JP2010160291A - Image forming apparatus, control method, control program, and recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式の画像形成に用いられる感光体表面を均一に帯電させる帯電装置において、ノコ歯に付着した汚染物質をクリーニング部材で清掃するクリーニング機構を有する画像形成装置およびその制御方法、制御プログラム、ならびに記録媒体に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus having a cleaning mechanism for cleaning contaminants adhering to a saw tooth with a cleaning member in a charging device for uniformly charging the surface of a photoreceptor used for electrophotographic image formation, and a control method therefor, The present invention relates to a control program and a recording medium.
電子写真方式の画像形成装置には、感光体の表面を均一に帯電させる帯電装置が搭載される。帯電装置として、たとえば感光体の表面に接触しない非接触帯電装置があり、非接触の帯電装置は、高圧電源が印加された電極からの放電により感光体表面を帯電させる。 An electrophotographic image forming apparatus is equipped with a charging device that uniformly charges the surface of the photoreceptor. As a charging device, for example, there is a non-contact charging device that does not contact the surface of the photoconductor, and the non-contact charging device charges the surface of the photoconductor by discharging from an electrode to which a high voltage power source is applied.
非接触帯電装置としては、たとえばノコ歯電極、グリッド電極およびシールドケースで構成されるスコロトロン帯電装置がある。この帯電装置で感光体表面を帯電させる方式において、感光体のライフを通じて所定の電位を得るため、ノコ歯に対して高めの帯電電流を印加し、感光体に含まれる感光層の膜減り量に応じてグリッド電極に印加するグリッドバイアスを上げることによって、感光体表面の帯電電位を一定となるように制御している。オゾンおよび窒素酸化物はノコ歯に印加する帯電電流値が大きいほど多く発生するので、ノコ歯に対して高めの帯電電流を印加する前記の制御方法では、オゾンおよび窒素酸化物の発生が多くなり、感光体およびグリッド電極にダメージを与え、ノコ歯電極の劣化を加速させていた。 As the non-contact charging device, for example, there is a scorotron charging device including a sawtooth electrode, a grid electrode, and a shield case. In this method of charging the surface of the photoconductor with this charging device, in order to obtain a predetermined potential throughout the life of the photoconductor, a higher charging current is applied to the saw-tooth so that the film thickness of the photosensitive layer included in the photoconductor is reduced. Accordingly, by increasing the grid bias applied to the grid electrode, the charging potential on the surface of the photoreceptor is controlled to be constant. Ozone and nitrogen oxides are generated more as the charging current value applied to the sawtooth is larger. Therefore, in the above control method in which a higher charging current is applied to the sawtooth, ozone and nitrogen oxide are generated more. The photosensitive member and the grid electrode were damaged, and the deterioration of the sawtooth electrode was accelerated.
またノコ歯電極を用いる場合の課題として、高圧電界が発生しているノコ歯先端部において画像形成装置内に浮遊しているトナー、シリカ、塵が吸着し易い。これらが吸着したまま放置すると適正な放電が行われず、いわゆる放電不良が発生する。この放電不良によって、感光体が均一に帯電されないので画像不良が生じる。近年では特にトナーの外添剤であるシリカに添加されている疎水化処理剤であるHMDS(ヘキサメチルジシラン)が定着工程で加熱されてTMS(トリメチルシラノール)の揮発ガスが発生し、これがノコ歯の先端に付着して堆積することによって放電不良が顕著化することが大きな問題となっている。 As a problem when using a sawtooth electrode, toner, silica, and dust floating in the image forming apparatus are likely to be adsorbed at the tip of the sawtooth where a high-voltage electric field is generated. If these are left adsorbed, proper discharge is not performed, and so-called discharge failure occurs. Due to this discharge failure, the photoreceptor is not uniformly charged, and image defects occur. In recent years, HMDS (hexamethyldisilane), which is a hydrophobizing agent added to silica, which is an external additive for toner, is heated in the fixing process to generate TMS (trimethylsilanol) volatile gas, which is sawtooth. It becomes a big problem that defective discharge becomes conspicuous by adhering to and depositing on the tip of the metal.
しかしながら、HMDSはトナーの高温高湿環境における帯電性低下を防ぐ目的で使用されており、容易に使用を中止することはできないため、たとえばノコ歯先端を定期的にクリーニングゴムローラでクリーニングすることで対応している。 However, HMDS is used for the purpose of preventing electrification deterioration of the toner in a high temperature and high humidity environment, and it cannot be easily stopped. For example, it can be handled by periodically cleaning the tip of the saw tooth with a cleaning rubber roller. is doing.
特許文献1には、清掃部による帯電部の清掃が終了した後であって、画像を形成するための帯電処理を行う前に、画像を形成する時の電流よりも大きな電流をワイヤに供給する画像形成装置が開示されている。特許文献1によれば、帯電部の清掃直後に生じる放電ムラを防止することができる。
In
また、特許文献2には、帯電器の清掃作業が完了した後、帯電電流値を検出して帯電器の汚れをチェックし、帯電電流値が所定値以下である場合に再度帯電器の清掃作業をユーザーに促す画像形成装置が開示されている。特許文献2によれば、帯電器を構成するコロナワイヤの清掃作業を行った直後に帯電異常が再発することを未然に防止し、画像品質を良好に維持することができる。
Further, in
しかしながら、特許文献1および特許文献2に開示の画像形成装置は、清掃による放電ムラは解消できても、感光体のライフを通じて感光体表面の帯電電位を所定の電位に維持し、またノコ歯に電流を印加することによって発生するオゾンおよび窒素酸化物の問題を解消する有効な手段にはなっていない。
However, the image forming apparatuses disclosed in
本発明の目的は、ノコ歯の放電むら防止および感光体表面の帯電電位の安定化と併せてオゾンや窒素酸化物の発生を抑制し、長期間に渡って高品位の画像を安定して形成することができる画像形成装置およびその制御方法、制御プログラムならびに記録媒体を提供することである。 The object of the present invention is to prevent uneven discharge of saw teeth and stabilize the charged potential of the surface of the photoreceptor, and suppress the generation of ozone and nitrogen oxides, and stably form high-quality images over a long period of time. An image forming apparatus that can perform the control, a control method thereof, a control program, and a recording medium are provided.
本発明は、円柱状の基体とその基体表面に形成される感光層とを含む像担持体と、
像担持体表面の帯電電位を検出する電位検出手段と、
複数のノコ歯が一方向に配列した針電極と、
ノコ歯に電流を印加し、像担持体に対して放電させる電流印加手段と、
針電極と像担持体との間に設けられて像担持体表面の帯電電位を制御するグリッド電極と、
グリッド電極に電圧を印加する電圧印加手段と、
ノコ歯に対して垂直にノコ歯を保持するベース面を有するベース部分、およびノコ歯に対して平行にノコ歯を保持する保持部分で針電極を保持するノコ歯保持部材と、
ノコ歯の配列方向に沿って移動するように配置され、その移動時に複数のノコ歯の先端部に順に接することで針電極をクリーニングするクリーニング部材と、
クリーニング部材を支持するクリーニング部材保持体と、
ノコ歯の配列方向に沿ってクリーニング部材保持体を移動させる移動手段と、
クリーニング部材で針電極をクリーニングした後、電位検出手段で像担持体表面の帯電電位を検出し、その検出された帯電電位と予め定められた像担持体表面の帯電電位である設定値とを比較し、その結果に基づいて、
(1)像担持体表面の帯電電位が前記設定値となるように電圧印加手段によってグリッド電極に印加される電圧値を調整する第1制御動作、
(2)電圧印加手段によってグリッド電極に印加される電圧値を変更した後、像担持体表面の帯電電位が前記設定値となるように電流印加手段によってノコ歯に印加される電流値を調整する第2制御動作、
(3)像担持体表面の帯電電位が前記設定値となるように電流印加手段によってノコ歯に印加される電流値を調整する第3制御動作、
(4)電圧値および電流値を変更しない第4制御動作、
のいずれか1つの制御動作を選択し、実行する制御手段とを含むことを特徴とする画像形成装置である。
The present invention comprises an image carrier comprising a cylindrical substrate and a photosensitive layer formed on the surface of the substrate,
A potential detecting means for detecting a charged potential on the surface of the image carrier;
A needle electrode in which a plurality of saw teeth are arranged in one direction;
A current applying means for applying a current to the saw tooth and discharging the image carrier;
A grid electrode provided between the needle electrode and the image carrier to control the charging potential on the surface of the image carrier;
Voltage applying means for applying a voltage to the grid electrode;
A base portion having a base surface that holds the saw tooth perpendicular to the saw tooth, and a saw tooth holding member that holds the needle electrode in a holding portion that holds the saw tooth parallel to the saw tooth;
A cleaning member that is arranged so as to move along the arrangement direction of the saw teeth, and that cleans the needle electrode by sequentially contacting the tips of the plurality of saw teeth during the movement;
A cleaning member holder for supporting the cleaning member;
Moving means for moving the cleaning member holder along the arrangement direction of the saw teeth;
After cleaning the needle electrode with the cleaning member, the charged potential on the surface of the image carrier is detected by the potential detecting means, and the detected charged potential is compared with a preset value that is a predetermined charged potential on the surface of the image carrier. And based on the results
(1) a first control operation of adjusting a voltage value applied to the grid electrode by the voltage applying means so that the charged potential on the surface of the image carrier becomes the set value;
(2) After changing the voltage value applied to the grid electrode by the voltage application means, the current value applied to the saw tooth by the current application means is adjusted so that the charged potential on the surface of the image carrier becomes the set value. Second control operation,
(3) a third control operation for adjusting the current value applied to the saw tooth by the current applying means so that the charged potential on the surface of the image carrier becomes the set value;
(4) a fourth control operation that does not change the voltage value and the current value;
The image forming apparatus includes a control unit that selects and executes any one of the control operations.
