JP5436003B2 - 画像形成装置及び電源 - Google Patents
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Description
このような構成で、一連の制御を行うことで、帯電DC、現像DC各々の回路にて、一定の電圧値を印加ことが可能となる。このような形態の装置は、特許文献1、特許文献2などで示されている。
一例として、帯電DCバイアス(Vd)と現像DCバイアスの電位(Vdc)を図15に記す。VLはレーザ照射後の感光ドラムの電位である。(a)の現状の回路構成では、Vdが変動することにより、Vdc−Vd間の電位差が変動し、画像が不必要に現像される画像不良(かぶり画像とも呼ばれる)へのマージンが減り、かつ、VL−Vdc間の電位差も変動するため、画像濃度ムラが生じるまでのマージンも減ってしまう。しかし、(b)のように、バイアス間を連動させた出力制御を行うと、Vdが変動しても、Vdc−Vd間の電位差は一定、かつVL−Vdc間の電位差も一定となる。
(1)静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電部材と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像剤により現像する現像部材と、前記帯電部材に印加する帯電電圧を出力する帯電電圧生成回路と、基準電圧回路を有し、入力される設定値と前記基準電圧回路によって設定される基準値に応じて前記現像部材に印加する現像電圧を出力する現像電圧生成回路と、前記基準電圧回路から前記帯電電圧生成回路に向けて電流が流れるように、前記基準電圧回路と前記帯電電圧生成回路の出力側を接続し、前記帯電電圧生成回路の出力電圧の変化に応じて前記基準電圧回路から前記帯電電圧生成回路に向けて流れる電流の量が変化することにより、前記基準電圧回路によって設定される前記基準値を補正する補正回路と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
(2)静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像に現像剤を供給する現像部材と、前記現像部材における現像剤の量を調整する現像剤量調整部材と、前記現像部材に印加する第1の現像電圧を出力する第1現像電圧生成回路と、基準電圧回路を有し、入力される設定値と前記基準電圧回路によって設定される基準値とに応じて前記現像剤量調整部材に印加する第2の現像電圧を出力する第2現像電圧生成回路と、前記基準電圧回路から前記第1現像電圧生成回路に向けて電流が流れるように、前記基準電圧回路と前記第1現像電圧生成回路の出力側を接続し、前記第1現像電圧生成回路の出力電圧の変化に応じて前記基準電圧回路から前記第1現像電圧生成回路に向けて流れる電流の量が変化することにより、前記基準電圧回路によって設定される前記基準値を補正する補正回路と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
(3)高電圧を供給する電源であって、像担持体を帯電する帯電部材に印加する帯電電圧を出力する帯電電圧生成回路と、基準電圧回路を有し、入力される設定値と前記基準電圧回路によって設定される基準値に応じて前記像担持体に形成された静電潜像を現像剤により現像する現像部材に印加する現像電圧を出力する現像電圧生成回路と、前記基準電圧回路から前記帯電電圧生成回路に向けて電流が流れるように、前記基準電圧回路と前記帯電電圧生成回路の出力側を接続し、前記帯電電圧生成回路の出力電圧の変化に応じて前記基準電圧回路から前記帯電電圧生成回路に向けて流れる電流の量が変化することにより、前記基準電圧回路によって設定される前記基準値を補正する補正回路と、を備えたことを特徴とする電源。
(4)高電圧を供給する電源であって、像担持体に形成された静電潜像に現像剤を供給する現像部材に印加する第1の現像電圧を出力する第1現像電圧生成回路と、基準電圧回路を有し、入力される設定値と前記基準電圧回路によって設定される基準値とに応じて前記現像部材における現像剤の量を調整する現像剤量調整部材に印加する第2の現像電圧を出力する第2現像電圧生成回路と、前記基準電圧回路から前記第1現像電圧生成回路に向けて電流が流れるように、前記基準電圧回路と前記第1現像電圧生成回路の出力側を接続し、前記第1現像電圧生成回路の出力電圧の変化に応じて前記基準電圧回路から前記第1現像電圧生成回路に向けて流れる電流の量が変化することにより、前記基準電圧回路によって設定される前記基準値を補正する補正回路と、を備えたことを特徴とする電源。
