JP2010060758A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成前に感光体を回転して画像流れの発生を防止する画像形成装置、詳しくは感光体に形成された静電像の電位分布の傾きを検出可能な電位センサを用いて回転時間を短縮する制御に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that prevents the occurrence of image flow by rotating a photoconductor before image formation, and more specifically, using a potential sensor that can detect the inclination of the potential distribution of an electrostatic image formed on the photoconductor. The present invention relates to control for shortening the rotation time.
静電像形成手段を用いて感光体に形成した静電像を現像手段を用いてトナー像に現像して、記録材に転写する画像形成装置が広く用いられている。画像形成装置は、停止期間中や高湿度環境での運転時に画像流れと呼ばれる画像不良が発生し易くなる。画像流れは、感光体の表面に堆積した放電生成物が空気中の水分を吸収して感光体の表面抵抗を低下させることにより、静電像の電荷が移動して静電像の電位分布が広くなることにより発生する。 2. Description of the Related Art Image forming apparatuses that develop an electrostatic image formed on a photoreceptor using an electrostatic image forming unit into a toner image using a developing unit and transfer the toner image to a recording material are widely used. The image forming apparatus is liable to generate an image defect called image flow during a stop period or during operation in a high humidity environment. In the image flow, the discharge product deposited on the surface of the photoconductor absorbs moisture in the air and reduces the surface resistance of the photoconductor. Generated by widening.
特許文献1には、画像流れを防止するために、画像形成前に、感光体を空回転しつつドラムヒータで加熱昇温させて表面の水分を蒸発させる画像形成装置が示される。ここでは、温湿度センサの出力に基づいて、画像流れが発生し易くなるほどの高湿度時にのみドラムヒータを作動させている。 Patent Document 1 discloses an image forming apparatus that evaporates moisture on a surface by heating and heating with a drum heater while idly rotating a photosensitive member before image formation in order to prevent image flow. Here, based on the output of the temperature / humidity sensor, the drum heater is operated only when the humidity is high enough to cause image flow.
特許文献2及び特許文献3には、回転する感光体に形成された静電像の電位分布の傾きを検出可能な電位センサが示される。
特許文献1の画像形成装置は、感光体を加熱するためのドラムヒータの消費電力が画像形成装置の運転コストを高めて省エネルギーを妨げる。そこで、ドラムヒータを使用しないで感光体を回転させ、トナーを除去するクリーニング装置の摺擦のみで表面の水分を蒸発させることが検討された。 In the image forming apparatus of Patent Document 1, the power consumption of the drum heater for heating the photosensitive member increases the operating cost of the image forming apparatus and hinders energy saving. Therefore, it has been studied to evaporate the surface moisture only by rubbing of a cleaning device that rotates the photosensitive member without using a drum heater and removes toner.
しかし、ドラムヒータを使用しない場合、画像流れが発生しない水準まで感光体の表面抵抗を回復させるための時間は、湿度によって大きく変化する(図13参照)。 However, when the drum heater is not used, the time for recovering the surface resistance of the photoreceptor to a level at which no image flow occurs varies greatly depending on the humidity (see FIG. 13).
従って、画像流れが発生し易い高湿度条件を前提にして、長い回転時間を設定すると、通常〜低湿度条件では、必要も無く回転し続ける時間が増えて、画像形成の待機時間がいたずらに長くなる。画像形成装置を起動させて最初の画像が出力されるまでの時間(FCOT:First Copy Output Time)が長くなって、画像形成装置の生産性が実際以上に低く見えてしまう。 Therefore, if a long rotation time is set on the premise of a high humidity condition in which image flow is likely to occur, the normal and low humidity condition increases the time for which rotation continues without necessity, and the standby time for image formation is unnecessarily long. Become. The time until the first image is output after the image forming apparatus is activated (FCOT: First Copy Output Time) becomes longer, and the productivity of the image forming apparatus appears to be lower than actual.
そこで、特許文献1に示されるように、温度湿度センサを備えて、測定した温度湿度条件に応じて回転時間を設定することが提案された。しかし、この場合、感光体の個体差や放電生成物の付着状況を無視して回転時間が設定されるため、古くなって画像流れが起き易くなった感光体に合わせて回転時間を設定すると、感光体寿命の大部分の期間を通じて過剰な回転時間が設定されてしまう。 Therefore, as disclosed in Patent Document 1, it has been proposed to provide a temperature / humidity sensor and set the rotation time according to the measured temperature / humidity condition. However, in this case, since the rotation time is set ignoring the individual differences of the photoconductors and the state of attachment of the discharge products, if the rotation time is set according to the photoconductor that has become old and image flow is likely to occur, Excessive rotation time is set throughout most of the life of the photoreceptor.
本発明は、画像流れを防止するために設定される回転時間を、感光体の個体差や使用履歴、環境の温度湿度に応じて必要最小限に設定できる画像形成装置を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of setting the rotation time set to prevent image flow to the minimum necessary according to individual differences and usage histories of the photoreceptors and the temperature and humidity of the environment. Yes.
本発明の画像形成装置は、感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段により帯電された前記感光体を露光する露光手段と、前記感光体に形成された静電像をトナーで現像する現像手段と、前記感光体を摺擦することでクリーニングするクリーニング手段とを有し、非画像形成時に前記感光体を回転させることで前記クリーニング手段により前記感光体をリフレッシュさせるモードを実行可能なものである。そして、前記感光体に形成された所定の静電像の電位分布を検出する検出手段と、前記検出手段の出力に応じて前記モードの実行を制御する制御手段とを有する。 The image forming apparatus of the present invention includes a photosensitive member, a charging unit that charges the photosensitive member, an exposure unit that exposes the photosensitive member charged by the charging unit, and an electrostatic image formed on the photosensitive member. A developing unit that develops the toner and a cleaning unit that cleans the photosensitive member by rubbing the photosensitive member; and a mode in which the photosensitive member is refreshed by the cleaning unit by rotating the photosensitive member during non-image formation. It is executable. And detecting means for detecting a potential distribution of a predetermined electrostatic image formed on the photoconductor, and control means for controlling execution of the mode in accordance with an output of the detecting means.
本発明の画像形成装置では、非画像形成時に帯電手段及び露光手段を用いて感光体に形成した走査線方向の所定の静電像(例えば試験用静電像)を検出手段で検出する。このため、検出手段の出力に基づいて、そのときの感光体に形成される静電像の画像流れの起き易さを直接評価できる。すなわち、温度湿度を測定することなく、放電生成物の堆積量を評価することなく、感光体の個体差や使用履歴を評価することなく、これらのパラメータに応じた画像流れを解消するために必要な感光体の回転時間を求めることができる。画像流れの原因そのものである静電像の電位分布の状態を直接に評価して、クリーニング装置を用いた感光体表面の摺擦によって直接にリフレッシュ(回復)することを実行可能である。 In the image forming apparatus of the present invention, a predetermined electrostatic image (for example, a test electrostatic image) in the scanning line direction formed on the photosensitive member using the charging unit and the exposure unit during non-image formation is detected by the detection unit. For this reason, it is possible to directly evaluate the ease of image flow of the electrostatic image formed on the photosensitive member at that time based on the output of the detection means. In other words, it is necessary to eliminate the image flow according to these parameters without measuring temperature and humidity, without evaluating the amount of accumulated discharge products, and without evaluating individual differences and usage history of the photoreceptor. It is possible to determine the rotation time of the photosensitive member. It is possible to directly evaluate the potential distribution state of the electrostatic image, which is the cause of the image flow, and to directly refresh (recover) by rubbing the surface of the photoreceptor using a cleaning device.
従って、画像流れを防止するために設定される回転時間を、感光体の個体差や使用履歴、環境の温度湿度に応じて必要最小限に設定できる。画像形成装置を起動させて最初の画像が出力されるまでの時間を必要最小限に抑えて、画像形成装置の生産性を高めることができる。 Therefore, the rotation time set to prevent image flow can be set to the minimum necessary according to the individual difference of the photoconductor, the use history, and the environmental temperature and humidity. It is possible to increase the productivity of the image forming apparatus by minimizing the time required to start the image forming apparatus and output the first image.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明は、所定の静電像を形成して画像形成前の感光体の回転時間が設定される限りにおいて、実施形態の構成の一部又は全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present invention, as long as a predetermined electrostatic image is formed and the rotation time of the photoconductor before image formation is set, a part or all of the configuration of the embodiment is replaced with the alternative configuration. It can also be implemented in the embodiment.
本実施形態では、感光ドラムから記録材へ枚葉式に直接トナー像を転写する画像形成装置を説明するが、中間転写ベルトを用いた画像形成装置や記録材搬送ベルトを用いた画像形成装置でも実施できる。 In this embodiment, an image forming apparatus that directly transfers a toner image from a photosensitive drum to a recording material in a sheet-fed manner will be described. However, an image forming apparatus that uses an intermediate transfer belt or an image forming apparatus that uses a recording material conveyance belt is also described. Can be implemented.
なお、特許文献1〜3に示される画像形成装置及び電位センサに関する一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。また、請求項で用いた構成名に括弧を付して示した参照記号は、発明の理解を助けるための例示であって、実施形態中の該当する部材等に構成を限定する趣旨のものではない。 In addition, about the general matter regarding the image forming apparatus and electric potential sensor which are shown by patent documents 1-3, illustration is abbreviate | omitted and the overlapping description is abbreviate | omitted. In addition, the reference symbols in parentheses shown in the configuration names used in the claims are examples for assisting understanding of the invention, and are not intended to limit the configuration to the corresponding members in the embodiments. Absent.
<画像形成装置>
図1は電位センサを取り付けた画像形成装置の構成の説明図、図2は静電像センサの配置の説明図である。
<Image forming apparatus>
FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of an image forming apparatus to which a potential sensor is attached, and FIG. 2 is an explanatory diagram of an arrangement of electrostatic image sensors.
