JP6307362B2 - 画像形成装置及びその制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置及びその制御方法に関する。
従来から、静電潜像が形成された感光体ローラの表面に現像剤を付着させて現像し、現像された可視像を記録媒体に転写する画像形成装置が知られている。この画像形成装置においては、感光体ローラの表面に現像された可視像を記録媒体に転写する際、記録媒体が感光体ローラと転写ローラとの間に挿入される。そこで、帯電した現像剤を引き寄せるためのバイアス電圧が転写ローラに印加されることによって、可視像が記録媒体に転写される。ここで、転写ローラに印加されるバイアス電圧値は、記録媒体に可視像を正確に転写することができる値に最適化されている。
ところで、転写ローラの電気抵抗は、環境温度及び湿度に応じて変化する。そのため、環境温度及び湿度が変化することにより、記録媒体へ転写される像の劣化が生じる。
そこで、特許文献1に記載された画像形成装置においては、転写ローラに一定の電圧を印加した場合に流れる電流を用いて環境を特定することによって、バイアス電圧を最適化しようとしている。
特開2004−333792号公報
しかし、特許文献1に記載された画像形成装置において、転写ローラに流れる電流は、転写ローラに対向する感光体ローラの電位の影響を受ける。したがって、感光体ローラの電位が不安定な場合には、転写ローラに流れる電流と環境とを必ずしも正確に対応付けられないため、転写ローラに適切なバイアス電圧を印加することができない。
本発明は、上述した課題を解決しようとするものであり、その目的は、環境に応じて適切なバイアス電圧を転写ローラに印加することができる画像形成装置を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る画像形成装置は、表面に形成された静電潜像が現像剤によって現像される感光体ローラと、前記感光体ローラの表面に現像された画像を記録媒体に転写するための転写ローラと、前記転写ローラに電圧を印加する電圧印加部と、前記電圧印加部から前記転写ローラ及び前記感光体ローラを経由して流れる電流を測定する電流測定部と、前記電圧印加部によって第1の電圧値及び第2の電圧値の電圧を順に印加するときに、前記第1の電圧値及び前記第2の電圧値のそれぞれに対応する前記電流測定部の測定値である第1の電流値及び第2の電流値の差異を用いて、前記画像を前記記録媒体に転写するための前記電圧印加部の電圧値を決定する制御部とを備える。
これにより、環境に応じて適切な転写ローラのバイアス電圧を決定するために第1の電流値と第2の電流値との差異が用いられる。ここで、第1の電流値と第2の電流値との差異においては、第1の電流値及び第2の電流値のそれぞれに含まれる誤差成分の少なくとも一部が抑制されているため、より適切に転写ローラのバイアス電圧を決定することができる。
例えば、前記制御部は、前記電圧印加部によって、第1の時点から第2の時点まで一定の電圧を印加し、かつ、前記第1の時点及び前記第2の時点のそれぞれから前記感光体ローラが一回転した後の時点である第3の時点及び第4の時点の間に、前記第1の電圧値及び前記第2の電圧値の電圧を印加しても良い。
これにより、転写ローラのバイアス電圧を決定する際に、感光体ローラの電位変動による影響を抑制することができる。
例えば、前記一定の電圧は、前記感光体ローラ及び前記転写ローラの少なくとも一方をクリーニングするための電圧であっても良い。
これにより、転写ローラのバイアス電圧決定のために、転写ローラに別途一定の電圧を印加することなく、クリーニングのために印加される電圧を有効利用することができる。したがって、消費電力とバイアス電圧決定のために要する時間とを低減することができる。
なお、本発明は、このような特徴的な処理部を備える画像形成装置として実現することができるだけでなく、画像形成装置に含まれる特徴的な処理部が実行する処理をステップとする制御方法として実現することができる。また、画像形成装置に含まれる特徴的な処理部としてコンピュータを機能させるためのプログラムまたは制御方法に含まれる特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現することもできる。そして、そのようなプログラムを、CD−ROM(Compact Disc−Read Only Memory)等のコンピュータ読取可能な非一時的な記録媒体やインターネット等の通信ネットワークを介して流通させることができるのは、言うまでもない。
本発明によると、環境温度及び湿度に応じて適切なバイアス電圧を転写ローラに印加することができる画像形成装置を提供することができる。
