(57)【要約】【課題】帯電手段の異常を検知した場合であっても、画像形成処理を継続することができ、かつ良好な品質の画像を形成することができる画像形成装置および画像形成装置の制御方法を提供する。【解決手段】除電器２と、除電器２に電圧を印加するための高圧電源とを備えた画像形成装置であって、高圧電源による電圧印加時の除電器２に印加された電流値を検出するための検出センサと、検出センサの検出した電流値に基づいて除電器２の異常を検知するためのエラー検知部と、エラー検知部が異常を検知した場合に、高圧電源が除電器２に印加する電圧値を設定するための電圧設定部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電手段と、前記帯電手段に電圧を印加するための高圧電源とを備えた画像形成装置であって、
前記高圧電源による電圧印加時の前記帯電手段に印加された電流値を検出するための検出手段と、
前記検出手段の検出した電流値に基づいて前記帯電手段の異常を検知するための異常検知手段と、
前記異常検知手段が異常を検知した場合に、前記高圧電源が前記帯電手段に印加する電圧値を設定するための電圧設定手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記電圧設定手段が、前記検出手段の検出した電流値が前記異常検知手段により異常と判断されない値となったときの電圧値を算出し、該電圧値を前記高圧電源が前記帯電手段に印加する電圧値として設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置において、複数段階の異常レベルと前記異常レベルに対応した印加電圧値を予め記憶し、前記電圧設定手段が、前記異常レベルを設定し、該異常レベルに対応した電圧値を前記高圧電源が前記帯電手段に印加する電圧値として設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２に記載の画像形成装置において、記憶手段を備え、前記記憶手段が、前記電圧設定手段が設定した電圧値を記憶することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３に記載の画像形成装置において、記憶手段を備え、前記記憶手段が、前記電圧設定手段が設定した異常レベルを記憶することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記帯電手段が、少なくとも転写材を除電するための除電手段を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
帯電手段と、前記帯電手段に電圧を印加するための高圧電源とを備えた画像形成装置の制御方法であって、
前記高圧電源による電圧印加時に前記帯電手段に印加された電流値を検出する検出工程と、
前記検出工程において検出された電流値に基づいて前記帯電手段の異常を検知する異常検知工程と、
前記異常検知工程において異常が検知された場合に、前記高圧電源が前記帯電手段に印加する電圧値を設定する電圧設定工程とを含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項８】
請求項７に記載の画像形成装置の制御方法において、前記電圧設定工程では、前記検出工程で検出された電流値が異常検知工程において異常と判断されない値となったときの電圧値が、前記高圧電源が前記帯電手段に印加する電圧値として設定されることを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項９】
請求項７に記載の画像形成装置の制御方法において、前記電圧設定工程では、予め記憶された複数段階の異常レベルから異常レベルが設定され、該異常レベルに対応した電圧値が、前記高圧電源が前記帯電手段に印加する電圧値として設定されることを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザビームプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置および画像形成装置の制御方法に関する。特に、高圧電源装置を備えた画像形成装置および画像形成装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザビームプリンタ、複写機等の画像形成装置において、像担持体表面の一次帯電や、転写材への転写帯電、分離帯電を行う帯電手段としてコロナ帯電装置がよく使用されている。前記コロナ帯電装置としては、高電圧を印加した放電ワイヤーと、放電ワイヤーに対向配置されたシールド電極との間に強い電界を発生させ、これにより生じるコロナ放電現象で発生した電荷を利用して像担持体等の被帯電物を帯電または除電するものがある。
