JP6021757B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、表面に感光層が設けられた感光体を備える画像形成装置、及び前記感光層の表面電位測定方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus including a photoreceptor having a photosensitive layer provided on the surface, and a method for measuring the surface potential of the photosensitive layer.
従来、複写機やプリンター、ファクシミリなどの電子写真印刷方式の画像形成装置が知られている。この画像形成装置は、ドラム型の感光体と、その外周面に沿うように配置された帯電装置、露光装置、現像装置、及び転写装置などを備えている。前記画像形成装置による一般的な画像形成プロセスは以下の通りである。まず、帯電装置によって感光体の表面が所定の基準電位に帯電され、その後、露光装置からレーザービームが感光体の表面に照射される。これにより、その照射された部分だけ電位が異なる静電潜像が感光体の表面に形成される。そして、静電潜像の電位よりも高電位に帯電したトナーが現像装置によって静電潜像に付着され、その後、所定の転写位置に搬送されたシートの裏面から転写装置によって基準電位とは逆の極性の電荷が与えられて、シートの表面にトナー像が転写される。 2. Description of the Related Art Conventionally, electrophotographic image forming apparatuses such as copying machines, printers, and facsimiles are known. This image forming apparatus includes a drum-type photosensitive member, and a charging device, an exposure device, a developing device, a transfer device, and the like arranged along the outer peripheral surface thereof. A general image forming process by the image forming apparatus is as follows. First, the surface of the photoconductor is charged to a predetermined reference potential by the charging device, and then a laser beam is irradiated onto the surface of the photoconductor from the exposure device. As a result, an electrostatic latent image having a different potential only at the irradiated portion is formed on the surface of the photosensitive member. Then, the toner charged to a potential higher than the potential of the electrostatic latent image is attached to the electrostatic latent image by the developing device, and then reversely from the reference potential by the transfer device from the back surface of the sheet conveyed to a predetermined transfer position. The toner image is transferred onto the surface of the sheet.
この種の画像形成装置では、画像形成が繰り返されることによって、感光体に設けられた感光層が磨耗する。感光層の摩耗に伴って、帯電装置から感光層に電流が流れ始める放電開始電圧が変動する。そのため、感光層が摩耗しているにもかかわらず、常に同じ電圧値の電圧で帯電装置によって感光層が帯電された場合、感光層の表面電位が前記基準電位にならなくなる。これにより、画像濃度が安定しなくなる。したがって、感光層の表面電位を前記基準電位となるように、帯電装置から感光層に印加させる電圧の電圧値を調整する必要がある。特許文献1には、帯電装置によって感光体を帯電させる際の放電開始電圧を測定し、帯電装置の印加電圧から放電開始電圧を引いた差分電圧値を感光体の表面電位に等しいと見なして、前記差分電圧値が基準電位に等しくなるように帯電装置の印加電圧を調整する技術が開示されている。特許文献2には、帯電された感光体から該感光体に接触する転写装置に流れ込む電流値を検出し、検出された電流値と転写装置の抵抗値から感光体の表面電位を測定する技術が開示されている。
In this type of image forming apparatus, the photosensitive layer provided on the photoreceptor is worn by repeated image formation. As the photosensitive layer wears, the discharge start voltage at which current starts to flow from the charging device to the photosensitive layer varies. Therefore, even when the photosensitive layer is worn, when the photosensitive layer is always charged by the charging device at the same voltage value, the surface potential of the photosensitive layer does not become the reference potential. As a result, the image density becomes unstable. Therefore, it is necessary to adjust the voltage value of the voltage applied from the charging device to the photosensitive layer so that the surface potential of the photosensitive layer becomes the reference potential. In Patent Document 1, the discharge start voltage when charging the photosensitive member by the charging device is measured, and the differential voltage value obtained by subtracting the discharge start voltage from the applied voltage of the charging device is regarded as equal to the surface potential of the photosensitive member. A technique for adjusting the applied voltage of the charging device so that the differential voltage value becomes equal to a reference potential is disclosed.
しかしながら、一般に、画像形成装置においては、帯電装置によって基準電位に帯電された感光体の帯電領域が現像装置に達するまでに、暗減衰により前記帯電領域の電位が低下する。そのため、前記特許文献1に記載の画像形成装置では、前記差分電圧値と現像時の感光体の表面電位との乖離が大きくなり、感光体の表面電位を適切な状態に保つことが困難である。また、前記特許文献2に記載のプロセスカートリッジ装置は、感光体から転写装置に流れ込む電流値を直接検出する電流測定装置が必要である。そのため、付属備品数が増加して装置全体が複雑になるだけでなく、装置の単価が高くなるという問題がある。
However, in general, in an image forming apparatus, the potential of the charged region is lowered due to dark decay before the charged region of the photosensitive member charged to the reference potential by the charging device reaches the developing device. Therefore, in the image forming apparatus described in Patent Document 1, the difference between the differential voltage value and the surface potential of the photoconductor during development is large, and it is difficult to keep the surface potential of the photoconductor in an appropriate state. . Further, the process cartridge device described in
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、感光体の表面に設けられた感光層の表面電位を高い精度で測定することが可能な画像形成装置、及び感光層の表面電位測定方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of measuring the surface potential of a photosensitive layer provided on the surface of a photoreceptor with high accuracy, and a photosensitive layer. The object is to provide a surface potential measurement method.
本発明の一の局面に係る画像形成装置は、感光体、電圧印加部、電流検出部、第1測定手段、第2測定手段、及び第3測定手段を備える。前記感光体は、表面に感光層が設けられている。前記電圧印加部は、前記感光層に電圧を印加する。前記電流検出部は、前記感光層に流れる電流を検出する。前記第1測定手段は、前記感光層が帯電されていない無帯電状態で前記電圧印加部から前記感光層に印加された電圧と該電圧の印加時に前記電流検出部から取得した前記感光層に流れる電流との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。前記第2測定手段は、第1電圧が印加されたことによって前記感光層が帯電された帯電状態で前記電圧印加部から前記感光層に印加された電圧と該電圧の印加時に前記電流検出部から取得した前記感光層に流れる電流との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。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。 An image forming apparatus according to an aspect of the present invention includes a photoreceptor, a voltage application unit, a current detection unit, a first measurement unit, a second measurement unit, and a third measurement unit. The photoreceptor has a photosensitive layer on the surface. The voltage application unit applies a voltage to the photosensitive layer. The current detection unit detects a current flowing through the photosensitive layer. The first measuring means flows in the photosensitive layer acquired from the current detection unit when the voltage is applied and the voltage applied to the photosensitive layer from the voltage application unit in an uncharged state where the photosensitive layer is not charged. Based on the correlation with the current, a first discharge start voltage for starting discharge in the uncharged photosensitive layer is measured. The second measuring means includes a voltage applied to the photosensitive layer from the voltage application unit in a charged state in which the photosensitive layer is charged by applying a first voltage, and the current detection unit when the voltage is applied. Based on the acquired correlation with the current flowing through the photosensitive layer, a second discharge start voltage for starting discharge in the charged photosensitive layer is measured. The third measuring unit is configured to determine whether the first voltage is based on the first discharge starting voltage measured by the first measuring unit and the second discharge starting voltage measured by the second measuring unit. The surface potential of the photosensitive layer when applied to is measured.