実施の形態1に係る画像形成装置の外観を示す斜視図である。 実施の形態1に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 実施の形態1に係る転写ローラ及びそれに関係する構成要素を示す模式図である。 実施の形態1に係る画像形成装置における転写ローラの電位、及び、感光体ローラの転写ローラに対向する位置における電位の時間変化を示すグラフである。 実施の形態1における転写ローラのバイアス電圧値の最適値と、電流測定値の差分との関係を示すテーブルである。 実施の形態1に係る画像形成装置の制御方法の流れを示すフローチャートである。 実施の形態2に係る画像形成装置における転写ローラの電位、及び、感光体ローラの転写ローラに対向する位置における電位の時間変化を示すグラフである。 実施の形態3に係る画像形成装置における転写ローラの電位、及び、感光体ローラの転写ローラに対向する位置における電位の時間変化を示すグラフである。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、特許請求の範囲によって特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。
(実施の形態1)
[画像形成装置の全体構成]
まず、図1及び図2を参照しながら、実施の形態1に係る画像形成装置の全体構成について説明する。
図1は、本実施の形態に係る画像形成装置の外観を示す斜視図である。
図2は、本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
図1及び図2に示されるように、画像形成装置2は、例えば記録媒体4に画像を形成するためのモノクロレーザプリンタである。なお、記録媒体4は、例えば普通紙又はOHP(Overhead projector)用紙等である。
図1に示されるように、画像形成装置2は、筐体6を備えている。筐体6の前面には、画像を形成すべき記録媒体4を筐体6の内部に供給するための供給部8が設けられている。筐体6の上面には、画像が形成された記録媒体4を筐体6の外部に排出するための排出部10が設けられている。
図2に示されるように、筐体6の内部には、感光体ローラ26、帯電ローラ12、露光ユニット14、現像装置16、転写ローラ18、クリーニング装置20及び定着部22が配置されている。なお、筐体6の内部には、供給部8に供給された記録媒体4を排出部10に向けて搬送するための搬送路24が形成されている。供給部8に供給された記録媒体4は、一対のレジストローラ28により搬送路24に沿って搬送される。
感光体ローラ26は、その表面に静電潜像を形成するためのローラである。感光体ローラ26は、アルミニウム等で形成されたローラ本体と、ローラ本体の表面に形成された感光層とで構成されている。なお、感光層は、例えば、有機感光層(OPC)又はアモルファスシリコン(a−Si)等で形成されている。感光体ローラ26の回転軸は図2のX軸方向に延びており、モータ(図示せず)の駆動力によって所定方向に回転する。
帯電ローラ12は、感光体ローラ26の表面に接触させた状態で電圧を印加することにより、感光体ローラ26の表面を帯電させる帯電装置である。なお、帯電ローラ12に代えて、例えば、細いワイヤ等を電極として高電圧を印加することにより放電するコロナ放電装置を用いて、感光体ローラ26を帯電させてもよい。
露光ユニット14は、外部のパーソナルコンピュータ等(図示せず)から送信された画像データに基づいてレーザビームを感光体ローラ26の表面に照射することにより、感光体ローラ26の表面に静電潜像を形成する。
現像装置16は、感光体ローラ26の表面に形成された静電潜像に現像剤を付着させることにより、静電潜像を現像する。これにより、感光体ローラ26の表面には可視像が形成される。本実施の形態においては、現像剤として、負に帯電するトナーを用いる例を示す。
現像装置16は、図2に示されるように、現像容器32、供給ローラ36、現像ローラ40及び規制ブレード42を有している。
現像容器32は、現像剤を内部に収容する容器である。
供給ローラ36は、現像容器32の内部に配置されたローラであり、現像剤を現像ローラ40に向けて供給する。
現像ローラ40は、その表面に担持された現像剤により、感光体ローラ26の表面に形成された静電潜像を現像するためのローラである。現像ローラ40の回転軸線は、感光体ローラ26の回転軸線に対して略平行に配置されている。現像ローラ40は、モータ(図示せず)の駆動力によって感光体ローラ26の回転方向と反対方向に回転する。
規制ブレード42は、いわゆるドクターブレードであり、現像ローラ40の表面に担持された現像剤の層厚を規制するためのものである。