図1に示すように、画像形成装置100は、感光ドラム1にトナー像を形成して転写部T1で記録材Pに転写する。トナー像を転写されたシートPは、定着装置8へ送り込まれてトナー像を定着される。
As shown in FIG. 1, the
回転する感光体ドラム1の周囲に、帯電装置2、露光装置3、現像装置4、転写装置5、クリーニング装置6、及び電位センサ30が配置される。
Around the rotating photosensitive drum 1, a
帯電装置2は、電源D3から電圧を印加されたワイヤ電極2bの周囲で、コロナ放電に伴って発生させた帯電粒子を感光ドラム1に照射して、感光ドラム1の表面を一様な負極性の暗部電位VDに帯電させる。
The
露光装置3は、帯電した感光ドラム1にレーザービームを走査して明部電位VLに低下させることにより画像の静電像を書き込む。 The exposure device 3 writes an electrostatic image of an image by scanning the charged photosensitive drum 1 with a laser beam and reducing it to the bright portion potential VL.
現像手段の一例である現像装置4は、感光ドラム1に形成された静電像をトナーで現像してトナー像を形成する。現像装置4は、負極性に帯電したトナーを明部電位VLの部分へ選択的に付着させて静電像を反転現像する。 A developing device 4 as an example of a developing unit develops the electrostatic image formed on the photosensitive drum 1 with toner to form a toner image. The developing device 4 reversely develops the electrostatic image by selectively adhering the negatively charged toner to the bright portion potential VL.
転写装置5は、電源D4から正極性の電圧を印加されたワイヤ電極5bの周囲で、コロナ放電に伴って発生させた正極性の帯電粒子を、転写部T1に給送された記録材Pの裏面に照射して記録材Pを正極性に帯電させる。これにより、負極性に帯電して感光ドラム1に担持されたトナー像が転写部T1を通過する記録材Pへ転写される。
The
記録材Pは、カセット20から取り出されて分離ローラ21で1枚ずつに分離され、搬送ローラ22からレジストローラ23へ搬送されて待機する。レジストローラ23は、感光ドラム1に担持されたトナー像にタイミングを合わせて転写部T1に記録材Pを送り出す。
The recording material P is taken out from the
クリーニング装置6は、感光ドラム1にクリーニングブレード6bを摺擦させて転写部T1を通過した感光ドラム1の表面に付着した転写残トナーを除去する。トナー容器6aに回収された転写残トナーは、搬送スクリュー6cに搬送されて不図示の廃トナーボックスに集められる。
The
クリーニング装置6は、回転する感光ドラム1にクリーニングブレード6bを摺擦させて、摩擦加熱し、感光ドラム1の表面に付着した水分を蒸発させる。このとき、クリーニングブレード6bの先端に停滞したトナーに絡めて放電生成物の一部も除去される。このため、感光ドラム1を回転させ続けると、摺擦を通じた水分及び放電生成物の除去に伴って、感光ドラム1の表面抵抗が次第に回復して、画像流れが少しずつ起こり難くなる。
The
従って、感光ドラム1をリフレッシュ(回復)させて画像流れを抑制するためのモードでは、画像形成を待機させた状態で感光ドラム1を回転させ続ける。このとき、新品状態の感光ドラム1並みに表面抵抗を回復させることを100%の回復とする場合、電位センサ30の出力信号のピーク値で見て80%程度までの回復でも、画像流れは十分に目立たなくなる。このため、本実施形態では、電位センサ30の出力信号のピーク値で新品状態の85%まで回復させることとし、それ以上に回転を継続して、画像形成の待機時間が過剰に長くなることを回避している。
Accordingly, in the mode for refreshing (recovering) the photosensitive drum 1 and suppressing the image flow, the photosensitive drum 1 is continuously rotated while waiting for image formation. At this time, if the recovery of the surface resistance to the level of the photoconductor drum 1 in the new state is assumed to be 100% recovery, the image flow is sufficient even if the recovery is up to about 80% as viewed from the peak value of the output signal of the
図2に示すように、電位センサ30は、感光ドラム1の回転方向に直角な幅方向に複数配置される。複数配置された合計10個の電位センサ30が、感光ドラム1の円筒面の母線に沿って配列しており、複数配置された幅方向の10箇所の位置で、それぞれ感光ドラム1の表面電位を検出する。
As shown in FIG. 2, a plurality of
図2を参照して図1に示すように、電位センサ30は、露光装置3による露光位置と現像装置4による現像位置との間で感光ドラム1の表面電位の変化を検出する。
As shown in FIG. 1 with reference to FIG. 2, the
制御部110は、画像形成装置100の前回転動作において、静電像形成手段の一例である帯電装置2及び露光装置3を制御して、走査線に沿った試験静電像1sを感光ドラム1の回転方向における全周の複数位置に形成する。画像形成の開始を待機させて、主走査方向の試験静電像1sを、所定ピッチで、感光ドラム1の全周に渡って書き込む。
In the pre-rotation operation of the
制御部110は、電位センサ30を用いて試験静電像1sを検出することにより、試験静電像1sのエッジの電位分布の傾斜を評価する。その時点で画像を形成した場合の画像流れの発生し易さを見積もって、表面抵抗が所定水準に回復して、画像流れの発生がなくなったと判定できた時点で、画像形成を許可する。試験静電像1sのエッジの電位分布の傾斜が緩い場合には、画像流れが発生し易いので、感光ドラム1の回転を継続させて、感光ドラム1の表面抵抗をさらに回復させる。そして、試験静電像1sのエッジの電位分布の傾斜が所定水準に回復した段階で、画像形成の待機を解除する。
The
<感光体>
図3は感光ドラムの感光層の構成の説明図である。
<Photoconductor>
FIG. 3 is an explanatory diagram of the structure of the photosensitive layer of the photosensitive drum.
画像形成装置100は、電子線を照射して感光層1bの表面硬度を高めた感光ドラム1を採用している。高硬度の感光ドラム1の場合、感光層1bの摩耗速度が従来の1/4以下であるため、従来、普通紙3〜7万枚で寿命を迎えていた感光ドラム1が、12〜30万枚まで画像形成を継続できる。反面、高硬度の感光ドラム1では、表面の摩耗とともに除去されていた帯電生成物が感光ドラム1の表面により多く残留するようになって、帯電生成物に起因する画像流れが発生し易くなる。
The
図3に示すように、感光ドラム1は、直径30mm長さ360mmのアルミニウムシリンダの基層1aの表面に、導電層1c、中間層1d、電荷発生層1e、電荷輸送層1f、保護層1gからなる感光層1bを形成している。
As shown in FIG. 3, the photosensitive drum 1 includes a conductive layer 1c, an intermediate layer 1d, a charge generation layer 1e, a charge transport layer 1f, and a
導電層1cは以下の手順で形成した。10%の酸化アンチモンを含有する酸化スズで被覆した導電性酸化チタン粉体50部(重量部、以下同様)、フェノール樹脂25部、メチルセロソルブ20部、及びメタノール5部を調合した。そして、調合物にシリコーンオイル(ポリジメチルシロキサンポリオキシアルキレン共重合体、平均分子量3000)0.002部を加えて、φ1mmガラスビーズを用いたサンドミル装置で2時間分散して調整して導電層1c用の塗料を形成した。この塗料を基層1a上に浸漬塗布方法で塗布し、140℃で30分乾燥して、膜厚20μmの導電層1cを形成した。
The conductive layer 1c was formed by the following procedure. 50 parts of conductive titanium oxide powder coated with tin oxide containing 10% antimony oxide (parts by weight, the same applies hereinafter), 25 parts of phenol resin, 20 parts of methyl cellosolve, and 5 parts of methanol were prepared. Then, 0.002 part of silicone oil (polydimethylsiloxane polyoxyalkylene copolymer, average molecular weight 3000) is added to the formulation, and the mixture is dispersed for 2 hours in a sand mill apparatus using φ1 mm glass beads to adjust the conductive layer 1c. The paint for was formed. This paint was applied onto the
中間層1dは以下の手順で形成した。N−メトキシメチル化ナイロン5部をメタノール95部中に溶解して、中間層1d用の塗料を調整した。この塗料を導電層1c上に浸漬コーティング法によって塗布した後、100℃で20分間乾燥して、0.6μmの中間層1dを形成した。 The intermediate layer 1d was formed by the following procedure. 5 parts of N-methoxymethylated nylon was dissolved in 95 parts of methanol to prepare a coating material for the intermediate layer 1d. This paint was applied onto the conductive layer 1c by a dip coating method and then dried at 100 ° C. for 20 minutes to form a 0.6 μm intermediate layer 1d.
電荷発生層1eは以下の手順で形成した。CuKαのX線回折におけるブラック角2θ±0.2度が9.0度、14.2度、23.9度及び27.1度に強いピ−クを有するオキシチタニウムフタロシアニンを準備した。オキシチタニウムフタロシアニンを3部、ポリビニルブチラ−ル(商品名エスレックBM2、積水化学(株)製)3部及びシクロヘキサノン35部をφ1mmガラスビ−ズを用いたサンドミル装置で2時間分散した。その後、調合物に酢酸エチル60部を加えて電荷発生層1e用の塗料を調製した。この塗料を中間層1dの上に浸漬塗布方法で塗布した後、50℃で10分間乾燥して、膜厚0.2μmの電荷発生層1eを形成した。 The charge generation layer 1e was formed by the following procedure. An oxytitanium phthalocyanine having a black peak at 9.0, 14.2, 23.9, and 27.1 degrees with a black angle 2θ ± 0.2 degrees in X-ray diffraction of CuKα was prepared. 3 parts of oxytitanium phthalocyanine, 3 parts of polyvinyl butyral (trade name ESREC BM2, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) and 35 parts of cyclohexanone were dispersed for 2 hours in a sand mill using a φ1 mm glass bead. Thereafter, 60 parts of ethyl acetate was added to the formulation to prepare a coating for the charge generation layer 1e. This coating material was applied onto the intermediate layer 1d by a dip coating method and then dried at 50 ° C. for 10 minutes to form a charge generation layer 1e having a thickness of 0.2 μm.