また、本発明の他の局面に係る感光層の表面電位測定方法は、以下の第1ステップ乃至第7ステップを含む。第1ステップは、感光体の表面に設けられた感光層が帯電されない無帯電状態で電圧印加部から前記感光層に電圧を印加する。第2ステップは、前記第1ステップによって電圧が印加されたときに前記感光層に流れる電流を電流検出部から取得する。第3ステップは、前記第1ステップによって印加された電圧及び前記第2ステップによって取得された電流との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4ステップは、第1電圧が印加されたことによって前記感光層が帯電された帯電状態で前記電圧印加部から前記感光層に電圧を印加する。第5ステップは、前記第4ステップによって電圧が印加されたときに前記感光層に流れる電流を前記電流検出部から取得する。第6ステップは、前記第4ステップによって印加された電圧及び前記第5ステップによって取得された電流との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7ステップは、前記第3ステップによって測定された前記第1放電開始電圧及び前記第6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電圧が印加されたときの前記感光層の表面電位を測定する。 A method for measuring the surface potential of a photosensitive layer according to another aspect of the present invention includes the following first to seventh steps. In the first step, a voltage is applied to the photosensitive layer from the voltage application unit in an uncharged state where the photosensitive layer provided on the surface of the photoreceptor is not charged. In the second step, a current flowing through the photosensitive layer when a voltage is applied in the first step is acquired from a current detection unit. The third step is a first discharge start voltage for starting discharge in the uncharged photosensitive layer based on the correlation between the voltage applied in the first step and the current acquired in the second step. Measure. In the fourth step, a voltage is applied from the voltage application unit to the photosensitive layer in a charged state in which the photosensitive layer is charged by applying the first voltage. In the fifth step, the current flowing through the photosensitive layer when a voltage is applied in the fourth step is acquired from the current detection unit. In the sixth step, based on the correlation between the voltage applied in the fourth step and the current acquired in the fifth step, a second discharge start voltage for starting discharge in the charged photosensitive layer. taking measurement. In the seventh step, the photosensitive layer when the first voltage is applied based on the first discharge start voltage measured in the third step and the second discharge start voltage measured in the sixth step. Measure the surface potential.
本発明によれば、感光体における感光層の表面電位を高い精度で測定することができる。 According to the present invention, the surface potential of the photosensitive layer in the photoreceptor can be measured with high accuracy.
[第1実施形態]
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。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. In addition, the following 1st Embodiment is only an example which actualized this invention, and does not limit the technical scope of this invention.
[複合機1の概略構成]
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。
[Schematic configuration of MFP 1]
First, a schematic configuration of a multifunction machine 1 (an example of an image forming apparatus of the present invention) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図1に示される複合機1は、プリンター、複写機、ファクシミリなどの各機能を備えた画像形成装置である。この複合機1は、入力された画像データに基づいてトナーなどの現像材を用いて印刷用紙(シート)に画像を印刷する。複合機1は、原稿の画像を読み取る画像読取部10を上部に備え、電子写真方式の画像形成部22を下部に備える。なお、本実施形態では、本発明の画像形成装置の一例として複合機1を例示して説明するが、これに限られず、例えばプリンター、ファクシミリ装置、複写機も本発明の画像形成装置に該当する。
A multifunction device 1 shown in FIG. 1 is an image forming apparatus having functions such as a printer, a copying machine, and a facsimile. The multifunction device 1 prints an image on a printing paper (sheet) using a developing material such as toner based on the input image data. The multi-function device 1 includes an
[画像読取部10]
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。
[Image Reading Unit 10]
The
なお、原稿カバー20には、ADF21が設けられている。ADF21は、原稿セット部21Aにセットされた複数の原稿を複数の搬送ローラー(不図示)によって順次搬送して、コンタクトガラス11上に定められた読取位置を副走査方向45の右向きへ通過するように原稿を移動させる。ADF21による原稿の移動時は、前記読取位置の下方に読取ユニット12が配置され、この位置で読取ユニット12によって移動中の原稿の画像が読み取られる。
The document cover 20 is provided with an
[画像形成部22]
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。
[Image forming unit 22]
The
また、画像形成部22は、図3に示されるように、転写装置34に転写用の電圧を印加する転写用電圧印加部57(本発明の電圧印加部及び第2電圧印加部の一例)、帯電装置32に帯電用の直流電圧を印加する帯電圧印加部52(本発明の電圧印加部及び第1電圧印加部の一例)、感光体ドラム31の感光層(本発明の感光層の一例)に流れる直流電流(以下「帯電電流」又は「流込電流」ともいう。)を検出する電流検出部59(本発明の電流検出部の一例)、及び複合機1の全体を統括的に制御する制御部62などを備えている。
Further, as shown in FIG. 3, the