転写ローラ18は、感光体ローラ26の表面に形成された可視像を、供給部8から搬送路24に沿って搬送されてくる記録媒体4に転写する。転写ローラ18には、電圧印加部(後述する)によって、感光体ローラ26に付着した現像剤を引き寄せるためのバイアス電圧が印加される。本実施の形態においては、負に帯電するトナーを現像剤として用いるため、転写する場合には、転写ローラ18に正のバイアス電圧が印加される。また、本実施の形態に係る画像形成装置2では、転写ローラ18にバイアス電圧を印加することにより電圧印加部から転写ローラ18に流れる電流が測定される。ここで、測定された電流値が環境温度及び湿度に依存することを利用して当該測定された電流値に基づいて環境が検知される。そして、検知された環境に応じて画像を転写するためのバイアス電圧が決定される。当該バイアス電圧の決定方法などについては、後で詳述する。
クリーニング装置20は、可視像が記録媒体4に転写された後に、感光体ローラ26の表面に残った現像剤を除去する。
定着部22は、可視像が転写された記録媒体4を加熱及び加圧することにより、記録媒体4に可視像を定着させる。なお、定着部22を通過した記録媒体4は、一対の排出ローラ30により排出部10に排出される。
[転写ローラの電圧印加構成]
次に、本実施の形態に係る特徴的な構成である転写ローラ18の電圧印加構成について図3を参照しながら説明する。
図3は、本実施の形態に係る転写ローラ18及びそれに関係する構成要素を示す模式図である。
図3に示されるように、本実施の形態に係る画像形成装置2は、転写ローラ18にバイアス電圧を印加するための構成要素として、制御部60、電圧印加部70及び電流測定部80を備える。
電圧印加部70は、転写ローラ18にバイアス電圧を印加するための回路である。
電流測定部80は、電圧印加部70から転写ローラ18及び感光体ローラ26を経由してアース50に流れる電流(図3の破線矢印参照)を測定する測定部である。なお、本実施の形態においては、電流測定部80は、電圧印加部70と転写ローラ18との間に設けられているが、感光体ローラ26とアース50との間に設けられてもよい。
制御部60は、電流測定部80の測定値が入力されて、当該測定値に基づいて電圧印加部70を制御する処理部である。より詳細には、制御部60は、電圧印加部70によって、第1の電圧値及び第2の電圧値の電圧を順に印加する。そこで、制御部60は、第1の電圧値及び第2の電圧値のそれぞれに対応する電流測定部80の測定値である第1の電流値及び第2の電流値の差異を用いて、画像を記録媒体4に転写するための電圧印加部70の電圧値を決定する。当該電圧値の決定方法などについては、後で詳述する。
[環境検知手順]
次に、環境検知の手順について図4を用いて説明する。本実施の形態においては、画像形成装置2のクリーニング期間に転写ローラ18へ印加されるバイアス電圧を利用する構成を示す。
図4は、本実施の形態に係る画像形成装置2において環境検知を行う際の、転写ローラ18の電位、及び、感光体ローラ26の転写ローラ18に対向する位置における電位の時間変化を示すグラフである。
図4に示される時刻T11から時刻T15までの期間は、感光体ローラ26及び転写ローラ18のクリーニング期間を示し、時刻T16から時刻T19までの期間は、環境検知のための電圧印加期間を示す。
クリーニング期間は、クリーニング装置20によって取り除かれないまま、感光体ローラ26及び転写ローラ18の少なくとも一方に残った現像剤を取り除くための期間である。
上記クリーニング期間のうち、最初に、時刻T11から時刻T13までの感光体ローラ26をクリーニングする期間について説明する。時刻T11から時刻T12までの期間には、転写ローラ18に正のバイアス電圧が印加され、感光体ローラ26に残った現像剤が転写ローラ18側に引き寄せられる。ここで、本実施の形態においては、感光体ローラ26の回転周期が600msecである例を示している。そのため、時刻T11から時刻T12までの期間の長さを当該回転周期より長い640msecとすることにより、感光体ローラ26全周の現像剤が転写ローラ18側に引き寄せられる。続いて時刻T12から時刻T13までの期間(長さ640msec)には、転写ローラ18に負のバイアス電圧が印加され、転写ローラ18側に引き寄せられた現像剤が再度、感光体ローラ26側に戻る。そして、感光体ローラ26に戻った現像剤がクリーニング装置20によって取り除かれることによって、感光体ローラ26がクリーニングされる。
次に、上記クリーニング期間のうち、時刻T13から時刻T15までの転写ローラ18をクリーニングする期間について説明する。時刻T13から時刻T14までの期間に、転写ローラ18に、再び正のバイアス電圧が印加され、転写ローラ18側に現像剤が引き寄せられる。そして、時刻T14から時刻T15までの期間に、転写ローラ18に再度負のバイアス電圧が印加され、転写ローラ18側に引き寄せられた現像剤が感光体ローラ26側に戻り、クリーニング装置20によって取り除かれる。ここで、本実施の形態においては、転写ローラ18の回転周期が250msecである例を示しており、時刻T13から時刻T14までの期間の長さ、及び、時刻T14から時刻T15までの期間の長さを当該回転周期より長い300msecに設定される。これにより、転写ローラ18全周をクリーニングすることができる。
