JP6005006B2 - 画像形成装置、感光層の表面電位測定方法 - Google Patents
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Description
以下、適宜図面を参照しながら、本発明の第1実施形態について説明する。なお、以下の第1実施形態は、本発明を具体化した一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
まず、図1を参照して、本発明の実施形態に係る複合機1(本発明の画像形成装置の一例)の概略構成について説明する。
画像読取部10は、原稿載置面を構成するコンタクトガラス11と、コンタクトガラス11に対して開閉する原稿カバー20とを備える。複合機1が複写機として機能する場合は、コンタクトガラス11に原稿がセットされて原稿カバー20が閉じられた後に、不図示の操作パネルからコピー開始指示が入力されると、画像読取部10による読取動作が開始されて、原稿の画像データが読み取られる。画像読取部10の内部には、LED光源121及びミラー122を備えた読取ユニット12、ミラー13、14、光学レンズ15、及びCCD16などの光学系機器が設けられている。モーターなどによって読取ユニット12が副走査方向45へ移動され、その移動中にLED光源121からコンタクトガラス11へ向けて照射される光が副走査方向45へ走査され、この反射光がCCD16に入力される。これにより、コンタクトガラス11上の原稿の画像が読み取られる。
画像形成部22は、画像読取部10で読み取られた画像データ、又は外部の情報処理装置から入力された画像データに基づいて画像形成処理(印刷処理)を実行する電子写真方式の画像形成手段である。画像形成部22は、図1及び図2に示されるように、給紙カセット25、感光体ドラム31(本発明の感光体の一例)、帯電装置32、現像装置33、転写装置34、クリーニングブレード35、除電装置40(本発明の除電部の一例)、定着装置36、露光装置39、及び用紙排出部27などを備えている。
帯電圧印加部52は、制御部62からの制御信号に応じて帯電ローラー32Aを介して感光層に電気的な極性が同じ直流電圧を印加する。帯電圧印加部52は、複合機1が印刷用紙に画像形成可能な画像形成モードにあるときに、感光層を画像形成に必要な基準電位に帯電可能な帯電用電圧レベルの直流電圧Vdc1(本発明の第1電圧の一例、例えば+1400[V])を印加する。一方、複合機1が後述の表面電位測定モードにあるときに、帯電圧印加部52から直流電圧Vdc1,Vdc2(本発明の第2電圧の一例),Vdc3(本発明の第3電圧の一例)を帯電ローラー32Aを介して感光体ドラム31の感光層に印加する。直流電圧Vdc1,Vdc2,Vdc3は、感光体ドラム31の感光層を帯電可能な直流電圧である。なお、前記表面電位測定モードとは、感光体ドラム31の感光層の表面電位を測定する後述の表面電位測定処理が実行されるときに移行される複合機1の動作モードである。本実施形態では、複合機1は、前記表面電位測定モードと前記画像形成モードとのいずれかの動作モードで動作する。
制御部62は、複合機1を統括制御するものである。図1に示されるように、制御部62は、CPU62A、ROM62B、及びRAM62Cなどを主な構成要素とするマイクロコンピュータとして構成されている。なお、制御部62は、集積回路(ASIC、DSP)などの電子回路で構成されたものであってもよい。
ここで、図4及び図5を参照して、第1放電開始電圧Vcs1、第2放電開始電圧Vcs2、及び表面電位について説明する。まず、図4に示されるグラフを参照して第1放電開始電圧Vcs1について説明する。一般に、帯電ローラー32Aのように感光体ドラム31に接触して帯電させる接触帯電方式においては、帯電圧印加部52から感光体ドラム31の感光層に印加される電圧と帯電装置32から感光体ドラム31に流れる帯電電流との間に線形関係(相関関係)があることが知られている。そのため、感光層に印加される電圧を複数の異なる電圧にし、その時に、感光体ドラム31の感光層に流れる帯電電流を測定することによって、帯電電流が流れなくなる電圧値を制御部62は検出することができる。この帯電電流が流れなくなる電圧値が、第1放電開始電圧Vcs1である。