JP5932954B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
以下に画像形成装置の概略構成について説明する。図1は本実施例に係る画像形成装置の概略構成を説明する図である。
ドラムユニット21a〜21dはφ30mmの外径を有する感光体としての感光体ドラム11a〜11d、感光体ドラム11a〜11dを帯電するための帯電部材としての帯電ローラ31a〜31d、帯電ローラを清掃するための帯電清掃部材としての帯電ローラ清掃部材41a〜41d、感光体ドラム11a〜11d表面上のトナーをクリーニングするための清掃手段としてのクリーニングブレード130a〜130d、クリーニングブレード130a〜130dで掻き落としたトナーが転写装置の1つとしての中間転写ベルト上に落下しないように、0.1mmの厚みのウレタンシートから成るスクイシート150a〜150d、クリーニングブレード130a〜130dによって掻き落とされてスクイシート150a〜150dにより回収されたトナーが収容されるトナー回収部、トナー回収部に回収されたトナーを搬送するための搬送スクリュー140a〜140dから構成される。このうち少なくとも、クリーニングブレード130a〜130dと、スクイシート150a〜150d、トナー回収部がクリーニング部を構成する。感光体としての感光体ドラム11a〜11dはその中心で軸支され、図示されない駆動手段により回転駆動される。
現像装置としての現像ユニット20a〜20dは、露光部22a〜22dによって感光体ドラム11a〜11dが実質的に露光されることによって感光体ドラム11a〜11d上に形成された静電像に対してトナーを供給するためのφ20mmからなる回転駆動する現像スリーブ50a〜50d、ここでは図示しない現像スリーブにトナーを含む現像剤を供給するための攪拌スクリュー、現像スリーブ50a〜50d上の現像剤量を規制するための規制ブレード60a〜60d、現像ユニットにおける現像剤を収容する収容部内の温度を検出することを目的として収容部内に設けられた第1の温度センサとしての現像ユニット温度センサ30a〜30dからなる。
感光体ドラム11a〜11dは帯電電源300から直流電圧と交流電圧とを重畳した帯電電圧が印加された帯電部材としての帯電ローラ31a〜31dにより表面に均一に帯電された後、露光装置としての露光部22a〜22dにより、記録画像信号に応じて変調されたレーザービームで走査されることによって実質的に露光され、感光体ドラム上に静電像が形成される。さらに、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーをそれぞれ収納した現像装置としての現像ユニット20a〜20dによって上記静電像が現像され、トナー像として顕像化される。感光体ドラム11a〜11d上に形成されたトナー像は、転写装置の1つとしての中間転写ベルト16上に対向する位置に配置された転写装置の1つとしての一次転写ローラ15a〜15dにより転写バイアスを印加され、中間転写ベルト16に転写される。以上に示したプロセスにより、各色の画像形成部によって形成された各色のトナー像が中間転写ベルト16上に順次転写される。
本実施例における画像形成装置は、画像形成装置本体の筐体内におけるプロセスカートリッジ外に備えられている第2の温度センサとしての機内温湿度センサ3a〜3dと、各現像ユニットにおける現像剤を収容する収容部内に配置された第1の温度センサとしての現像温度センサを有する。機内温湿度センサ3a〜3dは画像形成部近傍(帯電ローラ31a〜31d近傍)の環境状態を検出することを目的としており、3a〜3dの4個がそれぞれプロセスカートリッジと対向する位置に配置されている。また、現像温度センサ30a〜30dは現像剤の状態を検出することを目的としており、30a〜30dの4個がそれぞれ現像ユニットにおける現像剤を収容する収容部内に配置されている。なお、機内温湿度センサは現像温度センサよりも帯電部材の近くに配置されている。
第1の調整部としてのコントローラ部51は、第1の温度センサとしての現像温度センサ30a〜30dによって検出された現像剤が収容されている環境の温度と、現像温度センサ30a〜30d以外の取得部としての水分量取得手段によって取得した水分量に関する情報から現像剤が収容されている環境の相対湿度を求め、求めた相対湿度に基づいて、現像スリーブに印加する現像電圧の直流電圧値や露光部22a〜22dによる露光量を設定することによって、感光体表面のトナーを付着させない領域(露光を実質的に行わない領域)の電位と現像電圧の直流電圧値との電位差であるかぶり取りバイアスや、感光体表面のトナーを付着させる領域(露光を実質的に行う領域)の電位と現像電圧の直流電圧値との電位差である現像コントラストの設定を行う。