図1に示されるように、給紙カセット25は、画像形成部22の下方に設けられている。本実施形態では3つの給紙カセット25が上下方向に配置されている。各給紙カセット25には、複数のシート状の印刷用紙(シート)が積層された状態で収容される。給紙カセット25に収容された印刷用紙は、給送ローラーなどの給送手段17によって一枚ずつ取り出された後に、画像形成部22の内部の搬送路18を通って転写装置34へ向けて搬送される。
As shown in FIG. 1, the
図2に示されるように、感光体ドラム31は、ドラム形状に形成された回転体であり、画像形成部22の内部のフレームなどに回転可能に支持されている。図示しないモーターなどの駆動源から駆動力が伝達されて、図2における時計回転方向へ回転駆動される。感光体ドラム31は、表面に単一の感光層が設けられた構造を有する。具体的には、感光体ドラム31は、光が照射されることによって導電性が高まる有機化合物からなる有機光伝導体などの感光層だけが蒸着された単一層構造を有する。本実施形態の感光体ドラム31は、電荷発生や電荷輸送などの機能を単一の感光層のみで実現するものであるため、感光層がすべて磨耗しない限り安定した品質の画像形成が可能である。なお、本発明の感光体として、単一層構造の感光層を有する感光体ドラム31を例示するが、複数の層が積層された有機感光体ドラムであっても本発明は適用可能である。例えば、有機感光体ドラムが、内側から下引き層、電荷発生層、及び電荷輸送層の3層構造であるものが考えられる。
As shown in FIG. 2, the
感光体ドラム31の外周面に沿うように、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、及び除電装置40の順に配置されている。
A charging
帯電装置32は、感光体ドラム31の上方において、感光体ドラム31の外周面に対向するように設けられている。帯電装置32は、画像形成時に後述の帯電圧印加部52から印加される所定の直流電圧に応じて感光体ドラム31の外周面の感光層を所定の極性の表面電位となるように一様に帯電させる。帯電装置32は、感光体ドラム31の外周面に接触して回転する帯電ローラー32A(図2参照)を有している。帯電ローラー32Aは、帯電圧印加部52が感光体ドラム31を印加する際に該電圧を通電するものである。帯電圧印加部52から帯電ローラー32Aを介して感光体ドラム31に電圧を印加することにより、帯電ローラー32Aを介して電流が流れて、感光体ドラム31の感光層が印加された電圧に応じた表面電位に帯電される。本実施形態では、帯電圧印加部52は、帯電ローラー32Aに+1000[V]から+1400[V]の範囲で設定された直流電圧を印加する。この正極性の直流電圧が印加されると、帯電ローラー32Aと感光層との間でコロナ放電が起こり、周囲の気体分子がプラスにイオン化されて、これが感光層に付着してプラスの静電気が蓄えられる。帯電装置32は、帯電圧印加部52から印加される電圧に応じた帯電電流が流れ込む。なお、帯電装置32は、帯電ローラー32Aによる接触式のものに限られず、非接触式のストロコロンなどでもよい。感光体ドラム31の表面の感光層を静電気で帯電させるものであればどのようなタイプの帯電装置でも適用可能である。
The charging
現像装置33は、帯電装置32よりも感光体ドラム31の回転方向の下流側に設けられている。現像装置33は、表面電位よりも低いバイアス電圧が印加された現像ローラー33A(図2参照)を有している。現像ローラー33Aによって、図示しないトナーコンテナから運ばれたトナーが感光体ドラム31へ供給される。なお、使用されるトナーは、トナーのみ1成分現像剤であっても、キャリアとトナーとが混在する2成分現像剤であってもよい。
The developing
露光装置39は、帯電装置32と現像装置33との間から感光体ドラム31へ向けてレーザービームを照射して、感光体ドラム31の外周面を露光する。これにより、レーザービームに含まれる画像情報に応じた静電潜像が感光体ドラム31の外周面に形成される。感光体ドラム31の外周面にレーザービームが照射されると、その照射された露光部分の電位が放電し、その露光部分によって静電潜像が形成される。現像装置33によって感光体ドラム31にトナーが供給されると、そのトナーは、静電潜像とトナーとの電位差による静電気力によって静電潜像に付着する。
The
転写装置34は、現像装置33よりも感光体ドラム31の回転方向の下流側に設けられている。転写装置34は、感光体ドラム31の下方において、感光体ドラム31の外周面に対向するように設けられている。転写装置34は、感光体ドラム31の外周面に接触して回転する転写ローラー34A(図2参照)を有している。転写ローラー34Aは、転写用電圧印加部57が感光体ドラム31を印加する際に該電圧を通電するものである。転写用電圧印加部57から所定値の定電流が転写ローラー34Aに供給される。これにより、画像形成時に感光体ドラム31と転写ローラー34Aとのニップ部に印刷用紙が挟持された状態になると、感光体ドラム31のトナー像が印刷用紙の表面に付着(転写)する。つまり、感光体ドラム31上のトナー像はプラスに帯電されており、感光体ドラム31と転写装置34の間に印刷用紙がある。転写装置34が、裏側から印刷用紙をマイナスに帯電させることにより、トナーを印刷用紙に引き寄せて、トナー像を印刷用紙に写し取る。本実施形態では、表面電位測定時に、後述の転写用電圧印加部57から転写ローラー34Aを介して感光体ドラム31に電圧が印加される。これにより、転写装置34は、転写用電圧印加部57から印加される直流電圧に応じて感光体ドラム31の帯電された感光層から転写ローラー34Aに電流を流させることが可能である。その際に、帯電された感光体ドラム31の感光層から転写ローラー34Aを備える転写装置34に電流が流れ込む。なお、転写用電圧印加部57が感光体ドラム31の感光層に印加する電圧の極性と帯電圧印加部52が感光体ドラム31の感光層に印加する電圧の極性とは異なる。本実施形態では、転写用電圧印加部57は、転写ローラー34Aに−800[V]から−600[V]の範囲で設定された直流電圧を印加する。この負極性の直流電圧が印加されると、転写ローラー34Aと感光層との間でコロナ放電が起こり、感光層に蓄えられたプラスの静電気が転写装置34に流れ込む。転写装置34に流れ込む電流量は、転写ローラー34Aに印加される電圧に応じた電流量である。
The
図1に示されるように、定着装置36は、転写装置34よりも印刷用紙の搬送方向の下流側に設けられている。定着装置36は、印刷用紙に転写されたトナーをその印刷用紙に定着させるものであり、加熱ローラー37と、この加熱ローラー37に対向配置された加圧ローラー38とを備えている。印刷用紙に転写されたトナーは、定着装置36を通過する際に加熱されて溶融して印刷用紙に定着する。定着装置36を通過した印刷用紙は、用紙排出部27へ排出される。
As shown in FIG. 1, the fixing
図2に示されるように、クリーニングブレード35は、転写装置34よりも感光体ドラム31の回転方向の下流側に設けられている。クリーニングブレード35は、用紙に転写されずに感光体ドラム31の外周面上に残存したトナーを除去するものであり、シリコンゴムなどによって形成されている。クリーニングブレード35が感光体ドラム31の外周面上に接触した状態で感光体ドラム31が回転されることで、残存するトナーがトナー受け35Aに削り落とされる。
As shown in FIG. 2, the
除電装置40は、クリーニングブレード35よりも感光体ドラム31の回転方向の下流側に設けられている。除電装置40は、感光体ドラム31の感光層に残った電荷を除去するものである。本実施形態の除電装置40は、感光体ドラム31の回転中心に対して約60度の範囲にある感光層を一度に除電する。除電装置40としては、感光体ドラム31の外周面に均一の光を照射させて除電するもの、交流放電により除電するもの、或いは導電性の除電ブラシにより除電するものなど、種々の装置を用いることができる。
The
[帯電圧印加部52]
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Vdc5(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、感光体ドラム31の感光層を帯電可能な直流電圧Vdc1,Vdc2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。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。
[Battery voltage application unit 52]
The charged
帯電圧印加部52は、制御部62からの所定の制御信号を受けると、直流電源63から印加される直流電圧を前記制御信号に応じた一定の電圧に変換して帯電装置32の帯電ローラー32Aへ出力する。本実施形態では、帯電圧印加部52は、複合機1が後述の表面電位測定モードであるときに、入力される所定の制御信号に従って、後述の表面電位測定処理の際に必要とされる測定用直流電圧として、直流電圧Vdc1及び直流電圧Vdc2を順番に帯電ローラー32Aを介して感光層に印加する。また、帯電圧印加部52は、複合機1が前記画像形成モードにあるときに、入力される所定の制御信号に従って、画像形成に必要とされる帯電用直流電圧である直流電圧Vdc5を帯電ローラー32Aを介して感光層に印加する。
Upon receiving a predetermined control signal from the
[転写用電圧印加部57]