電荷輸送層1fは以下の手順で形成した。構造式(4)のスチリル化合物を10部、および構造式(5)の繰り返し単位を有するポリカーボネート樹脂10部をモノクロロベンゼン50部およびジクロロメタン30部の混合溶媒中に溶解して、電荷輸送層1f用の塗布液を調整した。
The charge transport layer 1f was formed by the following procedure. For
この塗布液を電荷発生層1e上に浸漬コーティングした後、120℃で一時間乾燥することによって膜厚が20μmの電荷輸送層を形成した。 This coating solution was dip-coated on the charge generation layer 1e and then dried at 120 ° C. for 1 hour to form a charge transport layer having a thickness of 20 μm.
保護層1gは以下の手順で形成した。構造式(3)の正孔輸送性化合物60部をモノクロロベンゼン50部およびジクロロメタン50部の混合溶媒中に溶解して保護層1g用の塗料を調整した。保護層1g用の塗料には、フッ素原子含有樹脂粒子として4フッ化エチレン樹脂を保護層1gの全重量に対して30重量%を含有させた。
The
この塗布液を電荷輸送層1f上にコーティングした後、酸素濃度10ppmの雰囲気下で加速電圧150KV、照射線量50KGyの条件で電子線を照射した。その後、引き続いて、同雰囲気下で感光ドラム1の温度が100℃になる条件で10分加熱処理をおこない、膜厚5μmの保護層1gを形成した。このようにして、電子線照射によって感光層1bの表面硬度を高めた電子写真感光体としての感光ドラム1を得た。
After coating this coating solution on the charge transport layer 1f, an electron beam was irradiated under conditions of an acceleration voltage of 150 KV and an irradiation dose of 50 KGy in an atmosphere having an oxygen concentration of 10 ppm. Subsequently, a heat treatment was performed for 10 minutes under the same atmosphere at a temperature of 100 ° C. of the photosensitive drum 1 to form a
硬度試験用の感光ドラム1を25℃湿度50%の環境下に24時間放置した後、微小硬さ測定装置フィシャースコープH100V(Fischer社製)を用いて、HU(ユニバーサル硬さ値)及び弾性変形率を求めた。結果、HUが190N/mm2、We(弾性変形率)が46%であった。 After leaving the photosensitive drum 1 for hardness test in an environment of 25 ° C. and 50% humidity for 24 hours, using a microhardness measuring device Fischerscope H100V (Fischer), HU (universal hardness value) and elastic deformation The rate was determined. As a result, HU was 190 N / mm 2 and We (elastic deformation rate) was 46%.
実機搭載用の感光ドラム1を画像形成装置iR3045(キヤノン株式会社製)に搭載した。そして、通常環境下(20℃/50%RH)にて、トナー載り量0.025g/A4サイズの画像を1枚間欠で10万枚、通紙画像試験し、試験の前後における感光層1bの膜厚を、渦電流式膜厚計(Fisher社製)により測定した。初期の膜厚と比べていくら削れたかを計算し、その数字を試験中の感光ドラム1の回転数で割って、単位をμm/1万回転とする削れ量を算出した。結果、感光ドラム1における画像可能領域の削れ量は0.1μm/万回転となった。
The photosensitive drum 1 for mounting on the actual machine was mounted on an image forming apparatus iR3045 (manufactured by Canon Inc.). Then, in a normal environment (20 ° C./50% RH), an image with an applied toner amount of 0.025 g / A4 size was intermittently tested for 100,000 sheets, and the
<検出手段>
図4は電位センサの構成の説明図、図5は電位センサの出力回路の説明図、図6は電位センサの製造方法の説明図、図7は電極パターンの説明図、図8は電位センサの先端形状の説明図である。
<Detection means>
4 is an explanatory diagram of the configuration of the potential sensor, FIG. 5 is an explanatory diagram of the output circuit of the potential sensor, FIG. 6 is an explanatory diagram of the manufacturing method of the potential sensor, FIG. 7 is an explanatory diagram of the electrode pattern, and FIG. It is explanatory drawing of a front-end | tip shape.
図4に示すように、薄板状の電位センサ30は、画像形成装置100から片持ち支持されて先端部を感光ドラム1に当接させている。電位センサ30は、感光ドラム1の幅方向に垂直な面内で、感光ドラム1の回転方向に向かって先端を突き出すように、法線から15度傾けて配置される。電位センサ30は、薄板部分の曲げ反力によって、感光ドラム1に対する接触線圧が設定されている。電位センサ30は、円筒状に湾曲した電極面(32a)の表面を覆った絶縁性(コンデンサを形成できる程度に高抵抗な)材料(31)を感光ドラム1に当接させることで、電極面(32a)と感光ドラム1との対向間隔が設定されている。
As shown in FIG. 4, the thin plate-like
基板フィルム層31は、感光ドラム1と電極面(32a)との対向間隔に位置するように所定の曲率で折り返している。薄膜電極層32は、基板フィルム層31の折り返し領域の内側面に、折り返し線に沿った検知電極部32aを薄膜パターンとして形成してある。中心層33は、基板フィルム層31に所定の曲率を付与するように、基板フィルム層31の内側面に密着して配置される。基板フィルム層31と中心層33との重なり部分は、基板フィルム層31の折り返し線に垂直な面内で曲げ可能な長さL3を有している。
The
薄膜電極層32は、基板フィルム層31の折り返し領域の反対側で配線可能となるように、検知電極部32aに連続させて基板フィルム層31の内側面に固定された接続配線部32bを含む。なお、図4では、図示の都合上、斜めに傾けた電位センサ30の検知電極部32aの下側に接続配線部32bを接続して示したが、図5に示すように、検知電極部32aの上側から接続配線部32bを取り出してもよい。
The thin
電位センサ30が感光ドラム1に接触する接触線は、感光ドラム1の表面を軸方向に横断する直線(円筒面の母線)に対して平行に位置決められている。このため、感光ドラム1に形成された主走査方向の静電像1sのエッジは、電位センサ30の接触線をほぼ同時に通過する。
A contact line where the
図5に示すように、検出手段(30)は、感光体(1)に形成された所定の静電像(1s)のうち、少なくとも暗部電位VDから明部電位VLに至る電位の傾きと、明部電位VLから暗部電位VDに至る電位の傾きとを検出する。制御手段(110)は、これらの電位の傾きが所定の傾きよりも緩くなっているとき、感光体(1)をリフレッシュさせるモードを実行する。また、これらの電位の傾きが所定の傾きよりも緩くなっているときほど感光体(1)をリフレッシュさせるモードの実行時間を長くする。 As shown in FIG. 5, the detection means (30) includes at least a gradient of a potential from the dark portion potential VD to the bright portion potential VL in the predetermined electrostatic image (1s) formed on the photoreceptor (1), and The gradient of the potential from the bright part potential VL to the dark part potential VD is detected. The control means (110) executes a mode for refreshing the photosensitive member (1) when the gradient of these potentials is less than a predetermined gradient. In addition, the execution time of the mode in which the photoreceptor (1) is refreshed is lengthened as the gradient of these potentials becomes gentler than the predetermined gradient.