以上に述べたクリーニング期間において、転写ローラ18にバイアス電圧を印加すると、それに応じて感光体ローラ26の転写ローラ18に対向する位置の電位が影響を受ける。そして、感光体ローラ26の転写ローラ18によって影響を受けた部分は、当該電位の影響が維持された状態で回転し、再度転写ローラ18に対向する位置に戻ってくることを、発明者は見出した。例えば、図4に示されるように、時刻T11に転写ローラ18に印加された正のバイアス電圧の影響を受けて、感光体ローラ26の転写ローラ18に対向する位置の電位が上昇する。そして、感光体ローラ26の電位が上昇した部分は、感光体ローラ26の回転周期(600msec)後の時刻t11に、上昇した電位が維持された状態で、再度転写ローラ18に対向する位置に戻ってくる。同様に、図4に示されるように、時刻T12から時刻T15における転写ローラ18の電位変動によって、感光体ローラ26の転写ローラ18に対向する位置の電位が影響を受ける。これにより、時刻t12から時刻t15における感光体ローラの電位が変動する。以上に述べたように、環境検知のために転写ローラ18に電圧を印加して、流れる電流値を測定しても、感光体ローラ26の転写ローラ18に対向する位置の電位によって、当該電流値が変動するため、正確な環境検知を行うことができない。
そこで、本実施の形態においては、制御部60が、電圧印加部70によって、第1の電圧値及び第2の電圧値の電圧を順に印加する。そして、制御部60は、第1の電圧値及び第2の電圧値のそれぞれに対応する電流測定部80の測定値である第1の電流値及び第2の電流値の差異に基づいて環境を検知する。例えば、第1の電圧値と第2の電圧値との差分の第1の電流値と第2の電流値との差分に対する比を求めることによって、転写ローラ18の電気抵抗に対応する値を求めることができる。これにより、第1の電流値及び第2の電流値のそれぞれに含まれる感光体ローラ26の電位などによる誤差成分の少なくとも一部が、第1の電流値と第2の電流値との差をとることにより除去される。したがって、上記比を用いることによって、より正確な環境検知を行うことができるため、より適切なバイアス電圧を転写ローラ18に印加することができる。本実施の形態においては、転写ローラ18に、第1の電圧値として400Vの電圧が時刻T16から時刻T17まで印加され、第2の電圧値として600Vの電圧が時刻T18から時刻T19まで印加される。
本実施の形態においては、正確な環境検知をより確実に行うために、上述した第1の電圧値及び第2の電圧値の電圧の印加タイミングを調整する。当該印加タイミングについて以下で説明する。
上述したように、感光体ローラ26の電位は、転写ローラ18などの影響を受けて変動する。そのため、上述した第1の電圧値及び第2の電圧値の電圧を印加している間に、感光体ローラ26の電位が変動する場合がある。この場合、第1の電流値及び第2の電流値の差分を求めても、感光体ローラ26の電位による誤差成分の大部分を除去できない可能性がある。
そこで、本実施の形態においては、上述した第1の電圧値及び第2の電圧値の電圧の印加を、感光体ローラ26の転写ローラ18に対向する位置の電位が一定である期間に行う。すなわち、電圧印加部70によって第1の時点から第2の時点まで一定の電圧を印加し、かつ、第1の時点及び第2の時点のそれぞれから感光体ローラ26が一回転した後の時点である第3の時点及び第4の時点の間に第1の電圧値及び第2の電圧値の電圧を印加する。本実施の形態においては、図4に示されるように、電圧印加部70に、−750Vの電圧を時刻T14(第1の時点)から時刻T15(第2の時点)まで印加させる。そして、時刻T14及び時刻T15のそれぞれの時点から感光体ローラ26が一回転した後の時点である時刻t14(第3の時点)及び時刻t15(第4の時点)の間に、電圧印加部70に400V及び600Vの電圧を順に印加させる。ここで、電圧印加部70に400V及び600Vの電圧を順に印加させた場合における電流測定部80の各測定値の差分を求めて、転写ローラ18の電気抵抗に対応する値を求める。以上のように、第1の電圧値及び第2の電圧値の電圧の印加を、感光体ローラ26の転写ローラ18に対向する位置の電位が一定である期間に行うことによって、環境検知時における感光体ローラ26の電位変動による上記差分の誤差成分を抑制することができる。
[バイアス電圧最適化]
次に、上述した環境検知の結果を用いた転写ローラ18のバイアス電圧最適化について図5を参照しながら説明する。
図5は、本実施の形態における転写ローラ18のバイアス電圧値の最適値と、電圧印加部70によって、第1の電圧値及び第2の電圧値の電圧を順に印加したときの、電流測定部80による各電流測定値の差分との関係の一例を示すテーブルである。