この設定によって様々な環境変動に伴う濃度などの画像安定性を保っている。なお、かぶり取りバイアスの設定を行う場合には、本実施例においては現像電圧の直流電圧値を設定することによって設定を行っているが、その場合に限られず、帯電部材に印加する帯電電圧の直流電圧値を設定することによって感光体表面のトナーを付着させない領域(露光を実質的に行わない領域)の電位を設定する構成としても良い。その場合、第1の設定手段としてのコントローラ部51は第1の温度センサとしての現像温度センサ30a〜30dに基づいて露光部22a〜22dによる露光量と帯電電圧の直流電圧と現像電圧の直流電圧のうちの少なくとも1つを設定する。なお、水分量取得手段として、機内温湿度センサを用いても良く、また、別途設けた温湿度センサを用いて水分量を取得しても良い。
以下に本実施例における帯電部材としての帯電ローラについて詳しく説明する。図4は帯電ローラの詳細図である。帯電ローラ200a〜200dは芯金(支持部材)200aの両端部をそれぞれ軸受け部材200eにより回転自在に保持されると共に、押圧バネ200fによって感光体ドラム11a〜11dに向かって付勢している。これにより、帯電ローラ31a〜31dは、感光体11a〜11dの回転に従動して図中曲線矢印の方向に回転可能である。帯電ローラ31a〜31dは長手長さ330mm、φ14mmである。芯金200aの外周に下層200b、中間層200c、表層200dと順次積層した3層構成となっている。
以下に本実施例における帯電電圧制御について詳しく説明する。前述したように、帯電電圧は直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧である。
本実施例における画像形成装置においては、上述したように、プロセスカートリッジが画像形成装置から着脱可能になっており、例えば、プロセスカートリッジが寿命に達し交換を必要とした際は、寿命に達したプロセスカートリッジを画像形成装置から取り外し、交換用の新品のプロセスカートリッジを保管していた外部環境から搬送して画像形成装置に取り付ける交換作業を行う。この場合、画像形成装置内部の温度に大きな変化はないが、交換された新品のプロセスカートリッジ自体の温度は画像形成装置内部の温度とは大きく異なる場合がある。作業状況によっては、画像形成装置内部とプロセスカートリッジの温度差は10℃以上になることもある。図6のグラフからもわかるように、10℃温度が変化した場合に帯電電圧に重畳する交流電圧のピーク間電圧は最大で500V変動することになる。このような状況下において機内温湿度センサの出力に基づいて帯電電圧に重畳する交流電圧のピーク間電圧の設定を行った場合、著しい帯電不良が発生してしまう。
本実施例においては、上述したように、第2の調整部としてのコントローラ部51が帯電ローラに印加する帯電電圧に重畳される交流電圧のピーク間電圧の調整を行う。
図8は帯電電圧に重畳する交流電圧のピーク間電圧を設定する制御フローである。以下に詳細を説明する。
TΔ=T1−T2 ・・・(1)
次に現像温度センサが検出した温度が高いかどうか、つまりTΔ>0であるか否かを判断する(S7)。
31a〜31d 帯電ローラ
3a〜3d 機内温湿度センサ
30a〜30d 現像温度センサ
Claims (21)
- 感光体と、
前記感光体の表面と接触または近接して前記感光体を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材によって帯電された前記感光体の表面を露光して静電像を形成する露光装置と、
前記露光装置によって前記感光体の表面に形成された静電像をトナーで現像し、前記感光体の表面にトナー像を形成する現像装置と、
前記現像装置によって前記感光体の表面に形成されたトナー像を記録材に転写する転写装置と、
前記転写装置によって記録材に転写されたトナー像を加熱及び加圧することで記録材に定着させる定着装置と、
前記帯電部材に帯電電圧を印加する帯電電源と、
前記現像装置に現像電圧を印加する現像電源と、
少なくとも前記感光体と、前記帯電部材と、前記現像装置と、前記定着装置とを内部に収容する筐体とを有する画像形成装置であって、
少なくとも前記帯電部材と前記現像装置は一体で前記画像形成装置本体に着脱可能なユニットを構成し、
前記現像装置に設けられ、温度を検出する第1の温度センサと、
前記第1の温度センサの検出結果に基づいて前記露光装置による露光量と前記現像電圧のうちの少なくとも1つを調整する第1の調整部と、
前記筐体内に設けられ、温度を検出する第2の温度センサと、
前記帯電電源が印加する帯電電圧を調整する第2の調整部と、を更に有し、