また本発明は、前記制御手段は、前記検出された帯電電位が設定値より低い場合、第1制御動作または第2制御動作を選択し、実行することを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the control means selects and executes the first control operation or the second control operation when the detected charging potential is lower than a set value.
また本発明は、第2制御動作は、電圧印加手段によってグリッド電極に印加する電圧値を増加させた後、像担持体表面を帯電させ、この時の像担持体表面の帯電電位が設定値より低ければ、電流印加手段によってノコ歯に印加する電流値を調整することを特徴とする。 According to the present invention, in the second control operation, the voltage applied to the grid electrode is increased by the voltage applying means, and then the surface of the image carrier is charged. If it is low, the current value applied to the saw tooth by the current application means is adjusted.
また本発明は、前記制御手段は、前記検出された帯電電位が設定値より高い場合、第3制御動作を選択し、実行することを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the control means selects and executes a third control operation when the detected charging potential is higher than a set value.
また本発明は、円柱状の基体とその基体表面に形成される感光層とを含む像担持体と、
像担持体表面の帯電電位を検出する電位検出手段と、
複数のノコ歯が一方向に配列した針電極と、
ノコ歯に電流を印加し、像担持体に対して放電させる電流印加手段と、
針電極と像担持体との間に設けられて像担持体表面の帯電電位を制御するグリッド電極と、
グリッド電極に電圧を印加する電圧印加手段と、
ノコ歯に対して垂直にノコ歯を保持するベース面を有するベース部分、およびノコ歯に対して平行にノコ歯を保持する保持部分で針電極を保持するノコ歯保持部材と、
ノコ歯の配列方向に沿って移動するように配置され、その移動時に複数のノコ歯の先端部に順に接することで針電極をクリーニングするクリーニング部材と、
クリーニング部材を支持するクリーニング部材保持体と、
ノコ歯の配列方向に沿ってクリーニング部材保持体を移動させる移動手段と、
クリーニング部材で針電極をクリーニングした後、電位検出手段で像担持体表面の帯電電位を検出し、その検出された帯電電位と予め定められた像担持体表面の帯電電位である設定値とを比較し、その結果に基づいて、
電圧印加手段によってグリッド電極に印加される電圧値を変更した後、像担持体表面を帯電させ、この時の像担持体表面の帯電電位が設定値より低ければ、像担持体表面の帯電電位が前記設定値となるように電流印加手段によってノコ歯に印加される電流値を調整する制御手段とを含むことを特徴とする画像形成装置である。
The present invention also provides an image carrier comprising a cylindrical substrate and a photosensitive layer formed on the surface of the substrate,
A potential detecting means for detecting a charged potential on the surface of the image carrier;
A needle electrode in which a plurality of saw teeth are arranged in one direction;
A current applying means for applying a current to the saw tooth and discharging the image carrier;
A grid electrode provided between the needle electrode and the image carrier to control the charging potential on the surface of the image carrier;
Voltage applying means for applying a voltage to the grid electrode;
A base portion having a base surface that holds the saw tooth perpendicular to the saw tooth, and a saw tooth holding member that holds the needle electrode in a holding portion that holds the saw tooth parallel to the saw tooth;
A cleaning member that is arranged so as to move along the arrangement direction of the saw teeth, and that cleans the needle electrode by sequentially contacting the tips of the plurality of saw teeth during the movement;
A cleaning member holder for supporting the cleaning member;
Moving means for moving the cleaning member holder along the arrangement direction of the saw teeth;
After cleaning the needle electrode with the cleaning member, the charged potential on the surface of the image carrier is detected by the potential detecting means, and the detected charged potential is compared with a preset value that is a predetermined charged potential on the surface of the image carrier. And based on the results
After changing the voltage value applied to the grid electrode by the voltage applying means, the surface of the image carrier is charged. If the charged potential of the image carrier surface at this time is lower than the set value, the charged potential of the surface of the image carrier is An image forming apparatus comprising: a control unit that adjusts a current value applied to the saw tooth by the current applying unit so as to be the set value.
また本発明は、電流印加手段によってノコ歯に印加される前記クリーニング前の電流値は、その時の像担持体に含まれる感光層の厚さに応じて設定されることを特徴とする。 The present invention is characterized in that the current value before cleaning applied to the saw teeth by the current applying means is set according to the thickness of the photosensitive layer included in the image carrier at that time.
また本発明は、前記クリーニング部材保持体は、クリーニング部材をクリーニング部材保持体の一端に圧接する圧接片を含み、前記移動部材によるノコ歯の配列方向に沿った移動に伴い、ベース部分の形状に応じて、ベース面に平行であり、かつノコ歯の配列方向に直交する方向に移動し、
ベース部分は、ベース面に平行な方向に湾曲していることを特徴とする。
According to the present invention, the cleaning member holding body includes a pressure contact piece that presses the cleaning member against one end of the cleaning member holding body, and the shape of the base portion is changed as the saw blade moves along the arrangement direction of the saw teeth by the moving member. Accordingly, it moves in a direction parallel to the base surface and perpendicular to the arrangement direction of the saw teeth,
The base portion is curved in a direction parallel to the base surface.
また本発明は、前記移動手段は、ベース部分の長手方向に渡って設けられるねじ軸の回転によって、ねじ軸に沿って前記クリーニング部材保持体を移動させ、この移動に伴い、クリーニング部材保持体はベース部分の形状に応じて、ベース面に平行であり、かつノコ歯の配列方向に直交する方向に移動し、
ベース部分は一定の幅を有し、
複数のノコ歯は、ねじ軸に対して平行に、かつベース面の長手方向における中心軸に対して非平行に配列されることを特徴とする。
According to the present invention, the moving means moves the cleaning member holding body along the screw shaft by rotation of a screw shaft provided along the longitudinal direction of the base portion. Depending on the shape of the base portion, it moves in a direction parallel to the base surface and orthogonal to the arrangement direction of the saw teeth,
The base part has a certain width,
The plurality of saw teeth are arranged in parallel to the screw axis and non-parallel to the central axis in the longitudinal direction of the base surface.
また本発明は、前記移動手段は、ベース部分の長手方向に渡って設けられるねじ軸を含み、その回転によってねじ軸に沿ってクリーニング部材保持体を移動させ、
ねじ軸とベース面の長手方向における中心軸とは平行であり、
複数のノコ歯は、前記中心軸およびねじ軸に対して非平行に配列されることを特徴とする。
Further, in the invention, the moving means includes a screw shaft provided over the longitudinal direction of the base portion, and the cleaning member holder is moved along the screw shaft by rotation thereof.
The screw axis and the central axis in the longitudinal direction of the base surface are parallel,
The plurality of saw teeth are arranged non-parallel to the central axis and the screw axis.