図5に示される電流測定値の差分が大きいほど、転写ローラ18の電気抵抗が小さいことを意味する。ここで、転写ローラ18の電気抵抗が小さくなるのは、環境が高温、高湿である場合であるため、電流測定値の差分が大きい場合には、高温、高湿の環境であることが分かる。高温、高湿の環境においては、トナーからなる現像剤の帯電時の電荷量が減少傾向にあるため、転写ローラ18のバイアス電圧は低めに設定される。本実施の形態においては、電流測定値の差分が20μA以上の場合に、転写ローラ18のバイアス電圧を600Vに設定する。
また、図5に示される電流測定値の差分が小さいほど、転写ローラ18の電気抵抗が大きいこと、すなわち、低温、低湿の環境であることを示す。低温、低湿の環境においては、記録媒体4の電気的な抵抗成分が大きくなるため、転写不良が発生し易くなる。そこで、低温、低湿の環境においては、転写ローラ18のバイアス電圧は高めに設定される。本実施の形態においては、電流測定値の差分が10μA未満の場合に、転写ローラ18のバイアス電圧を1500Vに設定する。
また、図5に示される電流測定値の差分が10μA以上20μA未満の場合には、上記高温、高湿の環境と、低温、低湿の環境との中間の環境であることが分かる。本実施の形態においては、電流測定値の差分が10μA以上20μA未満の場合に、転写ローラ18のバイアス電圧を1000Vに設定する。
以上のように、電圧印加部70によって、第1の電圧値及び第2の電圧値の電圧を順に印加したときの電流測定部80による各電流測定値の差分を用いて、環境検知を行うことができる。当該環境検知においては、感光体ローラ26の表面電位の変動の影響が抑制されている。また、上記差分を用いて、感光体ローラ26表面の画像を記録媒体4に転写するための電圧印加部70の電圧値を最適化することができる。
[制御方法]
次に、本実施の形態に係る画像形成装置2において環境検知及びバイアス電圧決定を行う際の制御方法について図6を参照しながら説明する。
図6は、本実施の形態に係る画像形成装置2の制御方法の流れを示すフローチャートである。
まず、制御部60は、電圧印加部70によって、第1の時点(図4の時刻T14)から第2の時点(図4の時刻T15)まで一定の電圧(−750V)を転写ローラ18に印加する(S1)。
次に、制御部60は、第1の時点から、感光体ローラ26が一回転するまで(すなわち、一回転周期の時間が経過するまで)待機する(S2)。なお、ここで、上記一定の電圧を印加する期間が、感光体ローラ26の一回転周期より長い場合には、待機しなくてもよい。
次に、制御部60は、第1の時点及び第2の時点のそれぞれから感光体ローラ26が一回転した後の時点である第3の時点及び第4の時点の間に、電圧印加部70によって、第1の電圧値(400V)を転写ローラ18に印加する。そして、その際に電圧印加部70から転写ローラ18に流れる電流値(第1の電流値)を電流測定部80によって測定する(S3)。続いて、制御部60は、第3の時点及び第4の時点の間に、電圧印加部70によって第2の電圧値(600V)を転写ローラ26に印加し、その際に電圧印加部70から転写ローラ18に流れる電流値(第2の電流値)を電流測定部80によって測定する(S4)。なお、上記一定の電圧を印加する期間が、感光体ローラ26の一回転周期より長い場合、すなわち、上記第2の時点が上記第3の時点より後になる場合には、上記第1及び第2の電圧値の電圧は、上記第2の時点から上記第4の時点の間に印加されればよい。
次に、制御部60は、第1の電流値と第2の電流値との差分を算出する(S5)。
次に、制御部60は、算出した差分を用いて、画像を記録媒体4に転写するために転写ローラ18に印加する電圧値を決定する。ここで、制御部60は、電圧値を決定するために、図5に示されるようなテーブルを参照する。当該テーブルは、制御部60内のメモリなどに格納されていてもよいし、制御部60の外部のメモリなどに格納されていてもよい。また、制御部60が電圧値を決定するために、電圧値と差分との関係を示す関数を用いてもよい。
以上のように制御部60が制御を行うことにより、画像を記録媒体4に転写するために転写ローラ18に印加する電圧値を環境に応じて最適化することができる。
[効果]
以上のように、本実施の形態に係る画像形成装置2は、電圧印加部70によって第1の電圧値及び第2の電圧値の電圧を順に印加するときに、第1の電圧値及び第2の電圧値のそれぞれに対応する電流測定部80の測定値である第1の電流値及び第2の電流値の差異を用いて、画像を記録媒体4に転写するための電圧印加部70の電圧値を決定する制御部60を備える。
これにより、環境に応じて適切な転写ローラ18のバイアス電圧を決定するために第1の電流値と第2の電流値との差異が用いられる。ここで、第1の電流値と第2の電流値との差異においては、第1の電流値及び第2の電流値のそれぞれに含まれる誤差成分の少なくとも一部が抑制されているため、より適切に転写ローラ18のバイアス電圧を決定することができる。