前記第2の調整部は、前記第1の温度センサが検出した温度が前記第2の温度センサが検出した温度よりも低い場合には前記第1の温度センサの検出結果に基づいて前記帯電電圧を調整し、前記第1の温度センサが検出した温度が前記第2の温度センサが検出した温度よりも高い場合には前記第2の温度センサの検出結果に基づいて前記帯電電圧を調整することを特徴とする画像形成装置。 - 前記帯電電圧は直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧であり、前記第2の調整部は前記交流電圧のピーク間電圧を調整することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記第2の調整部は、前記帯電電圧の調整に用いる前記第1の温度センサ又は前記第2の温度センサの検出結果が第1の温度である場合には前記ピーク間電圧を第1のピーク間電圧になるように調整し、前記帯電電圧の調整に用いる前記第1の温度センサ又は前記第2の温度センサの検出結果が第1の温度よりも低い第2の温度である場合には前記ピーク間電圧を前記第1のピーク間電圧よりも大きい第2のピーク間電圧になるように調整することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記第2の温度センサは、前記第1の温度センサよりも前記帯電部材の近くに設けられていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成装置内の水分量に関する情報を取得する取得部を更に備え、
前記第1の調整部は、前記第1の温度センサの検出結果および前記取得部によって取得された前記水分量に関する情報に基づいて前記露光装置による露光量と前記現像電圧のうちの少なくとも1つを調整することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記現像装置はトナーが収容される収容部を有し、前記第1の温度センサは前記収容部の外側に接触して設けられていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記帯電電圧は直流電圧であり、前記第2の調整部は前記直流電圧の電圧値を調整することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 感光体と、
前記感光体の表面と接触または近接して前記感光体を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材によって帯電された前記感光体の表面を露光して静電像を形成する露光装置と、
前記露光装置によって前記感光体の表面に形成された静電像をトナーで現像し、前記感光体の表面にトナー像を形成する現像装置と、
前記現像装置によって前記感光体の表面に形成されたトナー像を記録材に転写する転写装置と、
前記転写装置によって記録材に転写されたトナー像を加熱及び加圧することで記録材に定着させる定着装置と、
前記帯電部材に帯電電圧を印加する帯電電源と、
前記現像装置に現像電圧を印加する現像電源と、
少なくとも前記感光体と、前記帯電部材と、前記現像装置と、前記定着装置とを内部に収容する筐体とを有する画像形成装置であって、
少なくとも前記帯電部材と前記現像装置は一体で前記画像形成装置本体に着脱可能なユニットを構成し、
前記現像装置に設けられ、温度を検出する第1の温度センサと、
前記第1の温度センサの検出結果に基づいて前記露光装置による露光量と前記現像電圧のうちの少なくとも1つを調整する第1の調整部と、
前記筐体内に設けられ、温度を検出する第2の温度センサと、
前記帯電電源が印加する帯電電圧を調整する第2の調整部と、を更に有し、
前記第2の調整部は、前記第2の温度センサが検出した温度から前記第1の温度センサが検出した温度を引いた値が所定の値よりも大きい場合には前記第1の温度センサの検出結果に基づいて前記帯電電圧を調整し、前記第2の温度センサが検出した温度から前記第1の温度センサが検出した温度を引いた値が所定の値よりも小さい場合には前記第2の温度センサの検出結果に基づいて前記帯電電圧を調整することを特徴とする画像形成装置。 - 前記帯電電圧は直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧であり、前記第2の調整部は前記交流電圧のピーク間電圧を調整することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
- 前記第2の調整部は、前記帯電電圧の調整に用いる前記第1の温度センサ又は前記第2の温度センサの検出結果が第1の温度である場合には前記ピーク間電圧を第1のピーク間電圧になるように調整し、前記帯電電圧の調整に用いる前記第1の温度センサ又は前記第2の温度センサの検出結果が第1の温度よりも低い第2の温度である場合には前記ピーク間電圧を前記第1のピーク間電圧よりも大きい第2のピーク間電圧になるように調整することを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
