(57)【要約】【課題】  プロセスカートリッジ装置を有する画像形成装置において、装置の簡略化、コストダウン、及び、プロセスコントロール時間の短縮化による製品スペックアップ等を実現させるためのプロセスカートリッジ装置及び該装置における帯電ローラへの給電方法を提供する。【解決手段】  作像プロセスに必要な複数のプロセス部品及び前記複数のプロセス部品に対して高電圧を印加するための高圧電源基板とが一体的に組み込まれ、画像形成装置本体に着脱自在に取り付け可能なプリンターカートリッジ装置において、前記高圧電源基板に、帯電ＡＣ出力可変抵抗器を設けて、該帯電ＡＣ出力可変抵抗器により、前記高圧電源基板により出力する帯電ＡＣ出力電圧を目標値に設定及び制御する。【選択図】  図２
2005208504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体に着脱自在に取り付け可能なプリンターカートリッジ装置であって、
前記画像形成装置の作像プロセスに必要な複数のプロセス部品と、
前記複数のプロセス部品に対して高電圧を印加するための高圧電源基板とを有し、
前記高圧電源基板が、帯電ＡＣ出力可変抵抗器を備えていることを特徴とするプロセスカートリッジ装置。
【請求項２】
画像形成装置の本体制御部から出力されるＯＦＦ／ＯＮ信号に基いて、前記帯電ＡＣ出力可変抵抗器が、前記高圧電源基板から出力される帯電ＡＣ出力電圧を所定の電圧値に設定制御することを特徴とする請求項１に記載のプロセスカートリッジ装置。
【請求項３】
画像形成装置の本体制御部から出力されるＯＦＦ／ＯＮ信号に基いて、前記プロセスカートリッジ装置に設けられた複数のプロセス部品に対して印加する高電圧を発生させるための帯電ＡＣ駆動制御回路、帯電ＡＣ駆動トランス、及び、帯電ＡＣ電圧検出回路と、
前記高圧電源基板から出力される帯電ＡＣ出力電圧を所定の電圧値に設定制御する前記帯電ＡＣ出力可変抵抗器と、
を有する高圧電源基板を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロセスカートリッジ装置。
【請求項４】
画像形成装置の作像プロセスに必要な複数のプロセス部品及び該複数のプロセス部品に対して高電圧を印加するための高圧電源基板を一体的に組み込んだ画像形成装置本体に着脱自在に取り付け可能なプリンターカートリッジ装置における帯電ローラへの給電方法であって、
前記高圧電源基板が帯電ローラに対して帯電ＡＣ出力電圧を印加する工程と、
前記高圧電源基板が備えている帯電ＡＣ出力可変抵抗器により、帯電ローラに対して印加する帯電ＡＣ出力電圧を所定の電圧値に設定制御する工程と、
を具備することを特徴とするプロセスカートリッジ装置における帯電ローラへの給電方法。
【請求項５】
前記高圧電源基板が帯電ローラに対して帯電ＡＣ出力電圧を印加する工程と、
前記帯電ＡＣ出力可変抵抗器により、帯電ローラに対して印加する帯電ＡＣ出力電圧を所定の電圧値に設定制御する工程は、画像形成装置の本体制御部から出力されるＯＦＦ／ＯＮ信号に基いて実施することを特徴とする請求項５に記載のプロセスカートリッジ装置における帯電ローラへの給電方法。
【請求項６】
画像形成装置の本体制御部から出力されるＯＦＦ／ＯＮ信号に基いて、前記高圧電源基板が備えている帯電ＡＣ駆動制御回路、帯電ＡＣ駆動トランス、及び、帯電ＡＣ電圧検出回路が、帯電ローラに対して帯電ＡＣ出力電圧を印加する工程と、
前記高圧電源基板が備えている帯電ＡＣ出力可変抵抗器により、帯電ローラに対して印加する帯電ＡＣ出力電圧を所定の電圧値に設定制御する工程と、
を具備することを特徴とする請求項４又は５に記載のプロセスカートリッジ装置における帯電ローラへの給電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置におけるプロセスカートリッジ装置及び該装置における帯電ローラへの給電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に開示されるように、レーザー出力によって感光体上に潜像が生成される感光体部と、前記感光体部を帯電ローラにより帯電させる帯電部と、感光体上の潜像部分にトナーを付着させる現像部と、感光体上に残った不要なトナーをクリーニングするドラムクリーニング部等の作像プロセス部品を一体化したプロセスカートリッジを４個備えたタンデムカラー複写機（画像形成装置）において、前記各プロセスカートリッジには、プロセスカートリッジ内の各作像プロセス部品に所定の電圧を印加するための高圧電源基板を１つ内蔵させたプロセスカートリッジ装置がある。