帯電バイアス電源回路である帯電バイアス印加回路部301に関しては、302は高圧トランス、303はトランス駆動回路部、304はトランスを駆動させる帯電バイアス駆動信号である。帯電バイアス駆動信号の周波数、Dutyを可変することにより、高圧出力が変えられる回路構成で、フィードバック回路を要していないオープンループの回路構成となっている。これらの回路構成で帯電バイアス回路は構成されている。
305は、帯電バイアスの出力を現像バイアス印加回路に反映させるための抵抗R2を有する、修正回路部で、現像バイアス印加回路の基準電圧回路部406に接続される。修正回路部は現像バイアス印加回路部の制御回路の動作を補正する補正回路といえる。
定数の設定として、
Vref:18V、 R1:10kΩ、 R3:50kΩ、 R2:1MΩ
R5:50kΩ、 R6:100kΩ、 R7:4MΩ
とした場合において、
帯電バイアス出力:−700V PWM平滑電圧(V3):2V
と設定すると、現像バイアスの基準電圧回路部406から帯電バイアスへI2:709μAの電流が流れ出し、VrefとR1、R3の設定より、オペアンプ410の−入力電圧(Vop)は9.09Vとなる。この値とPWM平滑電圧(V3)、Vrefの電圧設定により、I5:178μA、I6:71μA、I7:107μAとなる。R7:4MΩに対して、I7:107μAが流れ込むことから、4MΩ×107μA=−429Vの出力電圧となる。よって、コントラスト電圧はΔ271V(700V−429V)となる。
これらの各ポイントの電圧、電流の値をまとめたものを、下記の表1、2に記載する。
出力立ち上げ時は、帯電バイアス駆動信号をON(t1)にし、その後に、現像バイアス駆動信号ON(t2)、現像PWM信号ON(t3)を順に入力していく。このような順で信号を入力していくことにより、出力として、帯電バイアスが出力された後、その値を加味した現像バイアスが出力されることとなる。また、出力立ち下げ時は、通紙時に確実に帯電バイアスを加味した現像バイアスを出力させるために、現像PWM信号をOFFした後(t4)、現像バイアス駆動信号OFF(t5)、帯電バイアス駆動信号OFF(t6)の順でOFFしていく。このようなタイミングで各々の信号をON/OFFすることで、通紙時に確実に帯電バイアス変動を加味した現像バイアスを出力させることができる。
また、画像の濃度を変化させたい場合は、現像バイアス印加回路部のPWMの設定を変えることで実現することができる。
帯電バイアス印加回路部501に関しては、502は電圧設定回路部でPWM信号に応じて、高圧出力が変えられ、PWM信号の平滑回路と電圧変換用の抵抗R25、R26で構成されている。503はトランス駆動回路部、504は高圧トランスである。505はフィードバック回路部で、抵抗R27を介して出力電圧をモニタし、PWM信号の設定の応じた出力電圧値になるように設けられている。506は基準電圧回路部で、抵抗R21、R23で構成されている。これらの回路構成で帯電バイアス回路は構成されている。
コントラストが一定となる一例を下記に示す。
前記帯電バイアス回路において、定数設定を
Vref:18V、 R21:10kΩ、 R23:50kΩ、 R25:50kΩ、
R26:100kΩ、 R27:20MΩ
とし、PWM平滑電圧(V23):5.5Vと設定すると、
帯電バイアス−700Vが出力される。
この帯電バイアスの設定に対して、現像バイアスの定数の設定として、
Vref:18V、 R11:10kΩ、 R13:50kΩ、 R12:1MΩ
R15:50kΩ、 R16:100kΩ、 R17:4MΩ
とした場合において、PWM平滑電圧(V3):2Vと設定すると、
現像バイアスの基準電圧回路部606から帯電バイアス印加回路部501の出力端にI2:709μAの電流が流れ出し、VrefとR11、R13の設定より、オペアンプの−入力電圧(Vop):9.09Vとなる。この値とPWM平滑電圧(V3)、Vrefの電圧設定により、I15:178μA、I16:71μA、I17:107μAとなる。R17:4MΩに対して、I17:107μAが流れ込むことから、4MΩ×107μA=−429Vの設定となる。コントラスト電圧:Δ271V(700V−429V)となる。
これらの各ポイントの電圧、電流の値をまとめたものを、表3、4に記載する。