具体的に、帯電圧印加部52から帯電ローラー32Aを介して感光層に直流電圧Vdc2(+1250[V])が印加される。その時に、帯電装置32から感光体ドラム31に流れる帯電電流Idc2の電流値(19.0[μA])が電流検出部59によって取得される。同じく、帯電圧印加部52から感光層に直流電圧Vdc3(+1400[V])が印加される。その時に、帯電装置32から感光体ドラム31に流れる帯電電流Idc4の電流値(25[μA])が電流検出部59によって取得される。図4に示されるように、直流電圧Vdc2の点P1と直流電圧Vdc3の点P3とを結んで得られる直線81は、直流電圧Vdc2及び帯電電流Idc2と直流電圧Vdc3及び帯電電流Idc4との線形関係を示す。直線81は、帯電電流が0[μA]を示す線と交わる。その交わる点が第1放電開始電圧Vcs1(+732[V])を示す点である。
次に、図6のフローチャート、図7のタイミングチャート、及び図8の状態図を参照して、制御部62によって実行される表面電位測定処理の手順とともに、本発明の感光層の表面電位測定方法について説明する。図中のS11、S12、・・・は処理手順(ステップ)の番号を表している。各ステップにおける処理は、制御部62によって、より詳細にはCPU62AがROM62B内のプログラムを実行することによって行われる。なお、以下の説明においては、ステップS11の時点で、複合機1が印刷用紙に画像形成可能な画像形成モードにあるものとする。
帯電圧印加部52から感光体ドラム31の感光層に電圧を印加する例について説明したが、本発明はこれに限るものではない。転写装置34に電圧を印加させる転写用電圧印加部57から感光体ドラム31の感光層に電圧を印加するものであってもよい。また、帯電圧印加部52から印加する電圧が正極性の場合について説明したが、負極性であってもかまわない。
10:画像読取部
22:画像形成部
31:感光体ドラム
32:帯電装置
33:現像装置
34:転写装置
39:露光装置
40:除電装置
52:帯電圧印加部
57:転写用電圧印加部
59:電流検出部
62:制御部
71:第1測定部
72:第2測定部
73:第3測定部
74:電圧補正部
75:均一化部
76:電位形成部
77:第1取得部
78:第2取得部
Claims (9)
- 表面に感光層が設けられ、予め定められた第1方向に回転される感光体と、
前記感光層に電圧を印加する電圧印加部と、
前記感光層に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記感光層を除電させる除電部と、
少なくとも前記感光体が1回転されるまでに、前記電圧印加部から前記感光層に第1電圧を印加させることによって前記感光層の全領域に帯電状態である第1電位領域を形成し、且つ前記除電部に前記感光層の前記第1電位領域の一部を除電させることによって前記感光層に無帯電状態となる第2電位領域を形成する電位形成手段と、
前記電位形成手段によって形成された前記第1電位領域及び前記第2電位領域それぞれに前記電圧印加部から第2電圧が印加された時に前記第1電位領域に流れる第1電流及び前記第2電位領域に流れる第2電流それぞれを前記電流検出部から取得する第1取得手段と、
前記電位形成手段によって形成された前記第1電位領域及び前記第2電位領域それぞれに前記電圧印加部から第3電圧が印加された時に前記第1電位領域で流れる第3電流及び前記第2電位領域に流れる第4電流それぞれを前記電流検出部から取得する第2取得手段と、
前記第2電圧及び前記第2電流、並びに前記第3電圧及び前記第4電流から得られる相関関係に基づいて、前記無帯電状態の前記感光層において放電を開始する第1放電開始電圧を測定する第1測定手段と、
前記第2電圧及び前記第1電流、並びに前記第3電圧及び前記第3電流から得られる相関関係に基づいて、前記帯電状態の前記感光層において放電を開始する第2放電開始電圧を測定する第2測定手段と、
前記第1測定手段によって測定された前記第1放電開始電圧及び前記第2測定手段によって測定された前記第2放電開始電圧に基づいて、前記第1電圧が前記感光層に印加されたときの前記感光層の表面電位を測定する第3測定手段と、
を備える画像形成装置。 - 表面に感光層が設けられ、予め定められた第1方向に回転される感光体と、