また、本実施の形態に係る画像形成装置2においては、制御部60は、電圧印加部70によって、第1の時点から第2の時点まで一定の電圧を印加し、かつ、第1の時点及び第2の時点のそれぞれから感光体ローラ26が一回転した後の時点である第3の時点及び第4の時点の間に、第1の電圧値及び第2の電圧値の電圧を印加する。
これにより、転写ローラ18のバイアス電圧を決定する際に、感光体ローラ26の電位変動による影響を抑制することができる。
また、本実施の形態に係る画像形成装置2においては、上記一定の電圧は、感光体ローラ26及び転写ローラ18の少なくとも一方をクリーニングするための電圧である。
これにより、転写ローラ18のバイアス電圧決定のために、転写ローラ18に別途一定の電圧を印加することなく、クリーニングのために印加される電圧を有効利用することができる。したがって、消費電力とバイアス電圧決定のために要する時間とを低減することができる。
(実施の形態2)
次に、実施の形態2に係る画像形成装置について説明する。本実施の形態に係る画像形成装置は、転写ローラ18に環境検知のための電圧(第1の電圧値及び第2の電圧値の電圧)を印加するタイミングにおいて、上記実施の形態1に係る画像形成装置2と相違する。ここでは、本実施の形態に係る画像形成装置について、上記相違点を中心に図7を参照しながら説明する。
図7は、本実施の形態に係る画像形成装置において環境検知を行う際の、転写ローラ18の電位、及び、感光体ローラ26の転写ローラ18に対向する位置における電位の時間変化を示すグラフである。
図7に示される時刻T21からT23までの期間、及び、時刻T28からT30までの期間が、それぞれ、感光体ローラ26及び転写ローラ18のクリーニング期間である。また、図7に示される時刻T24から時刻T25までの期間に、環境検知のための第1の電圧値(400V)の電圧が転写ローラ18に印加される。また、時刻T26から時刻T27までの期間に、環境検知のための第2の電圧値(600V)の電圧が転写ローラ18に印加される。
本実施の形態においても、上記実施の形態1と同様に、転写ローラ18にバイアス電圧を印加すると、それに応じて感光体ローラ26の転写ローラ18に対向する位置における電位が影響を受ける。例えば、時刻T21から時刻T23までのクリーニング期間における転写ローラ18の電位の影響により、時刻t21から時刻t23までの期間における感光体ローラ26の転写ローラ18に対向する位置における電位が変動する。
また、本実施の形態においても、上記実施の形態1と同様に、感光体ローラ26の電位が一定となる期間(時刻t22から時刻t23までの期間)に環境検知のための電圧を印加している。したがって、環境検知時における感光体ローラ26の電位変動による電流測定値の差分の誤差を抑制することができる。
以上に述べたとおり、本実施の形態に係る画像形成装置においては、クリーニング期間の途中で、環境検知のための第1の電圧値及び第2の電圧値の電圧を印加する点において、上記実施の形態1に係る画像形成装置と相違する。しかしながら、本実施の形態に係る画像形成装置においても上記実施の形態1に係る画像形成装置と同様の効果が得られる。
(実施の形態3)
次に、実施の形態3に係る画像形成装置について説明する。本実施の形態に係る画像形成装置は、転写ローラ18に環境検知のための電圧(第1の電圧値及び第2の電圧値の電圧)を印加するタイミングにおいて、上記実施の形態1及び実施の形態2に係る画像形成装置2と相違する。ここでは、本実施の形態に係る画像形成装置について、上記相違点を中心に図8を参照しながら説明する。
図8は、本実施の形態に係る画像形成装置において環境検知を行う際の、転写ローラ18の電位、及び、感光体ローラ26の転写ローラ18に対向する位置における電位の時間変化を示すグラフである。
図8に示される時刻T31からT33までの期間、及び、時刻T33からT35までの期間が、それぞれ、感光体ローラ26及び転写ローラ18のクリーニング期間である。また、図8に示される時刻T36から時刻T37までの期間に、環境検知のための第1の電圧値(400V)の電圧が転写ローラ18に印加される。また、時刻T38から時刻T39までの期間に、環境検知のための第2の電圧値(600V)の電圧が転写ローラ18に印加される。
以上に述べたように、本実施の形態においては、上記実施の形態1と同様に、クリーニング期間終了後の、感光体ローラ26の電位が一定である期間(時刻t33から時刻t34までの期間)に、環境検知のための電圧を印加している。しかしながら、本実施の形態においては、感光体ローラ26の電位が一定である期間における感光体ローラ26の電位が正である点において、上記実施の形態1と相違する。本実施の形態においては、感光体ローラ26の電位が正である期間において、環境検知用の電圧を印加する。そのため、本実施の形態においては、転写ローラ18から感光体ローラ26へ十分な電流が流れるように環境検知用の電圧を感光体ローラ26の電位より十分高くする必要がある。
