JP6145799B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
制御手段は、正放電領域の交流電圧Vac1〜Vac3を重畳時に帯電手段に流れる交流電流値Iac1〜Iac3を得た後、交流電流値Iac1〜Iac3を直線近似して、正放電領域における交流電圧に対する交流電流値の特性直線L1を得る。同様の手法で、制御手段は、逆放電領域についても交流電圧に対する交流電流値の特性直線L2を得る。制御手段は、特性直線L1,L2の交点を、印刷プロセス時に重畳すべき交流電圧値Vaciとして決定する。
いくつかの図には、互いに直交するx軸、y軸およびz軸が示される。x軸およびz軸は、画像形成装置1の左右方向および上下方向を示す。また、y軸は、画像形成装置1の前後方向を示す。
図1,図2において、画像形成装置1は、例えば、複写機、プリンタまたはファクシミリ、もしくは、これらの機能を備えた複合機であって、周知の電子写真方式およびタンデム方式により、各種画像(典型的にはフルカラー画像またはモノクロ画像)を印刷媒体(用紙やOHPシート)Mに印刷する。そのために、画像形成装置1は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)各色の作像ユニット2と、中間転写ベルト3と、二次転写ローラ4と、電源手段10と、制御手段11と、環境検知手段12と、少なくとも一個の電流検知手段13と、をさらに備える。
(2)画像安定化:既知のパターン画像の濃度に基づき、トナー濃度を目標値に制御すること
(3)強制トナー補給:現像手段に強制的にトナーを補充すること
(4)TCR調整:トナーとキャリアの比率を目標値に制御すること
次に、図4〜図10を参照して、画像形成装置1の動作について説明する。
図4において、CPU112は、画像形成装置1の動作中、所定タイミングで、これから行うプロセスが印刷プロセスか否かを判断する(S01)。
S01で肯定判断(即ち、Y)をすると、CPU112は、図5の処理を行い(S02)、否定判断(即ち、N)をすると、これから行うプロセスが画像安定化、強制トナー補給およびTCR調整のいずれか一つか否かを判断する(S03)。
CPU112は、S03で肯定判断をすると、図10の処理を行うが(S04)、否定判断を行うと、S01に戻る。
CPU112は、正放電領域の各交流電流値Iacを最小二乗法等に基づき直線近似して、正放電領域における印加交流電圧に対する交流電流値の特性直線L1(Iac=a×Vac+b)を得る。同様の手法で、CPU112は、逆放電領域の各交流電流値Iacを直線近似して、逆放電領域における印加交流電圧に対する交流電流値の特性直線L2(Iac=c×Vac+d)を得る。ここで、a〜dは定数であって、特に、a,cは傾きで、b,dは切片である。その後、CPU112は、特性直線L1,L2の交点(即ち、(d−b)/(a−c))の交流電圧値Vacを、基準ピーク間電圧値Vpp0として導出し、前回の第一帯電電圧決定時の値としてNVRAM114に格納する(表2を参照)。
次に、CPU112は、次式(1)に基づき、補正値を導出する(S218)。
補正値=傾き×回転数+切片 …(1)
次に、CPU112は、S215で導出した基準ピーク間電圧値Vpp0に対応色の補正値を加算して、現在の環境条件(即ち、温度および相対湿度)に高精度に合った実際のピーク間電圧値Vpp1を導出すると共に、この実際のピーク間電圧値Vpp1を、前回の第一帯電電圧決定時の基準ピーク間電圧値Vpp0の補正値Vpp0'としてNVRAM114に格納する(S219,表2を参照)。
次に、CPU112は、S13で得た機内温度Stを、前回の第一帯電電圧決定時の値としてNVRAM114に格納して(S220,表2を参照)、図6の処理を終了する。
次に、CPU112は、S31で取得した基準ピーク間電圧値Vpp0に補正値を加算して、現在の環境条件に高精度に合った実際のピーク間電圧値Vpp1を導出して(S36)、図8の処理を終了する。以上の通り、第二帯電電圧決定は、多大な演算を要するS215(図7を参照)の実行が不要なため、第一帯電電圧決定と比較して、短時間で、実際のピーク間電圧値Vpp1を導出することができる。
図10において、CPU112は、画像安定化、強制トナー補給およびTCR調整のいずれかのプロセスを実施する場合、前述のS12,S13と同様にして、前回の機内温度St'と現在の機内温度Stとを取得する(S41,S42)。次に、CPU112は、これらの温度変化の絶対値|ΔSt|が、第一閾値Tref1の典型例としての10℃以上か否かを判断する(S43)。画像安定化等では非通紙であるが画像形成は実施されるため、第一閾値Tref1は、第二閾値Tref2と同じ10℃であることが好ましい。しかし、これに限らず、第一閾値Tref1は、第二閾値Tref2と異なっていても良い。
次に、CPU112は、交流電源回路102,103から出力すべき交流電圧Vacのピーク間電圧値Vppの設定値を、S46で決定した実際のピーク間電圧値Vpp1に切り替える(S47)。