【０００３】
コロナ放電現象の強さは放電ワイヤー表面の状態の影響を受けやすい。一方で、放電ワイヤーの表面は静電的な集塵作用によって異物が付着しやすい。そのため、コロナ帯電装置は、繰り返し使用された場合に放電ワイヤーに異物が付着することがあり、これにより放電分布にムラ（以下「放電ムラ」という）が発生することが知られている。
【０００４】
この放電ムラは、像担持体表面の一様帯電プロセスで発生した場合には画像の濃度ムラとなって現れる。また、転写材への転写帯電および分離帯電プロセスで発生した場合には、転写不良や分離不良となって現れる。いずれの場合も画像の品質の低下を招く場合がある。
【０００５】
そこで、これら濃度ムラ、転写不良および分離不良等の原因となるコロナ帯電装置の放電ムラをなくすために、放電ワイヤーの表面を自動的に清掃する清掃手段を具備し、この清掃手段を所定の時間間隔で定期的に動作させることが提案されている。例えば、装置本体の画像形成動作回数（プリント枚数）をカウントし、２０００回に一度の割合で清掃手段を動作させたり、装置本体のメインスイッチを入れたときに画像形成装置の前回転を利用して清掃手段を動作させたりすることが実用化されている。
【０００６】
また、清掃部材の清掃能力の劣化や被清掃部材である放電ワイヤーの強固な汚れの付着等による劣化等が発生する場合がある。これに対しては、清掃部材の定期交換や、放電ワイヤー自体の定期交換等のメンテナンスにより長期に渡る帯電能力の維持がなされている。上記メンテナンスに関しては、帯電手段に一定の電流又は電圧を印加した状態で前記帯電手段に印加される電位又は電流の変位により、前記帯電手段の汚れ具合や帯電手段の異常を判定するものが提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。これにより、放電ワイヤーの清掃工定数を最適化し、放電ワイヤーおよび清掃部材の劣化を抑え、これらの部材の交換等のメンテナンス時期を延ばすことができる。
【特許文献１】特開２００３−２９５５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上述べたように、従来例に係る画像形成装置によれば、高圧印加時に帯電手段の電流値をモニタすることによって、出力端の異常状態を検出することは可能である。
【０００８】
ここで、異常となる原因の一つとして、画像形成装置を使用し続けた結果、転写材を感光体ドラムの表面から分離するための除電器の周辺が汚れ、除電器の除電針のうち、特定の除電針に放電が集中してしまうことが挙げられる。この状態で除電をかけ続けると、アーク放電や、トラッキングを発生させる問題がある。
【０００９】
その対応として従来例においては、予め定められ、固定された印加電流値の基で異常を検知し、使用者にメンテナンス時期を知らせていた。そのため、異常状態を解消するためには、画像形成装置の動作を停止して異常状態にある部材の交換等を行う以外にはなかった。しかしながら、画像形成装置の動作を停止してしまうと、メンテナンスが終了するまで画像形成処理を継続できなくなってしまうという問題があった。またメンテナンス指示を無視して画像形成処理を継続すれば画像の品質が悪くなってしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、帯電手段の異常を検知した場合であっても、画像形成処理を継続することができ、かつ良好な品質の画像を形成することができる画像形成装置および画像形成装置の制御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】
【００１１】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、以下の構成を備える。
【００１２】
（１）帯電手段と、前記帯電手段に電圧を印加するための高圧電源とを備えた画像形成装置であって、前記高圧電源による電圧印加時の前記帯電手段に印加された電流値を検出するための検出手段と、前記検出手段の検出した電流値に基づいて前記帯電手段の異常を検知するための異常検知手段と、前記異常検知手段が異常を検知した場合に、前記高圧電源が前記帯電手段に印加する電圧値を設定するための電圧設定手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【００１３】