また本発明は、円柱状の基体とその基体表面に形成される感光層とを含む像担持体と、
像担持体表面の帯電電位を検出する電位検出手段と、
複数のノコ歯が一方向に配列した針電極と、
ノコ歯に電流を印加し、像担持体に対して放電する電流印加手段と、
針電極と像担持体との間に設けられて像担持体表面の帯電電位を制御するグリッド電極と、
グリッド電極に電圧を印加する電圧印加手段と、
ノコ歯の配列方向に沿って移動するように配置され、その移動時に複数のノコ歯の先端部に順に接することで針電極をクリーニングするクリーニング部材と、
クリーニング部材を支持するクリーニング部材保持体と、
ノコ歯の配列方向に沿ってクリーニング部材保持体を移動させる移動手段とを含む画像形成装置において、
クリーニング部材でノコ歯先端をクリーニングした後、電位検出手段で像担持体表面の帯電電位を検出し、その検出された帯電電位と予め定められた像担持体表面の帯電電位である設定値とを比較し、その比較の結果に基づいて、
(1)像担持体表面の帯電電位が前記設定値となるように電圧印加手段によってグリッド電極に印加される電圧値を調整する第1制御動作、
(2)電圧印加手段によってグリッド電極に印加される電圧値を変更した後、像担持体表面の帯電電位が前記設定値となるように電流印加手段によってノコ歯に印加される電流値を調整する第2制御動作、
(3)像担持体表面の帯電電位が前記設定値となるように電流印加手段によってノコ歯に印加される電流値を調整する第3制御動作、
(4)電圧値および電流値を変更しない、
のいずれか1つの制御動作を選択し、実行することを特徴とする画像形成装置の制御方法である。
The present invention also provides an image carrier comprising a cylindrical substrate and a photosensitive layer formed on the surface of the substrate,
A potential detecting means for detecting a charged potential on the surface of the image carrier;
A needle electrode in which a plurality of saw teeth are arranged in one direction;
A current applying means for applying a current to the saw tooth and discharging the image carrier;
A grid electrode provided between the needle electrode and the image carrier to control the charging potential on the surface of the image carrier;
Voltage applying means for applying a voltage to the grid electrode;
A cleaning member that is arranged so as to move along the arrangement direction of the saw teeth, and that cleans the needle electrode by sequentially contacting the tips of the plurality of saw teeth during the movement;
A cleaning member holder for supporting the cleaning member;
In an image forming apparatus including a moving unit that moves the cleaning member holder along the arrangement direction of the saw teeth,
After cleaning the tip of the saw tooth with the cleaning member, the charged potential on the surface of the image carrier is detected by the potential detecting means, and the detected charged potential and a predetermined set value which is the charged potential of the surface of the image carrier are obtained. Compare and based on the result of the comparison,
(1) a first control operation for adjusting the voltage value applied to the grid electrode by the voltage applying means so that the charged potential on the surface of the image carrier becomes the set value;
(2) After changing the voltage value applied to the grid electrode by the voltage application means, the current value applied to the sawtooth by the current application means is adjusted so that the charged potential on the surface of the image carrier becomes the set value. Second control operation,
(3) a third control operation for adjusting the current value applied to the saw tooth by the current applying means so that the charged potential on the surface of the image carrier becomes the set value;
(4) Do not change the voltage and current values,
A control method for an image forming apparatus, wherein one of the control operations is selected and executed.
また本発明は、前記画像形成装置を動作させるためのプログラムであって、コンピュータを前記制御手段として機能させるための制御プログラムである。 Further, the present invention is a program for operating the image forming apparatus, and is a control program for causing a computer to function as the control unit.
また本発明は、前記制御プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。 The present invention is also a computer-readable recording medium on which the control program is recorded.
本発明によれば、針電極をクリーニング部材でクリーニングし、その後、帯電させた像担持体の帯電電位を電位検出手段で検出する。制御手段は、その帯電電位と設定値とを比較し、その結果に基づいて、(1)像担持体表面の帯電電位が前記設定値となるように電圧印加手段によってグリッド電極に印加される電圧値を調整する第1制御動作、(2)電圧印加手段によってグリッド電極に印加される電圧値を変更した後、像担持体表面の帯電電位が前記設定値となるように電流印加手段によってノコ歯に印加される電流値を調整する第2制御動作、(3)像担持体表面の帯電電位が前記設定値となるように電流印加手段によってノコ歯に印加される電流値を調整する第3制御動作、(4)電圧値および電流値を変更しない第4制御動作、のいずれか1つの制御動作を選択し実行する。これによって、ノコ歯先端に付着している汚染物質、ならびにオゾンおよび窒素酸化物などの放電生成物をクリーニングでき、かつノコ歯に汚染物質および放電生成物の影響がない状態で像担持体表面の帯電電位が設定値となるように制御することができるので、放電むらがなく安定したノコ歯の像担持体帯電付与性能を実現できる。したがって、長期間に渡って高品位の画像を安定して形成することができる。 According to the present invention, the needle electrode is cleaned by the cleaning member, and then the charged potential of the charged image carrier is detected by the potential detecting means. The control means compares the charged potential with the set value, and based on the result, (1) a voltage applied to the grid electrode by the voltage applying means so that the charged potential on the surface of the image carrier becomes the set value. A first control operation for adjusting the value; (2) after changing the voltage value applied to the grid electrode by the voltage applying means, the current applying means makes a sawtooth by the current applying means so that the charged potential on the surface of the image carrier becomes the set value. (3) Third control for adjusting the current value applied to the saw tooth by the current applying means so that the charged potential on the surface of the image carrier becomes the set value. One of the control operations and the fourth control operation that does not change the voltage value and the current value is selected and executed. As a result, contaminants adhering to the tip of the sawtooth and discharge products such as ozone and nitrogen oxide can be cleaned, and the surface of the image carrier is not affected by the contaminant and discharge product on the sawtooth. Since the charging potential can be controlled to be a set value, a stable saw-tooth image carrier charge imparting performance without discharge unevenness can be realized. Accordingly, a high-quality image can be stably formed over a long period of time.
また本発明によれば、制御手段は、前記検出された帯電電位が設定値より低い場合、第1制御動作または第2制御動作を選択し実行するので、ノコ歯に印加する電流を最小限に留め、放電生成物の発生を抑制できるので、ノコ歯の劣化およびノコ歯先端における放電生成物の付着を抑制できる。したがって、クリーニングの頻度を少なくすることができ、かつ長期間に渡って高品位の画像を安定して形成することができる。 According to the invention, the control means selects and executes the first control operation or the second control operation when the detected charging potential is lower than the set value, so that the current applied to the saw tooth is minimized. In addition, since the generation of discharge products can be suppressed, the degradation of the saw teeth and the adhesion of the discharge products at the tips of the saw teeth can be suppressed. Therefore, the frequency of cleaning can be reduced, and a high-quality image can be stably formed over a long period of time.
また本発明によれば、第2制御動作は、電圧印加手段によってグリッド電極に印加する電圧値を増加させた後、像担持体表面を帯電させ、この時の像担持体表面の帯電電位が設定値より低ければ、電流印加手段によってノコ歯に印加する電流値を調整するので、電圧値を増加させた後の像担持体表面の帯電電位と、設定値との差が比較的大きい場合でも、ノコ歯に印加する電流を最小限に留め、ノコ歯の劣化およびノコ歯先端における放電生成物の付着を抑制できる。 According to the invention, in the second control operation, the voltage applied to the grid electrode is increased by the voltage applying means, and then the surface of the image carrier is charged, and the charged potential on the surface of the image carrier at this time is set. If it is lower than the value, the current value applied to the saw tooth by the current application means is adjusted, so even if the difference between the charged potential of the image carrier surface after increasing the voltage value and the set value is relatively large, The current applied to the saw tooth can be kept to a minimum, and the deterioration of the saw tooth and the attachment of the discharge product at the tip of the saw tooth can be suppressed.
また本発明によれば、制御手段は、前記検出された帯電電位が設定値より高い場合、第3制御動作を選択し実行するので、ノコ歯に印加する電流を下げることができ、放電生成物の発生を低減できるので、ノコ歯の劣化およびノコ歯先端における放電生成物の付着を抑制できる。したがって、クリーニングの頻度を少なくすることができ、かつ長期間に渡って高品位の画像を安定して形成することができる。 Further, according to the present invention, when the detected charging potential is higher than a set value, the control means selects and executes the third control operation, so that the current applied to the saw tooth can be reduced, and the discharge product Therefore, it is possible to suppress the degradation of the sawtooth and the attachment of the discharge product at the tip of the sawtooth. Therefore, the frequency of cleaning can be reduced, and a high-quality image can be stably formed over a long period of time.
