JP5574836B2 - コロナ帯電器を備える画像形成装置 - Google Patents
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Description
感光体と、
前記感光体を帯電する放電ワイヤを備えたコロナ帯電器と、
前記コロナ帯電器により帯電された前記感光体を露光する露光手段と、
前記露光手段により前記感光体に形成された静電像をトナーで現像する現像手段と、
前記現像手段により前記感光体に形成されたトナー像をシートに転写する転写手段と、
前記放電ワイヤの前記感光体に対する距離を調整するための調整手段と、
前記コロナ帯電器によって帯電された領域のうち、前記コロナ帯電器の長手方向に沿って少なくとも2点の、感光体の表面電位に対応する情報を検知する検知手段と、
前記コロナ帯電器の長手方向に沿った基準部に対し位置決めするための基準マークとともに、前記検知手段の出力に基づいて前記放電ワイヤの前記感光体に対する距離をその長手方向に亘って調整するための調整マークをシートに形成する調整モードを実行させる実行手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
原稿の画像情報を読み取るためのスキャナと、
感光体と、
前記感光体を帯電する放電ワイヤを備えたコロナ帯電器と、
前記コロナ帯電器により帯電された前記感光体を前記スキャナによって取得した前記画像情報に基づいて露光する露光手段と、
前記露光手段により前記感光体に形成された静電像をトナーで現像する現像手段と、
前記現像手段により前記感光体に形成されたトナー像をシートに転写する転写手段と、
前記放電ワイヤの前記感光体に対する距離を調整するための調整手段と、
前記放電ワイヤの前記感光体に対する距離を調整するために用いる調整用トナー像を形成してシートに転写して出力させ、前記スキャナによって前記調整用トナー像における前記コロナ帯電器の長手方向の複数個所と対向する前記感光体上の領域に対応した複数個所の濃度を検知した結果に基づいて、前記放電ワイヤの前記感光体に対する距離を調整するための調整量を算出するモードを実行する実行手段と、
前記実行手段において算出された前記調整量に対応する情報を報知する報知手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
まず、画像形成装置の概略について説明した後、コロナ帯電器の構成について説明する。続いて、放電ワイヤの高さを調整するための画像の出力手順と画像を用いた調整方法について説明する。
以下に画像形成装置の概略構成と画像形成動作について説明する。
図1は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成を示す。本実施例にて、画像形成装置は、電子写真プロセスを利用したデジタル方式の複写機とされる。ここでは、原稿の画像を読み取って画像形成する複写機としての画像形成装置を具体例として用いる。本実施例にて、画像形成装置は、原稿Dを光学的にスキャンして読み取って画像データを生成する画像読取部(リーダー部)30と、画像データを静電方式により記録材(シート)P上に記録する画像形成部50とを備えている。
次に、上記した画像形成装置による画像形成動作について説明する。
以下に、本実施例のコロナ帯電器の概略構成と、放電ワイヤの調整機構について説明する。
本実施例にて、コロナ帯電器2は、当業者には周知の構造とされ、図2に示されるように、帯電器シールド(ケーシング)23を備え、その内側に放電ワイヤ21として直径40μm〜100μm程度のタングステンワイヤが長手方向に張設されている。ケーシング23は、底面23aと、両側面23bとを備え、底面23aに対向した位置に開口部23cが形成されており、横断面がコ字状とされ、開口部23cが感光体ドラム1に対向している。また、本実施例では、帯電器2の底面23aに、帯電器の長手方向に沿って複数個の、例えば、2〜4つ程度のスロット状の開口部23a1が形成される。この開口部23a1は、詳しくは後述するが、放電ワイヤ21の高さ調整のための画像が形成された記録材である調整用紙Pを帯電器2内へと挿入するのに使用することができる。
また、放電ワイヤ21とグリッド22間の距離(以下、「ワイヤ高さ」という。)hは、放電ワイヤ21の軸線方向の奥及び手前位置での高さを調整することにより変更可能である。つまり、この放電ワイヤ21の高さは、図3(a)、(b)に示すような、コロナ帯電器2の長手方向一端側及び他端側、即ち、コロナ帯電器2の奥及び手前位置に設けられた調整手段としての調整ビス24によって調整可能である。サービスマンはこの調整ビスをまわすことによって帯電ワイヤの高さを調整することができる。