転写用電圧印加部57は、制御部62からの制御信号に応じて転写ローラー34Aを介して感光層に直流電圧を印加する。転写用電圧印加部57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、感光層に形成されたトナー像を印刷用紙に転写可能な転写用電圧レベルの電圧を印加する。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、転写用電圧印加部57は、感光体ドラム31の帯電された感光層から放電可能な直流電圧Vdc3,Vdc4を転写ローラー34Aを介して感光体ドラム31の感光層に印加する。
[Transfer voltage applying unit 57]
The transfer
転写用電圧印加部57は、制御部62からの所定の制御信号を受けると、直流電源63から印加される直流電圧を制御信号に応じた一定の電圧に変換して転写装置34の転写ローラー34Aへ出力する。本実施形態では、転写用電圧印加部57は、複合機1が後述の表面電位測定モードであるときに、入力される所定の制御信号に従って、後述の表面電位測定処理の際に必要とされる測定用直流電圧として、直流電圧Vdc3及び直流電圧Vdc4を順番に帯電ローラー32Aを介して感光層に印加する。また、転写用電圧印加部57は、複合機1が前記画像形成モードにあるときに、入力される所定の制御信号に従って、画像形成に必要とされる転写用直流電圧(例えば直流−100[V]〜−200[V]の電圧)を転写ローラー34Aを介して感光層に印加する。
When the transfer
図3に示される電流検出部59は、感光体ドラム31の感光層に流れる電流を検出する。この電流検出部59は、感光層に直流電圧が印加されたことによって感光層に流れる直流電流値を検出するためのものである。電流検出部59は、内部抵抗や内部コンデンサーなどの電子素子で構成された周知の電流検出回路であって、感光体ドラム31と接地電位との間に設けられている。電流検出部59は制御部62に接続されており、電流検出部59によって検出された検出値(電流値)は制御部62に送られる。制御部62は、電流検出部59から検出値に基づいて感光層に流れている電流値を検知できる。この電流値は、後述の表面電位測定処理に用いられる。なお、本実施形態では、前記表面電位測定モードにおいて、転写用電圧印加部57から直流電圧Vdc3及び直流電圧Vdc4が感光層に印加された際に、電流検出部59を用いて取得された電流値が表面電位測定処理に用いられる。また、前記表面電位測定モードにおいて、帯電圧印加部52から直流電圧Vdc1及び直流電圧Vdc2が感光層に印加された際に、電流検出部59を用いて取得された電流値が表面電位測定処理に用いられる。
The
[制御部62の構成]
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。
[Configuration of Control Unit 62]
The
制御部62は、複合機1の内部において、画像読取部10、ADF21、画像形成部22、及び給送手段17などに接続されており、これらの構成要素を制御する。また、制御部62は、画像形成部22を構成する各要素、具体的には、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、定着装置36、定着ローラー37、加圧ローラー38、露光装置39、及び除電装置40などに接続されている。ROM62Bには、画像形成処理を実行するためのプログラムが記憶されている。CPU62Aは、ROM62B内の制御プログラムを実行することによって、制御部62に接続された各要素を制御して、印刷用紙に画像を印刷する。
The
本実施形態では、制御部62のROM62Bに、後述する表面電位測定処理を実行するためのプログラムなどが記憶されている。CPU62Aは、このプログラムを実行することにより、前記表面電位測定処理を実行する。また、CPU62Aが前記プログラムを実行することにより、前記表面電位測定モードにおいて、制御部62は、第1測定部71(本発明の第1測定手段の一例)、第2測定部72(本発明の第2測定手段の一例)、第3測定部73(本発明の第3測定手段の一例)、及び均一化部75(本発明の均一化手段の一例)として機能する(図3参照)。なお、電圧補正部74(本発明の電圧補正手段の一例)については、第1実施形態の変形例の1つである表面電位補正処理で別途説明する。
In the present embodiment, the
また、ROM62Bには、前記プログラムの他に、表面電位測定処理に用いられる電圧値、計算式、閾値などが記憶されている。例えば、第1測定部71で電流値を取得するために印加される直流電圧Vdc2、第1放電開始電圧Vcs1を算出するための第1放電開始電圧算出式がROM62Bに記憶されている。また、第2測定部72で電流値を取得するために印加される直流電圧Vdc3、第2放電開始電圧Vcs2を算出するための第2放電開始電圧算出式がROM62Bに記憶されている。第3測定部73で表面電位を算出するための表面電位算出式がROM62Bに記憶されている。また、画像形成処理時に、帯電圧印加部52が感光層を印加する印加電圧を補正するための閾値などもROM62Bに記憶されている。なお、RAM62Cには、第1測定部71及び第2測定部72で測定された電流値などが一時的に記憶される。
In addition to the program, the
第1測定部71は、帯電されていない状態の感光層に対して、帯電圧印加部52から電圧を印加させ、該電圧が印加されることによって感光層に流れる電流を電流検出部59に検出させて、電圧値及び電流値を取得する。続いて、第1測定部71は、取得した電圧値と電流値との相関関係(図4の直線81に示される関係)に基づいて、帯電されていない状態の感光層において放電を開始する第1放電開始電圧Vcs1を測定する。なお、具体的な測定方法については後述する。
The
第2測定部72は、帯電されている状態の感光層に対して、帯電圧印加部52から電圧を印加させ、該電圧が印加されることによって感光層に流れる電流を電流検出部59に検出させて、電圧値及び電流値を取得する。続いて、第2測定部72は、取得した電圧値と電流値との相関関係(図5の直線82に示される関係)に基づいて、帯電されている状態の感光層において放電を開始する第2放電開始電圧Vcs2を測定する。なお、具体的な測定方法については後述する。
The
第3測定部73は、第1測定部71によって測定された第1放電開始電圧Vcs1及び第2測定部72によって測定された第2放電開始電圧Vcs2に基づいて、感光層の表面電位を測定する。なお、具体的な測定方法については後述する。
The
均一化部75は、第1測定部71及び第2測定部72それぞれにおける測定が実行される前に、除電装置40に感光層の全領域を除電させ、且つ帯電圧印加部52に電圧を印加させて感光層の全領域を帯電させることによって、感光層の全領域の表面電位を均一にする。なお、具体的な均一化処理については後述する。
The
[表面電位の測定方法]
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、帯電ローラー32Aを介して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、その際に、感光体ドラム31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Vdc1(+1200[V])が印加される。その際に、帯電装置32から感光体ドラム31に流れる帯電電流Idc1の電流値(約27.5[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から帯電ローラー32Aを介して感光層に直流電圧Vdc2(+1400[V])が印加される。その際に、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(約35[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Vdc1の点P1と直流電圧Vdc2の点P2とを結んで得られる直線81は、直流電圧Vdc1及び帯電電流Idc1と直流電圧Vdc2及び帯電電流Idc2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(+600[V])を示す点である。
[Measurement method of surface potential]
Here, the first discharge start voltage Vcs1, the second discharge start voltage Vcs2, and the surface potential will be described with reference to FIG. 4 and FIG. First, the first discharge start voltage Vcs1 will be described with reference to the graph shown in FIG. In general, in the contact charging method in which the