また本発明によれば、針電極をクリーニング部材でクリーニングし、その後、帯電させた像担持体の帯電電位を電位検出手段で検出する。制御手段は、その帯電電位と設定値とを比較し、その結果に基づいて電圧印加手段によってグリッド電極に印加される電圧値を変更した後、像担持体表面を帯電させ、この時の像担持体表面の帯電電位が設定値より低ければ像担持体表面の帯電電位が前記設定値となるように電流印加手段によってノコ歯に印加される電流値を調整する。これによって、ノコ歯先端に付着している汚染物質、ならびにオゾンおよび窒素酸化物などの放電生成物をクリーニングでき、かつノコ歯に汚染物質および放電生成物の影響がない状態でノコ歯に印加する電流を最小限に留めながら像担持体表面の帯電電位が設定値となるように制御することができるので、安定したノコ歯の感光体帯電付与性能を実現できる。したがって、長期間に渡って高品位の画像を安定して形成することができる。 According to the invention, the needle electrode is cleaned with the cleaning member, and then the charged potential of the charged image carrier is detected by the potential detecting means. The control means compares the charged potential with the set value, changes the voltage value applied to the grid electrode by the voltage applying means based on the result, and then charges the surface of the image carrier, and the image carrier at this time If the charging potential on the surface of the body is lower than the set value, the current value applied to the saw teeth by the current applying means is adjusted so that the charging potential on the surface of the image carrier becomes the set value. As a result, contaminants adhering to the tip of the sawtooth and discharge products such as ozone and nitrogen oxide can be cleaned, and the sawtooth is applied to the sawtooth without being affected by the contaminant and the discharge product. Since the charging potential on the surface of the image carrier can be controlled to be a set value while keeping the current to a minimum, stable saw-tooth photoconductor charging performance can be realized. Accordingly, a high-quality image can be stably formed over a long period of time.
また本発明によれば、電流印加手段によってノコ歯に印加される前記クリーニング前の電流値は、その時の像担持体に含まれる感光層の厚さに応じて設定される。同じ電流値をノコ歯に印加した場合でも感光層の厚さによって像担持体表面の帯電電位が変わるので、感光層の厚さに応じて印加する電流値が設定されることによって、ノコ歯に印加される電流を確実に最小限に留めることができ、ノコ歯の劣化およびノコ歯先端における放電生成物の付着を一層抑制できる。 According to the invention, the current value before cleaning applied to the saw teeth by the current applying means is set according to the thickness of the photosensitive layer included in the image carrier at that time. Even when the same current value is applied to the saw-tooth, the charged potential on the surface of the image carrier changes depending on the thickness of the photosensitive layer, so that the current value to be applied is set according to the thickness of the photosensitive layer. The applied current can be surely kept to a minimum, and the degradation of the sawtooth and the adhesion of the discharge product at the sawtooth tip can be further suppressed.
また本発明によれば、クリーニング部材保持体は、クリーニング部材をクリーニング部材保持体の一端に圧接する圧接片を含む。クリーニング部材保持体は、移動手段によるノコ歯の配列方向に沿った移動に伴い、ベース部分の形状に応じて、ベース面に平行であり、かつノコ歯の配列方向に直交する方向に移動する。ベース部分は、ベース面に平行な方向に湾曲している。これによって、移動手段によるクリーニング部材保持体の移動に伴い、クリーニング部材保持体は、ベース面に平行であり、かつノコ歯の配列方向に直交する方向に確実に移動するので、クリーニング部材の外周面全域をノコ歯と接触させることができる。したがって、クリーニング部材の外周面全域を用いて確実にノコ歯をクリーニングできるので、針電極の安定したクリーニング性を維持でき、長期間に渡って放電むらのない均一な帯電付与が可能となるので、高品位の画像をより一層安定して得ることができる。また、クリーニングの際にクリーニング部材の一部分のみがノコ歯と接触し続けることを防ぐことができるので、クリーニング部材およびノコ歯の長寿命化を図ることができる。 According to the invention, the cleaning member holder includes a pressure contact piece that presses the cleaning member against one end of the cleaning member holder. The cleaning member holding body moves in a direction parallel to the base surface and perpendicular to the arrangement direction of the saw teeth according to the shape of the base portion as the moving means moves along the arrangement direction of the saw teeth. The base portion is curved in a direction parallel to the base surface. Accordingly, as the cleaning member holder is moved by the moving means, the cleaning member holder is surely moved in a direction parallel to the base surface and perpendicular to the arrangement direction of the saw teeth. The entire area can be brought into contact with the saw tooth. Therefore, since the saw teeth can be reliably cleaned using the entire outer peripheral surface of the cleaning member, it is possible to maintain a stable cleaning property of the needle electrode, and it is possible to provide uniform charging without uneven discharge over a long period of time. A high-quality image can be obtained more stably. In addition, since it is possible to prevent only a part of the cleaning member from being in contact with the sawtooth during cleaning, it is possible to extend the life of the cleaning member and the sawtooth.
また本発明によれば、クリーニング部材保持体は、クリーニング部材をクリーニング部材保持体の一端に圧接する圧接片を含む。クリーニング部材保持体は、移動手段によるノコ歯の配列方向に沿った移動に伴い、ベース部分の形状に応じて、ベース面に平行であり、かつノコ歯の配列方向に直交する方向に移動する。移動手段は、ベース部分の長手方向に渡って設けられるねじ軸の回転によって、ねじ軸に沿ってクリーニング部材保持体を移動させ、ベース部分は一定の幅を有し、複数のノコ歯は、ねじ軸に対して平行に、かつベース面の長手方向における中心軸に対して非平行に配列される。これによって、クリーニング部材の外周面全域を用いて確実にノコ歯をクリーニングできる。したがって、長期間に渡って放電むらのない均一な帯電付与が可能となるので、高品位の画像をより一層安定して得ることができる。また、クリーニングの際にクリーニング部材の一部分のみがノコ歯と接触し続けることを防ぐことができるので、クリーニング部材およびノコ歯の長寿命化を図ることができる。 According to the invention, the cleaning member holder includes a pressure contact piece that presses the cleaning member against one end of the cleaning member holder. The cleaning member holding body moves in a direction parallel to the base surface and perpendicular to the arrangement direction of the saw teeth according to the shape of the base portion as the moving means moves along the arrangement direction of the saw teeth. The moving means moves the cleaning member holder along the screw shaft by rotation of a screw shaft provided in the longitudinal direction of the base portion, the base portion has a certain width, and the plurality of saw teeth They are arranged parallel to the axis and non-parallel to the central axis in the longitudinal direction of the base surface. Accordingly, the saw teeth can be reliably cleaned using the entire outer peripheral surface of the cleaning member. Therefore, uniform charging without unevenness of discharge can be performed over a long period of time, and a high-quality image can be obtained more stably. In addition, since it is possible to prevent only a part of the cleaning member from being in contact with the sawtooth during cleaning, it is possible to extend the life of the cleaning member and the sawtooth.
また本発明によれば、移動手段は、ベース部分の長手方向に渡って設けられるねじ軸を含み、その回転によってねじ軸に沿ってクリーニング部材保持体を移動させ、ねじ軸とベース面の長手方向における中心軸とは平行である。複数のノコ歯は前記中心軸およびねじ軸に対して非平行に配列されるので、クリーニング部材保持体をねじ軸に沿って移動させると、クリーニング部材の外周面全域を針電極と接触させることができる。したがって、クリーニング部材の外周面全域を用いて確実にノコ歯をクリーニングできるので、針電極の安定したクリーニング性を維持でき、長期間に渡って放電むらのない均一な帯電付与が可能な帯電装置とすることができる。また、クリーニングの際にクリーニング部材の一部分のみがノコ歯と接触し続けることを防ぐことができるので、クリーニング部材およびノコ歯の長寿命化を図ることができる。 According to the invention, the moving means includes a screw shaft provided over the longitudinal direction of the base portion, and the cleaning member holder is moved along the screw shaft by the rotation thereof, and the longitudinal direction of the screw shaft and the base surface Is parallel to the central axis. Since the plurality of saw teeth are arranged non-parallel to the central axis and the screw axis, when the cleaning member holder is moved along the screw axis, the entire outer peripheral surface of the cleaning member may be brought into contact with the needle electrode. it can. Therefore, since the saw-tooth can be reliably cleaned using the entire outer peripheral surface of the cleaning member, a stable cleaning property of the needle electrode can be maintained, and a charging device capable of uniformly charging without uneven discharge over a long period of time is provided. can do. In addition, since it is possible to prevent only a part of the cleaning member from being in contact with the sawtooth during cleaning, it is possible to extend the life of the cleaning member and the sawtooth.