【０００３】
前記プロセスカートリッジにおいては、その内蔵する高圧電源基板により、プロセスカートリッジ内の各作像プロセス部品に所定の電圧を印加するが、特許文献２に示されるように、帯電不良防止手段として、各所定のタイミングで行われるプロセスコントロール時に、帯電ＡＣ出力電流補正が行われる。この補正方法は、プロセスコントロール時に帯電ＡＣ出力電圧ｐｋ−ｐｋを帯電ローラに印加し、その時の帯電ＡＣ出力電流値を高圧電源基板で検出し、その検出された値を本体制御部へアナログ値としてフィードバックし、帯電ＡＣ出力電流値が目標値になるように帯電ＡＣ出力電圧を可変して補正するものである。
【特許文献１】特開２００２−２８７６００号公報
【特許文献２】特開平０５−０１１５７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、帯電ＡＣ出力電流補正の制御を実施するためには、高圧電源基板に帯電ＡＣ電流検出回路が、本体制御部にアナログポートが必要となり、回路構成の複雑化やコストアップとなる。また、本体制御部にて検出された帯電ＡＣ出力電流値の結果により帯電ＡＣ出力電圧ｐｋ−ｐｋを可変するためのＰＷＭタイマが必要となり、回路構成の複雑化やコストアップとなる。更に、帯電ＡＣ出力電流補正の制御をプロセスコントロール時に行うため、プロセスコントロール時間に大きく時間を要し、画像形成装置のスペックダウンとなる。
【０００５】
従って、本発明は上記のような問題点に鑑み、従来必要とされた帯電ＡＣ電流フィードバック機構、高圧電源基板に設けられた帯電ＡＣ電流検出回路、本体制御部のアナログポート、及び、ＰＷＭタイマ等の削除により、前記高圧電源基板と本体制御部の集約化及びコストダウンがされ、プロセスコントロール時間の短縮化による製品のスペックアップがされ、市場において、何らかの理由にてプロセスカートリッジの交換の必要が生じた場合においても、サービスマンが容易に市場メンテナンスをすることができるプロセスカートリッジ装置及び該装置における帯電ローラへの給電方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、画像形成装置本体に着脱自在に取り付け可能なプリンターカートリッジ装置であって、前記画像形成装置の作像プロセスに必要な複数のプロセス部品と、前記複数のプロセス部品に対して高電圧を印加するための高圧電源基板とを有し、前記高圧電源基板が、帯電ＡＣ出力可変抵抗器を備えているプロセスカートリッジ装置としたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、画像形成装置の本体制御部から出力されるＯＦＦ／ＯＮ信号に基いて、前記帯電ＡＣ出力可変抵抗器が、前記高圧電源基板から出力される帯電ＡＣ出力電圧を所定の電圧値に設定制御する請求項１に記載のプロセスカートリッジ装置としたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、画像形成装置の本体制御部から出力されるＯＦＦ／ＯＮ信号に基いて、前記プロセスカートリッジ装置に設けられた複数のプロセス部品に対して印加する高電圧を発生させるための帯電ＡＣ駆動制御回路、帯電ＡＣ駆動トランス、及び、帯電ＡＣ電圧検出回路と、前記高圧電源基板から出力される帯電ＡＣ出力電圧を所定の電圧値に設定制御する前記帯電ＡＣ出力可変抵抗器とを有する高圧電源基板を備えている請求項１又は２に記載のプロセスカートリッジ装置としたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、前記画像形成装置の作像プロセスに必要な複数のプロセス部品及び該複数のプロセス部品に対して高電圧を印加するための高圧電源基板を一体的に組み込んだ画像形成装置本体に着脱自在に取り付け可能なプリンターカートリッジ装置における帯電ローラへの給電方法であって、前記高圧電源基板が帯電ローラに対して帯電ＡＣ出力電圧を印加する工程と、前記高圧電源基板が備えている帯電ＡＣ出力可変抵抗器により、帯電ローラに対して