以上に述べたとおり、本実施の形態に係る画像形成装置においては、感光体ローラ26の電位が正である期間において、環境検知のための第1の電圧値及び第2の電圧値の電圧を印加する点において、上記実施の形態1に係る画像形成装置と相違する。しかしながら、本実施の形態に係る画像形成装置においても、第1の電圧値及び第2の電圧値を適切に選択することにより、上記実施の形態1に係る画像形成装置と同様の効果が得られる。
(変形例など)
以上、本発明の実施の形態に係る画像形成装置について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上記各実施の形態において用いた転写ローラ18のバイアス電圧値及び環境検知のための電圧値などの数値は、例示であって、他の数値を用いてもよい。
また、上記各実施の形態においては、第1の電流値及び第2の電流値の差異として、差分を用いているが、第1の電流値及び第2の電流値の差異はこれに限られない。例えば、第1の電流値及び第2の電流値から誤差成分と推測される部分を除去した各値の比などを用いてもよい。
また、上記各実施の形態においては、クリーニング期間に、感光体ローラ26及び転写ローラ18のクリーニングを行う構成を用いたが、感光体ローラ26だけのクリーニングを行う構成としてもよい。
また、上記各実施の形態においては、クリーニング用のバイアス電圧と、環境検知用の電圧とを別々に印加する構成を用いたが、クリーニング用のバイアス電圧印加中に環境検知用の電圧を印加してもよい。この場合、環境検知用の電圧として、クリーニングを十分に行えるように高い電圧を用いる必要がある。また、転写ローラ18に流れる電流は、バイアス電圧が高い領域においてバイアス電圧に対する変化率が小さくなる傾向がある。したがって、環境検知用の電圧の値は、転写ローラ18に流れる電流のバイアス電圧に対する変化率が小さくなり過ぎない範囲の値とする必要がある。
また、上記各実施の形態においては、転写ローラ18のバイアス電圧の最適化について述べたが、現像ローラ40及び帯電ローラ12のバイアス電圧も同様に最適化できる。すなわち、現像ローラ40及び帯電ローラ12においても、高温、高湿の環境においてバイアス電圧を低く、低温、低湿の環境において、バイアス電圧を高くすることで画質向上させることができる。
また、上記各実施の形態においては、現像剤の帯電極性を負としたが、正としてもよい。現像剤の帯電極性を正とする場合には、上記各実施の形態において各バイアス電圧の極性を逆転させればよい。
また、上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、1個のシステムLSI(Large Scale Integration:大規模集積回路)から構成されているとしても良い。システムLSIは、複数の構成部を1個のチップ上に集積して製造された超多機能LSIであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ROM、RAMなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。RAMには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムLSIは、その機能を達成する。
さらにまた、上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、各装置に脱着可能なICカードまたは単体のモジュールから構成されているとしても良い。ICカードまたはモジュールは、マイクロプロセッサ、ROM、RAMなどから構成されるコンピュータシステムである。ICカードまたはモジュールは、上記の超多機能LSIを含むとしても良い。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、ICカードまたはモジュールは、その機能を達成する。このICカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしても良い。
また、本発明は、上記に示す方法であるとしても良い。また、本発明は、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしても良いし、上記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしても良い。
さらに、本発明は、上記コンピュータプログラムまたは上記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、CD−ROM、MO、DVD、DVD−ROM、DVD−RAM、BD(Blu−ray(登録商標) Disc)、半導体メモリなどに記録したものとしても良い。また、これらの非一時的な記録媒体に記録されている上記デジタル信号であるとしても良い。