以下に、本実施例におけるワイヤ高さの調整手順について、簡単に説明する。まず、ワイヤ高さの調節のために、サービスマンは装置にハーフトーン画像をシートに出力させる。続いて、サービスマンは出力されたハーフトーン画像をスキャナで装置に読み取らせる。装置は読み込んだ画像に基づき、コロナ帯電器の長手方向(感光体ドラム母線方向)に少なくとも2点の濃度に基づき濃度の傾きを算出する。なお、放電ワイヤの傾きを検出するためには、濃度を測定する2点の距離が長手方向に離れていたほうが精度良く傾きを検出することができる。そのため、本実施例では、出力されたハーフトーン画像の長手方向の右端部と左端部の濃度に基づき、傾き調整用の画像を出力するものとする。
図8は本実施例の画像形成装置の各部を制御する制御回路を説明するためのブロック図である。本実施例の制御回路は、制御手段としてのCPU13は、メモリ101に格納されたプログラムに従い、画像形成装置の各部を制御する。さらに、画像形成装置は画像メモリ102と、リーダー部30と、操作部104を備える。
本実施例の画像形成装置は、ワイヤ高さの調整のための調整モードを実行させる実行手段(CPU)を有している。つまり、調整モードでは、コロナ帯電器2の長手方向に沿った基準部に対し位置決めするための基準マークと共に、放電ワイヤ21の感光体ドラム1に対する距離をその長手方向に亘って調整するための調整マークをシートに形成させてこれを排出させる。以下に、サービスマンの操作(ステップ1)、調整作業(ステップ5)と、画像形成装置の動作(ステップ2〜ステップ4)について詳しく説明する。なお、調整用紙を読み込んだ後、ワイヤ高さ調整用の画像を出力するまでの画像形成装置の動作については、図13に示すフローチャートを用いて説明する。
ワイヤ高さの調整を行う際に、サービスマンは操作部104からワイヤ高さ調整モードを選択する。サービスマンの指示を受けて、画像形成装置は画像形成装置本体内の画像メモリ102に蓄えられたデータに基づきハーフトーン画像を記録紙に出力する。これにより放電ワイヤの高さを調整するための調整用紙がプリント出力される。なお、出力されるハーフトーン(中間調)画像はコロナ帯電器のワイヤ高さを調整することを目的としている。そのため、感光体に像露光することなく、画像形成条件(帯電条件及び現像条件)を調整して画像を出力することが好ましい。とりわけ、コントラスト電位と濃度の関係(いわゆるγLUT)がハーフトーン領域においてその傾きが急になる画像形成条件に変更すると、放電ワイヤの傾きを算出する精度が向上するため好ましい。
サービスマンは、ステップ1において出力された調整用紙を原稿読み取り手段としてのリーダー部30で装置に読み込ませる。これにより、制御手段としてのCPUはリーダー部30(スキャナ)によって読み込まれた画像を取得する(S101)。これにより、リーダー部30(スキャナ)は、コロナ帯電器2による感光体ドラム1の帯電領域のコロナ帯電器長手方向一端側及び他端側の電位に対応する情報を検出(検知)する検出手段(検知手段)として機能する。
画像形成装置本体は、そのハーフトーン画像の奥・手前の画像濃度レベルをリーダー部30から得られる輝度信号を濃度に変換して求める。制御手段としてのCPU101は読み込んだ画像のうち帯電領域左端部の濃度D1と右端部の濃度D2を取得する(S102)。制御手段としてのCPU(制御装置)13は、メモリに保存されたドラム表面電位(現像バイアスとの差分)Vsd対濃度レベルDの関係テーブル(以下、「V−Dカーブ」と記す。)を参照する。そして、制御手段としてのCPU(制御装置)13は奥・手前のそれぞれの画像濃度レベル(D1、D2)を関係テーブルから、奥・手前のそれぞれの画像濃度レベルに対するそれぞれのドラム表面電位(現像バイアスとの差分)Vsdを算出する。その後、CPU13は、奥・手前それぞれのドラム表面電位(現像バイアスとの差分)Vsdを、ドラム表面電位Vsに換算する。その換算式は、ドラム表面電位をVs、現像バイアスのDC成分をVdcとすると、ドラム表面電位(現像バイアスとの差分)Vsd=Vdc−Vsである。さらに、CPU13は、奥・手前それぞれのドラム表面電位Vsdから、それに相当するワイヤ高さの差分△hを、図6に示す前述のワイヤ高さh対感光体ドラム上でのハーフトーン部の表面電位Vs(VHT)の関係テーブルにより求める(S103)。本実施例では、感光体ドラム上でのハーフトーン部の表面電位Vs(VHT)は、現像バイアスVdcとの差分である。
上記ステップ3で得られた計算結果に基づき、奥・手前位置でのワイヤ高さをもとに、本体内のCPU13は、画像メモリ102にまず、紙の送り方向の端部からある一定の距離(本実施例では10mm)の位置にある基準マークMoを書き込む。つまり、基準マークMoは、コロナ帯電器2の長手方向に沿った基準部に対して位置決めするためのマークである。同時に、その基準マークMoから紙の送り方向に、奥・手前の端部位置でのワイヤ高さ分だけ距離を隔てた位置にワイヤ高さhの調整マークMhの画像(図9参照)として、画像メモリ102にデータを書き込む(S104)。なお、図9では、マークの形状として線状(ライン画像)の例を示している。