次に、図5に示されるグラフを参照して第2放電開始電圧Vcs2について説明する。一般に、転写ローラー34Aのように感光体ドラム31に接触して放電させる接触放電方式においては、感光層に印加される電圧と感光体ドラム31から転写装置34に流れる流込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、その際に、感光体ドラム31から流れる流込電流を測定することによって、流込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。この流込電流が流れなくなる電圧値が、第2放電開始電圧Vcs2である。具体的に、転写用電圧印加部57から転写ローラー34Aを介して感光層に直流電圧Vdc3(−600[V])が印加される。その際に、感光体ドラム31から転写装置34に流れる流込電流Idc3の電流値(約3.4[μA])が電流検出部59によって取得される。同じく、転写用電圧印加部57から転写ローラー34Aを介して感光層に直流電圧Vdc4(−800[V])が印加される。その際に、感光体ドラム31から転写装置34に流れる流込電流Idc4の電流値(約4.75[μA])が電流検出部59によって取得される。図5に示されるように、直流電圧Vdc3の点P3と直流電圧Vdc4の点P4とを結んで得られる直線82は、直流電圧Vdc3及び流込電流Idc3と、直流電圧Vdc4及び流込電流Idc4との線形関係を示す。直線82は、流込電流が0[μA]を示す線と交わる。その交わる点が第2放電開始電圧Vcs2(−50[V])を示す点である。
Next, the second discharge start voltage Vcs2 will be described with reference to the graph shown in FIG. In general, in the contact discharge method in which the
次に、感光体ドラム31の感光層の表面電位について説明する。帯電装置32で帯電された感光層の表面電位は、時間の経過に伴って低下することが知られている。この表面電位の低下は、いわゆる暗減衰によるものである。暗減衰とは、帯電された感光体ドラム31の感光層の表面電位が、暗所において注入キャリア(電子、正孔)、熱励起キャリアなどによって低下する現象のことをいう。暗減衰によって表面電位は、帯電直後に急激に低下し、一定時間が経過するとなだらかに低下する特徴がある。そのため、帯電された感光体ドラム31の感光層の表面電位は、帯電装置32付近と現像装置33付近とでは大きく異なるが、現像装置33付近と転写装置34付近とでは大きく異ならないと考えられる。そのため、転写ローラー34Aを介して感光層に印加される電圧及び転写装置34に流れ込む流込電流により求められる第2放電開始電圧Vcs2は、感光層が現像装置33付近に位置する場合の第2放電開始電圧と極めて近い値になる。このことを利用して、本実施形態では、第1放電開始電圧Vcs1(+600[V])と第2放電開始電圧Vcs2(−50[V])とを加算して得られた電圧値(+550[V])を現像タイミングにおける感光体ドラム31の感光層の実際の表面電位として測定している。これによって、高い精度で感光体ドラム31の感光層の表面電位を得ることができる。
Next, the surface potential of the photosensitive layer of the
[表面電位測定処理]
次に、図6のフローチャートを参照して、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。
[Surface potential measurement process]
Next, the surface potential measurement method for the photosensitive layer of the present invention will be described together with the surface potential measurement processing procedure executed by the
まず、ステップS11では、制御部62は、複合機1に対して表面電位測定要求が入力されたかどうかを判定する。ここで、表面電位測定要求は、例えば、複合機1の主電源が投入されたこと、複合機1に対して表面電位測定指示が入力されたこと、感光体ドラム31を用いて印刷用紙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、複合機1の稼働時間が予め設定された時間を超えた場合、感光体ドラム31が帯電された帯電時間が予め設定された時間を超えた場合などの開始条件を満たすことである。このような予め定められた開始条件を満たした場合に感光層の表面電位を測定することで、複合機1の使用環境や使用状況に応じて正確な表面電位を測定することができる。前記表面電位測定要求が入力された場合は、制御部62は、複合機1の動作モードを画像形成モードから、感光体ドラム31の感光層の表面電位を測定する表面電位測定モードに切り換える。
First, in step S <b> 11, the
次のステップS12では、制御部62は帯電圧印加部52から感光層に電圧を印加させて感光層の全領域を帯電させ、且つ除電装置40を稼働させて感光層の全領域を除電させて感光層の表面電位を均一にする。制御部62は、モーターにより感光体ドラム31が3回転する期間、この帯電及び除電処理を実行することにより、感光層の表面電位を均一化する。この均一化の後に、制御部62は、帯電圧印加部52から感光層に電圧を印加させて帯電させると、感光層を均一な表面電位となるように帯電させることができる。そのため、制御部62は、電流検出部59が検出する電流値のばらつきも抑えることができる。ここで、ステップS12の処理を実行する制御部62は、本発明の均一化手段の一例である。なお、制御部62が帯電及び除電処理を実行させる期間は、感光体ドラム31が3回転する期間に限るものではない、感光体ドラム31が1周以上の回転するものであればよい。
In the next step S12, the
次のステップS13では、制御部62は、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させる前に、除電装置40を稼働させて、一旦、感光体ドラム31の感光層の電荷を全て除去する。その後、制御部62は、除電装置40を停止させて、感光体ドラム31上の電荷を除去しないようにする。
In the next step S <b> 13, the
そして、次のステップS14では、制御部62は、帯電圧印加部52から感光層に直流電圧Vdc1を印加して、感光層を帯電させる。その時に、ステップS15では、制御部62は、帯電装置32から感光体ドラム31に流れる帯電電流Idc1を電流検出部59から取得する。
In the next step S14, the
その後、ステップS16では、感光体ドラム31の感光層の全域を帯電させるため、直流電圧Vdc1を印加した状態で、感光体ドラム31が1回転するまで制御部62は待つ。つまり、帯電圧印加部52は、感光層の全域が帯電するまで直流電圧Vdc1を帯電ローラー32Aを介して感光層に印加し続ける。電流検出部59は、帯電電流Idc1を測定し続け、その平均値を制御部62が取得する。これにより、制御部62は、測定される帯電電流Idc1のばらつきを抑えることができる。
Thereafter, in step S16, in order to charge the entire photosensitive layer of the
次のステップS17では、ステップS13と同様に、制御部62は、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させる前に、除電装置40を稼働させて、感光体ドラム31の感光層の電化を除去する。なお、後述するステップS19の処理で、感光体ドラム31を1回転させる期間に合わせて、前記制御部62は、除電装置40を稼働させる。
In the next step S17, as in step S13, the
ステップS18では、制御部62は、帯電圧印加部52から印加される電圧を直流電圧Vdc2に上げて、帯電圧印加部52から感光層に直流電圧Vdc2を印加して、感光層を帯電させる。ここで、ステップS14及びステップS18は、本発明の第1ステップの一例である。その時に、ステップS19では、制御部62は、帯電装置32から感光体ドラム31に流れる帯電電流Idc2を電流検出部59から取得する。ここで、ステップS15及びステップS19は、本発明の第2ステップの一例である。その後、ステップS20では、ステップS16と同様に、感光体ドラム31の感光層の全領域を帯電させるため、直流電圧Vdc2を印加した状態で、感光体ドラム31が1回転するまで制御部62は待つ。なお、ここでは、表面電位測定処理の手順を減らして処理時間を短縮するため、直流電圧Vdc2を直流電圧Vdc5と同じ1400[V]にしているが、直流電圧Vdc2を直流電圧Vdc5と同じ値にする必要はない。
In step S18, the
次のステップS21では、制御部62は、除電装置40を停止させて、感光体ドラム31上の電圧を除去しないようにする。なお、感光体ドラム31の感光層に帯電されていない領域がある場合には、続いて、制御部62は、帯電圧印加部52から感光体ドラム31の感光層に直流電圧Vdc5を印加して、感光層の全ての領域が直流電圧Vdc5で帯電された状態にする。つまり、制御部62は、帯電圧印加部52から感光層に直流電圧Vdc3を印加させる前に、感光層の表面電位を均一化する。これにより、制御部62は、感光体ドラム31の感光層の全ての領域を再度帯電することなく、次の処理へ移行することができる。また、制御部62は、帯電された感光層を放電させる時に転写装置34から感光層に電圧を印加した時に、電流検出部59が検出する電流値のばらつきを抑えることができる。
In the next step S21, the
