニット30Yでは、帯電ロール32により所定電位で一様に帯電された感光体ドラム31の表面が、IPS22から得られた画像データに基づいてレーザ露光装置26により走査露光されて、感光体ドラム31上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像器33Yにより現像され、感光体ドラム31上にはYのトナー像が形成される。同様に、画像形成ユニット30M,30C,30Kにおいても、M、C、Kの各色トナー像が形成される。
In the digital color printer 1 of the present embodiment, the image forming
各画像形成ユニット30Y,30M,30C,30Kで形成された各色トナー像は、図1の矢印B方向に回動する中間転写ベルト41上に、一次転写ロール42により順次静電転写され、中間転写ベルト41上に重畳されたトナー像が形成される。重畳トナー像は、中間転写ベルト41の移動に伴って二次転写ロール40とバックアップロール49とが配設された二次転写部T2に向けて搬送される。一方、用紙Pはピックアップロール72により用紙トレイ71から取り出され、搬送ロール73によって1枚ずつレジストロール74の位置まで搬送される。
重畳トナー像が二次転写部T2に搬送されると、トナー像が二次転写部T2に搬送されるタイミングに合わせてレジストロール74から用紙Pが二次転写部T2に供給される。そして、二次転写部T2にて二次転写ロール40とバックアップロール49との間に形成された転写電界の作用により、重畳トナー像は用紙P上に一括して静電転写(二次転写)される。
Each color toner image formed by each
When the superimposed toner image is conveyed to the secondary transfer portion T2, the paper P is supplied from the
その後、重畳トナー像が静電転写された用紙Pは、中間転写ベルト41から剥離され、定着器80まで搬送される。定着器80に搬送された用紙P上の未定着トナー像は、定着器80によって熱および圧力による定着処理を受けることで用紙P上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Pは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙載置部91に搬送される。一方、二次転写後に中間転写ベルト41に付着しているトナー(転写残トナー)は、二次転写の終了後に中間転写ベルト41に当接されたベルトクリーナ45によって除去され、次の画像形成サイクルに備えられる。
このようにして、デジタルカラープリンタ1での画像形成が行なわれる。
Thereafter, the sheet P on which the superimposed toner image is electrostatically transferred is peeled from the
In this way, image formation is performed by the digital color printer 1.
続いて、感光体ドラム31の表面を所定電位で一様に帯電する接触帯電装置50について説明する。図2は、本実施の形態の接触帯電装置50の構成を示した図である。図2に示したように、接触帯電装置50は、上記した接触帯電部材の一例としての帯電ロール32、帯電ロール32に対して電流を供給する一次電源51、画像形成ユニット30Y,30M,30C,30Kの外部に配置され、装置内部の環境(本実施の形態では温度)を検出する環境センサの一例としての温度センサ65、制御部60内部に構成され、温度センサ65で検出された温度データに基づいて、帯電ロール32への供給電流量を制御する制御信号を生成して一次電源51に出力する電源制御部62、後段で説明する帯電ロール32近傍での環境温度と温度センサ65により検出される温度との差(温度差)の最大値(最大値にはマージンを含む場合もある。)を記憶するメモリ63を含んで構成されている。
なお、図2では、画像形成ユニット30Kに配設される接触帯電装置50を例として示しているが、画像形成ユニット30Y,30M,30Cにおいても同様の接触帯電装置50が配設されている。
Next, a
In FIG. 2, the
帯電ロール32は、例えば、アルミニウムやステンレス等の導電性の芯金上に、導電性弾性体層と導電性表面層とが順次積層されて形成されたロール部材である。導電性弾性体層は、ウレタンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ポリエーテルウレタンゴム、ポリエステルウレタンゴム、クロロプレンゴム、NBRゴム、SBRゴム、ブチルゴム等をバインダーとして、カーボンブラックや金属酸化物等の導電性粒子を分散させて構成されている。また、導電性表面層は、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、メラミン樹脂、PMMAまたはPMBAのようなアクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリアリレート、ポリカーボネート、フェノキシ樹脂、ポリ尿素、ポリ酢酸ビニル等をバインダーとして、カーボンブラックや金属酸化物等の導電性粒子を分散させて構成されている。そして、帯電ロール32は、感光体ドラム31と従動回転しながら接触して、帯電ロール32に対して電流を供給する。
The charging
一次電源51は、直流電圧に交流電圧が重畳された電圧波形の電力を供給するとともに、感光体ドラム31への交流電流量が電源制御部62により設定された所定値となるように交流電圧の出力電圧値を制御する定電流制御方式の電源である。そして、所定の交流(AC)電流値Iacの電流を帯電ロール32に供給する。このような定電流制御方式の一次電源51は、感光体ドラム31に供給する電荷量を一定に保つことができることから、感光ドラム31の帯電電位を安定化させることが可能である。
また、温度センサ65は、画像形成ユニット30Kの側部に設置されている。そして、デジタルカラープリンタ1内部の温度を検出して、検出された温度データを電源制御部62に出力する。
The
The
電源制御部62は、演算処理を行なうCPU(Central Processing Unit:中央処理装置)、一次電源51や温度センサ65、さらにはメモリ63との入出力を管理するI/O回路、処理プログラムが格納されたROM(Read Only Memory)、一次記憶部としてのRAM(Random Access Memory)を含んで構成されている。そして、温度センサ65で検出された温度データに基づいて帯電ロール32に供給する電流値を決定する。さらには、帯電ロール32に供給する電流値を決定された電流値に設定するための制御信号を一次電源51に出力する。
メモリ63は、後段で説明する帯電ロール32近傍での環境温度と温度センサ65により検出される温度との差の最大値(マージンを含む場合もある。)を記憶している。
The power
The