また本発明によれば、画像形成装置の制御方法は、針電極をクリーニング部材でクリーニングし、その後、帯電させた像担持体の帯電電位を電位検出手段で検出する。その比較の結果に基づいて、制御手段は、像担持体表面の帯電電位が前記設定値となるように電圧印加手段によってグリッド電極に印加される電圧値を調整する第1制御動作、電圧印加手段によってグリッド電極に印加される電圧値を変更した後、像担持体表面の帯電電位が前記設定値となるように電流印加手段によってノコ歯に印加される電流値を調整する第2制御動作、像担持体表面の帯電電位が前記設定値となるように電流印加手段によってノコ歯に印加される電流値を調整する第3制御動作、電圧値および電流値を変更しない、のいずれか1つの制御動作を選択し実行する。これによって、ノコ歯先端に付着している汚染物質、ならびにオゾンおよび窒素酸化物などの放電生成物をクリーニングでき、かつノコ歯に汚染物質および放電生成物の影響がない状態で像担持体表面の帯電電位が設定値となるように制御することができるので、安定したノコ歯の感光体帯電付与性能を実現できる。したがって、長期間に渡って高品位の画像を安定して形成することができる。 According to the invention, in the control method of the image forming apparatus, the needle electrode is cleaned by the cleaning member, and then the charged potential of the charged image carrier is detected by the potential detecting means. Based on the result of the comparison, the control means adjusts the voltage value applied to the grid electrode by the voltage application means so that the charged potential on the surface of the image carrier becomes the set value, the voltage application means A second control operation for adjusting the current value applied to the sawtooth by the current applying means so that the charged potential on the surface of the image carrier becomes the set value after the voltage value applied to the grid electrode is changed by Any one of the third control operation for adjusting the current value applied to the saw tooth by the current applying means so that the charged potential on the surface of the carrier becomes the set value, and the voltage value and the current value are not changed. Select and execute. As a result, contaminants adhering to the tip of the sawtooth and discharge products such as ozone and nitrogen oxide can be cleaned, and the surface of the image carrier is not affected by the contaminant and discharge product on the sawtooth. Since the charging potential can be controlled to be a set value, a stable saw-tooth photoreceptor charging performance can be realized. Accordingly, a high-quality image can be stably formed over a long period of time.
また本発明によれば、制御プログラムは、本発明の画像形成装置を動作させるためのプログラムであって、コンピュータを前記制御手段として機能させるので、電位検出手段によって検出される像担持体表面の電位と設定値とを比較してグリッド電極に印加する電圧、およびノコ歯に印加する電流によって像担持体表面の帯電電位を制御する方法を制御手段が読み取り、実行することができ、この制御方法を汎用的なものにすることができる。 According to the invention, the control program is a program for operating the image forming apparatus of the invention, and causes the computer to function as the control means, so that the potential on the surface of the image carrier detected by the potential detection means. The control means can read and execute a method of controlling the charged potential on the surface of the image carrier by the voltage applied to the grid electrode and the current applied to the saw tooth by comparing the set value with the set value. Can be general purpose.
また本発明によれば、記録媒体は前記制御プログラムが記録され、コンピュータで読み取り可能であるので、電位検出手段によって検出される像担持体表面の電位と設定値とを比較してグリッド電極に印加する電圧、およびノコ歯に印加する電流によって像担持体表面の帯電電位を制御するプログラムを容易にコンピュータに供給することができる。 According to the invention, since the control program is recorded on the recording medium and can be read by a computer, the potential of the surface of the image carrier detected by the potential detecting means is compared with the set value and applied to the grid electrode. The program for controlling the charging potential on the surface of the image carrier by the voltage to be applied and the current applied to the saw tooth can be easily supplied to the computer.
1、画像形成装置
(1)画像形成装置の構成
図1は、本発明の第1の実施形態である画像形成装置100の構成を模式的に示す図である。本実施形態の画像形成装置100は、電子写真方式のフルカラー画像形成装置であり、たとえばネットワークを介して外部から送信されてくる画像データや読取部206によって読み取った画像データに基づいて、記録紙(転写媒体)に対し多色または単色の画像を形成する。
1. Image Forming Apparatus (1) Configuration of Image Forming Apparatus FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an
図1に示すように、画像形成装置100は、可視像形成ユニット10、供給トレイ20、記録紙搬送手段30および定着装置40を備える。ここでは、可視像形成ユニット10にて現像した像(トナー像)は、記録紙Pに直接転写するものとするが、中間転写ベルト等の中間転写媒体に転写するようになっていてもよい。
As shown in FIG. 1, the
可視像形成ユニット10には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(B)の各色に対応して、4つの可視像形成ユニット10Y,10M,10C,10Bが並設される。つまり、可視像形成ユニット10は4つの可視像形成ユニット10Y,10M,10C,10Bからなり、可視像形成ユニット10Yはイエロー(Y)のトナーを用いて画像形成を行い、可視像形成ユニット10Mはマゼンダ(M)のトナーを用いて画像形成を行い、可視像形成ユニット10Cはシアン(C)のトナーを用いて画像形成を行い、可視像形成ユニット10Bはブラック(B)のトナーを用いて画像形成を行う。具体的な配置としては、供給トレイ20から定着装置40へ記録紙Pを搬送する搬送路に沿って、4組の可視像形成ユニット10Y,10M,10C,10Bが配設されており、搬送される記録紙Pに各色のトナーを多重転写する。図2に示すように、可視像形成ユニット10Y,10M,10C,10Bは、それぞれ実質的に同一の構成を有する。すなわち、それぞれに、感光体11、表面電位計313、第1帯電装置301、レーザ光照射手段13、現像装置14、転写ローラ15、クリーナユニット16および除電装置17が設けられる。
The visible image forming unit 10 includes four visible