感光ドラム1が矢印R1方向に回転すると、暗部電位VDに帯電された感光ドラム1の表面に形成された明部電位VLの試験静電像1sが電位センサ30を通過する。基板フィルム層31を介して湾曲部の検知電極部32aを感光ドラム1に対向させることで、感光ドラム1の表面電位の傾きに応じた電圧信号が検知電極部32から取り出される。
When the photosensitive drum 1 rotates in the direction of the arrow R1, the test
試験静電像1sが電位センサ30に近付いて差し掛かる過程では、検知電極部32aから誘導電流が流れ出して正極性の電圧信号が出力される。その後、静電像1sが電位センサ30を通過して遠ざかる過程では、検知電極部32aに誘導電流が流れ込んで負極性の電圧信号が出力される。このようにして、電位センサ30からは、試験静電像1sの電位分布の微分波形に相当する出力が取り出される。
In the process in which the test
信号処理回路120は、増幅回路121によって電位センサ30の電圧信号を増幅して、図中(a)に示すように、試験静電像1sの電位分布の微分波形に相当するアナログ電圧信号を出力する。アナログ処理回路122は、増幅されたアナログ電圧信号の正負のピーク電圧VP1、VP2を検出して、出力回路123、124でA/D変換(数値化)したデータを制御部110に送出する。制御部110は、正負のピーク電圧値VP1、VP2を取り込んで、試験静電像1sのエッジの電位分布の傾きを評価する。
The
積分回路125は、増幅回路121から出力された「電位分布の微分波形に相当するアナログ信号」を積分して、図中(b)に示すように、電位分布に相当するアナログ電圧信号を出力する。このアナログ電圧信号の振幅VP3は、試験静電像1sの静電像コントラスト(現像コントラスト+かぶり取り電圧)を反映した値になっている(図9参照)。
The integrating
図6の(a)に示すように、柔軟な樹脂材料の基板フィルム層31の表面に、導電性ペーストを用いて検知電極部32aと接続配線部32bとをスクリーン印刷によってパターン形成することにより、薄膜電極層32が形成される。導電性ペーストは、銀粉等の金属粉末に有機溶剤等を混合してペースト状に加工したものである。
As shown to (a) of FIG. 6, by pattern-forming the
あるいは、検知電極部32aと接続配線部32bとに対応させた開口を形成したマスクを重ねた基板フィルム層31に金属薄膜を真空蒸着又はスパッタリング形成することにより、薄膜電極層32が形成される。
Alternatively, the thin
あるいは、基板フィルム層31の全面に貼り付け、真空蒸着、又はスパッタリング形成した金属薄膜にレジストパターンを形成してエッチングすることにより、検知電極部32aと接続配線部32bとをパターン形成する。例えば、フレキシブルプリント基板を作成する場合のように、回路パターンをレジスト層に投影露光してレジストパターンを形成して、エッチングによりレジスト層から露出した金属薄膜を除去する。
Alternatively, the
図6の(b)に示すように、薄膜電極層32の電極パターンが形成された基板フィルム層31の全面に第1接着層34が形成される。
As shown in FIG. 6B, the first
図6の(c)に示すように、基板フィルム層31と同一材料のカバーフィルム35を、第1接着層34の上に重ねて、全体が均一な厚さになるようにローラ加圧することにより、基板フィルム層31とカバーフィルム35とが一体に接着される。
As shown in FIG. 6C, a
図6の(d)に示すように、第1接着層34と同一材料の第2接着層36が、カバーフィルム35の全面に形成される。
As shown in FIG. 6D, a second adhesive layer 36 made of the same material as the first
図6の(e)に示すように、第2接着層36を内側にして基板フィルム層31とカバーフィルム35との重なりを折り返して加圧することにより、カバーフィルム35の内側面同士が接着される。カバーフィルム35は、第2接着層36を挟んで背中合わせに折り返されて中心層33を構成し、第1接着層34を介して基板フィルム層31及び湾曲部の薄膜電極層32を覆うように配置されている。
As shown in FIG. 6E, the inner side surfaces of the
図7の(a)に示すように、薄膜電極層32の絶縁性を確保するために、薄膜電極層32の電極パターンは、基板フィルム層31の縁よりも内側に寄せて形成される。検知電極部32aは、基板フィルム層31を折り返す内側面に折り返し線33sに沿った面状に形成される。接続配線部32bは、折り返し線33sの反対側でパッド32cが配線可能となるように、検知電極部32aに連続させて配置される。
As shown in FIG. 7A, the electrode pattern of the thin
なお、接続配線部32bは、図5の(b)に示すように、検知電極部32aの中央からT字状に分岐させてもよく、図5の(c)に示すように、検知電極部32aの任意の位置から分岐させてもよい。検知電極部32a及び接続配線部32bの形状は、様々な形状が可能であって、図4に示すパターン例の限りでない。しかし、基本的には、電位センサ30の先端の接触面に平行に検知電極部32aが配置され、検知電極部32aのある箇所から垂直に接続配線部32bが形成されてパッド32cに繋がっていることが好ましい。
The
図5に示すように、電位センサ30は、感光ドラム1の幅方向に垂直な面内で回転方向に向かって先端を突き出すように、感光ドラム1の表面に対して斜めに当接する。このように当接させることで、感光ドラム1に対する摩擦力が電位センサ30を浮き上げて当接圧を減らすので、感光ドラム1が偏心回転しても電位センサ30は、安定した小さな当接圧を維持して精密に追従できる。感光ドラム1の垂線方向に対する電位センサ30の傾き角度αは、5〜80度が好ましい。
As shown in FIG. 5, the
検知電極部32aと感光ドラム1の表面とを電極間距離dで対向するコンデンサとみなして、感光ドラム1側の電位が変化した場合を考える。このとき、検知電極部32aに誘導電流が出入りして出力される電圧Vは、電極間距離dに応じて変化するため、感光ドラム1の偏心回転や電位センサ30の振動によって電位センサ30の出力Vが変動する。
V=Q/C=k×Q×d/S (k:定数、d:電極間距離、S:電極面積)
Consider a case where the potential on the photosensitive drum 1 side is changed by regarding the
V = Q / C = k × Q × d / S (k: constant, d: distance between electrodes, S: electrode area)
従って、感光ドラム1の偏心回転等によって25μmの電極間距離dが2.5μm変動しただけで、電位センサ30の出力が10%変化してしまい、正常時のピーク値の90%をしきい値とするような画像流れの判断は不可能になる。
Accordingly, the output of the
電位センサ30の先端が感光ドラム1に対して垂直に当接する場合、当接圧力が不安定になって、電位センサ30がいわゆるびびり振動を起こし易くなるので、電極間距離dの変動に伴うノイズが多くなる。垂直に近い5度未満の場合も、感光ドラム1の偏心回転に対する追従性が悪くなって、電極間距離dの変動に伴うノイズが多くなる。
When the tip of the
一方、水平に近い80度を越える場合、電位センサ30が腹当たり気味になって、肝心の検知電極部32aと感光ドラム1とがうまく対向しなくなって出力が低下する。
On the other hand, when it exceeds 80 degrees, which is close to the horizontal, the
電位センサ30に付与する線圧力は、0.01mg/mm〜10g/mmが好ましい。線圧力が0.01mg/mm未満の場合、ほとんど接触していない状態なので信号の安定性に欠ける。一方、線圧力が10g/mmを越える場合、電位センサ30が短期間で磨耗したり、感光ドラム1に摺擦キズが付いたりする。
The linear pressure applied to the
電位センサ30は、先端が感光ドラム1に当接しているので、検知電極部32aと感光ドラム1との対向間隔を一定に保つための機構や制御が不要である。そして、電位センサ30が適正な角度範囲で当接しているので、感光ドラム1の偏心回転に追従して対向間隔を基板フィルム層31の厚みで一定に維持できる。
Since the tip of the
当接位置における対向間隔は、5μm〜100μm、好ましくは、15〜50μmが良い。5μm未満の場合、電位センサ30の信号強度が強くなり過ぎ、ノイズを拾い易くなる。50μmを越える場合、電位センサ30の信号強度が弱くなり過ぎ、表面電位の変化をうまく拾えなくなる。
The facing distance at the contact position is 5 μm to 100 μm, preferably 15 to 50 μm. If it is less than 5 μm, the signal intensity of the
図8の(a)に示すように、円筒面状に形成された検知電極部32aは、感光ドラム1に対して常に基板フィルム層31の一定した厚みL31で対向する。感光ドラム1が偏心回転して電位センサ30の先端が浮き沈みしても、電位センサ30は、常に一定の対向間隔と対向面積とを保って感光ドラム1に対向し続ける。浮き沈みに応じて当接角度が変化しても、電極面を形成する円筒面は中心33cを中心にして回転して、検知電極部32全体を通じた対向間隔及び対向面積をほぼ一定に維持する。このため、ノイズの少ない安定した出力が得られる。
As shown in FIG. 8A, the
図8の(b)に示すように、先端が平坦な電位センサ30を感光ドラム1に当接させた場合、感光ドラム1が偏心回転して電位センサ30の先端が浮き沈みすると、検知電極部32aが傾いて感光ドラム1との対向間隔が変化する。このため、感光ドラム1の偏心回転によって出力が大きく変動する。
As shown in FIG. 8B, when the
図8の(c)に示すように、針金状の検知電極部32aと基板フィルム層31との間に隙間33sがある場合も、感光ドラム1の偏心回転に伴って検知電極部32aと感光ドラム1との対向間隔が変化する。このため、感光ドラム1の偏心回転によって出力が大きく変動する。
As shown in FIG. 8C, even when there is a
電位センサ30の先端は、一部半円状で湾曲していて、直径が10〜600μmであることが望ましい。直径が10μm未満ではあまりにも感度が良すぎて、ノイズをひろい易く信号が読みにくくなる。直径が600μmより大きいと厚みが増しすぎて、強度が上がり、感光ドラム1に摺擦傷をつける可能性がある。
The tip of the
試験静電像1sの移動による電位変化量を電位分布の微分値として検出するので、感光ドラム1の回転速度がある程度速い方が電位変化量としては大きくなり、出力が増大して感度が増す。具体的には、周速度(プロセススピード)が50〜1000mm/secは対応可能で、好ましくは100〜800mm/secが精度良く画像流れを検出できる。
Since the amount of change in potential due to the movement of the test
<基板フィルム層、フィルム層>
図2に示すように、基板フィルム層31は、絶縁性(コンデンサが形成される程度に高抵抗)であって電気抵抗率で1×1012〜1×1018Ω・cmのものがよい。具体的な材料としては、エポキシ系樹脂、イミド系耐熱樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ABS系樹脂がよい。ポリカーボネート樹脂、シリコーン系樹脂等、ジアセテート樹脂、トリアセテート樹脂、ポリメタクリレート樹脂、セロハン、セルロイド、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド系フィルムもよい。基板フィルム層31は、プラスチックフィルム及びシート化したものでも良いし、また、絶縁性のゴムをシート化しても良い。
<Substrate film layer, film layer>
As shown in FIG. 2, a
基板フィルム層31は、ある程度の弾性変形量を持たせて電位センサ30の先端を感光ドラム1に直接に当接させるために、ヤング率が0.001〜10GPaである材料がよい。ヤング率は、JIS−Z 1702に基づき、試料幅10mm、試験長50mmの試験片を東洋ボ―ルドウィン社製テンシロンデ20mm/分の引張速度で測定し、同時に強度と伸度を算出して求めた。ヤング率が0.001GPaより小さいと、柔らかすぎて、先端が感光ドラム1にうまく接することができず、ヤング率が10GPaより大きいと、硬すぎて感光ドラム1に傷がつく。電気抵抗率とヤング率とを満たす材料としては、具体的には、ポリエステルフィルムや、ポリイミドが最適である。
The
電位センサ30の薄板状部分の幅L2は、1〜320mmが好ましく、更に好ましくは2〜10mmがよい。幅L2が1mmより小さいと強度的に折れ曲がる可能性があり、幅L2が320mmより長いと、長過ぎて変形が発生して、信号ムラの原因となる。
The width L2 of the thin plate portion of the
電位センサ30の薄板状部分の長さL3は1〜50mmが好ましい。長さL3が1mm未満では信号処理回路への接続が困難になり、感光ドラム1の偏心回転によって電位センサ30の根本部分が感光ドラム1に接触する可能性が出てくる。長さL3が50mmを越えると、全体的に大きいものになって取り付けスペースの確保が困難になり、画像形成装置100内での折れの原因にもなる。
The length L3 of the thin plate portion of the
基板フィルム層31、カバーフィルム35の厚さは、それぞれ5μm〜100μm、好ましくは、15〜50μmが良い。5μmより薄くなると、電位センサ30の薄板状部分の強度が不足して、折れたりして感度のムラがでてしまう。また、50μmより厚くなると電位センサ30の薄板状部分の強度が過剰になって、感光ドラム1に摺擦傷を付けてしまう。
The thickness of the
<薄膜電極層>
薄膜電極層32の材料としては、感光ドラム1の誘導電流をみるために導電性のものが好ましく、電気抵抗率(JIS K−6911、温度20℃)で1×10−6〜2×104Ωcmが良い。更に好ましくは、1×10−6〜2×10−4Ωcmのものがよく、具体的には、銀、銅、金、アルミニウム、タングステン、鉄、スズ、鉛、チタン、白金などが良い。特に好ましいのは電気抵抗率が低い銀が良い。
<Thin film electrode layer>
The material of the thin-
電気抵抗率が1×10−6Ωcmより低い材料は、一般的に手に入れるのが難しく、導電性が良過ぎて他の電気ノイズを拾い易くなる。また、2×104Ωcmより高くなると信号感度が悪くなる。 A material having an electrical resistivity lower than 1 × 10 −6 Ωcm is generally difficult to obtain, and is too conductive to easily pick up other electrical noise. Moreover, when it becomes higher than 2 × 10 4 Ωcm, the signal sensitivity is deteriorated.