上記ステップ4で出力された調整用紙を、サービスマンが、コロナ帯電器に合わせて調整する。つまり、図11に示すように、サービスマンは、まず、調整用紙Pを帯電器2の底面23aに形成したスロット状の開口部23a1から帯電器2内へと挿入し、調整用紙Pの基準ラインMoを、基準部としてのコロナ帯電器2のグリッド線22に合わせる。ここで、調整用紙Pの奥・手前方向の位置は、放電ワイヤ21の奥・手前方向の長さに対し、ほぼ中央の位置にセットしても良い。しかし、正確には、図11に示すように、コロナ帯電器2のケーシング23の側面23bに記された奥・手前方向の紙位置の指標25を用紙Pの片側端部に合わせてセット(位置決め)する方が良い。なお、放電ワイヤ21の奥・手前方向の長さLは、帯電領域を最大画像幅より大きくしなければならないので、放電ワイヤの長さL>調整用紙Pの用紙幅Wである。
次に、本発明の第二の実施例について、説明する。
実施例1及び実施例2では、上記ステップ3で用いた、V―Dカーブのデータが予め本体内のメモリに格納されていたが、V―Dカーブのデータを調整時に作成しても良い。この場合には、前述した、ワイヤ調整時のステップが以下のようになる。
ドラム表面電位(現像バイアスとの差分)Vsd=Vdc−Vs
実施例1、2においては、出力されたハーフトーン画像を読み取る原稿読取手段である本体のリーダー部30を用いていた。しかし、図14に示すように、本体内の転写紙上に形成された画像濃度を検出する画像濃度センサ151、152を奥・手前それぞれに設け、このセンサ151、152からの濃度信号レベルにより奥・手前の濃度傾きを判別しても良い。
2 コロナ帯電器(帯電手段)
3 露光装置(露光手段)
4 現像器(現像手段)
5 転写器(転写手段)
8 定着器(定着手段)
13 CPU(制御装置、制御手段)
14 表面電位センサ(表面電位検出手段)
21 放電ワイヤ
22 グリッド線(調整時基準部)
23 ケーシング
30 リーダー部(原稿読取手段)
50 画像形成部
104 本体操作部
150、151、152 画像濃度センサ(濃度検出手段)
Claims (5)
- 感光体と、
前記感光体を帯電する放電ワイヤを備えたコロナ帯電器と、
前記コロナ帯電器により帯電された前記感光体を露光する露光手段と、
前記露光手段により前記感光体に形成された静電像をトナーで現像する現像手段と、
前記現像手段により前記感光体に形成されたトナー像をシートに転写する転写手段と、
前記放電ワイヤの前記感光体に対する距離を調整するための調整手段と、
前記コロナ帯電器によって帯電された領域のうち、前記コロナ帯電器の長手方向に沿って少なくとも2点の、感光体の表面電位に対応する情報を検知する検知手段と、
前記コロナ帯電器の長手方向に沿った基準部に対し位置決めするための基準マークとともに、前記検知手段の出力に基づいて前記放電ワイヤの前記感光体に対する距離をその長手方向に亘って調整するための調整マークをシートに形成する調整モードを実行させる実行手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記実行手段は、前記調整モードを実行するにあたりシートにテストトナー像を形成させるとともに、前記検知手段で前記テストトナー像を検知した結果としての少なくとも2点の電位に対応する情報に基づき算出された前記放電ワイヤの前記感光体に対する距離の調整量と対応するように調整マークを形成させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 原稿の画像情報を読み取る原稿読取手段を有し、前記原稿読取手段は前記検知手段として機能することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 基準マーク及び調整マークはライン画像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。
- 原稿の画像情報を読み取るためのスキャナと、
感光体と、
前記感光体を帯電する放電ワイヤを備えたコロナ帯電器と、
前記コロナ帯電器により帯電された前記感光体を前記スキャナによって取得した前記画像情報に基づいて露光する露光手段と、
前記露光手段により前記感光体に形成された静電像をトナーで現像する現像手段と、
前記現像手段により前記感光体に形成されたトナー像をシートに転写する転写手段と、
前記放電ワイヤの前記感光体に対する距離を調整するための調整手段と、
前記放電ワイヤの前記感光体に対する距離を調整するために用いる調整用トナー像を形成してシートに転写して出力させ、前記スキャナによって前記調整用トナー像における前記コロナ帯電器の長手方向の複数個所と対向する前記感光体上の領域に対応した複数個所の濃度を検知した結果に基づいて、前記放電ワイヤの前記感光体に対する距離を調整するための調整量を算出するモードを実行する実行手段と、
前記実行手段において算出された前記調整量に対応する情報を報知する報知手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
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