出力立ち上げ時は、帯電バイアス駆動信号ON(t1)、帯電PWM信号ON(t2)の順で入力し、その後に、現像バイアス駆動信号ON(t3)、現像PWM信号ON(t4)を順に入力していく。このように順で信号を入力していくことにより、出力として、帯電バイアスが出力された後、その値を加味した現像バイアスが出力されることとなる。また、出力立ち下げ時は、通紙時に確実に帯電バイアスを加味した現像バイアスを出力させるために、現像PWM信号OFF(t5)、現像バイアス駆動信号OFF(t6)の順でOFFした後、帯電PWM信号OFF(t7)、帯電バイアス駆動信号OFF(t8)の順でOFFしていく。このようなタイミングで各々の信号をON/OFFすることで、通紙時に確実に帯電バイアスを加味した現像バイアスを出力させることができる。
また、画像の濃度を変化させたい場合は、両印加バイアス回路部のPWMの設定を変えることで実現することができる。
現像バイアス印加回路1001に関しては、1002は電圧設定回路部でPWM信号に応じて、高圧出力が変えられ、PWM信号の平滑回路と電圧変換用の抵抗R125、R126で構成されている。1003はトランス駆動回路部、1004は高圧トランスである。1005はフィードバック回路部で、抵抗R127を介して出力電圧をモニタし、PWM信号の設定の応じた出力電圧値になるように設けられている。1006は基準電圧回路部で、抵抗R121、R123で構成されている。1005は、現像バイアスの出力を現像ブレードバイアス印加回路に反映させるための抵抗R112を有するフィードバック回路部である。これらの回路構成で現像バイアス回路は構成されている。
このような構成をとることで、現像バイアスの変動に応じた現像ブレードバイアス制御が可能となり、一定の画像濃度を得ることが可能となる。
前記現像バイアス回路において、定数設定を
Vref:18V、 R121:10kΩ、 R123:50kΩ、 R125:50kΩ、
R126:100kΩ、 R127:20MΩ
とし、PWM平滑電圧(V123):7.5Vと設定すると、
現像バイアス−300Vが出力される。
Vref:18V、 R111:10kΩ、 R113:50kΩ、 R112:1MΩ
R115:50kΩ、 R116:100kΩ、 R117:4MΩ
とした場合において、PWM平滑電圧(V113):13.7Vと設定すると、
現像ブレードバイアスの基準回路部から現像バイアスにI112:312.4μAの電流が流れ出し、VrefとR111、R113の設定より、オペアンプの−入力電圧(Vop):12.4Vとなる。この値とPWM平滑電圧(V113)、Vrefの電圧設定により、I115:112μA、I116:13μA、I117:125μAとなる。R117:4MΩに対して、I117:125μAが流れ込むことから、4MΩ×125μA=−500Vの設定となる。電位差:Δ200V(500V−300V)となる。
これらの各ポイントの電圧、電流の値をまとめたものを、表5、6に記載する。
出力立ち上げ時は、現像バイアス駆動信号ON(t1)、現像PWM信号ON(t2)の順で入力し、その後に、現像ブレードバイアス駆動信号ON(t3)、現像ブレードPWM信号ON(t4)を順に入力していく。このように順で信号を入力していくことにより、出力として、現像バイアスが出力された後、その値を加味した現像ブレードバイアスが出力されることとなる。また、出力立ち下げ時は、通紙時に確実に現像バイアスを加味した現像ブレードバイアスを出力させるために、現像ブレードPWM信号OFF(t5)、現像ブレードバイアス駆動信号OFF(t6)の順でOFFした後、現像PWM信号OFF(t7)、現像バイアス駆動信号OFF(t8)の順でOFFしていく。このようなタイミングで各々の信号をON/OFFすることで、通紙時に確実に現像バイアスを加味した現像ブレードバイアスを出力させることができる。
また、画像の濃度を変化させたい場合は、両バイアス印加回路部のPWMの設定を変えることで実現することができる。
202 帯電ローラ
203 現像スリーブ
301 帯電バイアス印加回路部
305 補正回路部
401 現像バイアス印加回路部
Claims (12)
- 静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体を帯電する帯電部材と、
前記像担持体に形成された静電潜像を現像剤により現像する現像部材と、
前記帯電部材に印加する帯電電圧を出力する帯電電圧生成回路と、
基準電圧回路を有し、入力される設定値と前記基準電圧回路によって設定される基準値に応じて前記現像部材に印加する現像電圧を出力する現像電圧生成回路と、
前記基準電圧回路から前記帯電電圧生成回路に向けて電流が流れるように、前記基準電圧回路と前記帯電電圧生成回路の出力側を接続し、前記帯電電圧生成回路の出力電圧の変化に応じて前記基準電圧回路から前記帯電電圧生成回路に向けて流れる電流の量が変化することにより、前記基準電圧回路によって設定される前記基準値を補正する補正回路と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記補正回路は、前記基準電圧回路と前記帯電電圧生成回路の出力側とを抵抗素子を介して接続した回路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。