薄膜電極層32の厚みとしては0.5〜50μmが良い。0.5μm未満では基板フィルム層31の厚みを薄くしなければならなかったり、また電位センサ30の感度が上がり過ぎて、余分なノイズを拾ったりする。一方、50μmを越えると、電位センサ30の感度が悪くなって画像流れを精度よく検知できなくなる。
The thickness of the thin
薄膜電極層32の断面形状は、基板フィルム層31の内側にそって一部が円弧状あるいはR形状になっているのが良い。更に好ましくは、先端が一部半円状で湾曲された形状で形成されている。この場合、円が一部、半円状になっているのが特徴で、究極には、先端が完全に円状になってしまっても良いが、あまり余分な面積を感光ドラム1に対向させるとノイズ等の影響を受けや易くなって好ましくない。
The cross-sectional shape of the thin-
薄膜電極層32が円筒面の一部である場合、感光ドラム1に対して、当接角度θが変化しても、感光ドラム1と薄膜電極層32との対向距離及び対向面積を一定に保てるので、同じ静電像から得られる信号強度が常に一定である。すなわち、感光ドラム1が偏心回転して当接角度θが変化しても、複数の電位センサ30の当接角度がばらついていても、同じ静電像から得られる信号強度が常に一定である。
When the thin
薄膜電極層32の電極面は、基本的には、半円状に湾曲した円筒面で形成され、円筒面の直径が10μm〜600μmである。10μm未満の場合は、あまりにも感度が良過ぎてノイズを拾い易くピーク値が読み難くなる。また、600μmを越える場合は、電位センサ30の厚みが過剰になって曲げ抵抗が上がって、感光ドラム1に対する適正な接触圧を設定できなくなる。接触圧が高くなり過ぎて、基板フィルム層31の摩耗が急速に進行したり、感光ドラム1に摺擦傷を付けたりする。
The electrode surface of the thin-
これに対して、薄膜電極層32の電極面が平坦な場合、感光ドラム1に対する当接角度θが変化すると、電極面と感光ドラム1との対向距離及び対向面積が大きく変化する。このため、信号強度にムラができ、検出はできるが、ピーク高さの検出精度が低下して、画像流れの判別が難しいものになる。
On the other hand, when the electrode surface of the thin
薄膜電極層32は、基本的に、前述の導電性材料を導電性ペーストに加工して、一般的な印刷技術を用いてパターン形成される。一般的な印刷技術とは、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、グラビア印刷法、グラビア版を用いたリバースロールコーティング等の枚葉印刷技術である。電極パターンの所望の形以外をマスキングし、その上から、全面印刷して、マスキング部を剥す方法、あるいは、全面印刷したあと、マスキングして、エッチング処理で所望の電極パターンを残す方法でも可能である。
The thin
導電性ペーストは、金属粉末がベースとなり、その他に熱硬化性樹脂、アルコキシ基含有変性シリコーン樹脂、キレート形成物質、ならびに、酸素酸またはその部分エステルあるいは部分アミドの主構成成分が加えられている。導電性ペーストには、必要に応じて、また、慣用の範囲内で、溶剤、消泡剤、沈降防止剤、分散剤、カップリング剤、抵抗調整剤などを適宜加えてもよい。 The conductive paste is based on a metal powder, and in addition, a thermosetting resin, an alkoxy group-containing modified silicone resin, a chelate-forming substance, and main components of oxygen acid or a partial ester or partial amide thereof are added. A solvent, an antifoaming agent, an anti-settling agent, a dispersing agent, a coupling agent, a resistance adjusting agent, and the like may be appropriately added to the conductive paste as necessary and within a conventional range.
<第1接着層、第2接着層>
第1接着層34、第2接着層36に用いる接着剤としては、一般的な接着剤が好ましい。具体的な材料としては、塩化ビニル系接着剤、塩化ビニリデン系接着剤、天然ゴム系接着剤、ポリアクリル酸エステル系接着剤、合成ゴム系接着剤、アクリル系接着剤、アクリル/スチレン変性系接着剤が挙げられる。スチレン−ブタジエンゴム系接着剤、イソプレンゴム系接着剤、ネオプレンゴム系接着剤、ネオプレン・フェノール系接着剤、ブタジエンゴム系接着剤、硬化アクリル系接着剤、ポリウレタン系接着剤等も挙げられる。これらを混合して使用することも可能である。第1接着層34、第2接着層36の厚さとしては、それぞれ5〜100μmが好ましい。5μm未満の場合、接着強度が落ちて隙間ができ易く出力ノイズの原因となる。一方、100μmを越える場合には、電位センサ30の薄板状部分の剛性が過剰になって、感光ドラム1に傷を付ける可能性が出てくる。
<First adhesive layer, second adhesive layer>
As the adhesive used for the first
<画像流れ>
図9は画像流れが発生する静電像の説明図、図10は試験静電像の書き込みの説明図、図11は画像流れが発生した画像の説明図である。図12は電位センサの出力と画像流れとの関係の説明図、図13は感光ドラムの空回転による電位センサの出力の回復の説明図である。
<Image flow>
FIG. 9 is an explanatory diagram of an electrostatic image in which image flow occurs, FIG. 10 is an explanatory diagram of writing of a test electrostatic image, and FIG. 11 is an explanatory diagram of an image in which image flow has occurred. FIG. 12 is an explanatory diagram of the relationship between the output of the potential sensor and the image flow, and FIG. 13 is an explanatory diagram of recovery of the output of the potential sensor due to idling of the photosensitive drum.
図1に示すように、帯電装置2及び転写装置5は、電源D3から電圧を印加されたワイヤ電極2b、5bの周囲で、コロナ放電に伴って多様な窒素酸化物NOXやオゾン化合物X−O3と言った放電生成物を発生する。画像形成時に帯電装置2及び転写装置5で発生した放電生成物の一部は、感光ドラム1の表面に一様に付着して堆積する。発生した放電生成物の別の一部は、常温で昇華する固体物質としてシールドケース2a、5aの内壁面に堆積している。その後、画像形成装置100が停止すると、シールドケース2a、5aの内壁面から昇華した放電生成物が感光ドラム1のそれぞれの対向面に集中的に凝固する。
As shown in FIG. 1, the charging
放電生成物の感光ドラム1への堆積は、画像形成装置100の停止期間を通じても全体的に徐々に進行する。放電生成物が堆積すると、感光ドラム1の表面の親水性が高まって空気中の水分を吸着するため、画像形成装置100における画像形成時間の累積に伴って感光ドラム1の表面抵抗は低下し易くなる。また、停止中に帯電装置2及び転写装置5に対向していた感光ドラム1の領域では、起動直後での表面抵抗の低下が特に著しくなる。
Accumulation of the discharge product on the photosensitive drum 1 gradually proceeds as a whole throughout the stop period of the
また、堆積した放電生成物は、感光ドラム1の削れ量が従来程度ならば画像形成装置100が起動された際の通常の前回転動作でも即座に削り取られる傾向が強く、画像流れには至り難い。しかし、感光ドラム1のように、削れ量が従来の10分の1以下になると、クリーニングブレード6bの摺擦によって放電生成物が削り取られ難くなり、画像流れが発生し易くなる。
Further, if the amount of scraping of the photosensitive drum 1 is about the conventional level, the accumulated discharge products tend to be scraped off immediately even during a normal pre-rotation operation when the
なお、帯電ローラを用いた帯電装置の場合、帯電ローラに高電圧の交流電圧が印加されて常時放電を伴った帯電が行われるため、画像形成期間を通じて感光ドラム1の表面に放電生成物が一様に堆積される。磁気ブラシ帯電器を用いた注入帯電方式の帯電装置でも、画像形成を通じて感光ドラム1の表面が放電に晒されて放電生成物を堆積させることが確認されている。このため、帯電方式はコロナ帯電器を用いる方式には限定されない。 In the case of a charging device using a charging roller, since a high alternating voltage is applied to the charging roller and charging is always performed with a discharge, a discharge product remains on the surface of the photosensitive drum 1 throughout the image forming period. It is deposited like this. It has been confirmed that, even in an injection charging system charging device using a magnetic brush charger, the surface of the photosensitive drum 1 is exposed to discharge through image formation to deposit discharge products. For this reason, the charging method is not limited to a method using a corona charger.