印加する帯電ＡＣ出力電圧を所定の電圧値に設定制御する工程とを具備するプロセスカートリッジ装置における帯電ローラへの給電方法としたことを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、前記高圧電源基板が帯電ローラに対して帯電ＡＣ出力電圧を印加する工程と、前記帯電ＡＣ出力可変抵抗器により、帯電ローラに対して印加する帯電ＡＣ出力電圧を所定の電圧値に設定制御する工程は、画像形成装置の本体制御部から出力されるＯＦＦ／ＯＮ信号に基いて実施する請求項５に記載のプロセスカートリッジ装置における帯電ローラへの給電方法としたことを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載の発明は、画像形成装置の本体制御部から出力されるＯＦＦ／ＯＮ信号に基いて、前記高圧電源基板が備えている帯電ＡＣ駆動制御回路、帯電ＡＣ駆動トランス、及び、帯電ＡＣ電圧検出回路が、帯電ローラに対して帯電ＡＣ出力電圧を印加する工程と、前記高圧電源基板が備えている帯電ＡＣ出力可変抵抗器により、帯電ローラに対して印加する帯電ＡＣ出力電圧を所定の電圧値に設定制御する工程とを具備する請求項４又は５に記載のプロセスカートリッジ装置における帯電ローラへの給電方法としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、プロセスカートリッジ装置を有する画像形成装置において、従来必要とされた帯電ＡＣ電流フィードバック機構、高圧電源基板に設けられた帯電ＡＣ電流検出回路、本体制御部のアナログポート、及び、ＰＷＭタイマ等を設ける必要がなくなるため、高圧電源基板及び本体制御部の集約化及びコストダウンをすることができる。また、従来実施していたプロセスコントロール時における帯電ＡＣ出力電流補正を行わないため、プロセスコントロール時間の短縮化がなされ、製品のスペックアップが実現できる。また、市場において、何らかの理由にてプロセスカートリッジの交換の必要が生じた場合においても、装置構成の簡略化がされているため、サービスマンが容易に市場メンテナンスをすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
作像プロセスに必要な複数のプロセス部品及び前記複数のプロセス部品に対して高電圧を印加するための高圧電源基板とが一体的に組み込まれ、画像形成装置本体に着脱自在に取り付け可能なプリンターカートリッジ装置において、前記高圧電源基板に、帯電ＡＣ出力可変抵抗器を設けて、該帯電ＡＣ出力可変抵抗器により、前記高圧電源基板により出力する帯電ＡＣ出力電圧を目標値に設定及び制御する。
【実施例】
【００１４】
本発明が適用される画像形成装置の一例として、カラータンデム複写機の全体構成を図1に基いて説明する。図１は、本発明が適用されるカラータンデム複写機の全体構成図である。図１に示すように、カラータンデム複写機は、露光された原稿からの反射光を光電変換し、信号処理を行うスキャナー部１、レーザーより照射されたレーザー光を、感光体上に投影する書き込み部２、前記書き込み部２のレーザー出力によって潜像を生成させるための感光体３、前記感光体３の表面を一様に帯電させる帯電部４、潜像が生成された感光体３にトナーを付着させる現像部５、感光体３に付着させたトナー画像を転写紙に転写する転写部（中間転写ベルト）６、本体部用給紙トレイ７（片面機）、給紙トレイが複数設けられた給紙バンク８、手差し給紙台９、搬送部から送られてきた用紙に温度と圧力を加えて、トナーを用紙上に融着させるベルト定着ユニット１０、定着ローラ１１、加圧ローラ１２とを備える。なお、現像部５、感光体３廻りの作像は、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｂｋ（ブラック）の４色を独立で行うタンデム方式が採用されている。
【００１５】
次に、画像形成装置におけるプロセスカートリッジ装置が有する本実施例の帯電不良防止用帯電ＡＣ／ＤＣ出力制御回路の機能及び動作について、従来回路と比較しつつ、添付図面に基いて以下に説明する。図４は、従来の画像形成装置におけるプロセスカートリッジ装置が有する帯電不良防止用帯電ＡＣ／ＤＣ出力制御回路のブロック図である。該帯電不良防止用帯電ＡＣ／ＤＣ出力制御回路は、画像形成装置本体に設けられている本体制御部２１及びＤＣ電源３３、プロセスカートリッジ装置内部に設けられた高圧電源基板２５とから構成される。