本画像形成装置1によれば、前回の機内温度St'と現在の機内温度Stとの差分値ΔStに応じて、第一帯電電圧決定および第二帯電電圧決定を選択的に実行する。第一帯電電圧決定では、電流検知手段13により検知された交流電流値Iacに基づき、感光体ドラム5の起動が必要な各種プロセス(印刷プロセスや画像安定化等)で使用すべき基準ピーク間電圧値Vpp0が少なくとも求められる。具体的には、図5のS15では、今回の印刷プロセスで導出される実際のピーク間電圧値Vpp1の基礎となる基準ピーク間電圧値Vpp0が、また、図5のS113では、次回のプロセスで使用すべき基準ピーク間電圧値Vpp0が、また、図10のS46では、今回のプロセス(但し、印刷プロセスを除く)で使用すべき基準ピーク間電圧値Vpp0が少なくとも導出されてNVRAM114に格納される。それに対し、第二帯電電圧決定では、図5のS16や図10のS48で説明したように、NVRAM114に格納されかつ前回の第一帯電電圧決定で導出された基準ピーク間電圧値Vpp0を用いて、実際のピーク間電圧値Vpp1が導出される。このように、差分値ΔStの値によっては、多大な演算量を要する第一帯電電圧決定を行わずとも、帯電電圧Vgに重畳すべき交流電圧Vacのピーク間電圧値Vppを導出することが可能となる。その結果、各種プロセスをいち早く実行することが可能となるため、ユーザの待ち時間を顕著に短縮可能な画像形成装置1を提供することが可能となる。
上記実施形態の説明では、電流検知手段13は、Y色の帯電手段6に設けられるとして説明した。しかし、これに限らず、電源手段10が交流電源回路102,103を含む場合には、電流検知手段13は、いずれか一つの帯電手段6に設けられれば良い。
5 感光体ドラム(像担持体)
6 帯電手段
10 電源手段
112 CPU(処理手段)
121 温度センサ
122 湿度センサ
Claims (4)
- 通紙時に画像を媒体に印刷する画像形成装置であって、
像担持体と、
前記像担持体に近接配置される帯電手段と、
交流電流をそれぞれ含む複数の帯電電圧であって、各前記交流電流のピーク間電圧が互いに異なる複数の帯電電圧のそれぞれを、非通紙時に前記帯電手段に順次印加する電源手段と、
各前記複数の帯電電圧の印加中に、前記帯電手段に流れる交流電流値を検知する電流検知手段と、
前記電流検知手段の検知結果に基づき、プロセスで使用すべきピーク間電圧を導出する第一帯電電圧決定と、前記プロセスで使用すべきピーク間電圧を第一帯電電圧決定よりも短い時間で導出可能な第二帯電電圧決定とを選択的に行う処理手段と、を備え、
前記処理手段は、前回の第一帯電電圧決定の実行時の周囲温度と、現在の周囲温度との差分に応じて、第一帯電電圧決定と、第二帯電電圧決定とを選択的に行い、
前記帯電手段から前記像担持体への電荷移動のみが起こる交流電圧の範囲を正放電領域とし、前記像担持体および前記帯電手段の間で双方向の電荷移動が交互に起こる交流電圧の範囲を逆放電領域とする場合において、
前記電源手段は、前記正放電領域と前記逆放電領域のそれぞれにおいて、各前記交流電流のピーク間電圧が互いに異なる複数の帯電電圧のそれぞれを順次印加し、
前記処理手段は、
第一帯電電圧決定において、前記正放電領域における交流電圧に対する交流電流値の特性直線と前記逆放電領域における交流電圧に対する交流電流値の特性直線との交点が示す基準ピーク間電圧を導出し、
前記プロセスが印刷プロセスの場合において、前回の第一帯電電圧決定の実行時の周囲温度と、現在の周囲温度との差分が予め定められた第二閾値以上、上がっているか否かを判断し、肯定判断を行うと、第一帯電電圧決定を行い、
印刷の完了後に、前回の第一帯電電圧決定の実行時の周囲温度と、現在の周囲温度との差分が予め定められた第二閾値以上、上がっているか否かを判断し、肯定判断を行うと、新たに第一帯電電圧決定を行い、さらに当該新たな第一帯電電圧決定により導出された基準ピーク間電圧を格納しておき、
次に実行される印刷で第二帯電電圧決定が選択された場合、当該第二帯電電圧決定において、前記格納されている基準ピーク間電圧を、現在の環境条件と、前記像担持体の使用状況に基づき補正することで、前記プロセスで使用すべきピーク間電圧を導出する、画像形成装置。 - 前記環境条件は、温度、相対湿度および絶対湿度から選ばれた少なくとも一つ以上である、請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記処理手段は、前記第一帯電電圧決定において、導出した基準ピーク間電圧を、現在の環境条件と前記像担持体の使用状況に基づき補正する、請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 前記処理手段は、前記プロセスが印刷プロセス以外の所定プロセスの場合において、前記差分が予め定められた第一閾値以上であれば、前記第一帯電電圧決定を行い、前記差分が第一閾値未満であれば、前記第二帯電電圧決定を行う、請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置。
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