図9に示すように、暗部電位VDに帯電した感光ドラム1を露光して試験静電像1sを書き込んだとき、露光された直後は、露光された部分だけ電位が明部電位VLに低下して電位分布のエッジの傾きは急峻である。しかし、感光ドラム1の表面抵抗が低下していると、露光されてから現像までに感光ドラム1の表面で電荷が移動して、試験静電像1sの電位分布のエッジが崩れて傾きが緩くなり、電位のピーク値も低下する。その結果、現像装置で直流電圧Vdcを用いて現像された画像の線幅W2は、感光ドラム1の表面抵抗が低下していない場合の線幅W1よりも狭くなる。直流電圧Vdcと電位分布のピークとの電位差H2は、感光ドラム1の表面抵抗が低下していない場合の電位差H1よりも低くなり、トナーの付着量が減少して画像濃度が低下する。
As shown in FIG. 9, when the photosensitive drum 1 charged to the dark portion potential VD is exposed and the test
感光ドラム1の表面が低温の起動時、又は高湿度環境下には、放電生成物が雰囲気中の水分を吸着して、感光ドラム1の表面抵抗を低下させる傾向が高まる。このため、試験静電像1sのエッジを挟んで明部電位VLと暗部電位VDとが漏電して所望のエッジの傾きを持った状態で試験静電像1sを現像できなくなる。
When the surface of the photosensitive drum 1 is started at a low temperature or in a high humidity environment, the discharge product tends to adsorb moisture in the atmosphere and reduce the surface resistance of the photosensitive drum 1. For this reason, the test
暗部電位VDと明部電位VLとが漏電して試験静電像1sのエッジが崩れると、試験静電像1sの電位分布のエッジの傾きが緩くなるので、電位センサ30が出力する正負のピーク電圧は低くなる。
When the dark part potential VD and the bright part potential VL leak and the edge of the test
試験静電像1sの電位分布が理想的な矩形に近い形状からガウス分布的な形状へと変化する。この際、実際に感光ドラム1上にトナー像が現像されるのに重要である因子は、現像で用いる直流電圧Vdcの値から明部電位VL間のコントラスト電位Vcontの大きさと、直流電圧Vdcを横切っている静電像幅W1である。そして、コントラスト電位Vcontが小さいと静電像の深さが浅くなってしまうために画像濃度が低下し、静電像の幅W1が小さくなると出力される線幅が狭くなってしまう。この結果、感光ドラム1上及び出力画像上ではドットの再現性が悪化し易くなり、画像濃度の低下及び線幅の減少が発生して滲みやかすれの生じた画像流れが発生する。
The potential distribution of the test
図1に示すように、10万枚の通紙画像試験を行って画像流れを発生し易くした感光ドラム1を用いて、高温高湿環境(HH:30℃80%RH)下で画像流れを発生させる実験を行った。 As shown in FIG. 1, using a photosensitive drum 1 that has been subjected to a 100,000 sheet passing image test to easily generate an image flow, the image flow is performed under a high temperature and high humidity environment (HH: 30 ° C., 80% RH). Experiments were performed.
図10に示すように、画像流れを発生し易くした感光ドラム1を用いて主走査方向の試験静電像(線幅2ドット80μm)1sの画像を40本、A4サイズ横送りの普通紙に1枚間欠で1万枚を連続画像形成した。この時点では、画像形成の停止期間を挟んでいないため、画像流れは発生しなかった。
As shown in FIG. 10, using the photosensitive drum 1 that facilitates the generation of image flow, 40 test electrostatic images (
この感光ドラム1を一晩放置して、翌朝一番で同様の画像の画像形成を行った。すると、画像流れが発生して、図11に示すように、線画像の一部が白く薄くなった。 The photosensitive drum 1 was left overnight and the same image was formed the first morning. Then, an image flow occurred, and a part of the line image became white and thin as shown in FIG.
図1に示すように、感光ドラム1に試験静電像1sを形成して画像出力をさせるとともに、電位センサ30を用いて試験静電像1sの電位分布を測定した。温度湿度、感光ドラム1、停止時間、停止環境等を異ならせて、程度の異なる画像流れを意図的に発生させ、帯電センサ30の出力信号のピーク値との相関を調べた。
As shown in FIG. 1, a test
図12に示すように、画像流れレベルの異なる各条件にて、試験静電像1sを電位センサ30で検知して出力信号を記録し、続けて線幅100μmの文字画像を画像形成した。これにより、レベルの異なる画像流れが文字画像に再現され、画像流れのレベルに応じた試験静電像1sの検出信号が採取された。図中の変化率は、予め測定しておいた新品の感光ドラム1での出力信号の信号レベル120mVを基準信号とし、それぞれの条件下で、基準信号から何%、ピーク電圧が変化したかを数値で示した。
As shown in FIG. 12, the test
その結果、形成された画像の画像流れの程度と採取した出力信号のピーク電圧との間には、高い相関性が確認された。また、目視状態で文字画像の画像流れが確認できる場合、予め測定しておいた新品の感光ドラム1での出力信号に対して、ピーク電圧が15%低下していることが確認された。これにより、電位センサ30を用いて試験静電像1sの検出信号のピーク電圧を測定することで、画像流れの発生を十分に予測できることが確認された。
As a result, a high correlation was confirmed between the degree of image flow of the formed image and the peak voltage of the collected output signal. Further, when the image flow of the character image can be confirmed visually, it was confirmed that the peak voltage was reduced by 15% with respect to the output signal from the new photosensitive drum 1 measured in advance. Thus, it was confirmed that the occurrence of image flow can be sufficiently predicted by measuring the peak voltage of the detection signal of the test
図12に示すように、ピーク電圧の大きさによって画像流れの状態が正確に見積もられ、実際の文字画像のボケ具合も判断される。ピーク電圧の大きさによって、画像形成した場合に画像流れが発生するか否かを正確に判断できる。 As shown in FIG. 12, the state of image flow is accurately estimated based on the magnitude of the peak voltage, and the actual character image blur is also determined. Depending on the magnitude of the peak voltage, it is possible to accurately determine whether or not image flow occurs when an image is formed.
図5に示すように、制御部110は、信号処理回路120を通じて電位センサ30の出力を取り込む。電位センサ30が出力する正負のピーク電圧は、試験静電像1sの電位分布のエッジの傾きに対応している。制御部110は、感光ドラム1が新品状態のときに低温低湿(LL)環境で測定した基準値に対して、測定したピーク電圧を比較する。
As shown in FIG. 5, the
このとき、試験静電像1sの線幅W1は、20〜2000μmが好ましく、40μm〜1000μmがさらに好ましい。この範囲であれば、画像流れの判断を静電像で精度良く判断できる。
At this time, the line width W1 of the test
図1に示すように、画像流れは、画像形成装置100の停止後に長時間放置された後に発生し易く、画像形成装置100の連続動作中は発生し難い。画像流れの原因の1つである放電生成物は、画像形成装置100の運転中においてはクリーニング装置6のクリーニングブレード6bの摺擦によって掻き取られ続けているからである。
As shown in FIG. 1, the image flow is likely to occur after being left for a long time after the
また、画像流れの直接的原因である感光ドラム1への水分吸着に関しては、画像形成中は、定着装置8の放射熱やクリーニングブレード6bの摩擦熱が感光ドラム1の表面温度を高く維持している。画像形成中は、感光ドラム1の表面が温度差によって周囲よりも乾燥方向となり、水分の吸着が阻止されている。しかし、画像形成装置100の停止後、ある程度時間が経過すると、周囲と同一温度に低下するため、感光ドラム1の表面は、放電生成物が吸湿性、親水性を高めた分だけ、周囲よりも水分を吸着し易くなってしまう。
Further, regarding moisture adsorption to the photosensitive drum 1 which is a direct cause of image flow, the radiant heat of the fixing device 8 and the frictional heat of the
従って、画像形成を待機させて感光ドラム1を回転し続けていれば、クリーニングブレード6bの摩擦だけでも、画像流れが発生しないレベルまで感光ドラム1の表面抵抗を回復できる。このとき、定着装置8を作動させて感光ドラム1が加温されていれば、表面抵抗を回復させるために感光ドラム1を回転させる時間が短くて済む。
Therefore, if the photosensitive drum 1 is kept rotating while waiting for image formation, the surface resistance of the photosensitive drum 1 can be recovered to a level at which no image flow occurs even with the friction of the
図13に示すように、高温高湿環境(HH:30℃80%RH)、常温常湿環境(MM:23℃50%RH)、常温低湿環境(ML:23℃5%RH)にて感光ドラム1を回転させて表面抵抗を回復させる実験を行った。 As shown in FIG. 13, it is exposed in a high temperature and high humidity environment (HH: 30 ° C., 80% RH), a normal temperature and normal humidity environment (MM: 23 ° C., 50% RH), and a normal temperature, low humidity environment (ML: 23 ° C., 5% RH). An experiment was conducted in which the drum 1 was rotated to recover the surface resistance.
図1に示すように、定着装置8及び現像装置4をOFFし、帯電装置2及び転写装置5をONした状態で、放電生成物を堆積させた感光ドラム1を回転させ、10秒ごとに試験静電像1sを形成して電位センサ30でピーク出力を測定した。
As shown in FIG. 1, in a state where the fixing device 8 and the developing device 4 are turned off, and the
図13に示すように、高温高湿環境(HH:30℃80%RH)の場合、70秒の空回転で試験静電像1sの検出信号のピーク電圧は、基準値の85%まで回復した。
As shown in FIG. 13, in a high-temperature and high-humidity environment (HH: 30 ° C., 80% RH), the peak voltage of the detection signal of the test
常温常湿環境(MM:23℃50%RH)の場合、20秒の空回転で試験静電像1sの検出信号のピーク電圧は、基準値の85%まで回復した。
In a room temperature and normal humidity environment (MM: 23 ° C., 50% RH), the peak voltage of the detection signal of the test
一方、常温低湿環境(ML:23℃5%RH)の場合、感光ドラム1が吸着すべき水分が周囲に無いため、試験静電像1sの検出信号のピーク電圧は、最初から基準値の85%以上あった。このため、表面抵抗を回復させるための空回転は不要である。
On the other hand, in a normal temperature and low humidity environment (ML: 23 ° C., 5% RH), there is no moisture to be adsorbed by the photosensitive drum 1, so the peak voltage of the detection signal of the test
画像流れは、画像形成装置100の放置直後に発生し易く、画像形成装置100の連続動作中は発生しにくい。よって、画像流れ対策としては、画像形成装置100の起動時の起動時前回転や、スリープモード待機後の再始動における画像形成前・前回転において集中して実行する方法が効果的である。
Image flow is likely to occur immediately after the
<実施例1>
図14は実施例1の制御のフローチャートである。
<Example 1>
FIG. 14 is a flowchart of control according to the first embodiment.