次のステップS22では、制御部62は、ステップS14において印加された直流電圧Vdc1、ステップS15において取得された帯電電流Idc1、ステップS18において印加された直流電圧Vdc2、及びステップS19において取得された帯電電流Idc2に基づいて、感光体ドラム31の感光層の第1放電開始電圧Vcs1を測定する。具体的には、図4に示されるように、制御部62は、直流電圧Vdc1及び帯電電流Idc1により定められる点P1と、直流電圧Vdc2及び帯電電流Idc2により定められる点P2とを結び直線81(直線関係)を割り出す。制御部62は、直線81と帯電電流が0[μA]になる直線とが交わる点の電圧値を求める。求められた電圧値が、第1放電開始電圧Vcs1となる。ここで、ステップS22は、本発明の第3ステップの一例である。また、ステップS14,S15,S18,S19,S22の処理を実行する制御部62が、本発明の第1測定手段の一例である。
In the next step S22, the
そして、次のステップS23では、制御部62は、転写用電圧印加部57から感光層に直流電圧Vdc3を印加して、感光層を放電させる。なお、ステップS23において転写用電圧印加部57が印加する直流電圧Vdc3は、ステップS14及びステップS18において帯電圧印加部52が印加する電圧と電気的極性が逆である。その時に、ステップS24では、制御部62は、感光体ドラム31から転写装置34に流れ込む流込電流Idc3を電流検出部59から取得する。
In the next step S23, the
その後、ステップS25では、感光体ドラム31の感光層の全域を放電させるため、直流電圧Vdc3を印加した状態で、感光体ドラム31が1回転するまで制御部62は待つ。つまり、転写用電圧印加部57は、感光層の全域が帯電するまで直流電圧Vdc3を印加する。その間、電流検出部59は、流込電流Idc3を測定し続け、その平均値を制御部62が取得する。これにより、制御部62は、測定される流込電流Idc3のばらつきを抑えることができる。
Thereafter, in step S25, in order to discharge the entire photosensitive layer of the
次のステップS26では、制御部62は、帯電圧印加部52から感光層に直流電圧Vdc4を印加させる前に、帯電圧印加部52から感光層に直流電圧Vdc5を印加させて、感光層の全領域を帯電させる。これにより、制御部62は、直流電圧Vdc5が印加されたことによって感光層の全領域が帯電された帯電状態にする。
In the next step S26, the
ステップS27では、制御部62は、転写用電圧印加部57から印加される電圧を直流電圧Vdc4にして、転写用電圧印加部57から感光層に直流電圧Vdc4を印加する。なお、ステップS27において転写用電圧印加部57が印加する直流電圧Vdc4は、ステップS14及びステップS18において帯電圧印加部52が印加する電圧と電気的極性が逆である。ここで、ステップS23及びステップS27は、本発明の第4ステップの一例である。その時に、ステップS28では、制御部62は、感光体ドラム31から転写装置34に流れ込む流込電流Idc4を電流検出部59から取得する。ここで、ステップS24及びステップS28は、本発明の第5ステップの一例である。その後、ステップS29では、ステップS24と同様に、感光体ドラム31の感光層の全領域を放電させるため、直流電圧Vdc4を印加した状態で、感光体ドラム31が1回転するまで制御部62は待つ。
In step S27, the
次のステップS30では、制御部62は、ステップS23において印加された直流電圧Vdc3、ステップS24において取得された流込電流Idc3、ステップS27において印加された直流電圧Vdc4、及びステップS28において取得された流込電流Idc4に基づいて、感光体ドラム31の感光層の第2放電開始電圧Vcs2を測定する。具体的には、図5に示されるように、制御部62は、直流電圧Vdc3及び流込電流Idc3により定められる点P3と、直流電圧Vdc4及び流込電流Idc4により定められる点P4とを結ぶ直線82(直線関係)を割り出す。次に、制御部62は、直線82と流込電流が0[μA]になる直線とが交わる点の電圧値を求める。求められた電圧値が、第2放電開始電圧Vcs2となる。ここで、ステップS30は、本発明の第6ステップの一例である。また、ステップS23,S24,S27,S28,S30の処理を実行する制御部62が、本発明の第2測定手段の一例である。
In the next step S30, the
次に、ステップS31では、制御部62は、ステップS22において求められた第1放電開始電圧Vcs1、ステップS30において求められた第2放電開始電圧Vcs2に基づいて感光体ドラム31の感光層の表面電位を測定して、処理を終了する。具体的には、制御部62は、第1放電開始電圧Vcs1と第2放電開始電圧Vcs2とを加算して得られる表面電位を求める。求められた電位差が表面電位である。ここで、ステップS31は、本発明の第7ステップの一例である。また、ステップS31の処理を実行する制御部62が、本発明の第3測定手段の一例である。
Next, in step S31, the
上述したように、本実施形態では、制御部62による前記表面電位測定処理の際に、帯電装置32から感光体ドラム31の感光層への放電が開始される第1放電開始電圧Vcs1と、暗減衰による表面電位の変化がなだらかになった後の感光体ドラム31の感光層から転写装置34への放電が開始される第2放電開始電圧Vcs2とを使用する。これによって、暗減衰による影響を含んだ表面電位を求めることができ、感光体ドラム31の感光層が現像装置33に対面した位置にある場合の実際の表面電位に近い表面電位を高精度で測定することができる。
As described above, in the present embodiment, during the surface potential measurement process by the
また、帯電圧印加部52が感光層印加する電圧と転写用電圧印加部57が感光層印加する電圧との極性を逆にすることによって、表面電位処理モードにおける感光層へのストレスを軽減することができる。これにより、感光層の寿命の低下を防止することがきる。
Further, the stress on the photosensitive layer in the surface potential processing mode can be reduced by reversing the polarities of the voltage applied by the charged
[第1実施形態の変形例]
また、帯電圧印加部52が感光層に印加する電圧と転写用電圧印加部57が感光層に印加する電圧との極性を逆にしたが、これに限るものではない。感光層の電圧耐性が高いものであれば、帯電圧印加部52及び転写用電圧印加部57が感光体ドラム31の感光層に印加する電圧が同極性にしてもよい。これにより、帯電圧印加部52及び転写用電圧印加部57との構成を共通化することができる。この場合、第2測定部72は、第1測定部71によって印加される電圧とは電気的な極性が同じ電圧を印加することになる。また、第1放電開始電圧Vcs1と第2放電開始電圧Vcs2との電気的な極性が同じになる。そのため、第1放電開始電圧Vcs1と第2放電開始電圧Vcs2とを減算して得られた電圧値を感光体ドラム31の感光層の表面電位とする。
[Modification of First Embodiment]
Further, although the polarity of the voltage applied to the photosensitive layer by the charged
なお、上述の第1実施形態では、前記表面電位測定処理において、第1放電開始電圧Vcs1を測定するために感光層に印加される直流電圧を2値とし、第1放電開始電圧Vcs1を測定するために感光層に印加される直流電圧を2値としているが、これに限られない。第1放電開始電圧Vcs1及び第2放電開始電圧Vcs2を測定するために印加される電圧値の2値以上の多数の値にすることによって、第1放電開始電圧Vcs1及び第2放電開始電圧Vcs2の値をより正確に測定することが可能となる。 In the first embodiment described above, in the surface potential measurement process, the DC voltage applied to the photosensitive layer in order to measure the first discharge start voltage Vcs1 is binary, and the first discharge start voltage Vcs1 is measured. Therefore, the DC voltage applied to the photosensitive layer is binary, but is not limited thereto. By setting the first discharge start voltage Vcs1 and the second discharge start voltage Vcs2 to a large number of values that are two or more of the voltage values applied to measure the first discharge start voltage Vcs1 and the second discharge start voltage Vcs2, It becomes possible to measure the value more accurately.