図2は、図1に示す感光体11の周辺の構造を示す説明図である。第1帯電装置301、表面電位計313、レーザ光照射手段13、現像装置14、転写ローラ15、クリーナユニット16および除電装置17がこの順で像担持体である感光体11表面を臨むように配置される。
FIG. 2 is an explanatory view showing the structure around the
感光体11は、図示しない円柱状の感光体支持基体と、感光体支持基体の表面に形成される感光層とを含んで構成される。感光体支持基体は導電性材料によって形成される。本実施形態の感光体支持基体は、導電性材料としてアルミニウムを使用したアルミニウム素管が用いられる。感光層は、たとえば、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを積層することによって形成される。電荷発生物質としては、たとえば、ペリレンイミド、ペリレン酸無水物などのペリレン系顔料などが挙げられる。電荷輸送物質としてはたとえば、ポリ−N−ビニルカルバゾールおよびその誘導体などが挙げられる。
The
第1帯電装置301は、感光体11の表面を所定の電位に均一に帯電させるものであり、感光体11の表面から非接触で近接させてコロナ放電とグリッドバイアス制御によって帯電させる非接触帯電方式のコロナ帯電方式の帯電装置を用いている。
The
電位検出手段である表面電位計313は、感光体11表面の帯電電位を測定する装置である。
A surface
レーザ光照射手段13は、第1帯電装置301によって帯電された感光体11の表面を画像データに応じて露光し、感光体11の表面に静電潜像を形成する。
The laser
現像装置14は、感光体11表面に形成される静電潜像にトナーを供給して現像し、可視像であるトナー像を形成する。感光体11の表面へのトナーの供給に際しては、現像装置14にトナーの帯電電位とは逆極性の電位が現像バイアス電圧として印加される。これによって、トナーが静電潜像に円滑に供給される。
The developing
転写ローラ15は、トナーとは逆極性のバイアス電圧を印加されており、感光体11に形成されたトナー像を、記録紙搬送手段30によって搬送される記録紙Pに転写させる。
The
クリーナユニット16は、転写ローラ15による転写処理の後に、感光体11の表面に残留したトナーを除去および回収する。クリーナユニット16は、ケース54およびクリーニングブレード51を備えている。クリーニングブレード51は、感光体11の表面に残留するトナーを回収するためのものであり、感光体11の軸方向を長手方向とする長尺状のゴム部材によって形成されている。
除電装置18は、感光体11表面を除電する装置である。
The
The neutralization device 18 is a device that neutralizes the surface of the
上記の構成の各可視像形成ユニットにおいて、感光体11は除電装置17で除電された後、第1帯電装置301によって表面が帯電され、帯電した感光体11の表面をレーザ光照射手段13で露光して静電潜像を形成し、静電潜像を現像装置14によって現像し、現像したトナー像を転写ローラ15によって記録紙Pに転写する。転写工程後に感光体11の表面に残ったトナー像は、クリーナユニット16によって除去回収される。そして、このような、記録紙Pに対するトナー像の転写を、各色の可視像形成ユニット10において順次行うことで、記録紙Pに各色のトナー像を多重転写する。
In each visible image forming unit having the above-described configuration, the surface of the
図1に戻って、記録紙搬送手段30は、駆動ローラ31、アイドリングローラ32および搬送ベルト33を含み、各可視像形成ユニット10によって記録紙Pにトナー像が転写されるように、記録紙Pを搬送する。駆動ローラ31およびアイドリングローラ32は、無端状の搬送ベルト33を張架するものであり、駆動ローラ31が所定の周速度で回転駆動されることで、搬送ベルト33が回転する。また、搬送ベルト33は、外側表面は所定の電位に帯電しており、記録紙Pを静電吸着しながら搬送する。
Returning to FIG. 1, the recording paper conveyance means 30 includes a driving
記録紙搬送手段30によって搬送されて各可視像形成ユニット10を通過し、トナー像(未定着トナー像)を転写された記録紙は、駆動ローラ31の曲率によって搬送ベルト33から剥離され、定着装置40に搬送される。
The recording paper transported by the recording
定着装置40は、記録紙Pに適度な熱と圧力とを与えて、記録紙P上に転写されたトナーを溶解させて記録紙Pに定着させ、記録紙を排紙トレイ(図示せず)に排出する。定着装置40の構成は特に限定されるものではなく、たとえば加熱ローラ41と加圧ローラ42とを備え、これら両ローラによって記録紙Pを挟持しながら搬送する構成のものを用いることができる。これらの動作によって、記録紙Pに画像が形成される。
The fixing
画像形成装置100に備えられる上記各部材の動作は、制御手段である主制御部(図示しない制御用集積回路基板または図示しないコンピュータ)によって制御される。
The operation of each member provided in the
(2)帯電装置
以下、第1帯電装置301の構成について詳しく説明する。
(2) Charging Device Hereinafter, the configuration of the
(第1帯電装置301)
図3は、第1帯電装置301の構成を模式的に示す側面図である。図4は、第1帯電装置301の構成を模式的に示す底面図である。図5は、図4に示す第1帯電装置301を切断面線S357−S357から見た断面図である。
(First charging device 301)
FIG. 3 is a side view schematically showing the configuration of the
図3,4では省略しているが、第1帯電装置301(以下「帯電装置301」と記載する)は、図5に示すように帯電ケース300に囲まれており、針電極363と、ノコ歯保持部材362と、クリーニングゴムローラ66と、クリーニング部材保持体394と、移動手段303と、スクリーングリッド64と、端子部350とを含む。
Although omitted in FIGS. 3 and 4, the first charging device 301 (hereinafter referred to as “charging
針電極363は、薄い帯状の金属材料からなり、その全長に渡って一定の間隔で複数のノコ歯53が下向きに延出している。複数のノコ歯53は、針電極363の長さ方向に平行な矢符B1,B2に沿って一方向に配列している。針電極363からの放電によって後述する感光体11の表面が一様の電位に帯電する。複数のノコ歯53は、感光体11の長手方向に渡って配列しており、ノコ歯53の先端部と感光体11との間には、一定の距離がある。針電極363の長さは、感光体11における周面の軸方向の長さより長い。ノコ歯53には、定電流電源が接続されている。スクリーングリッド64には、定電圧電源が接続されている。
The
複数のノコ歯を保持するノコ歯保持部材362は、ノコ歯53に対して垂直にノコ歯53を保持するベース面308を有するベース部分306、およびノコ歯53に対して平行にノコ歯53を保持する保持部分307で針電極363を保持する。ノコ歯保持部材362の長さは、針電極363の長さより長い。ベース部分306は、ノコ歯53が存在する存在部362aの両端部にノコ歯53が存在しない非存在部362bが一体的に形成されてなる。本実施形態において、存在部362aの長手方向の長さ383は(328)mmであり、短手方向の長さ384は10mmである。ノコ歯保持部材362は、その長手方向の両端部で帯電装置301の帯電ケース300に固定される。ノコ歯保持部材362は、合成樹脂などの絶縁性材料によって構成される。
A saw
クリーニング部材であるクリーニングゴムローラ66は、シャフト65の外周において、2つの回転コロ(第1回転コロ67a、第2回転コロ67b)の間に形成される。クリーニングゴムローラ66は、ノコ歯53の先端部と感光体11との間において、ノコ歯53の配列方向に沿って移動するように配置され、その移動時に複数のノコ歯53の先端部に順に外周面が接することで針電極363をクリーニングする。
The cleaning
図6は、図4に示すクリーニングゴムローラ66周辺の拡大図である。図7は、図6に示す帯電装置301を切断面線S309−S309から見た断面図である。クリーニングゴムローラ66は、その内側から順に円柱状のシャフト65、円筒状の芯金67、弾性層96が形成される3層構造のロール状部材である。シャフト65の材料としては、ポリカーボネートおよびSUS(Stainless Used Steel)材が挙げられる。芯金67の材料としては、ポリカーボネートおよびSUS材が挙げられる。弾性層96の材料としては、EPDM(エチレンプロピレンジエンゴム)が挙げられる。クリーニングゴムローラ66の直径は、スクリーングリッド64の周面に接触しない範囲でできるだけ大きくすることができ、たとえば直径が6mmであり、軸線方向の長さが4mmである。クリーニングゴムローラ66は、材料をポリカーボネートとするシャフト65を用い、外径が2mmであり、材料をポリカーボネートとする芯金67を用い、厚さが1.5mm、軸線方向の長さが4mmであり、材料をエチレンプロピレンジエンゴムとする弾性層96を用いて構成される。なお、シャフト65と芯金67とは共に材料をポリカーボネートとする一体成型のものを用いてもよい。
FIG. 6 is an enlarged view around the cleaning
図7に示すように、ノコ歯53の先端部がクリーニングゴムローラ66に埋没するようにして順に接することで、コロナ放電に伴う静電気力の集塵作用によりノコ歯53先端部に付着した、浮遊トナー、揮発したTMSおよび塵がクリーニングされる。クリーニングゴムローラ66は、複数のノコ歯53から周面に作用する抵抗によって回転しつつ矢符B1,B2に沿って移動する。後述するクリーニング部材保持体394は、クリーニングゴムローラ66の周面にノコ歯53の先端が0.5mm程度の長さで埋没するようにクリーニングゴムローラ66を保持する。