前記感光層に電圧を印加する電圧印加部と、
前記感光層に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記感光層を除電させる除電部と、
少なくとも前記感光体が1回転されるまでに、前記電圧印加部から前記感光層に第1電圧を印加させることによって前記感光層に帯電状態である第1電位領域を形成し、且つ前記除電部に前記感光層を除電させることによって前記感光層に無帯電状態となる第2電位領域を形成する電位形成手段と、
前記電位形成手段によって形成された前記第1電位領域及び前記第2電位領域それぞれに前記電圧印加部から第2電圧が印加された時に前記第1電位領域に流れる第1電流及び前記第2電位領域に流れる第2電流それぞれを前記電流検出部から取得する第1取得手段と、
前記電位形成手段によって形成された前記第1電位領域及び前記第2電位領域それぞれに前記電圧印加部から第3電圧が印加された時に前記第1電位領域で流れる第3電流及び前記第2電位領域に流れる第4電流それぞれを前記電流検出部から取得する第2取得手段と、
前記第2電圧及び前記第2電流、並びに前記第3電圧及び前記第4電流から得られる相関関係に基づいて、前記無帯電状態の前記感光層において放電を開始する第1放電開始電圧を測定する第1測定手段と、
前記第2電圧及び前記第1電流、並びに前記第3電圧及び前記第3電流から得られる相関関係に基づいて、前記帯電状態の前記感光層において放電を開始する第2放電開始電圧を測定する第2測定手段と、
前記第1測定手段によって測定された前記第1放電開始電圧及び前記第2測定手段によって測定された前記第2放電開始電圧に基づいて、前記第1電圧が前記感光層に印加されたときの前記感光層の表面電位を測定する第3測定手段と、
を備え、
前記感光層の半分の領域が前記第1電位領域であり、他の半分の領域が前記第2電位領域である画像形成装置。 - 表面に感光層が設けられ、予め定められた第1方向に回転される感光体と、
前記感光層に電圧を印加する電圧印加部と、
前記感光層に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記感光層を除電させる除電部と、
少なくとも前記感光体が1回転されるまでに、前記電圧印加部から前記感光層に第1電圧を印加させることによって前記感光層に帯電状態である第1電位領域を形成し、且つ前記除電部に前記感光層を除電させることによって前記感光層に無帯電状態となる第2電位領域を形成する電位形成手段と、
前記電位形成手段によって形成された前記第1電位領域及び前記第2電位領域それぞれに前記電圧印加部から第2電圧が印加された時に前記第1電位領域に流れる第1電流及び前記第2電位領域に流れる第2電流それぞれを前記電流検出部から取得する第1取得手段と、
前記電位形成手段によって形成された前記第1電位領域及び前記第2電位領域それぞれに前記電圧印加部から第3電圧が印加された時に前記第1電位領域で流れる第3電流及び前記第2電位領域に流れる第4電流それぞれを前記電流検出部から取得する第2取得手段と、
前記第2電圧及び前記第2電流、並びに前記第3電圧及び前記第4電流から得られる相関関係に基づいて、前記無帯電状態の前記感光層において放電を開始する第1放電開始電圧を測定する第1測定手段と、
前記第2電圧及び前記第1電流、並びに前記第3電圧及び前記第3電流から得られる相関関係に基づいて、前記帯電状態の前記感光層において放電を開始する第2放電開始電圧を測定する第2測定手段と、
前記第1測定手段によって測定された前記第1放電開始電圧及び前記第2測定手段によって測定された前記第2放電開始電圧に基づいて、前記第1電圧が前記感光層に印加されたときの前記感光層の表面電位を測定する第3測定手段と、
を備え、
前記第1取得手段は、前記感光体が1回転される間に、前記電圧印加部から前記感光層に前記第2電圧が印加された時に前記第1電位領域に流れる前記第1電流及び前記第2電位領域に流れる前記第2電流それぞれを前記電流検出部から取得し、