ここで、本実施の形態の接触帯電装置50の電源制御部62にて行なわれる帯電ロール32に供給する交流(AC)電流設定値Iac_setを決定する処理について説明する。
まず、帯電ロール32から感光体ドラム31に供給されるAC電流値Iacと帯電ロール32の周辺の環境温度Tとの関係について述べる。図3は、感光ドラム31の帯電電位を所定値(例えば、−450V)に設定する際における、帯電ロール32から感光ドラム31に供給されるAC電流値Iac(mA)と帯電ロール32周辺の環境温度T(℃)との関係の一例を示した図である。
Here, processing for determining the alternating current (AC) current set value Iac_set supplied to the charging
First, the relationship between the AC current value Iac supplied from the charging
上述したように、帯電ロール32は、導電性弾性体層と導電性表面層とが順次積層されて形成されており、この導電性弾性体層と導電性表面層とは、温度により抵抗値が変化する特性を有している。すなわち、導電性弾性体層および導電性表面層の温度が上昇すると、その抵抗値は低下する。そのため、帯電ロール32の温度上昇に対応して、帯電ロール32から感光ドラム31に供給するAC電流値Iacを低下させている。このように、帯電ロール32の温度に対応させてAC電流値Iacの制御を行なうことにより、帯電ロール32の周辺の環境温度Tが変化した場合においても、帯電ロール32から感光体ドラム31に供給する電流量(電荷量)を一定に保つことができる。それにより、感光ドラム31の帯電電位を例えば−450Vに維持することが可能となる。
As described above, the charging
なお、帯電ロール32周辺の環境温度Tに対応して、帯電ロール32から感光体ドラム31に供給されるべきAC電流値Iacは、帯電ロール32の導電性弾性体層および導電性表面層における抵抗値の温度特性、感光ドラム31における感光層の材質や層構成、設定される潜像電位等により異なるものである。したがって、図3に示したような帯電ロール32から感光ドラム31に供給されるAC電流値Iac(mA)と帯電ロール32周辺の環境温度T(℃)との関係は、画像形成装置それぞれの構成によって異なるものとなる。すなわち、図3は本実施の形態におけるものであり、画像形成装置の構成が異なれば、異なる関係を呈するものである。
The AC current value Iac to be supplied from the charging
ところで、本実施の形態のデジタルカラープリンタ1においては、装置の小型化を図ったことにより、温度センサ65を画像形成ユニット30Y,30M,30C,30K内部の帯電ロール32近傍に設置するスペースを作り出すことが、装置の構成上困難である。また、1つの温度センサ65により検出された温度データを用いて、画像形成ユニット30Y,30M,30C,30K内部の帯電ロール32から供給されるAC電流値Iacをすべて制御することにより、装置の製造コストの低廉化を図っている。そのため、本実施の形態のデジタルカラープリンタ1では、温度センサ65が画像形成ユニット30Kの側部に1個のみ設置した構成を採用している。
By the way, in the digital color printer 1 of the present embodiment, by downsizing the apparatus, a space for installing the
ところが、本実施の形態においては温度センサ65を帯電ロール32近傍に設置していないことから、帯電ロール32近傍での環境温度Tと温度センサ65が設置される位置での環境温度とは、異なるものとなる。ここで、図4は、本実施の形態のデジタルカラープリンタ1において、メイン電源をオンして装置を立ち上げてからの、画像形成ユニット30Kに配設された帯電ロール32周辺での環境温度T(℃)の経時変化と、温度センサ65により検出される温度Ts(℃)の経時変化とを示した図である。図4に示したように、温度センサ65が画像形成ユニット30Kよりも発熱源である定着器80や用紙搬送系の駆動源(不図示)に近い位置に配置されていることや、帯電ロール32が画像形成ユニット30Kの枠体により遮蔽されていること等から、温度センサ65で検出される温度Tsは、実際の帯電ロール32周辺の環境温度Tよりも高い値となる。同様に、画像形成ユニット30Y,30M,30Cに配設された帯電ロール32近傍での環境温度Tと温度センサ65により検出される温度Tsとも異なりを有しており、通常、温度センサ65から離れた位置に配設された画像形成ユニットほど、その温度差は大きなものとなる。
However, since the
したがって、温度センサ65により検出される温度Tsが帯電ロール32周辺での環境温度Tと等しいものと想定して(すなわち、Ts=Tとする)、温度センサ65により検出される温度Tsをそのまま用い、図3に示した関係に基づいて帯電ロール32でのAC電流設定値Iac_setを決定するとした場合には、次のような不都合が生じる。すなわち、実際の帯電ロール32周辺での環境温度Tは、温度センサ65により検出される温度Tsよりも低いことから、図3に示した関係に基づいて決定された帯電ロール32でのAC電流設定値Iac_setは、所定の潜像電位を形成するために必要なAC電流値よりも低い値となる。そのため、感光ドラム31に形成される潜像電位は所定値よりも低く設定されることなり、所定の画像濃度および階調性を得ることができない事態が生じる。
Therefore, assuming that the temperature Ts detected by the
そこで、本実施の形態の接触帯電装置50では、電源制御部62において、一次電源51から帯電ロール32に供給するAC電流設定値Iac_setを決定するに際して、この帯電ロール32周辺での環境温度Tと温度センサ65により検出される温度Tsとの温度差を是正するための補正を行なっている。以下では、一例として、画像形成ユニット30Kに配設された帯電ロール32において、一次電源51から帯電ロール32に供給するAC電流設定値Iac_setを決定する場合について説明する。
Therefore, in the
上述した図4では、本実施の形態のデジタルカラープリンタ1における、画像形成ユニット30Kに配設された帯電ロール32周辺での環境温度Tの経時変化と、温度センサ65により検出される温度Tsの経時変化とを示している。図4に示した経時変化では、帯電ロール32周辺での環境温度Tと温度センサ65により検出される温度Tsとの温度差が最大温度差△TKmaxとなるのは、装置の立ち上げから150min経過した時点である。そして、装置の立ち上げから150min経過した以降は、帯電ロール32周辺での環境温度Tと温度センサ65により検出される温度Tsとの温度差は、最大温度差△TKmaxよりも小さく収束していく。