As shown in FIG. 7, the floating toner adhered to the tip of the
図3,4,5に戻って、クリーニング部材保持体394は、ゴムローラ保持体302と、シャフト65と、2つの回転コロ67a,67bと、突起片302a,302bとを含む。クリーニング部材保持体394は、ゴムローラ保持体2にシャフト65の両端部を回転自在に固定することで、クリーニングゴムローラ66を回動自在に支持する。突起片302a,302bは、クリーニング部材保持体394の内面側に形成される。クリーニング部材保持体394は、該内面における上面302cと、突起片302a,302bとでノコ歯保持部材362を上下方向に挟み、該内面における側面302d,302eでノコ歯保持部材362を左右方向に挟む。このためクリーニング部材保持体394は、ベース面308に平行で矢符B1,B2に直交する方向において、回転を含む移動を規制される。針電極363のクリーニング後、クリーニング部材保持体394は、印字の妨げとならないノコ歯53の無い位置、すなわち2つの非存在部362bのいずれか一方まで移動手段によって移動する。
Returning to FIGS. 3, 4, and 5, the cleaning
図8は、図4に示す帯電装置301を切断面線S350−S350から見た断面図である。図8に示すように、移動手段303はスクリューネジ70と移動部材371とを含む。移動部材371には、ねじ軸であるスクリューネジ70から螺合されるねじ穴82が貫通している。スクリューネジ70は、ベース部分306の長手方向に渡って設けられ、その回転によって、スクリューネジ70に沿ってクリーニング部材保持体394を移動させる。スクリューネジ70は、図示しないモータによって回転する。モータは正逆回転が可能である。スクリューネジ70が矢符A1の方向に回転すると、その回転によってクリーニング部材保持体394は矢符B1の方向に移動し、スクリューネジ70が矢符A2の方向に回転すると、その回転によってクリーニング部材保持体394は矢符B2の方向に移動する。スクリューネジ70は、ノコ歯53の配列方向および感光体11の軸線方向と平行に構成される。
FIG. 8 is a cross-sectional view of the
端子部350は、図示しない端子を収納する。端子は、高圧電源と針電極363とを接続する。端子を介して針電極363に高圧電源が印加されると、ノコ歯53の先端部に印加電界が集中し、この部分が放電しやすくなる。これによって、複数のノコ歯53から感光体11の表面に放電され、この放電によって感光体11表面が所定の電位に帯電される。
The
以下、第1帯電装置301以外に本実施形態の画像形成装置100に用いることができる帯電装置の構成例を複数挙げる。
Hereinafter, in addition to the
(第2帯電装置1)
図9は、第2帯電装置1の構成を模式的に示す底面図である。図10は、図9に示す第2帯電装置1を切断面線S5−S5から見た断面図である。図9,10に示すように、第2帯電装置1(以下「帯電装置1」と記載する)は、針電極63と、ノコ歯保持部材62と、クリーニングゴムローラ66と、クリーニング部材保持体94と、移動手段3と、案内手段と、図示しないスクリーングリッドと、図示しない端子部とを含む。スクリーングリッドおよび端子部については、帯電装置301と同一の構成のため記載を省略する。
(Second charging device 1)
FIG. 9 is a bottom view schematically showing the configuration of the
針電極63は、複数のノコ歯53が一方向に配列したものである。針電極63からの放電によって後述する感光体11の表面が一様の電位に帯電する。複数のノコ歯53は、感光体の長手方向に渡って配列しており、ノコ歯53の先端部と感光体11との間には、一定の距離がある。
The
複数のノコ歯を保持するノコ歯保持部材62は、ノコ歯53に対して垂直にノコ歯53を保持するベース面8を有するベース部分6、およびノコ歯53に対して平行にノコ歯53を保持する保持部分7で針電極63を保持する。図9に示すように、ノコ歯保持部材62は一定の幅を有し、ベース面8に平行な方向、すなわち矢符A3の方向に湾曲している。ノコ歯保持部材62は、ノコ歯53が存在する存在部62aの両端部にノコ歯53が存在しない非存在部62bが一体的に形成されてなる。本実施形態において、存在部62aの長手方向の長さ83は328mmであり、短手方向の長さ84は10mmである。ノコ歯保持部材62の曲率は、1.481×10−1(1/m)である。曲率とは、曲線または曲面上の各点における、その曲線または曲面のまがりの程度を示す値である。曲率は、曲率半径の逆数で示す。たとえば曲率半径rの曲率円の曲率は1/rであり、まがりの程度が大きいほど曲率の値は大きくなる。本実施形態において、ノコ歯保持部材62の曲率は、存在部62aにおける中心軸99と、中心軸99の両端部B,Cとからなる円弧BCによって設定される。円弧BCの長さは329.8mmであり、円弧BCの弦の長さは前記存在部62aの長手方向の長さ83と等しく、円弧BCを含む曲率円の曲率半径は6752mmである。中心軸99の両端部B,Cと曲率中心とから成る角度は2.8°である。ノコ歯保持部材62は、その長手方向の両端部で帯電装置1の図示しない帯電ケースに固定される。
A saw
クリーニング部材であるクリーニングゴムローラ66は、シャフト65の外周において、2つの回転コロ(第1回転コロ67a、第2回転コロ67b)の間に形成される。クリーニングゴムローラ66は、ノコ歯53の先端部と感光体11との間において、ノコ歯53の配列方向に沿って移動するように配置され、その移動時に複数のノコ歯53の先端部に順に外周面が接することで針電極63をクリーニングする。
The cleaning
図11は、図9に示すクリーニングゴムローラ66周辺の拡大図である。クリーニングゴムローラ66の構成は、帯電装置301におけるクリーニングゴムローラ66の構成と同様である。
FIG. 11 is an enlarged view around the cleaning
図9,10に戻って、クリーニング部材保持体94は、ゴムローラ保持体2と、シャフト65と、2つの回転コロ67a,67bとを含む。クリーニング部材保持体94は、ゴムローラ保持体2にシャフト65の両端部を回転自在に固定することで、クリーニングゴムローラ66を回動自在に支持する。針電極63のクリーニング後、クリーニング部材保持体は、印字の妨げとならないノコ歯53の無い位置、すなわち2つの非存在部62bのいずれか一方まで移動手段によって移動する。図11に示すようにゴムローラ保持体2がノコ歯保持部材62の一端に存在する時点において、ノコ歯53の先端部はクリーニングゴムローラ66外周面の第1回転コロ67a側の端に接している。
9 and 10, the cleaning
図12は、図9に示す帯電装置1を切断面線S50−S50から見た断面図である。図14に示すように、移動手段3はスクリューネジ70と移動部材71とを含む。移動部材71は、基部80と、基部80の下面の逆T字状の案内レール81とが一体的に形成される。基部80には、ねじ軸であるスクリューネジ70から螺合されるねじ穴82が貫通している。スクリューネジ70は、ベース部分6の長手方向に渡って設けられ、その回転によって、スクリューネジ70に沿ってクリーニング部材保持体94を移動させる。スクリューネジ70は、図示しないモータによって回転する。モータは正逆回転が可能である。スクリューネジ70が矢符A1の方向に回転すると、その回転によってクリーニング部材保持体94は矢符B1の方向に移動し、スクリューネジ70が矢符A2の方向に回転すると、その回転によってクリーニング部材保持体94は矢符B2の方向に移動する。スクリューネジ70は、ノコ歯53の配列方向および感光体11の軸線方向と平行に構成される。
FIG. 12 is a cross-sectional view of the
クリーニング部材保持体94を構成するゴムローラ保持体2は、案内溝部89と、案内溝部89の下面の一対の保持部88とが一体的に形成される。一対の保持部88は、ノコ歯保持部材62が収まるよう、C1,C2の方向に間隔を空けて一体的に形成される。案内溝部89は、断面が逆T字状であり、案内溝90を形成する。案内溝90は、断面が逆T字状で、案内レール81がはまり込んでおり、案内レール81がC1,C2の方向に移動できるよう案内する。各保持部には、シャフト65が回転自在に固定される。案内溝部89のC方向における両端部には、図示しない端壁が存在する。そのため、案内レール81は各端壁の間においてCの方向に移動する。なお、図11に示す帯電装置1を側面から見た場合、案内溝90は見えず、ゴムローラ保持体2と移動部材71とは一体的に形成されているように見える。ゴムローラ保持体2および移動手段3が上記のような構成であることによってクリーニング部材保持体94が、ベース面8に平行であり、かつノコ歯53の配列方向に直交する方向、すなわちCの方向に移動可能となる。クリーニング部材保持体94および移動手段3の構造は、Cの方向に移動可能であれば、前記の構造に限定されない。
In the
案内手段は、移動手段3によるクリーニング部材保持体94の移動に伴い、ベース面8に平行であり、かつノコ歯53の配列方向に直交する方向、すなわちCの方向にクリーニング部材保持体94を移動させる。本実施形態では、ベース部分6が案内手段に相当する。
The guide means moves the cleaning