図6に示すように、まず、以下の条件で静電センサ30を製作した。
基板フィルム層31、カバーフィルム35:東レ製のルミラー(商標):PETフィルム、厚み25μm、幅2.5mm、長さ45mm、ヤング率2.7GPa、抵抗率1×1015Ω・cm
薄膜電極層32:シントーケミトロン製の銀ペースト:K−3424、抵抗1.59×10−6Ωcm
検知電極部32a:幅212μm、長さ2mm、厚さ10μm。
接続配線部32b:幅0.5mm
第1接着層34、第2接着層36:東洋インキ製造製のオリバイン(商標)、アクリル系粘着剤、厚さ20μm
図6の(a)に示すように、PETフィルムの基板フィルム層31に銀ペーストをスクリーン印刷して図7の(a)に示すL字パターンの検知電極部32a及び接続配線部32bを薄膜形成した。
図6の(b)に示すように、その上から第1接着層34の接着剤として、アクリル系粘着剤を厚み20μmとなるようにバーコーターで塗布、乾燥した。
図6の(c)に示すように、その上から上記PETフィルムを貼り付けた。
図6の(d)に示すように、さらにその上から、第2接着層36として上記接着剤を厚み20μmとなるようにバーコーターで塗布、乾燥した。
図6の(e)に示すように、それを長さ方向の一端側から20mmのところで折り曲げて先端に湾曲面を形成して完全に貼り付けた。
As shown in FIG. 6, first, the
Thin film electrode layer 32: Silver paste made by Shinto Chemitron: K-3424, resistance 1.59 × 10 −6 Ωcm
First
As shown in FIG. 6 (a), a silver paste is screen-printed on the
As shown in FIG. 6B, an acrylic pressure-sensitive adhesive was applied as a first
As shown in FIG. 6 (c), the PET film was pasted from above.
As shown in FIG. 6 (d), from above, the adhesive was applied as a second adhesive layer 36 with a bar coater to a thickness of 20 μm and dried.
As shown in FIG. 6 (e), it was bent at a distance of 20 mm from one end side in the length direction to form a curved surface at the tip, and was completely attached.
図5に示すように、このようにして製作した電位センサ30を感光ドラム1に対して所定角度の当接角度15度、加圧力0.1g/mmとなるように取り付けた。電位センサ30に信号処理回路120を接続し、出力信号のピーク値をA/D変換して制御部110に取り込ませ、感光ドラム1における画像流れのレベルを判断させた。制御部110は、この判断結果により画像流れが回復したと判断したら、駆動モータ1Mを制御して、感光ドラム1の回転を停止させて画像形成を許可する。
As shown in FIG. 5, the
実施例1では、上述したように、検出信号における基準値に比較して15%のピーク高さの低下が画像流れ対策を実行するか否かの閾値としている。 In the first embodiment, as described above, a reduction in the peak height of 15% compared to the reference value in the detection signal is used as a threshold value for determining whether or not to take image flow countermeasures.
図5を参照して図14に示すように、制御部110は、画像形成装置100の起動時及び画像形成ジョブの受信時に、駆動モータ1Mを制御して感光ドラム1を前回転させる(S11)。
As shown in FIG. 14 with reference to FIG. 5, the
制御部110は、感光ドラム1から離間させていた電位センサ30を感光ドラム1に当接させる(S12)。
The
制御部110は、感光ドラム1の全周に等間隔で定めた10個の角度範囲に試験静電像1sを4本づつ合計40本書き込む(S13)。試験静電像1sは二値モード、すなわち255/255濃度階調で最大書き込み幅の連続露光を3回繰り返して書き込まれる。これと並行して、書き込んだ試験静電像1sを直ちに静電センサ30で検出させる(S13)。信号処理回路120から取り込んだピーク高さは、4本分ごとに平均され、感光ドラム1の10個の角度範囲と図2に示す10個の電位センサ30の番号とに対応させて制御部110の記録装置に保持される(S13)。
The
制御部110は、感光ドラム1の一周40本の試験静電像1sから、10個の電位センサ30を用いて、それぞれ軸方向の位置をずらせて10個のピーク高さデータを取り込む。そして、10本×10角度領域のピーク高さデータに基づいて、感光ドラム1全表面における試験静電像1sの検出信号のピーク高さマップを作成する。そして、全表面のピーク高さマップに基づいてピーク高さが最も低い領域のピーク高さを抽出する(S14)。
The
制御部110は、基準値の85%以上のピーク高さが検出された時点で(S15のYES)、画像流れ対策は必要ないと判断して前回転を停止させ(S17、続いて、画像形成許可信号を出す(S18)。
When the peak height of 85% or more of the reference value is detected (YES in S15), the
図2に示すように、実施例1では、画像流れを定量化して確認するため、画像形成前に感光ドラム1が回転している間に、感光ドラム1の長手方向の試験画像1sを円周長さ1周分の複数位置に合計40本書き込む。試験静電像1sは、書き込み解像度600dpi(ビームスポット径:42.3μm)の3倍程度であるおよそ127μmの幅を持つ。試験静電像1sは、円周長さ1周分を等しく分割した10個の角度領域において、副走査方向(感光ドラム周方向)に近接して等間隔で4本ずつ複数形成して、それぞれ書き込まれる。このときの試験静電像1sの深さは一定になるようにする。
As shown in FIG. 2, in Example 1, in order to quantify and confirm the image flow, the
感光ドラム1の長手方向に10ヶ所等間隔に設置した電位センサ30でそれぞれの試験静電像1sに対応する電位分布の信号強度を読み取る。
The signal intensity of the potential distribution corresponding to each test
ここで、便宜上、制御部110に送られた時系列及び各位置のデータを指定するために、感光ドラム1の起動或いは再起動(スリープ時)から何周目に描かれたかをxとする。感光ドラム1の一周における何個目の角度領域かをy(1、2、3、4、5、6、7、8、9、0)とする。感光ドラム1の長手方向のどの位置で電位分布を測定したかをzで表す。これにより、ピーク値の各データをLxyzと表現し、例えば、前回転中1周目の3個目の角度領域における感光ドラム1の長手方向の背面側から数えて5番目のピーク値のデータはL135と表現する。
Here, for the sake of convenience, in order to designate the time series and the data of each position sent to the
また、基準値として、前もって制御部110に記憶させている初期状態(初期なので放電生成物の影響を受けておらず流れていない状態)の感光ドラムでのピーク値のレベルをLR0*zと定義する。ここで*は、初期状態の感光ドラム1における一周分のピーク値の平均値を使用する。流れていないため、レベル差ほとんど無いので、平均値を用いて代表値とする。zは、電位センサ30の特性差を補償するため各位置の初期データを使用する。
Also, as a reference value, the level of the peak value on the photosensitive drum in the initial state (the state that is not affected by the discharge product and does not flow) stored in advance in the
そして、LR0*zに対してLxyzを、下記の計算式を用いて比べる。
(1−Lxyz/LR0*z)×100%
Then, Lxyz is compared with LR0 * z using the following calculation formula.
(1-Lxyz / LR0 * z) × 100%
この式は、初期状態からどのぐらい試験静電像1sの電位分布が崩れているかを示しており、現在の状態が初期状態と変わらなければ、Lxyz=LR0*zで0%となる。そして、試験静電像1sの電位分布が崩れるに従って値が増える。
This equation shows how much the potential distribution of the test
次に、感光ドラム1の10回転毎に、すべてのピーク値Lxyzの中の最悪値を導出し、電位分布最悪値として処理する。そして、電位分布最悪値が、15%以上の信号強度変化が認められた場合は画像流れが目視可能なレベルとして画像形成を許可しないで、感光ドラム1の回転を継続する。 Next, every 10 rotations of the photosensitive drum 1, the worst value among all the peak values Lxyz is derived and processed as the worst value of the potential distribution. If a change in signal intensity with a worst value of potential distribution of 15% or more is recognized, the rotation of the photosensitive drum 1 is continued without permitting image formation at a level where the image flow is visible.
一方、15%より小さくなったら、画像流れ対策は必要ないと判断して感光ドラム1の回転を停止させ、続いて、画像形成許可信号を出す。 On the other hand, if the ratio is smaller than 15%, it is determined that no countermeasure against image flow is necessary, the rotation of the photosensitive drum 1 is stopped, and then an image formation permission signal is output.
実施例1の制御によれば、画像流れを静電像で信号化するので、安定的に精度よく検知でき、現像の要因や感光ドラム1の消耗劣化においても十分に対応できるため、画像流れを精度良く回避できる。さらには、ユーザーの起動時の待ち時間の短縮に関してその性能を向上させることができる。 According to the control of the first embodiment, the image flow is converted into an electrostatic image, so that it can be detected stably and accurately, and it is possible to sufficiently cope with the development factor and the deterioration of the photosensitive drum 1 so that the image flow is reduced. It can be avoided with high accuracy. Furthermore, the performance can be improved with respect to shortening the waiting time when the user starts.