In FIG. 4 described above, in the digital color printer 1 of the present embodiment, the temporal change of the environmental temperature T around the charging
これは、デジタルカラープリンタ1内部全体で次第に温度が均一化するからである。すなわち、温度センサ65により検出される温度Tsは次第に飽和状態となる。一方、帯電ロール32周辺での環境温度Tもデジタルカラープリンタ1内部全体が温まることにより、温度センサ65により検出される温度飽和値に次第に近づいていく。そのため、図4での計測を行なった状態では、装置の立ち上げから150min経過した時点において、最大温度差△TKmaxが7.9℃を示し、これ以上の温度差は生じることがない。そこで、本実施の形態の接触帯電装置50では、メモリ63に、図4での帯電ロール32周辺での環境温度Tと温度センサ65により検出される温度Tsとの温度差が最大となる実測の最大温度差△TKmax=7.9(℃)に所定のマージン、例えば0.1(℃)を加えた8(℃)を最大温度差△TKmaxとして記憶しておく。そして、本実施の形態では、メモリ63に記憶された最大温度差△TKmaxを用いて、帯電ロール32周辺での環境温度Tと温度センサ65により検出される温度Tsとの対応関係を予め設定しておく。
なお、帯電ロール32周辺での環境温度Tと温度センサ65により検出される温度Tsとの温度差が安定して推移する場合には、実測の最大温度差△TKmax=7.9(℃)をメモリ63に記憶しておくこともできる。
This is because the temperature gradually becomes uniform throughout the entire digital color printer 1. That is, the temperature Ts detected by the
When the temperature difference between the environmental temperature T around the charging
次に、電源制御部62では、感光ドラム31の帯電電位を所定値(−450V)に設定する場合において、帯電ロール32から感光ドラム31に供給されるAC電流値Iac(mA)と帯電ロール32周辺の環境温度T(℃)との関係を規定する関係式として、図3に示した対応関係を表す次の(1)式を設定しておく。そして、(1)式を電源制御部62のROMに処理プログラムの一部として記憶しておく。
Iac=−0.01×T+1.80 …(1)
さらに、電源制御部62には、温度センサ65により検出される温度Ts(℃)から帯電ロール32周辺で想定される環境温度(環境温度想定値)T′(℃)を求めるために、メモリ63に記憶されている最大温度差△TKmaxを用いた次の(2)式を設定しておく。そして、同様に、(2)式を電源制御部62のROMに処理プログラムの一部として記憶しておく。
T′=Ts−△TKmax …(2)
さらに、電源制御部62では、(2)式で求められた環境温度想定値T′を(1)式における帯電ロール32周辺の環境温度Tと見なす(すなわち、T′=Tと仮定する。)。そして、次の(3)式により、一次電源51から帯電ロール32に供給するAC電流設定値Iac_setを決定する。
Iac_set=−0.01×(Ts−△TKmax)+1.80 …(3)
Next, the power
Iac = −0.01 × T + 1.80 (1)
Further, the power
T ′ = Ts−ΔT Kmax (2)
Further, the power
Iac_set = −0.01 × (Ts−ΔT Kmax ) +1.80 (3)
このように、本実施の形態の電源制御部62においては、温度センサ65により検出される温度Tsと、メモリ63に記憶されている最大温度差△TKmaxとを用いて、帯電ロール32周辺にて想定される環境温度想定値T′を求める((2)式)。さらに、環境温度想定値T′を帯電ロール32周辺での環境温度Tと見なす(T′=T)。そして、帯電ロール32周辺での環境温度想定値T′に対応するAC電流値Iacを感光体ドラム31に対して供給するように((1)式)、一次電源51から帯電ロール32に供給するAC電流設定値Iac_setを(3)式で設定している。
そして、電源制御部62は、一次電源51に対して、得られたAC電流設定値Iac_setを設定するための制御信号を出力する。
そのため、温度センサ65を帯電ロール32近傍に設置していない構成であっても、帯電ロール32近傍の環境温度に対応したAC電流値Iacを感光体ドラム31に対して供給することが可能となる。それにより、帯電ロール32周辺の環境温度が変動しても、感光体ドラム31での潜像電位を所定範囲内に維持することが可能となり、高品質な画像形成を行なうことが可能となる。
As described above, in the power
Then, the power
Therefore, even if the
このように、本実施の形態の接触帯電装置50では、帯電ロール32周辺の環境温度Tを想定する際に、前もって行なった実測により求められた帯電ロール32近傍での環境温度Tと温度センサ65により検出される温度Tsとの最大温度差△TKmaxを用いている。それにより、帯電ロール32から感光体ドラム31に対して、常に必要電流以上のAC電流値Iacを供給することが可能となる。そのため、温度センサ65を帯電ロール32近傍に設置していない構成であっても、電荷不足による感光体ドラム31での潜像電位の低下を安定して抑制することができるので、充分な画像濃度および適正な画像階調が得られ、高品質なプリント画像の提供を保証することが可能となる。
特に、メモリ63に記憶されている最大温度差△TKmaxにはマージンが加えられている。このように、実測の最大温度差△TKmax以上の値を最大温度差△TKmaxとして(2)式に用いることで、温度差が最大温度差△TKmaxを示す装置の立ち上げから150min経過時においても、AC電流設定値Iac_setに不足が生じことを安定的に抑制することができる。
Thus, in the
In particular, a margin is added to the maximum temperature difference ΔT Kmax stored in the
ここで、図5は、感光体ドラム31の帯電電位を所定値(−450V)に設定する際における、一次電源51から帯電ロール32に供給されるAC電流設定値Iac_set(mA)と温度センサ65により検出される温度Ts(℃)との関係の一例を示した図である。図5に示すAC電流設定値Iac_setと温度センサ65により検出される温度Tsとの関係は、図3で示した帯電ロール32から感光体ドラム31に供給されるAC電流値Iacと帯電ロール32周辺の環境温度Tとの関係を示す直線(図3での直線)を、メモリ63に記憶された最大温度差△TKmaxだけプラス側にシフトさせたものとなる。
Here, FIG. 5 shows the AC current set value Iac_set (mA) supplied from the