（２）帯電手段と、前記帯電手段に電圧を印加するための高圧電源とを備えた画像形成装置の制御方法であって、前記高圧電源による電圧印加時に前記帯電手段に印加された電流値を検出する検出工程と、前記検出工程において検出された電流値に基づいて前記帯電手段の異常を検知する異常検知工程と、前記異常検知工程において異常が検知された場合に、前記高圧電源が前記帯電手段に印加する電圧値を設定する電圧設定工程とを含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、帯電手段の異常を検知した場合であっても、画像形成処理を継続することができ、かつ良好な品質の画像を形成することができる画像形成装置および画像形成装置の制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づいて説明する。
【００１６】
ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１７】
まず、図１を用いて本実施例に係る画像形成装置の構成について説明する。本実施例においては例としてタンデム型カラー画像形成装置を用いた。図１はタンデム型カラー画像形成装置の概略断面図である。
【００１８】
タンデム型カラー画像形成装置は、図１に示すように、本体装置の下部に転写材カセット１５０を備える。転写材カセット１５０にセットされた転写材としての記録紙は、給紙ローラ１５１によって一枚毎取り出され、ロール対１４０によって画像形成部に給送される。画像形成部には、記録紙を搬送する転写搬送ベルト１１ａが、複数の回転ローラによって記録紙搬送方向（図の下から上方向）に扁平に張設される。記録紙搬送方向の最上流部において、バイアスを印加した吸着ローラ１５３によって、記録紙は転写搬送ベルト１１ａに静電吸着される。
【００１９】
４個の像担持体としての感光体ドラム１０１Ｃ、１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｂｋが、転写搬送ベルト１１ａのベルト搬送面に対向して、直線状に配設されて画像形成部を構成している。１０４Ｃ、１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｂｋは、それぞれ感光体ドラム１０１Ｃ〜１０１Ｂｋの外周面を均一に帯電するための帯電器である。１０８Ｃ、１０８Ｙ、１０８Ｍ、１０８Ｂｋは、感光体ドラム１０１Ｃ〜１０１Ｂｋ表面に静電潜像を形成するためのレーザビームスキャナである。１０３Ｃ、１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｂｋは、感光体ドラム１０１Ｃ〜１０１Ｂｋに形成された静電潜像をトナー像に現像するための現像手段としての現像器である。現像器１０３Ｃ〜１０３Ｂｋの筐体内には、それぞれＣ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｂｋ（ブラック）のトナーが収容されており、各感光体ドラム表面上に各色のトナー像を形成する。
【００２０】
１０２Ｃ、１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｂｋは、転写搬送ベルト１１ａの搬送面を挟んで感光体ドラム１０１Ｃ〜１０１Ｂｋに対向配置される転写手段としての転写ローラである。転写ローラ１０２Ｃ〜１０２Ｂｋは、静電力によって感光体ドラム１０１Ｃ〜１０１Ｂｋ上に形成された各色トナー像を転写搬送ベルト１１ａで搬送される記録紙に順次転写する。これにより記録紙にカラー画像が形成される。
【００２１】
転写ローラ１０２Ｃ〜１０２Ｂｋの感光体ドラム回転方向下流には、トナー像が転写された記録紙を感光体ドラム１０１Ｃ〜１０１Ｂｋの表面から分離するために、記録紙を除電するための除電手段としての除電器２Ｃ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｂｋが配置される。また、不図示の高圧電源が除電器２Ｃ〜２Ｂｋに除電用電力を供給するために配設されている。
【００２２】
各色トナー像が転写されてカラー画像が形成された記録紙は、装置上側に位置する定着手段としての定着器１５２に搬送されて、画像定着されて排出される。
【００２３】
次に図２を用いて除電器の構成について説明する。図２は、除電器の概略構成図である。本実施例においては、帯電手段として除電器を例に説明するが、特にこれに限定されない。
【００２４】
除電器２は、正極性の高電圧を印加する針状電極２３３と、それを挟み込むように配置されたシールドケース２３１と、シールドケース２３１を保持する除電針ホルダ２３２、２３４で構成されている。除電器２は、感光体ドラム１０１Ｃ〜１０１Ｂｋと、転写搬送ベルト１１ａを挟んで対向するように配置され、高圧電源から印加された高電圧に基づいて、針状電極２３３から除電用の放電を行う。