- 前記第2の温度センサは、前記第1の温度センサよりも前記帯電部材の近くに設けられていることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成装置内の水分量に関する情報を取得する取得部を更に備え、
前記第1の調整部は、前記第1の温度センサの検出結果および前記取得部によって取得された前記水分量に関する情報に基づいて前記露光装置による露光量と前記現像電圧のうちの少なくとも1つを調整することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 - 前記現像装置はトナーが収容される収容部を有し、前記第1の温度センサは前記収容部の外側に接触して設けられていることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
- 前記帯電電圧は直流電圧であり、前記第2の調整部は前記直流電圧の電圧値を調整することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
- 感光体と、
前記感光体の表面と接触または近接して前記感光体を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材によって帯電された前記感光体の表面を露光して静電像を形成する露光装置と、
前記露光装置によって前記感光体の表面に形成された静電像をトナーで現像し、前記感光体の表面にトナー像を形成する現像装置と、
前記現像装置によって前記感光体の表面に形成されたトナー像を記録材に転写する転写装置と、
前記転写装置によって記録材に転写されたトナー像を加熱及び加圧することで記録材に定着させる定着装置と、
前記帯電部材に帯電電圧を印加する帯電電源と、
前記現像装置に現像電圧を印加する現像電源と、
少なくとも前記感光体と、前記帯電部材と、前記現像装置と、前記定着装置とを内部に収容する筐体とを有する画像形成装置であって、
少なくとも前記帯電部材と前記現像装置は一体で前記画像形成装置本体に着脱可能なユニットを構成し、
前記現像装置に設けられ、温度を検出する第1の温度センサと、
前記第1の温度センサの検出結果に基づいて前記露光装置による露光量と前記現像電圧のうちの少なくとも1つを調整する第1の調整部と、
前記筐体内に設けられ、温度を検出する第2の温度センサと、
前記帯電電源が印加する帯電電圧を調整する第2の調整部と、
前記ユニットが交換されたことを検知する検知部と、を更に有し、
前記第2の調整部は、前記ユニットが交換されたことを前記検知部が検知した場合には前記第1の温度センサの検出結果に基づいて前記帯電電圧を調整し、前記ユニットが交換されたことを検知していない場合には前記第2の温度センサの検出結果に基づいて前記帯電電圧を調整することを特徴とする画像形成装置。 - 前記帯電電圧は直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧であり、前記第2の調整部は前記交流電圧のピーク間電圧を調整することを特徴とする請求項15に記載の画像形成装置。
- 前記第2の調整部は、前記帯電電圧の調整に用いる前記第1の温度センサ又は前記第2の温度センサの検出結果が第1の温度である場合には前記ピーク間電圧を第1のピーク間電圧になるように調整し、前記帯電電圧の調整に用いる前記第1の温度センサ又は前記第2の温度センサの検出結果が第1の温度よりも低い第2の温度である場合には前記ピーク間電圧を前記第1のピーク間電圧よりも大きい第2のピーク間電圧になるように調整することを特徴とする請求項16に記載の画像形成装置。
- 前記第2の温度センサは、前記第1の温度センサよりも前記帯電部材の近くに設けられていることを特徴とする請求項15に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成装置内の水分量に関する情報を取得する取得部を更に備え、
前記第1の調整部は、前記第1の温度センサの検出結果および前記取得部によって取得された前記水分量に関する情報に基づいて前記露光装置による露光量と前記現像電圧のうちの少なくとも1つを調整することを特徴とする請求項15に記載の画像形成装置。 - 前記現像装置はトナーが収容される収容部を有し、前記第1の温度センサは前記収容部の外側に接触して設けられていることを特徴とする請求項15に記載の画像形成装置。
- 前記帯電電圧は直流電圧であり、前記第2の調整部は前記直流電圧の電圧値を調整することを特徴とする請求項15に記載の画像形成装置。
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