ところで、画像形成ユニット30Kに配設される接触帯電装置50では、メモリ63に最大温度差△TKmaxを記憶している。これに対して、画像形成ユニット30Y,30M,30Cに配設される接触帯電装置50では、メモリ63に記憶される最大温度差は、それぞれ異なる最大温度差△TYmax、△TMmax、△TCmaxを設定することができる。その際には、それぞれの最大温度差は、△TKmax<△TCmax<△TMmax<△TYmaxの関係とすることができる。これは、本実施の形態のデジタルカラープリンタ1では、画像形成ユニット30Y、画像形成ユニット30M、画像形成ユニット30Cの順に温度センサ65からの位置が離れるため、最大温度差が配置位置の距離に応じて大きくなるためである。
Incidentally, in the
ただし、画像形成装置の構成によっては、画像形成ユニット30Y,30M,30C,30Kに配設される帯電ロール32周辺での環境温度Tに大きな差が生じない場合もある。その場合には、△TKmax=△TCmax=△TMmax=△TYmaxと設定してもよい。また、画像形成ユニット30Y,30M,30C,30Kに配設される帯電ロール32周辺での環境温度T相互の温度差に従って、△TKmax=△TCmax<△TMmax=△TYmax等のように設定することもできる。なお、以下において、最大温度差△TKmax、△TCmax、△TMmax、△TYmaxを総称して、△Tmaxとも表現する。
However, depending on the configuration of the image forming apparatus, there may be a case where there is no great difference in the environmental temperature T around the charging
また、電源制御部62による上記した(3)式の演算は、例えば、デジタルカラープリンタ1の立ち上げ時から所定の時間が経過するまでの期間にのみ、実行するように設定することも可能である。上述したように、立ち上げ時から所定の時間が経過すると、デジタルカラープリンタ1内部全体で次第に温度が均一化するため、帯電ロール32周辺での環境温度Tと温度センサ65により検出される温度Tsとの差は小さくなる傾向にある。そのため、デジタルカラープリンタ1の構成によっては、温度センサ65を帯電ロール32近傍に設置していない構成であっても、立ち上げ時から所定の時間が経過した後は、温度センサ65により検出される温度Tsを用いて、帯電ロール32のAC電流値Iacを決定することもできる。
すなわち、デジタルカラープリンタ1の立ち上げ時から所定の時間が経過するまでの期間においては、電源制御部62は、上記した(3)式の演算を行なって、一次電源51から帯電ロール32に供給するAC電流設定値Iac_setを設定する。
そして、デジタルカラープリンタ1の立ち上げ時から所定の時間が経過した後は、次の(4)式の演算を行なって、一次電源51から帯電ロール32に供給するAC電流設定値Iac_setを設定することも可能である。
Iac_set=−0.01×Ts+1.80 …(4)
Further, the calculation of the above-described expression (3) by the power
That is, during a period from when the digital color printer 1 is started up until a predetermined time elapses, the power
Then, after a predetermined time has elapsed since the digital color printer 1 was started up, the following equation (4) is calculated to set the AC current set value Iac_set supplied from the
Iac_set = −0.01 × Ts + 1.80 (4)
また、電源制御部62によるAC電流設定値Iac_setを設定するタイミングとしては、デジタルカラープリンタ1における画像形成動作前、または画像形成動作中の画像形成と画像形成との間のインターバル、さらには画像形成動作中の画像形成時のいずれであってもよい。
The timing for setting the AC current set value Iac_set by the power
なお、本実施の形態の電源制御部62では、図3に示した帯電ロール32から感光体ドラム31に供給されるAC電流値Iac(mA)と帯電ロール32周辺の環境温度T(℃)との関係を規定するに際して、上記した(1)式を用いた。このような数式での規定のほかに、図3に示した関係を離散的な数値で規定したルックアップテーブル(LUT)として記憶しておき、電源制御部62において、LUTを参照して一次電源51から帯電ロール32に供給するAC電流設定値Iac_setを設定することもできる。その場合、電源制御部62は、LUTを参照しながら線形補間等を行なって、AC電流設定値Iac_setを定めることもできる。
In the power
また、本実施の形態の電源制御部62では、環境センサとして温度センサ65を用いたが、湿度センサを用いて、湿度の変動に対応させて一次電源51から帯電ロール32に供給するAC電流設定値Iac_setを設定することも可能である。帯電ロール32を構成する導電性弾性体層と導電性表面層とは、湿度によっても抵抗値が変化する特性を有しているからである。
さらに、本実施の形態の一次電源51は、定電流制御方式で構成したが、定電圧制御方式に構成することもできる。その場合には、(2)式により想定された帯電ロール32周辺の環境温度想定値T′に対応する交流電圧Vp−p、直流電圧Vdc等を設定することで、帯電ロール32周辺の環境温度が変動しても、感光体ドラム31での潜像電位を所定範囲内に維持するように構成することもできる。
加えて、本発明は、転写ロールでの転写電流/転写電圧の設定、現像バイアスの設定、プロセスコントロール条件の設定等といった、何らかの関数やルックアップテーブルを用いて、温度や湿度等の環境条件に応じて設定値を変更する必要のあるものに応用することも可能である。
In the power
Furthermore, although the
In addition, the present invention can be applied to environmental conditions such as temperature and humidity by using some function or look-up table such as setting of transfer current / transfer voltage in the transfer roll, setting of development bias, setting of process control conditions, etc. It is also possible to apply to the one that needs to change the set value accordingly.