- 更に、前記現像電圧生成回路からの出力電圧と前記基準値とに基づいて、前記現像電圧生成回路からの出力電圧を制御するフィードバック回路を有す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。
- 静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体に形成された静電潜像に現像剤を供給する現像部材と、
前記現像部材における現像剤の量を調整する現像剤量調整部材と、
前記現像部材に印加する第1の現像電圧を出力する第1現像電圧生成回路と、
基準電圧回路を有し、入力される設定値と前記基準電圧回路によって設定される基準値とに応じて前記現像剤量調整部材に印加する第2の現像電圧を出力する第2現像電圧生成回路と、
前記基準電圧回路から前記第1現像電圧生成回路に向けて電流が流れるように、前記基準電圧回路と前記第1現像電圧生成回路の出力側を接続し、前記第1現像電圧生成回路の出力電圧の変化に応じて前記基準電圧回路から前記第1現像電圧生成回路に向けて流れる電流の量が変化することにより、前記基準電圧回路によって設定される前記基準値を補正する補正回路と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記補正回路は、前記基準電圧回路と前記第1現像電圧生成回路の出力側とを抵抗素子を介して接続した回路であることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 更に、前記第2現像電圧生成回路からの出力電圧と前記基準値とに基づいて、前記第2現像電圧生成回路からの出力電圧を制御するフィードバック回路を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。
- 高電圧を供給する電源であって、
像担持体を帯電する帯電部材に印加する帯電電圧を出力する帯電電圧生成回路と、
基準電圧回路を有し、入力される設定値と前記基準電圧回路によって設定される基準値に応じて前記像担持体に形成された静電潜像を現像剤により現像する現像部材に印加する現像電圧を出力する現像電圧生成回路と、
前記基準電圧回路から前記帯電電圧生成回路に向けて電流が流れるように、前記基準電圧回路と前記帯電電圧生成回路の出力側を接続し、前記帯電電圧生成回路の出力電圧の変化に応じて前記基準電圧回路から前記帯電電圧生成回路に向けて流れる電流の量が変化することにより、前記基準電圧回路によって設定される前記基準値を補正する補正回路と、
を備えたことを特徴とする電源。 - 前記補正回路は、前記基準電圧回路と前記帯電電圧生成回路の出力側とを抵抗素子を介して接続した回路であることを特徴とする請求項7に記載の電源。
- 更に、前記現像電圧生成回路からの出力電圧と前記基準値とに基づいて、前記現像電圧生成回路からの出力電圧を制御するフィードバック回路を有することを特徴とする請求項7または8に記載の電源。
- 高電圧を供給する電源であって、
像担持体に形成された静電潜像に現像剤を供給する現像部材に印加する第1の現像電圧を出力する第1現像電圧生成回路と、
基準電圧回路を有し、入力される設定値と前記基準電圧回路によって設定される基準値とに応じて前記現像部材における現像剤の量を調整する現像剤量調整部材に印加する第2の現像電圧を出力する第2現像電圧生成回路と、
前記基準電圧回路から前記第1現像電圧生成回路に向けて電流が流れるように、前記基準電圧回路と前記第1現像電圧生成回路の出力側を接続し、前記第1現像電圧生成回路の出力電圧の変化に応じて前記基準電圧回路から前記第1現像電圧生成回路に向けて流れる電流の量が変化することにより、前記基準電圧回路によって設定される前記基準値を補正する補正回路と、
を備えたことを特徴とする電源。 - 前記補正回路は、前記基準電圧回路と前記第1現像電圧生成回路の出力側とを抵抗素子を介して接続した回路であることを特徴とする請求項10に記載の電源。
- 更に、前記第2現像電圧生成回路からの出力電圧と前記基準値とに基づいて、前記第2現像電圧生成回路からの出力電圧を制御するフィードバック回路を有することを特徴とする請求項10または11に記載の電源。
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