また、上述の第1実施形態では、前記表面電位測定処理において、最初に帯電圧印加部52が正極性の直流電圧Vdc1,Vdc2を印加し、その後に転写用電圧印加部57が負極性の直流電圧Vdc3,Vdc4を印加する例について説明したが、これに限られない。最初に、転写用電圧印加部57が負極性の直流電圧Vdc3,Vdc4を印加して、第2放電開始電圧Vcs2を先に測定してもよい。また、最初に帯電圧印加部52が負極性の直流電圧Vdc1,Vdc2を印加し、その後に転写用電圧印加部57が正極性の直流電圧Vdc3,Vdc4を印加してもよい。また、最初に転写用電圧印加部57が正極性の直流電圧Vdc3,Vdc4を印加し、その後に帯電圧印加部52が負極性の直流電圧Vdc1,Vdc2を印加してもよい。
In the first embodiment described above, in the surface potential measurement process, the charged
また、上述の第1実施形態では、帯電ローラー32Aを介して直流電圧Vdc1,Vdc2が感光体ドラム31の感光層に印加され、転写ローラー34Aを介して直流電圧Vdc3,Vdc4が感光体ドラム31の感光層に印加される例について説明したが、これに限られない。帯電圧印加部52及び転写用電圧印加部57などの電圧印加部が感光体ドラム31の感光層に電圧を印加する時に通電可能なものであれば、帯電ローラー32A及び転写ローラー34Aとは別途設けられた通電部材でもかまわない。
In the first embodiment described above, the DC voltages Vdc1 and Vdc2 are applied to the photosensitive layer of the
また、上述の第1実施形態では、前記表面電位測定処理において、帯電装置32と帯電状態にされた感光層における放電と、転写装置34と無帯電状態にされた感光層における放電とを測定し、第1放電開始電圧Vcs1及び第2放電開始電圧Vcs2を測定した場合を例にして説明したが、これに限られない。前記表面電位測定処理において、帯電装置32及び転写装置34のどちらか一方のみを使用して第1放電開始電圧Vcs1及び第2放電開始電圧Vcs2を測定してもよい。具体的には、前記表面電位測定処理のステップS23において帯電圧印加部52が感光層に直流電圧Vdc3を印加し、ステップS27において帯電圧印加部52が感光層に直流電圧Vdc4を印加することが考えられる。また、これとは逆に、ステップS14において転写用電圧印加部57が感光層に直流電圧Vdc1を印加し、ステップS18において転写用電圧印加部57が感光層に直流電圧Vdc2を印加することが考えられる。これによって、帯電装置32及び転写装置34の何れか一方のみを使用して、前記表面電位測定処理を実行することができる。
In the first embodiment, in the surface potential measurement process, the discharge in the
また、上述の第1実施形態では、制御部62が前記表面電位測定処理を行うことによって、感光層の表面電位が制御部62により測定される例について説明したが、制御部62は、測定された表面電位に基づいて、感光層を帯電させるための帯電圧印加部52から印加される直流電圧Vdc5を補正する電圧補正処理を実行するものであってもよい。具体的には、制御部62は、前記表面電位測定処理のステップS30に引き続き、後述する電圧補正処理を実行する。
In the first embodiment described above, the example in which the
前記表面電位測定処理のステップS31に続き制御部62は、ステップS31で抽出された表面電位が予め定められた第1閾値(本発明の第1閾値の一例)以下であるかどうかを判定する。ここで、前記第1閾値は、感光体ドラム31の感光層が所定の印刷品質を維持できなくなるほどに電圧が低下したかどうかを判定するための閾値である。例えば、印刷品質を維持できる最低表面電位を実験などによって予め測定しておき、その測定結果を前記第1閾値とすることが考えられる。前記表面電位が前記第1閾値以下であると判定されると、制御部62は、画像形成処理時に帯電圧印加部52が感光層に印加する電圧を上げて、直流電圧Vdc5を補正する。なお、表面電位が前記第1閾値よりも大きい場合は、制御部62は、帯電圧印加部52が印加する電圧により品質を維持できると判断して、処理を終了する。これらの電圧補正処理を実行する制御部62が、電圧補正部74であり、本発明の電圧補正手段の一例である。
Following step S31 of the surface potential measurement process, the
このように、前記表面電位測定処理の処理手順に上記電圧補正処理を追加することによって、測定された表面電位に基づいて感光体ドラム31の帯電電位に最適な直流電圧Vdc5が設定される。そのため、常に感光体ドラム31の帯電電位を所定の基準電位となるように安定して維持することができる。これにより、帯電電位のばらつきに起因する印刷品質のばらつきが防止され、印刷品質が安定する。
In this way, by adding the voltage correction process to the surface potential measurement process, the DC voltage Vdc5 optimum for the charged potential of the
[第2実施形態]
前記第1実施形態の説明では、帯電圧印加部52から感光体ドラム31の感光層に直流電圧を印加した場合について説明したが、この例に限るものではない。第2実施形態では、帯電圧印加部52から感光体ドラム31の感光層に交流電圧を印加した場合について説明する。ここで、前記第1実施形態の構成と異なるところは、直流電源63の代わりに直流交流電源が設けられており、帯電圧印加部52が印加する電圧が直流電圧に交流電圧を重畳させた電圧である。電流検出部59が交流電流も測定可能であることである。また、前記第1実施形態の処理と異なるところは、前記表面電位測定処理の処理手順におけるステップS14,S18における電圧の印加方法及びステップS15,S19における電流の測定方法が異なること、及びステップS22における第1放電開始電圧Vcs1の求め方が異なることである。その他の部分は、前記第1実施形態の構成及び処理と共通するため、ここでは、異なる部分だけ説明して、共通する部分の説明は省略する。
[Second Embodiment]
In the description of the first embodiment, the case where a direct current voltage is applied from the charged
図7に示されるように、第2実施形態の表面電位測定処理の処理手順は、前記第1実施形態の前記表面電位測定処理の処理手順のステップS14,S15をステップS114,S115に、ステップS18,S19をステップS118,S119に、ステップS22をステップS122に、ステップS23,S24をステップS123,S124に、ステップS27,S28をステップS127,S128に、ステップS30をステップS130に、置き換えたものである。 As shown in FIG. 7, the surface potential measurement processing procedure of the second embodiment includes steps S14 and S15 of the surface potential measurement processing procedure of the first embodiment as steps S114 and S115, and step S18. , S19 are replaced with steps S118 and S119, step S22 is replaced with step S122, steps S23 and S24 are replaced with steps S123 and S124, steps S27 and S28 are replaced with steps S127 and S128, and step S30 is replaced with step S130. .
ステップS13に続くステップS114において、制御部62は、帯電圧印加部52から感光層に重畳電圧Vac1を印加する。重畳電圧Vac1は、所定の第1直流電圧と正弦波である第1交流電圧とを重畳した電圧である。その時に、ステップS115として、制御部62は、感光体ドラム31に流れる帯電電流Iac1を電流検出部59から取得して、実効値を得る。
In step S114 following step S13, the
ステップS17に続くステップS118において、制御部62は、帯電圧印加部52から感光層に重畳電圧Vac2を印加する。重畳電圧Vac2は、第1直流電圧と第1交流電圧と電圧値が異なる正弦波である第2交流電圧とを重畳した電圧である。その時に、ステップS119として、制御部62は、感光体ドラム31に流れる帯電電流Iac2を電流検出部59から取得して、実効値を得る。
In step S118 following step S17, the
ステップS21に続くステップS122において、制御部62は、ステップS114において印加した重畳電圧Vac1、ステップS115において取得した帯電電流Iac1の実効値、ステップS118において印加した重畳電圧Vac1、及びステップS119において取得した帯電電流Iac2の実効値の相関関係(線形関係)に基づいて、電流量が零になるときの電圧値を求めて、第1放電開始電圧Vcs1を測定する。
In step S122 following step S21, the
続くステップS123において、制御部62は、帯電圧印加部52から感光層に重畳電圧Vac3を印加する。重畳電圧Vac3は、所定の第2直流電圧と正弦波である第3交流電圧とを重畳した電圧である。その時に、ステップS124として、制御部62は、電流検出部59によって、感光体ドラム31に流れる帯電電流Iac3を測定して、実効値を得る。
In subsequent step S123, the
ステップS26に続くステップS127において、制御部62は、帯電圧印加部52から感光層に重畳電圧Vac4を印加する。重畳電圧Vac4は、第2直流電圧と第3交流電圧と電圧値が異なる正弦波である第4交流電圧とを重畳した電圧である。その時に、ステップS127として、制御部62は、電流検出部59によって、感光体ドラム31に流れる帯電電流Iac4を測定して、実効値を得る。
In step S127 following step S26, the
ステップS29に続くステップS130において、制御部62は、ステップS123において印加した重畳電圧Vac3、ステップS124において取得した帯電電流Iac3の実効値、ステップS127において印加した重畳電圧Vac3、及びステップS128において取得した帯電電流Iac4の実効値の相関関係(線形関係)に基づいて、電流量が零になるときの電圧値を求めて、第2放電開始電圧Vcs2を測定する。その後、ステップS31において、制御部62は、表面電位を測定して、処理を終了する。
In step S130 subsequent to step S29, the
上述したように、第2実施形態では、制御部62による前記第1放電開始電圧測定処理の際に、帯電圧印加部52が感光体ドラム31の感光層を帯電させる電圧を直流電圧に交流電圧を重畳させたものにする。これによって、印加する電圧を均一化することができ、測定によるばらつきを抑えることができる。
As described above, in the second embodiment, when the
本開示の範囲は、請求項の記載に先行する詳細な説明ではなく、添付の請求項の記載により定義されるので、本明細書に記載の実施形態は、例示に過ぎず、かつ非限定的であると理解されたい。従って、特許請求の範囲から逸脱しない変更の全て、または均等物が、請求の範囲に含まれる。 Since the scope of the present disclosure is defined not by the detailed description preceding the description of the claims but by the description of the appended claims, the embodiments described herein are merely exemplary and non-limiting I want to be understood. Therefore, all the changes which do not deviate from a claim, or an equivalent are included in a claim.