以上説明したように、本実施の形態のデジタルカラープリンタ1では、温度センサ65を帯電ロール32から離隔した位置に配置するとともに、接触帯電装置50の電源制御部62において、予め設定しておいた帯電ロール32周辺での環境温度Tと温度センサ65により検出される温度Tsとの対応関係を用いて、温度センサ65により検出される温度Tsから帯電ロール32周辺にて想定される環境温度想定値T′を求める。さらに、環境温度想定値T′を帯電ロール32周辺での環境温度Tと見なす(T′=T)。そして、帯電ロール32周辺での環境温度想定値T′に対応するAC電流値Iacを感光体ドラム31に対して供給するように、一次電源51から帯電ロール32に供給するAC電流設定値Iac_setを設定している。
As described above, in the digital color printer 1 according to the present embodiment, the
そのため、温度センサ65を帯電ロール32周辺に配置していない構成を採った場合にも、帯電ロール32周辺の環境温度Tに対応したAC電流値Iacを感光体ドラム31に対して供給することが可能となる。それにより、帯電ロール32周辺の環境温度Tが変動しても、感光体ドラム31での潜像電位を所定範囲内に維持することが可能となり、高品質な画像形成を行なうことが可能となる。
特に、帯電ロール32周辺での環境温度Tと温度センサ65により検出される温度Tsとの最大温度差△Tmax(マージンを含んでもよい。)を用いて、帯電ロール32周辺の環境温度Tを想定することにより、電荷不足による感光体ドラム31での潜像電位の低下を抑制することができる。そのため、充分な画像濃度および適正な画像階調が得られ、高品質なプリント画像の提供を保証することができる。
Therefore, even when the
In particular, using the maximum temperature difference ΔT max (which may include a margin) between the environmental temperature T around the charging
[実施の形態2]
実施の形態1では、温度センサ65により検出される温度Tsと、予め計測しておいた帯電ロール32近傍での環境温度Tと温度センサ65により検出される温度Tsとの最大温度差△Tmaxとに基づいて、帯電ロール32周辺の環境温度Tを想定し、一次電源51から帯電ロール32に供給するAC電流設定値Iac_setを定める場合について説明した。実施の形態2では、温度センサ65により検出される温度Tsと、予め計測しておいた帯電ロール32周辺での環境温度Tと温度センサ65により検出される温度Tsとの間の各検出温度Tsにおける温度差△Tとに基づいて、帯電ロール32周辺の環境温度Tを想定する場合を説明する。なお、実施の形態1と同様な構成については同様な符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。
[Embodiment 2]
In the first embodiment, the maximum temperature difference ΔT max between the temperature Ts detected by the
本実施の形態の接触帯電装置50においても、実施の形態1の場合と同様に、一次電源51から帯電ロール32に供給される交流(AC)電流値Iac(mA)と帯電ロール32周辺の環境温度T(℃)との関係は、図3に示したものであるとする。また、メイン電源をオンして装置を立ち上げてからの、画像形成ユニット30Kに配設された帯電ロール32近傍での環境温度Tの経時変化と、温度センサ65により検出される温度Tsの経時変化とは、図4に示したものであるとする。
Also in the
本実施の形態の接触帯電装置50では、図4での計測から、帯電ロール32近傍での環境温度Tと温度センサ65により検出される温度Tsとの温度差△Tを各検出温度Ts毎に予め算出しておく。そして、メモリ63において、温度センサ65により検出される温度Ts(℃)と、その検出温度Tsでの温度差△T(deg)とを関連付けて記憶しておく。すなわち、メモリ63には、(Ts0、△T0)、(Ts1、△T1)、(Ts2、△T2)、(Ts3、△T3)、…のように関連付けて記憶しておく。そして、本実施の形態では、メモリ63に記憶された各検出温度Ts毎の温度差△T(deg)を用いて、帯電ロール32周辺での環境温度Tと温度センサ65により検出される温度Tsとの対応関係を予め設定しておく。
In the
そして、本実施の形態の電源制御部62においては、上記した(3)式は、以下のように、温度センサ65により検出される温度Ts(℃)毎に設定される。すなわち、一次電源51から帯電ロール32に供給するAC電流設定値Iac_setは、温度センサ65により検出される温度Ts毎に、
Iac_set(Ts0)=−0.01×(Ts0−△T0)+1.80 …(5)
Iac_set(Ts1)=−0.01×(Ts1−△T1)+1.80 …(6)
Iac_set(Ts2)=−0.01×(Ts2−△T2)+1.80 …(7)
Iac_set(Ts3)=−0.01×(Ts3−△T3)+1.80 …(8)
等のように決定される。
And in the power
Iac_set (Ts0) = − 0.01 × (Ts0−ΔT0) +1.80 (5)
Iac_set (Ts1) = − 0.01 × (Ts1−ΔT1) +1.80 (6)
Iac_set (Ts2) = − 0.01 × (Ts2−ΔT2) +1.80 (7)
Iac_set (Ts3) = − 0.01 × (Ts3−ΔT3) +1.80 (8)
Etc. are determined.
具体的に、図4より、Ts0=12.6、Ts1=23.8、Ts2=30.8、Ts3=35.2とした場合には、それぞれ△T0=0、△T1=3.6、△T2=7.0、△T3=7.9であるので、(5)〜(8)式は、
Iac_set(12.6)=−0.01×(12.6−0)+1.80 …(5a)
Iac_set(23.8)=−0.01×(23.8−3.6)+1.80…(6a)
Iac_set(30.8)=−0.01×(30.8−7.0)+1.80…(7a)
Iac_set(35.2)=−0.01×(35.2−7.9)+1.80…(8a)
となる。そして、(5a)〜(8a)式により、温度センサ65により検出される温度Ts毎に、一次電源51から帯電ロール32に供給するAC電流設定値Iac_setを決定する。
なお、その際に、Ts0〜Ts1、Ts1〜Ts2、Ts2〜Ts3の領域においては、電源制御部62は、線形補間等を用いてAC電流設定値Iac_setを設定するように構成することもできる。
Specifically, from FIG. 4, when Ts0 = 12.6, Ts1 = 23.8, Ts2 = 30.8, and Ts3 = 35.2, ΔT0 = 0, ΔT1 = 3.6, Since ΔT2 = 7.0 and ΔT3 = 7.9, the equations (5) to (8) are
Iac_set (12.6) = − 0.01 × (12.6-0) +1.80 (5a)
Iac_set (23.8) = − 0.01 × (23.8-3.6) +1.80 (6a)
Iac_set (30.8) = − 0.01 × (30.8−7.0) +1.80 (7a)
Iac_set (35.2) = − 0.01 × (35.2-7.9) +1.80 (8a)
It becomes. Then, the AC current set value Iac_set to be supplied from the
At that time, in the region of Ts0 to Ts1, Ts1 to Ts2, and Ts2 to Ts3, the power
また、この場合に、帯電ロール32近傍での環境温度Tと温度センサ65により検出される温度Tsとの温度差△Tに所定のマージンδを設定しておくこともできる。すなわち、メモリ63において、温度センサ65により検出される温度Tsと、その温度Tsでの温度差△Tにマージンδを加えた値(△T+δ)とを関連付けて記憶しておくこともできる。具体的には、メモリ63には、(Ts0、△T0+δ)、(Ts1、△T1+δ)、(Ts2、△T2+δ)、(Ts3、△T3+δ)、…のように関連付けて記憶しておく。