<実施例2>
図15は実施例2の制御のフローチャートである。実施例2は、実施例1と同様な構成と共通する制御を含む。従って、図15中、実施例1と共通する構成には共通の符号を付して重複する説明を省略する。
<Example 2>
FIG. 15 is a flowchart of control according to the second embodiment. The second embodiment includes the same configuration as the first embodiment and common control. Therefore, in FIG. 15, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
実施例2では、画像流れ対策としての前回転が画像形成装置100の動作環境・状態によっては殆ど必要ないかまったく必要ない場合が存在することを鑑みて、画像形成許可信号を早く出し過ぎないようにしている。画像流れ対策以外で画像形成を待機させる要因があれば、その要因による待機の必要性が解消されるまで、画像流れ対策が完了しても画像形成許可信号を出さないため、他の許可信号に係る律速要因を判断するプロセスを追加している。
In the second embodiment, in consideration of the fact that there is a case where the pre-rotation as a measure against the image flow is hardly necessary or not necessary depending on the operating environment / state of the
図13は、律速例として、画像形成装置が置かれる環境(温度湿度条件)ごとに画像形成装置の起動時の前回転時間(感光体空回転時間)と基準値に対するピーク値の低下率をグラフ化したものである。感光ドラム1の周速度(プロセススピード)は230mm/secであるため、2.44回転/secで換算すると、感光ドラム1の回転時間と回転数とを相互に換算可能である。 FIG. 13 is a graph showing, as an example of rate limiting, the pre-rotation time (photoconductor idle rotation time) at the start-up of the image forming apparatus and the reduction rate of the peak value with respect to the reference value for each environment (temperature and humidity condition) where the image forming apparatus is placed. It has become. Since the peripheral speed (process speed) of the photosensitive drum 1 is 230 mm / sec, the rotation time and the rotation speed of the photosensitive drum 1 can be converted to each other when converted at 2.44 rotations / sec.
高温高湿(HH:30℃80%RH)で1万枚を画像出力した後、同環境で画像形成装置を1週間放置することで、放電生成物を感光ドラム1上に付着させた。 After outputting 10,000 images at high temperature and high humidity (HH: 30 ° C., 80% RH), the image forming apparatus was allowed to stand for 1 week in the same environment, whereby the discharge product was adhered onto the photosensitive drum 1.
その上で、実験直前に、高温高湿(HH:30℃80%RH)、常温常湿(MM:23℃50%RH)、常温低湿(ML:23℃5%RH)に画像形成装置を移動させて実験を行った。 In addition, immediately before the experiment, the image forming apparatus was set to high temperature and high humidity (HH: 30 ° C. 80% RH), normal temperature and normal humidity (MM: 23 ° C. 50% RH), and normal temperature and low humidity (ML: 23 ° C. 5% RH). The experiment was carried out by moving.
その結果、高温高湿では70秒、常温常湿では20秒が画像流れ対策の前回転に必要であることが確認されたが、常温低湿では、ピーク値の低下率が15%以上になることが無いため、最初から画像流れが見た目には気にならない。つまり、画像流れ対策の前回転は0秒で済んでしまう。 As a result, it was confirmed that 70 seconds at high temperature and high humidity and 20 seconds at normal temperature and normal humidity were necessary for the pre-rotation for image flow countermeasures. Because there is no, I do not care about the appearance of the image flow from the beginning. That is, the pre-rotation for image flow countermeasure is 0 seconds.
このように、画像形成装置が置かれる環境(温度湿度条件)の違いにより、画像流れのレベルとその回復にかかる時間は大きく異なる。なた、画像流れは画像形成装置の置かれる環境の他に、停止時間、前回の画像形成における画像の画像比率、感光ドラム1の削れ量等の様々な条件で表面抵抗の回復時間が異なる。 As described above, the level of the image flow and the time required for the recovery greatly differ depending on the environment (temperature and humidity conditions) in which the image forming apparatus is placed. In addition to the environment in which the image forming apparatus is placed, the image flow differs in the recovery time of the surface resistance depending on various conditions such as the stop time, the image ratio of the image in the previous image formation, and the amount of abrasion of the photosensitive drum 1.
一方で、画像形成許可信号を出すために確認しなければならない要素としては、他に、定着温度調整等に代表される要素が存在する。実施例2では、定着ニップ温調をおこなう定着サーミスタが180℃になる時間を管理して定着性を確保しているが、その必要時間は、環境にもよるが大体30±10秒である。 On the other hand, other elements that must be confirmed in order to issue an image formation permission signal include elements represented by fixing temperature adjustment and the like. In the second embodiment, the fixing thermistor for adjusting the fixing nip temperature is controlled for the time at which the fixing thermistor reaches 180 ° C. to secure the fixing property.
ここで、上記の画像流れ要素と定着性要素とを比較する例として、例えば、図13の比較では高温高湿の条件以外では、画像流れ要素が画像形成許可信号を出すための律速要因になっていないことがわかる。 Here, as an example of comparing the above-described image flow element and the fixing element, for example, in the comparison of FIG. You can see that it is not.
ただし、画像流れ要素に基づく画像形成の待機は、場合によっては30秒を超えて、ユーザーにとっては不快に感じるような非常に長い時間となる場合がある。そこで、これを必要最低限に抑えるため、実施例2では、少なくとも静電像の電位分布の微分値を用いて、画像流れが回復しているか否かを確認するプロセスを入れている。 However, the waiting for image formation based on the image flow element may exceed 30 seconds in some cases, and may be a very long time that makes the user feel uncomfortable. Therefore, in order to suppress this to the minimum necessary level, the second embodiment includes a process for confirming whether or not the image flow has been recovered using at least the differential value of the potential distribution of the electrostatic image.
図15に示すように、実施例2では、試験静電像の電位分布の微分値による画像流れ回復の確認は少なくとも入れるが、その他に、定着性確認に代表されるような画像形成許可信号を出すまでの前回転以外の時間律速を確認する。ここでは、定着温度確認のプロセス(S21、S22)を加えてある。 As shown in FIG. 15, in the second embodiment, at least confirmation of recovery of the image flow based on the differential value of the potential distribution of the test electrostatic image is entered, but in addition, an image formation permission signal as typified by confirmation of fixability is provided. Check the time-determining time other than the pre-rotation until it comes out. Here, a fixing temperature confirmation process (S21, S22) is added.
又、当然、画像形成許可信号をだすための律速要因は画像流れ要素、定着温度要素に限定されるものではなく、複数その他の要素の確認を行ってもよい。 Naturally, the rate-limiting factor for giving the image formation permission signal is not limited to the image flow element and the fixing temperature element, and a plurality of other elements may be confirmed.
以上説明したように、本実施例においては、すくなくとも、画像流れを静電像で信号化して評価するプロセスをとるため、安定的に精度よく画像流れを回避できる。現像部の要因や感光体の耐久変化においても十分に対応でき、さらには、定着性などの画像形成における各種性能を補償しながら、ユーザーの起動時の待ち時間を必要最低限に抑制できる。 As described above, in this embodiment, since at least the image flow is converted into an electrostatic image and evaluated, the image flow can be avoided stably and accurately. It is possible to sufficiently cope with the factors of the developing unit and changes in the durability of the photosensitive member, and further, it is possible to suppress the waiting time at the start of the user to the minimum necessary while compensating for various performances in image formation such as fixability.
1 感光ドラム
2 帯電装置
3 露光装置
4 現像装置
5 転写装置
6 クリーニング装置
8 定着装置
30 電位センサ
31 基板フィルム層
32 薄膜電極層
32a 検知電極部
32b 接続配線部
33 中心層
34 第1接着層
35 フィルム層
36 第2接着層
100 画像形成装置
110 制御部
120 信号処理回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
前記感光体に形成された所定の静電像の電位分布を検出する検出手段と、前記検出手段の出力に応じて前記モードの実行を制御する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。 A photosensitive member; a charging unit that charges the photosensitive member; an exposure unit that exposes the photosensitive member charged by the charging unit; a developing unit that develops an electrostatic image formed on the photosensitive member with toner; And an image forming apparatus capable of executing a mode in which the photoconductor is refreshed by the cleaning unit by rotating the photoconductor during non-image formation. ,
Image forming comprising: detecting means for detecting a potential distribution of a predetermined electrostatic image formed on the photosensitive member; and control means for controlling execution of the mode in accordance with an output of the detecting means. apparatus.
前記制御手段は前記電位の傾きが所定の傾きよりも緩くなっているとき前記モードを実行させることを特徴とする請求項1の画像形成装置。 The detection means is configured to detect an inclination of a potential from at least a dark portion potential to a bright portion potential among predetermined electrostatic images formed on the photoconductor,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit causes the mode to be executed when the gradient of the potential is less than a predetermined gradient.
前記制御手段は前記電位の傾きが所定の傾きよりも緩くなっているときほど前記モードの実行時間を長くすることを特徴とする請求項1又は2の画像形成装置。 The detection means is configured to detect an inclination of a potential from at least a dark portion potential to a bright portion potential among predetermined electrostatic images formed on the photoconductor,
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit lengthens the execution time of the mode as the gradient of the potential becomes gentler than a predetermined gradient.
前記制御手段は前記電位の傾きが所定の傾きよりも緩くなっているとき前記モードを実行させることを特徴とする請求項1の画像形成装置。 The detection means is configured to detect an inclination of a potential from at least a light portion potential to a dark portion potential in a predetermined electrostatic image formed on the photoconductor,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit causes the mode to be executed when the gradient of the potential is less than a predetermined gradient.
前記制御手段は前記電位の傾きが所定の傾きよりも緩くなっているときほど前記モードの実行時間を長くすることを特徴とする請求項1又は4の画像形成装置。 The detection means is configured to detect an inclination of a potential from at least a light portion potential to a dark portion potential in a predetermined electrostatic image formed on the photoconductor,
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit lengthens the execution time of the mode as the gradient of the potential becomes gentler than a predetermined gradient.
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