また、本発明は、上記コンピュータプログラムまたは上記デジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしても良い。
また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、上記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、上記マイクロプロセッサは、上記コンピュータプログラムに従って動作するとしても良い。
また、上記プログラムまたは上記デジタル信号を上記非一時的な記録媒体に記録して移送することにより、または上記プログラムまたは上記デジタル信号を上記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしても良い。
さらに、上記各実施の形態及び上記各変形例をそれぞれ組み合わせるとしても良い。
本発明の画像形成装置は、例えばモノクロレーザプリンタ、カラーレーザプリンタなどに適用することができる。
2 画像形成装置
4 記録媒体
6 筐体
8 供給部
10 排出部
12 帯電ローラ
14 露光ユニット
16 現像装置
18 転写ローラ
20 クリーニング装置
22 定着部
24 搬送路
26 感光体ローラ
28 レジストローラ
30 排出ローラ
32 現像容器
36 供給ローラ
40 現像ローラ
42 規制ブレード
50 アース
60 制御部
70 電圧印加部
80 電流測定部

Claims (4)

  1. 表面に形成された静電潜像が現像剤によって現像される感光体ローラと、
    前記感光体ローラの表面に現像された画像を記録媒体に転写するための転写ローラと、
    前記転写ローラに電圧を印加する電圧印加部と、
    前記電圧印加部から前記転写ローラ及び前記感光体ローラを経由して流れる電流を測定
    する電流測定部と、
    前記電圧印加部によって第1の電圧値及び第2の電圧値の電圧を順に印加するときに、前記第1の電圧値及び前記第2の電圧値のそれぞれに対応する前記電流測定部の測定値である第1の電流値及び第2の電流値の差異を用いて、前記画像を前記記録媒体に転写するための前記電圧印加部の電圧値を決定する制御部とを備え、
    前記制御部が、前記電圧印加部によって、前記感光体ローラ及び前記転写ローラの少なくとも一方がクリーニングされている期間であって前記転写ローラが少なくとも一回転する期間である第1の時点から第2の時点まで一定の電圧を印加し、環境検知のための電圧印加期間であって前記感光体ローラの前記転写ローラに対向する位置の電位が一定である期間において、前記第1の時点から前記感光体ローラが一回転した後の時点である第3の時点に前記第1の電圧値の電圧を印加し、かつ前記第2の時点から前記感光体ローラが一回転した後の時点である第4の時点に前記第2の電圧値の電圧を印加す
    画像形成装置。
  2. 前記一定の電圧は、前記感光体ローラ及び前記転写ローラの少なくとも一方をクリーニングするための電圧である
    請求項に記載の画像形成装置。
  3. 表面に形成された静電潜像が現像剤によって現像される感光体ローラと、
    前記感光体ローラの表面に現像された画像を記録媒体に転写するための転写ローラと、
    前記転写ローラに電圧を印加する電圧印加部と、
    前記電圧印加部から前記転写ローラ及び前記感光体ローラを経由して流れる電流を測定する電流測定部とを備える画像形成装置の制御方法であって、
    前記感光体ローラ及び前記転写ローラの少なくとも一方がクリーニングされている期間であって前記転写ローラが少なくとも一回転する期間である第1の時点から第2の時点までの期間、前記電圧印加部によって前記転写ローラに一定の電圧を印加するステップと、
    環境検知のための電圧印加期間であって前記感光体ローラの前記転写ローラに対向する位置の電位が一定である期間において、前記第1の時点から前記感光体ローラが一回転した後の時点である第3の時点に前記電圧印加部によって第1の電圧値の電圧を印加し、かつ、前記第2の時点から前記感光体ローラが一回転した後の時点である第4の時点に前記電圧印加部によって第2の電圧値の電圧を印加するステップと、
    前記第1の電圧値及び前記第2の電圧値のそれぞれに対応する前記電流測定部の測定値である第1の電流値及び第2の電流値の差を用いて、前記画像を前記記録媒体に転写するための前記電圧印加部の電圧値を決定するステップとを含む
    画像形成装置の制御方法。
  4. 前記一定の電圧は、前記感光体ローラ及び前記転写ローラの少なくとも一方をクリーニングするための電圧である
    請求項3に記載の画像形成装置の制御方法。
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