【００１６】
本体制御部２１は、ＲＯＭ２３に格納されたプログラムやデータに従って演算機能等を実行するＣＰＵ２２、ＣＰＵ２２が実行するためのプログラムやデータを格納したＲＯＭ２３、ＣＰＵ２２のワークエリアとして使用されるＲＡＭ２４等から構成される。また、高圧電源基板２５は、帯電ＡＣ出力を昇圧するための帯電ＡＣ出力駆動トランス２７、帯電ＡＣ出力を定電圧制御するための帯電ＡＣ出力駆動制御回路２６及び帯電ＡＣ出力電圧検出回路２８、帯電ＡＣ出力電流を検出するための帯電ＡＣ出力電流検出回路３２、帯電ＤＣ出力を昇圧するための帯電ＤＣ出力駆動トランス３０、帯電ＤＣ出力を定電圧制御するための帯電ＤＣ出力駆動制御回路２９及び帯電ＤＣ出力電圧検出回路３１とから構成される。
【００１７】
この帯電不良防止用帯電ＡＣ／ＤＣ出力制御回路は、図４に示すように本体制御部２１から高圧電源基板２５に帯電出力電圧の目標値となるＰＷＭ信号（帯電ＡＣＰＷＭ信号、帯電ＤＣＰＷＭ信号）を供給するが、定電圧制御自体は高圧電源基板２５内部で行う方式を採っている。
【００１８】
画像形成装置の所定のプロセスコントロール時に、帯電ＡＣ出力電圧を印加して帯電ＡＣ出力電流を帯電ＡＣ出力電流検出回路３２にて検出し、これをアナログ電圧値（図４：帰還電圧（帯電ＡＣ））として、本体制御部２１に帰還させる。本体制御部２１では受け取ったアナログ電圧値が目標値になる様に帯電ＡＣ用のＰＷＭ信号のＤＵＴＹを可変させ帯電ＡＣ出力電圧を可変させる。目標値となったら、その時点の値を本体制御部２１に記憶させ、次の所定のプロセスコントロール時まで同じＰＷＭ信号のＤＵＴＹでＰＷＭ信号を本体制御部２１より高圧電源基板２５に供給する。なお、ＰＷＭ信号のＤＵＴＹと帯電ＡＣ出力電圧との関係を図５に示す。図５に示すように、ＰＷＭ信号のＤＵＴＹ（％）（横軸）の値に比例して帯電ＡＣ出力電圧ｐｋ−ｐｋ（縦軸）が変化する関係となる。また、帯電ＡＣ出力電流値とアナログ電圧値との関係を図６に示す。図６に示すように、帯電ＡＣ出力電流値（横軸）に比例してアナログ電圧値（縦軸）が変化する関係となる。
【００１９】
図３は、本実施例による帯電不良防止用帯電ＡＣ／ＤＣ出力制御回路のブロック図である。図４に示す従来の帯電不良防止用帯電ＡＣ／ＤＣ出力制御回路と比較して、図３では、図４に示す帯電ＡＣ出力電圧駆動制御部（帯電ＡＣ出力駆動制御回路２６、帯電ＡＣ出力駆動トランス２７、帯電ＡＣ出力電圧検出回路２８、帯電ＡＣ出力電流検出回路３２）において、帯電ＡＣ出力電流検出回路３２とそのアナログ線及び本体制御部２１に設けられるアナログポートを除き、その代わりに帯電ＡＣ出力可変抵抗器３４を設ける。また、本体制御部２１からの帯電ＡＣ出力用ＰＷＭ信号を高圧電源基板２５へ入力する回路構成を削除して、その代わりにＯＦＦ／ＯＮ信号（図３：帯電ＡＣＴＲＧ信号）を入力する回路構成を設ける。
【００２０】
本実施例の帯電不良防止用帯電ＡＣ／ＤＣ出力制御回路においては、帯電ＡＣ出力可変抵抗器３４のＶｏｌｕｍｅで合わせた値を帯電ＡＣ出力電圧の基準電圧とし、この基準電圧と出力電圧検出信号とを比較し、定電圧制御を行なう。なお、図２に示すように、予め、本実施例による高圧電源基板３８をプロセスカートリッジに搭載し、工場におけるプロセスカートリッジ組立後に帯電ＡＣ出力電流を電流計測器３５を用いてモニターし、所定の目標電流値となる様に帯電ＡＣ出力可変抵抗器３４のＶｏｌｕｍｅを可変させる。本実施例によれば、帯電ＡＣ出力可変抵抗器３４を搭載することにより、プロセスカートリッジ組立後に工場にて帯電ＡＣ出力電流を所定の目標値に合わせ込むことが可能となる。
【００２１】
従来は、画像形成装置が所定のタイミングにて行うプロセスコントロール時に、図４に示すようにＰＷＭ信号（目標値）を用いて帯電ＡＣ出力電圧を可変していたが、本実施例によれば、帯電ＡＣ出力電流値を工場出荷時に帯電ＡＣ出力可変抵抗器３４のＶｏｌｕｍｅにて決定するため、帯電ＡＣ出力電圧可変用のＰＷＭ信号（目標値）は不要となり、帯電ＡＣ出力のＯＦＦ／ＯＮ信号（図３：帯電ＡＣＴＲＧ信号）のみで電圧制御をすることが可能となる。なお、本実施例においても従来回路と同様に、電圧制御自体は高圧電源基板３８内部で行う。
【００２２】