【００２５】
画像形成時に、除電器２の放電部２３３に正極性の高電圧を印加していることに起因し、放電部２３３およびその周囲に浮遊トナー、紙粉、塵埃等の異物が付着、堆積しやすい。その結果、記録紙に対するイオンの発生の低減や、アーク放電、トラッキングが発生する原因となる。
【００２６】
つづいて、図３を用いて高圧電源の回路構成を説明する。図３は高圧電源の回路構成図である。図３において、電圧源２００によって生成される交流電圧は、変圧器２０１によって数十倍の振幅を持つ電圧に昇圧された後、整流回路２０７によって直流電圧に平滑化される。
【００２７】
整流回路２０７の直流電圧出力は、出力端２１１に接続され、出力端２１１は図２に示す針状電極２３３にそれぞれ接続される。また検出手段としての検出センサ２０９は、整流回路２０７の電流を検出する。
【００２８】
除電器の高圧電源の異常検知と、異常検知後の処理について図４を用いて説明する。図４は、本実施例に係る除電器異常時の処理を説明するフローチャートである。
【００２９】
プリント動作が開始されると（ステップＳ１０１）、記録紙が除電器に到達する数センチ前のタイミングで除電バイアスが印加される（ステップＳ１０２）。そして、異常検知手段としてのエラー検知部が、除電バイアスを印加するタイミングから異常（エラー）検知を行う。
【００３０】
エラー検知は、除電バイアス印加時に、除電器に印加された電流値を検出する検出センサ２０９が、所定値を超えた電流値を検出した場合をエラーと判断する（ステップＳ１０３）。
【００３１】
エラーを検知した場合、現在実行しているプリントジョブを一時中断する（ステップＳ１０４）。そして、電圧設定手段としての不図示の電圧設定部が、定電流制御により、除電器に印加された電流値が適切な電流値となる電圧値を算出し、この電圧値を新たに除電バイアス値として設定する（ステップＳ１０５）。ここで、適切な電流値とは、除電器にアーク放電、トラッキング等の異常が発生しない電流値である。具体的には、検出センサが検出した電流値がエラー検知部によりエラーと判断されない値における電圧値を新たな除電バイアス値として設定する。
【００３２】
その後プリントジョブを再開する（ステップＳ１０６）。そして、記録紙が除電器を通過し終えた時点で除電バイアスをＯＦＦにし（ステップＳ１０８）、プリント要求がなくなった場合は、プリント動作を終了する（ステップＳ１０９）。これらの制御は、例えば画像形成装置本体に備えられた不図示の制御手段としてのＣＰＵによって実行され、エラー検知部および電圧設定部は、前記ＣＰＵ中に含まれる構成である。
【００３３】
以上、本実施例によれば、除電高圧印加時に除電器に印加される電流値をモニタすることによって、出力端の異常状態を検出する。そして異常を検知した場合、リカバリー処理として、検出電流値が所定の値となるような電圧値を算出し、それを印加電圧値として再設定する。これにより、画像形成装置を長期使用した時に生じる除電器周辺の汚れ等が原因で生じる放電の一部集中、アーク放電、トラッキングを発生させることなく、プリントジョブを継続することができ、かつ良好な品質の画像を確保することができる。
【実施例２】
【００３４】
実施例１では、除電器の異常検知後のリカバリー動作として、異常検知後は定電流制御を行い、新たに除電印加電圧値を設定する制御について述べた。本実施例では、複数のエラーレベルとエラーレベルに応じた除電印加電圧値を予め記憶し、異常検知時にエラーレベルに応じた印加電圧値を設定する制御について説明する。
【００３５】
本実施例では、実施例１と異なる構成についてのみ説明することとし、実施例１と同様の構成については、同一の符号を付し、説明は省略する。
【００３６】
本実施例に係る画像形成装置におけるエラー検知後の処理について図５を用いて説明する。図５は、本実施例に係る除電器異常時の処理を説明するフローチャートである。
【００３７】
プリント動作が開始され（ステップＳ２０１）、除電バイアス印加タイミングになると（ステップＳ２０２）、エラーレベルを設定し（Ｓ２０３〜Ｓ２０５）、予め定められたエラーレベルに応じた除電電圧値を印加する（Ｓ２０６〜Ｓ２０８）。本実施例においては、エラーレベルを０から２の３段階としたが、特にこれに限定されない。各エラーレベルに応じた除電電圧値の大きさは、カラーレベル０から２にかけて小さくなるように設定した。画像形成初期ではエラーレベルは０に設定されており（ステップＳ２０３）、エラーレベル０に応じた電圧値の除電バイアスが印加される（ステップＳ２０６）。
【００３８】