1:複合機
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
1: MFP 10: Image reading unit 22: Image forming unit 31: Photoconductor drum 32: Charging device 33: Developing device 34: Transfer device 39: Exposure device 40: Charge eliminating device 52: Charge voltage applying unit 57: Transfer voltage Application unit 59: current detection unit 62: control unit 71: first measurement unit 72: second measurement unit 73: third measurement unit 74: voltage correction unit 75: equalization unit
Claims (8)
前記感光層に電圧を印加する電圧印加部と、
前記感光体と接地電位との間に設けられ、前記感光層に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記感光層が帯電されていない無帯電状態で前記電圧印加部から前記感光層に印加された電圧と該電圧の印加時に前記電流検出部から取得された前記感光層に流れる電流との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、
第1電圧が印加されたことによって前記感光層が帯電された帯電状態で前記電圧印加部から前記感光層に印加された電圧と該電圧の印加時に前記電流検出部から取得された前記感光層に流れる電流との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、
前記電圧印加部は、前記第1測定手段及び前記第2測定手段それぞれの測定時に極性が異なる電圧を前記感光層に印加するものであり、且つ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電圧を印加する第1電圧印加部と、画像形成時に前記感光層に形成されたトナー像をシートに転写可能な電圧を印加する第2電圧印加部とからなり、
前記第1測定手段は、前記第1電圧印加部から前記感光層に印加された電圧と前記感光層の全域に該電圧を印加するまでに前記電流検出部から取得された前記感光層に流れる電流の平均値との相関関係に基づいて、前記第1放電開始電圧を測定し、
前記第2測定手段は、前記第2電圧印加部から前記感光層に印加された電圧と前記感光層の全域に該電圧を印加するまでに前記電流検出部から取得された前記感光層に流れる電流の平均値との相関関係に基づいて、前記第2放電開始電圧を測定し、
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放電開始電圧とを加算して得られた電圧値を前記表面電位とする画像形成装置。 A photoreceptor having a photosensitive layer on the surface;
A voltage application unit for applying a voltage to the photosensitive layer;
A current detection unit that is provided between the photosensitive member and a ground potential and detects a current flowing through the photosensitive layer;
Correlation between the voltage applied to the photosensitive layer from the voltage application unit when the photosensitive layer is not charged and the current flowing through the photosensitive layer acquired from the current detection unit when the voltage is applied. First measurement means for measuring a first discharge start voltage for starting discharge in the photosensitive layer in the uncharged state,
A voltage applied to the photosensitive layer from the voltage application unit in a charged state in which the photosensitive layer is charged by applying the first voltage, and the photosensitive layer acquired from the current detection unit when the voltage is applied. Second measurement means for measuring a second discharge start voltage for starting discharge in the charged photosensitive layer based on a correlation with a flowing current;
The first voltage applied to the photosensitive layer based on the first discharge start voltage measured by the first measurement unit and the second discharge start voltage measured by the second measurement unit. A third measuring means for measuring the surface potential of the photosensitive layer;
Equipped with a,
The voltage application unit applies voltages having different polarities to the photosensitive layer during measurement of the first measurement unit and the second measurement unit, and the potential required for image formation of the photosensitive layer during image formation. A first voltage applying unit that applies the first voltage that can be charged to the surface, and a second voltage applying unit that applies a voltage capable of transferring the toner image formed on the photosensitive layer to the sheet during image formation,
The first measuring means includes a voltage applied to the photosensitive layer from the first voltage application unit and a current flowing through the photosensitive layer acquired from the current detection unit until the voltage is applied to the entire area of the photosensitive layer. Based on the correlation with the average value of the first discharge start voltage,
The second measuring means includes a voltage applied to the photosensitive layer from the second voltage application unit and a current flowing through the photosensitive layer acquired from the current detection unit until the voltage is applied to the entire area of the photosensitive layer. The second discharge start voltage is measured based on the correlation with the average value of
The third measuring means adds a voltage value obtained by adding the first discharge starting voltage measured by the first measuring means and the second discharge starting voltage measured by the second measuring means to the the image forming apparatus shall be the surface potential.
前記第1測定手段は、前記無帯電状態で前記電圧印加部から前記感光層に印加された前記重畳電圧と該重畳電圧の印加時に前記電流検出部から取得された前記感光層に流れる電流との相関関係に基づいて、前記第1放電開始電圧を測定し、
前記第2測定手段は、前記帯電状態で前記電圧印加部から前記感光層に印加された前記重畳電圧と該重畳電圧の印加時に前記電流検出部から取得された前記感光層に流れる電流との相関関係に基づいて、前記第2放電開始電圧を測定する請求項1又は2に記載の画像形成装置。 The voltage application unit applies a superimposed voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage to the photosensitive layer,
The first measuring means includes the superposed voltage applied from the voltage application unit to the photosensitive layer in the non-charged state, and a current flowing through the photosensitive layer acquired from the current detection unit when the superposed voltage is applied. Based on the correlation, the first discharge start voltage is measured,
The second measuring means correlates the superimposed voltage applied from the voltage application unit to the photosensitive layer in the charged state and a current flowing through the photosensitive layer acquired from the current detection unit when the superimposed voltage is applied. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the second discharge start voltage is measured based on a relationship.
前記第1測定手段及び前記第2測定手段それぞれの測定が実行される前に、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の全領域を除電させて前記感光層の表面電位を均一にする均一化手段と、
を更に備える請求項1〜4の何れかに記載の画像形成装置。 A charge eliminating portion for eliminating the charge on the photosensitive layer of the photoreceptor;
Before each measurement of the first measurement unit and the second measurement unit is performed, a voltage is applied from the voltage application unit to the photosensitive layer to charge the entire region of the photosensitive layer, and the neutralization unit Uniformizing means for neutralizing the surface potential of the photosensitive layer by neutralizing the entire area of the photosensitive layer;
Further comprising an image forming apparatus according to any one of claims 1-4 a.
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。 The measurement of each of the first measurement unit and the second measurement unit is performed when a predetermined start condition is satisfied,
The start condition is that the number of times of forming an image on a sheet using the photoconductor exceeds a predetermined number of times, the time when the photoconductor is charged exceeds a predetermined time, and The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7 , wherein any one of the conditions when the time from when the power is applied to the image forming apparatus exceeds a predetermined time is satisfied.
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