従来のＰＷＭ信号を用いた回路構成に必要なＰＷＭタイマは、本実施例で設けられるＯＦＦ／ＯＮ信号入力回路に必要な入出力ポートと比較して、装置構成上、その数が制限される。本実施例では、本体制御部２１に設けられるＰＷＭタイマ４つが不要となるので、本体制御部２１の多大な集約化及びコストダウンとなる。
【００２３】
また、従来回路において必要な本体制御部２１に設けられるアナログポートは、装置構成上その数が制限される。本実施例においてはこれを省略できるため、本体制御部の多大な集約化及びコストダウンとなる。また、高圧電源基板３８においても、帯電ＡＣ出力電流検出回路３２（図４）が不要となるため、多大なコストダウンとなる。
【００２４】
ところで、画像形成装置においては所定のタイミングにて必ずプロセスコントロールが実施される。図７は、従来のプロセスコントロール時における帯電部のプロセス制御を示すフローチャートである。図７に示すように、まず、一旦、高圧電源基板から発生させた帯電ＡＣ出力電圧を帯電ローラに印加し（ステップ１０１）、その時の帯電ＡＣ出力電流値を高圧電源基板で検出し、その検出された値を本体制御部へアナログ値としてフィードバックし（ステップ１０２）、帯電ＡＣ出力電流値が目標値となるように帯電ＡＣ出力電圧を可変して補正するものである（ステップ１０１〜ステップ１０３）。この帯電部のプロセス制御は、図７に示すように、本体制御部において帯電ＡＣ出力電流値が所定の目標値となるまでに行われ、時間を要する。しかし、本実施例によれば、帯電ＡＣ出力電流値を帯電ＡＣ出力可変抵抗器３４によりＶｏｌｕｍｅ設定する装置構成とするため、プロセスコントロール時に帯電ＡＣ出力電流を検出する必要がない。よって、本実施例によれば、プロセスコントロール時におけるプロセス制御のうち図７に示すような帯電部のプロセス制御（ステップ１００〜ステップ１０４）。を省くことが可能となる。これにより本体制御部のプロセスコントロール時間の短縮ができ、画像形成装置のスペックアップを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明が適用されるカラータンデム複写機の全体構成図である。
【図２】本実施例のプリンターカートリッジ装置において帯電ＡＣ出力電圧の基準電圧を設定する方法を説明するためのブロック図である。
【図３】本実施例の帯電不良防止用帯電ＡＣ／ＤＣ出力制御回路のブロック図である。
【図４】従来の帯電不良防止用帯電ＡＣ／ＤＣ出力制御回路のブロック図である。
【図５】従来の帯電不良防止用帯電ＡＣ／ＤＣ出力制御回路におけるＰＷＭ信号ＤＵＴＹと帯電ＡＣ出力電圧との関係を示す図である。
【図６】従来の帯電不良防止用帯電ＡＣ／ＤＣ出力制御回路における帯電ＡＣ出力電流とアナログ電圧との関係を示す図である。
【図７】従来の画像形成装置のプロセスコントロール時における帯電部のプロセス制御を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００２６】
１    スキャナー部
２    書込部
３    感光体
４    帯電部
５    現像部
６    転写部
７    本体部
８    給紙バンク
９    手差し給紙台
１０    ベルト定着ユニット
１１    定着ローラ
１２    加圧ローラ
２１    本体制御部
２２    ＣＰＵ
２３    ＲＯＭ
２４    ＲＡＭ
２５    高圧電源基板
２６    帯電ＡＣ出力駆動制御回路
２７    帯電ＡＣ出力駆動トランス
２８    帯電ＡＣ出力電圧検出回路
２９    帯電ＤＣ出力駆動制御回路
３０    帯電ＤＣ出力駆動トランス
３１    帯電ＤＣ出力電圧検出回路
３２    帯電ＡＣ出力電流検出部回路
３３    ＤＣ電源
３４    帯電ＡＣ出力可変抵抗器
３５    電流計測器
３６    帯電ローラ
３７    感光体
３８    高圧電源基板
【図１】
2005208504.tif 000003
【図２】
2005208504.tif 000004
【図３】
2005208504.tif 000005
【図４】
2005208504.tif 000006
【図５】
2005208504.tif 000007
【図６】
2005208504.tif 000008
【図７】
2005208504.tif 000009