このように、温度差△Tに所定のマージンδを設定することで、帯電ロール32から感光体ドラム31に対して、常に必要電流以上のAC電流値Iacを供給することが可能となる。そのため、温度センサ65を帯電ロール32近傍に設置していない構成であっても、電荷不足による感光体ドラム31での潜像電位の低下を安定して抑制することができるので、充分な画像濃度および適正な画像階調が得られ、高品質なプリント画像の提供を保証することが可能となる。
In this case, a predetermined margin δ can be set for the temperature difference ΔT between the environmental temperature T in the vicinity of the charging
In this way, by setting the predetermined margin δ in the temperature difference ΔT, it is possible to always supply an AC current value Iac greater than the necessary current from the charging
具体的に、マージンδを0.1(℃)に設定した場合を示す。図4より、Ts0=12.6、Ts1=23.8、Ts2=30.8、Ts3=35.2とした場合には、それぞれ△T0=0.1、△T1=3.7、△T2=7.1、△T3=8.0となるので、(5)〜(8)式は、
Iac_set(12.6)=−0.01×(12.6−0.1)+1.80…(5b)
Iac_set(23.8)=−0.01×(23.8−3.7)+1.80…(6b)
Iac_set(30.8)=−0.01×(30.8−7.1)+1.80…(7b)
Iac_set(35.2)=−0.01×(35.2−8.0)+1.80…(8b)
となる。そして、(5b)〜(8b)式により、温度センサ65により検出される温度Ts毎に、一次電源51から帯電ロール32に供給するAC電流設定値Iac_setを設定する。
Specifically, the case where the margin δ is set to 0.1 (° C.) is shown. From FIG. 4, when Ts0 = 12.6, Ts1 = 23.8, Ts2 = 30.8, and Ts3 = 35.2, ΔT0 = 0.1, ΔT1 = 3.7, ΔT2, respectively. = 7.1 and ΔT3 = 8.0, so the equations (5) to (8) are
Iac_set (12.6) = − 0.01 × (12.6−0.1) +1.80 (5b)
Iac_set (23.8) = − 0.01 × (23.8-3.7) +1.80 (6b)
Iac_set (30.8) = − 0.01 × (30.8−7.1) +1.80 (7b)
Iac_set (35.2) = − 0.01 × (35.2-8.0) +1.80 (8b)
It becomes. Then, the AC current set value Iac_set to be supplied from the
ここで、図6は、本実施の形態において、(5b)〜(8b)式により、温度センサ65により検出される温度Ts毎の温度差△Tを用いて、一次電源51から帯電ロール32に供給するAC電流設定値Iac_set(mA)を設定した場合における、一次電源51から帯電ロール32に供給されるAC電流設定値Iac_set(mA)と温度センサ65により検出される温度Ts(℃)との関係の一例を示した図である。
Here, FIG. 6 shows that the temperature difference ΔT for each temperature Ts detected by the
本実施の形態では、予め計測しておいた帯電ロール32周辺での環境温度Tと温度センサ65により検出される温度Tsとの間の各検出温度Tsでの温度差△Tを用いて、温度センサ65により検出される温度Tsから帯電ロール32周辺にて想定される環境温度想定値T′を求める。さらに、環境温度想定値T′を帯電ロール32周辺での環境温度Tと見なす(T′=T)。そして、帯電ロール32周辺での環境温度想定値T′に対応するAC電流値Iacを感光体ドラム31に対して供給するように、一次電源51から帯電ロール32に供給するAC電流設定値Iac_setを設定している。
このような温度センサ65により検出される温度Ts毎の温度差△Tを用いることによっても、温度センサ65を帯電ロール32近傍に配置していない構成を採った場合に、帯電ロール32近傍の環境温度Tに対応したAC電流値Iacを感光体ドラム31に対して供給することが可能となる。それにより、帯電ロール32周辺の環境温度が変動しても、感光体ドラム31での潜像電位をより高精度に所定範囲内に維持することが可能となり、高品質な画像形成を行なうことが可能となる。
特に、温度差△Tに所定のマージンδを設定しておくことにより、電荷不足による感光体ドラム31での潜像電位の低下を抑制することができる。そのため、充分な画像濃度および適正な画像階調が得られ、高品質なプリント画像の提供を保証することができる。
In the present embodiment, the temperature difference ΔT at each detected temperature Ts between the environmental temperature T around the charging
Even when such a temperature difference ΔT for each temperature Ts detected by the
In particular, by setting a predetermined margin δ in the temperature difference ΔT, it is possible to suppress a decrease in the latent image potential on the
[実施の形態3]
実施の形態2では、温度センサ65により検出される温度Tsと、予め計測しておいた帯電ロール32周辺での環境温度Tと温度センサ65により検出される温度Tsとの間の検出温度Tsでの温度差△Tとに基づいて、帯電ロール32周辺の環境温度Tを想定し、一次電源51から帯電ロール32に供給するAC電流設定値Iac_setを定める場合について説明した。実施の形態3では、デジタルカラープリンタ1の立ち上げ時からの経過時間tでの温度センサ65により検出される温度Tsと、立ち上げ時からの経過時間tでの帯電ロール32周辺での環境温度Tと温度センサ65により検出される温度Tsとの温度差△Tとに基づいて、経過時間t毎に帯電ロール32周辺の環境温度Tを想定する場合を説明する。
[Embodiment 3]
In the second embodiment, the temperature Ts detected by the
本実施の形態の接触帯電装置50においても、実施の形態1の場合と同様に、一次電源51から帯電ロール32に供給される交流(AC)電流値Iac(mA)と帯電ロール32周辺の環境温度T(℃)との関係は、図3に示したものであるとする。また、メイン電源をオンして装置を立ち上げてからの、画像形成ユニット30Kに配設された帯電ロール32近傍での環境温度Tの経時変化と、温度センサ65により検出される温度Tsの経時変化とは、図4に示したものであるとする。
Also in the
本実施の形態の接触帯電装置50では、図4での計測から、帯電ロール32近傍での環境温度Tと温度センサ65により検出される温度Tsとの温度差△Tを所定の時間ステップ(例えば、30min)毎に予め算出しておく。そして、メモリ63において、デジタルカラープリンタ1の立ち上げ時からの経過時間t(min)と、その時間tでの温度センサ65により検出される温度Ts(℃)と、その時間tでの温度差△T(deg)とを関連付けて記憶しておく。すなわち、メモリ63には、(t0、Ts0、△T0)、(t1、Ts1、△T1)、(t2、Ts2、△T2)、(t3、Ts3、△T3)、…のように関連付けて記憶される。そして、本実施の形態では、メモリ63に記憶された各経過時間t毎の検出温度Tsと温度差△T(deg)とを用いて、各経過時間tと帯電ロール32周辺での環境温度Tとの対応関係を予め設定しておく。
In the
そして、上記した(3)式は、以下のように、立ち上げ時からの経過時間t(min)毎に設定される。すなわち、一次電源51から帯電ロール32に供給するAC電流設定値Iac_setの設定値は、立ち上げ時からの経過時間t毎に、
Iac_set(t0)=−0.01×(Ts0−△T0)+1.80 …(9)
Iac_set(t1)=−0.01×(Ts1−△T1)+1.80 …(10)