除電高圧が印加されると、エラー検知を開始する（ステップＳ２０９）。エラーを検知した場合は、プリント動作を中断する（ステップＳ２１０）。そして電圧設定部が、エラーレベルを１段階上げ（ステップＳ２１１）、その後プリントジョブを再開する（ステップＳ２１２）。その後、１段階上のエラーレベルに応じた除電電圧値の除電バイアスが印加される（ステップＳ２０７、Ｓ２０８）。既にエラーレベルが２であった場合には、エラーレベルが１段階上がってエラーレベル３となるが、この場合は除電バイアスが印加されず、不図示の表示部等を通して、使用者に異常が報知される。
【００３９】
記録紙が除電器を通過し終えた時点で除電高圧をＯＦＦにし（ステップＳ２１４）、プリント要求がなくなった場合はプリント動作を終了する（ステップＳ２１５）。
【００４０】
以上、本実施例によれば、除電器の異常を検出した場合に、除電バイアス値を徐々に落とすことにより、エラーレベルに合わせた最適な電圧を印加することが可能になる。これにより、画像形成装置を長期使用した時に生じる除電器周辺の汚れ等が原因で生じる放電の一部集中、アーク放電、トラッキングを発生させることなく、プリントジョブを継続することができ、かつ良好な品質の画像を確保することができる。
【実施例３】
【００４１】
本実施例は、実施例１で新たに設定された除電バイアス値、実施例２で設定されたエラーレベルを記憶しておき、画像形成装置本体の電源ＯＦＦ／ＯＮ後でも、最適な印加電圧値を設定することができる画像形成装置について説明する。
【００４２】
本実施例は、実施例１および２と異なる構成についてのみ説明することとし、実施例１および２と同様の構成については、同一の符号を付し、説明は省略する。
【００４３】
本実施例に係る画像形成装置には、記憶手段としての不揮発性メモリが搭載されている。上記実施例１に係る画像形成装置における制御では、エラーを検知した場合、定電流制御により、除電器に印加された電流値が適切な電流値となる電圧値を算出し、この電圧値が新たに除電バイアス値として設定される。不揮発性メモリは、この新たに設定された除電バイアス値を記憶しておく。
【００４４】
また、上記実施例２に係る画像形成装置の制御では、エラーを検知すると、エラーレベルを設定し、エラーレベルに応じた除電高圧値を設定する。不揮発性メモリは、このエラーレベルを記憶しておく。
【００４５】
そして、画像形成装置本体の電源のＯＦＦ／ＯＮがされた場合に、画像形成装置は不揮発性メモリに記憶された除電バイアス値あるいはエラーレベルを読み出す。そして、除電高圧印加時に不揮発性メモリから読み出された除電バイアス値、あるいはエラーレベルに応じた除電電圧値を印加する。
【００４６】
以上、本実施例によれば、画像形成装置本体の電源ＯＦＦ／ＯＮが行われた場合でも、以前に設定された除電バイアス値、あるいはエラーレベルを保持することができる。これにより、画像形成装置を長期使用した時に生じる除電器周辺の汚れ等が原因で生じる放電の一部集中、アーク放電、トラッキングを発生させることなく、プリントジョブを継続することができ、かつ良好な品質の画像を確保することができる。
【００４７】
なお、実施例１から３は、帯電手段として除電器を例に挙げて説明したが、帯電手段は特にこれに限定されるものではなく、他の帯電手段であっても、実施例１から３に係る構成を適用でき、同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】実施例１、２および３に係るカラー画像形成装置の概略断面図
【図２】除電器の概略構成図
【図３】高圧電源の回路構成図
【図４】実施例１に係る除電器異常時の処理を説明するフローチャート
【図５】実施例２に係る除電器異常時の処理を説明するフローチャート
【符号の説明】
【００４９】
２  除電器（除電手段に対応）
１１ａ  転写搬送ベルト
１０１Ｃ、１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｂｋ  感光体ドラム
１０２Ｃ、１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｂｋ  転写ローラ
１０３Ｃ、１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｂｋ  現像器
１０４Ｃ、１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｂｋ  帯電器
１０８Ｃ、１０８Ｙ、１０８Ｍ、１０８Ｂｋ  レーザビームスキャナ
１５０  転写材カセット
２０９  検出センサ（検出手段に対応）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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