前記第2取得手段は、前記感光体が1回転される間に、前記電圧印加部から前記感光層に前記第3電圧が印加された時に前記第1電位領域に流れる前記第3電流及び前記第2電位領域に流れる前記第4電流それぞれを前記電流検出部から取得する画像形成装置。 - 前記第1測定手段及び前記第2測定手段は、2値の電圧及び前記電圧それぞれが印加されたときに前記感光層に流れる2値の電流から前記相関関係である線形関係を得て、前記線形関係において電流の値が零になるときの電圧値をそれぞれ前記第1放電開始電圧及び前記第2放電開始電圧とする請求項1〜3の何れかに記載の画像形成装置。
- 前記電圧印加部は、前記第1取得手段及び前記第2取得手段それぞれの取得時に極性が同じ前記第2電圧及び前記第3電圧を印加するものであり、
前記第3測定手段は、前記第1測定手段によって測定された前記第1放電開始電圧と前記第2測定手段によって測定された前記第2放電開始電圧とを減算して得られた電圧値を前記表面電位とする請求項1〜4の何れかに記載の画像形成装置。 - 前記電圧印加部は、画像形成時に前記感光層を画像形成に必要な電位に帯電可能な前記第1電圧を印加するものであって、
前記第3測定手段によって測定された前記表面電位が予め定められた第1閾値以下になった場合に、前記電圧印加部が印加する前記第1電圧の電圧値を補正する電圧補正手段を更に備える請求項1〜5の何れかに記載の画像形成装置。 - 前記電位形成手段が実行される前に、前記電圧印加部から前記感光層に電圧を印加させて前記感光層の全領域を帯電させ、且つ前記除電部に前記感光層を除電させて前記感光層の前記表面電位を均一にする均一化手段を更に備える請求項1〜6の何れかに記載の画像形成装置。
- 前記電位形成手段は、予め定められた開始条件を満たした場合に実行されるものであり、
前記開始条件は、前記感光体を用いてシートに画像を形成する回数が予め定められた回数を超えた場合、前記感光体が帯電された時間が予め定められた時間を超えた場合、及び該画像形成装置に電源が印加されてからの時間が予め定められた時間を越えた場合の何れか1つの条件を満たすことである請求項1〜7の何れかに記載の画像形成装置。 - 表面に感光層が設けられ、予め定められた第1方向に回転される感光体が少なくとも1回転されるまでに、電圧印加部から前記感光層に第1電圧を印加させることによって前記感光層の全領域に帯電状態である第1電位領域を形成する第1ステップと、
前記第1ステップによって前記第1電位領域が形成された前記感光体の前記感光層の前記第1電位領域の一部を除電部に除電させることによって前記感光層に無帯電状態となる第2電位領域を形成する第2ステップと、
前記第2ステップによって前記第1電位領域及び前記第2電位領域が形成された前記感光層に前記電圧印加部から第2電圧を印加する第3ステップと、
前記第3ステップによって前記電圧印加部から前記第2電圧を印加した時に前記第1電位領域で流れる第1電流及び前記第2電位領域で流れる第2電流それぞれを電流検出部から取得する第4ステップと、
前記第2ステップによって前記第1電位領域及び前記第2電位領域が形成された前記感光層に前記電圧印加部から第3電圧を印加する第5ステップと、
前記第5ステップによって前記電圧印加部から前記第3電圧を印加した時に前記第1電位領域で流れる第3電流及び前記第2電位領域で流れる第4電流それぞれを前記電流検出部から取得する第6ステップと、
前記第3ステップによって印加された前記第2電圧及び前記第4ステップによって取得された前記第2電流、並びに前記第5ステップによって印加された前記第3電圧及び前記第6ステップによって取得された前記第4電流から得られる相関関係に基づいて、前記無帯電状態の前記感光層において放電を開始する第1放電開始電圧を測定する第7ステップと、
前記第3ステップによって印加された前記第2電圧及び前記第4ステップによって取得された前記第1電流、並びに前記第5ステップによって印加された前記第3電圧及び前記第6ステップによって取得された前記第3電流から得られる相関関係に基づいて、前記帯電状態の前記感光層において放電を開始する第2放電開始電圧を測定する第8ステップと、
前記第7ステップによって測定された前記第1電開始電圧及び前記第8ステップによって測定された前記第2放電開始電圧に基づいて、前記第1電圧が前記感光層に印加されたときの前記感光層の表面電位を測定する第9ステップと、
を含む感光層の表面電位測定方法。
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