Iac_set(t2)=−0.01×(Ts2−△T2)+1.80 …(11)
Iac_set(t3)=−0.01×(Ts3−△T3)+1.80 …(12)
等のように、経過時間tの関数として設定される。
Then, the above-described expression (3) is set for each elapsed time t (min) from the startup as follows. That is, the set value of the AC current set value Iac_set supplied from the
Iac_set (t0) = − 0.01 × (Ts0−ΔT0) +1.80 (9)
Iac_set (t1) = − 0.01 × (Ts1−ΔT1) +1.80 (10)
Iac_set (t2) = − 0.01 × (Ts2−ΔT2) +1.80 (11)
Iac_set (t3) = − 0.01 × (Ts3−ΔT3) +1.80 (12)
And so on as a function of the elapsed time t.
具体的に、図4より、t0=0、t1=30、t2=60、t3=150とした場合には、それぞれTs0=12.6、Ts1=23.8、Ts2=30.8、Ts3=35.2であり、かつ△T0=0、△T1=3.6、△T2=7.0、△T3=7.9であるので、(9)〜(12)式は、
Iac_set(0)=−0.01×(12.6−0)+1.80 …(9a)
Iac_set(30)=−0.01×(23.8−3.6)+1.80 …(10a)
Iac_set(60)=−0.01×(30.8−7.0)+1.80 …(11a)
Iac_set(150)=−0.01×(35.2−7.9)+1.80…(12a)
となる。そして、(9a)〜(12a)式により、各経過時間t毎に、一次電源51から帯電ロール32に供給するAC電流設定値Iac_setが設定される。
なお、その際に、t0〜t1、t1〜t2、t2〜t3の領域においては、電源制御部62は、線形補間等を用いてAC電流設定値Iac_setを設定するように構成することもできる。
Specifically, from FIG. 4, when t0 = 0, t1 = 30, t2 = 60, and t3 = 150, Ts0 = 12.6, Ts1 = 23.8, Ts2 = 30.8, Ts3 = Since 35.2 and ΔT0 = 0, ΔT1 = 3.6, ΔT2 = 7.0, and ΔT3 = 7.9, the equations (9) to (12) are
Iac_set (0) = − 0.01 × (12.6-0) +1.80 (9a)
Iac_set (30) = − 0.01 × (23.8-3.6) +1.80 (10a)
Iac_set (60) = − 0.01 × (30.8−7.0) +1.80 (11a)
Iac_set (150) = − 0.01 × (35.2-7.9) +1.80 (12a)
It becomes. Then, the AC current set value Iac_set supplied from the
At that time, in the region of t0 to t1, t1 to t2, and t2 to t3, the power
また、この場合にも、帯電ロール32近傍での環境温度Tと温度センサ65により検出される温度Tsとの温度差△Tに所定のマージンδを設定しておくこともできる。すなわち、メモリ63において、温度センサ65により検出される温度Tsと、その温度Tsでの温度差△Tにマージンδを加えた値(△T+δ)とを関連付けて記憶しておくこともできる。具体的には、メモリ63には、(t0、Ts0、△T0+δ)、(t1、Ts1、△T1+δ)、(t2、Ts2、△T2+δ)、(t3、Ts3、△T3+δ)、…のように関連付けて記憶しておく。
このように、温度差△Tに所定のマージンδを設定することで、帯電ロール32から感光体ドラム31に対して、常に必要電流以上のAC電流値Iacを供給することが可能となる。そのため、温度センサ65を帯電ロール32近傍に設置していない構成であっても、電荷不足による感光体ドラム31での潜像電位の低下を安定して抑制することができるので、充分な画像濃度および適正な画像階調が得られ、高品質なプリント画像の提供を保証することが可能となる。
Also in this case, a predetermined margin δ can be set for the temperature difference ΔT between the environmental temperature T in the vicinity of the charging
In this way, by setting the predetermined margin δ in the temperature difference ΔT, it is possible to always supply an AC current value Iac greater than the necessary current from the charging
具体的に、マージンδを0.1(℃)に設定した場合を示す。図4より、t0=0、t1=30、t2=60、t3=150とした場合には、それぞれTs0=12.6、Ts1=23.8、Ts2=30.8、Ts3=35.2であり、かつ△T0=0.1、△T1=3.7、△T2=7.1、△T3=8.0であるので、(9)〜(12)式は、
Iac_set(0)=−0.01×(12.6−0.1)+1.80 …(9a)
Iac_set(30)=−0.01×(23.8−3.7)+1.80 …(10a)
Iac_set(60)=−0.01×(30.8−7.1)+1.80 …(11a)
Iac_set(150)=−0.01×(35.2−8.0)+1.80…(12a)
となる。そして、(9b)〜(12b)式により、各経過時間t毎に、一次電源51から帯電ロール32に供給するAC電流設定値Iac_setを設定する。
Specifically, the case where the margin δ is set to 0.1 (° C.) is shown. From FIG. 4, when t0 = 0, t1 = 30, t2 = 60, and t3 = 150, Ts0 = 12.6, Ts1 = 23.8, Ts2 = 30.8, and Ts3 = 35.2, respectively. And ΔT0 = 0.1, ΔT1 = 3.7, ΔT2 = 7.1, and ΔT3 = 8.0. Therefore, the equations (9) to (12) are
Iac_set (0) = − 0.01 × (12.6−0.1) +1.80 (9a)
Iac_set (30) = − 0.01 × (23.8-3.7) +1.80 (10a)
Iac_set (60) = − 0.01 × (30.8−7.1) +1.80 (11a)
Iac_set (150) = − 0.01 × (35.2-8.0) +1.80 (12a)
It becomes. Then, an AC current set value Iac_set to be supplied from the
本実施の形態では、デジタルカラープリンタ1の立ち上げ時からの経過時間tでの予め計測しておいた温度センサ65により検出される温度Tsと、立ち上げ時からの経過時間tでの予め計測しておいた帯電ロール32周辺での環境温度Tと温度センサ65により検出される温度Tsとの温度差△Tとを用いて、各経過時間tにおける帯電ロール32周辺にて想定される環境温度想定値T′を求める。さらに、環境温度想定値T′を帯電ロール32周辺での環境温度Tと見なす(T′=T)。そして、帯電ロール32周辺での環境温度想定値T′に対応するAC電流値Iacを感光体ドラム31に対して供給するように、一次電源51から帯電ロール32に供給するAC電流設定値Iac_setを設定している。
このような立ち上げ時からの経過時間tに対応させて帯電ロール32周辺の環境温度Tを想定することによっても、温度センサ65を帯電ロール32近傍に配置していない構成を採った場合に、帯電ロール32近傍の環境温度Tに対応したAC電流値Iacを感光体ドラム31に対して供給することが可能となる。それにより、帯電ロール32周辺の環境温度が変動しても、感光体ドラム31での潜像電位をより高精度に所定範囲内に維持することが可能となり、高品質な画像形成を行なうことが可能となる。
特に、温度差△Tに所定のマージンδを設定しておくことにより、電荷不足による感光体ドラム31での潜像電位の低下を抑制することができる。そのため、充分な画像濃度および適正な画像階調が得られ、高品質なプリント画像の提供を保証することができる。
In the present embodiment, the temperature Ts detected by the
By assuming the environmental temperature T around the charging
In particular, by setting a predetermined margin δ in the temperature difference ΔT, it is possible to suppress a decrease in the latent image potential on the
1…デジタルカラープリンタ、20…画像形成プロセス部、30Y,30M,30C,30K…画像形成ユニット、31…感光体ドラム、32…帯電ロール、33Y,33M,33C,33K…現像器、34…ドラムクリーナ、40…二次転写ロール、41…中間転写ベルト、42…一次転写ロール、50…接触帯電装置、51…一次電源、60…制御部、62…電源制御部、63…メモリ、65…温度センサ、80…定着器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Digital color printer, 20 ... Image formation process part, 30Y, 30M, 30C, 30K ... Image formation unit, 31 ... Photosensitive drum, 32 ... Charging roll, 33Y, 33M, 33C, 33K ... Developer, 34 ...
Claims (2)
静電潜像が形成される感光体と、
前記感光体を帯電する帯電部材と、
前記帯電部材に電力を供給する電源と、
装置内部の環境値を検出する環境センサと、
前記電源から前記帯電部材に供給する電流値または電圧値を、前記帯電部材周辺の環境値に対応させて設定する電源制御部とを備え、
前記電源制御部は、前記環境センサにて検出される環境値から、当該環境センサにて検出される環境値と前記帯電部材周辺での環境値との間で生じる差の最大値または当該最大値に所定のマージンを加えた値を減算することにより、当該帯電部材周辺にて想定される環境想定値を算出し、当該環境想定値に対応した前記電流値または前記電圧値を設定することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus for forming a toner image on a recording material,
A photoreceptor on which an electrostatic latent image is formed;
A charging member for charging the photoreceptor;
A power source for supplying power to the charging member;
An environmental sensor that detects environmental values inside the device;
A power control unit configured to set a current value or a voltage value supplied from the power source to the charging member according to an environmental value around the charging member;
The power supply control unit is configured such that the maximum value of the difference generated between the environmental value detected by the environmental sensor and the environmental value around the charging member or the maximum value from the environmental value detected by the environmental sensor. By subtracting a value obtained by adding a predetermined margin to the calculated environmental assumed value around the charging member, the current value or the voltage value corresponding to the assumed environmental value is set. An image forming apparatus.
静電潜像が形成される感光体と、
前記感光体を帯電する帯電部材と、
前記帯電部材に電力を供給する電源と、
装置内部の環境値を検出する環境センサと、
前記電源から前記帯電部材に供給する電流値または電圧値を、前記帯電部材周辺の環境値に対応させて設定する電源制御部とを備え、
前記電源制御部は、前記環境センサにて検出された環境値と、予め設定された当該環境センサにて検出される環境値と前記帯電部材周辺での環境値との間の対応関係とを当該装置の立ち上げ時からの経過時間に対応付けておき、各経過時間での当該検出された環境値と当該対応関係とを用いて、当該経過時間に対応した当該帯電部材周辺にて想定される環境想定値を算出し、当該環境想定値に対応した前記電流値または前記電圧値を設定することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus for forming a toner image on a recording material,
A photoreceptor on which an electrostatic latent image is formed;
A charging member for charging the photoreceptor;
A power source for supplying power to the charging member;
An environmental sensor that detects environmental values inside the device;
A power control unit configured to set a current value or a voltage value supplied from the power source to the charging member according to an environmental value around the charging member;
The power supply control unit determines the environmental value detected by the environmental sensor and the correspondence between the environmental value detected by the environmental sensor set in advance and the environmental value around the charging member. It is assumed to be around the charging member corresponding to the elapsed time by using the detected environmental value and the corresponding relationship at each elapsed time in association with the elapsed time from the start-up of the apparatus. An image forming apparatus that calculates an assumed environmental value and sets the current value or the voltage value corresponding to the assumed environmental value .
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