図10に戻って、一対の保持部88が相互に対面する内面のいずれか一方には、その保持部88と一体的に固定され、各保持部間に挿入されたノコ歯保持部材62の一側面に弾発的に当接する圧接片4を有する。圧接片4はノコ歯保持部材62を樹脂弾性で圧接する。前述のように、ベース部分6はベース面8に対して平行な方向に湾曲しており、クリーニング部材保持体94が湾曲したベース部分6を含むノコ歯保持部材62に沿って円滑に移動するためには、ノコ歯保持部材62とゴムローラ保持体2との間においてベース面8に平行な方向にある程度の隙間52が必要となる。しかしながら、隙間52があるとクリーニング部材保持体94は、ベース面8に平行であり、かつノコ歯53の配列する方向に直交する方向に自由に移動することができる。圧接片4を設けてクリーニングゴムローラ66がゴムローラ保持体2の一端に常に接する構造とすることによって、クリーニング部材保持体94が湾曲した形状のノコ歯保持部材62に沿って円滑に移動でき、かつクリーニング部材保持体94を矢符A4,A5の所望の方向に確実に移動させることができる。本実施形態において、隙間52の幅は2mmである。圧接片4の材料はある程度の弾性を有するものであれば特に限定されないが、本実施形態ではポリカーボネート樹脂である。また、圧接片4の形状は、ノコ歯保持部材62をゴムローラ保持体2の一端に圧接することができれば図2に示す形状に限定されないが、ノコ歯保持部材62との摩擦係数が小さく、クリーニング部材保持体94の移動を妨げないような形状が好ましい。
Returning to FIG. 10, one of the inner surfaces of the pair of holding
図13は、クリーニング部材保持体94がノコ歯保持部材62における長手方向の中心まで移動した状態を示す底面図である。図14は、図13に示す帯電装置1を切断面線S55−S55から見た断面図である。図14に示すようにゴムローラ保持体2がノコ歯保持部材62の中心に存在する時点では、ノコ歯53の先端部はクリーニングゴムローラ66の第2回転コロ67b側に接している。これは、ノコ歯53の配列方向に沿ったゴムローラ保持体2の移動に伴い、ベース部分6の形状に応じて、ベース面8に平行であり、かつノコ歯53の配列方向に直交する方向にクリーニング部材保持体94が移動したためである。クリーニング部材保持体94がノコ歯保持部材62の中心に移動するまでの間、クリーニングゴムローラ66の外周面において、第1回転コロ67a側の端から第2回転コロ67b側の端へとノコ歯53の先端部と接する位置が移動する。
FIG. 13 is a bottom view showing a state in which the cleaning
図15は、クリーニング部材保持体94がノコ歯保持部材62の端まで移動した状態を示す底面図である。図16は、図15に示す帯電装置1を切断面線S57−S57から見た断面図である。図15に示すようにクリーニング部材保持体94がノコ歯保持部材62の一端に存在する時点では、ノコ歯53の先端部はクリーニングゴムローラ66の外周面において、第1回転コロ67a側に接している。これは、ノコ歯53の配列方向に沿ったクリーニング部材保持体94の移動に伴い、ベース部分6の形状に応じて、ベース面8に平行であり、かつノコ歯53の配列方向に直交する方向にクリーニング部材保持体94が移動したためである。ゴムローラ保持体2がノコ歯保持部材62の端に移動するまでの間、クリーニングゴムローラ66の外周面において、第2回転コロ67b側の端から第1回転コロ67a側の端へとノコ歯53の先端部と接する位置が移動する。すなわち、クリーニングゴムローラ66の外周面全域が確実にノコ歯53の先端部と接する。
FIG. 15 is a bottom view showing a state where the cleaning
このように本実施形態では、移動手段によるクリーニング部材保持体94の移動に伴い、クリーニング部材保持体94は、ベース部分6の形状に応じて、ベース面8に平行であり、かつノコ歯53の配列方向に直交する方向に移動するので、クリーニングゴムローラ66の外周面全域をノコ歯53と接触させることができる。したがって、クリーニングゴムローラ66の外周面全域を用いて確実にノコ歯53をクリーニングできるので、針電極63の安定したクリーニング性を維持でき、長期間に渡って放電むらのない均一な帯電付与が可能な帯電装置1とすることができる。また、クリーニングの際にクリーニングゴムローラ66の一部分のみがノコ歯53と接触し続けることを防ぐことができるので、クリーニングゴムローラ66およびノコ歯53の長寿命化を図ることができる。
Thus, in the present embodiment, as the cleaning
(第3帯電装置93)
図17は、第3帯電装置93の構成を模式的に示す底面図である。第3帯電装置93(以下「帯電装置93」と記載する)は、ノコ歯保持部材92の形状が異なる以外は帯電装置1の構成と同じである。図17に示すように、本実施形態ではノコ歯保持部材92は一定の幅を有し、複数のノコ歯53の配列方向とベース面の長手方向における中心軸91とは非平行である。このような形状のノコ歯保持部材92を用いても、クリーニングゴムローラ66の外周面全域で確実にノコ歯53のクリーニングを行うことができるので、安定したクリーニング性と画質を維持することができる。また、クリーニングゴムローラ66およびノコ歯53の長寿命化を図ることができる。
(Third charging device 93)
FIG. 17 is a bottom view schematically showing the configuration of the
(第4帯電装置95)
図18は、第4帯電装置95に含まれるクリーニングゴムローラ66および案内手段の構成を模式的に示す底面図である。第4帯電装置95(以下「帯電装置95」と記載する)では、案内手段がガイド68である点が帯電装置1および帯電装置93と異なる。また、ノコ歯保持部材の形状が帯電装置1および帯電装置93と異なり、一定の幅を有するベース面の長手方向における中心軸が、スクリューネジ70およびノコ歯53の配列方向と平行である。それ以外の構成は帯電装置1および帯電装置93と同じであるため、記載を省略する。
(Fourth charging device 95)
FIG. 18 is a bottom view schematically showing the configuration of the cleaning
ガイド68は、第1ガイド部材68aと第2ガイド部材68bとから構成される。第1回転コロ67aは、第1ガイド部材68aに沿って移動し、第2回転コロ67bは第2ガイド部材68bに沿って移動する。一対のガイド部材は、ベース面に平行であり、かつノコ歯53の配列方向と直交する方向に湾曲しており、これによって移動手段によるクリーニング部材保持体の移動に伴い、クリーニング部材保持体は、ベース部分の形状に応じて、ベース面に平行であり、かつノコ歯53の配列方向に直交する方向に移動するので、クリーニングゴムローラ66の外周面全域をノコ歯53と接触させることができる。したがって、クリーニングゴムローラ66の外周面全域を用いて確実にノコ歯53をクリーニングできるので、針電極の安定したクリーニング性を維持でき、長期間に渡って放電むらのない均一な帯電付与が可能な帯電装置1とすることができる。また、クリーニングの際にクリーニングゴムローラ66の一部分のみがノコ歯53と接触し続けることを防ぐことができるので、クリーニングゴムローラ66およびノコ歯53の長寿命化を図ることができる。
The
(第5帯電装置101)
図19は、第5帯電装置101の構成を模式的に示す底面図である。図20は、図19に示す第5帯電装置101を切断面線S105−S105から見た断面図である。図21は、図19に示す第5帯電装置101を切断面線S150−S150から見た断面図である。図19,20に示すように、第5帯電装置101(以下「帯電装置101」と記載する)は、針電極163と、ノコ歯保持部材162と、クリーニングゴムローラ66と、クリーニング部材保持体194と、移動手段103とを含む。帯電装置101では、案内手段を含まない点が帯電装置93と異なる。また、ノコ歯保持部材162、クリーニング部材保持体194に含まれるゴムローラ保持部材102および移動部材171の構造も異なる。その他の構成は帯電装置93と同じであるため記載を省略し、図面において同一の参照符号を用いる。
(Fifth charging device 101)
FIG. 19 is a bottom view schematically showing the configuration of the
ノコ歯保持部材162は、ノコ歯53に対して垂直にノコ歯53を保持するベース面108を有するベース部分106、およびノコ歯53に対して平行にノコ歯53を保持する保持部分107で針電極163を保持する。移動手段103は、ベース部分106の長手方向に渡って設けられる、ねじ軸であるスクリューネジ70を含み、その回転によってスクリューネジ70に沿ってクリーニング部材保持体194を移動させる。クリーニング部材保持体194は、クリーニング部材であるクリーニングゴムローラ66を回動自在に支持する。図21に示すように、移動部材171は、図12にて示される断面が逆T字状の案内レール81を含まず、クリーニング部材保持体194は、案内溝部89を含まず、移動部材171の下面にゴムローラ保持部材102が一体的に形成される。そのため、本実施形態ではゴムローラ保持部材102がCの方向に移動することはなく、ゴムローラ保持部材102をノコ歯保持部材162の一側面に圧接させる圧接片4を含まない。
The saw
帯電装置93では、複数のノコ歯53は、スクリューネジ70に対して平行に、かつベース面の長手方向における中心軸に対して非平行に配列されていたが、帯電装置101では、スクリューネジ70とベース面108の長手方向における中心軸191とは平行であり、複数のノコ歯53は、前記中心軸191およびスクリューネジ70に対して非平行に配列される。具体的には、ノコ歯53の配列方向と、中心軸191との成す角度は、0.5°であり、ノコ歯53はノコ歯保持部材162における矩形の存在部162aの対角線上に配列される。クリーニングゴムローラ66の外周面全域でクリーニングを行う目的で、ノコ歯53の配列方向と中心軸191との角度に調整するので、前記角度は、クリーニングゴムローラ66の軸線方向の長さ、および存在部162aの長手方向の長さによって決まる。
In the charging
図20に示されるように、クリーニング部材保持体194がノコ歯保持部材162の一端に存在する時点では、ノコ歯53の先端部はクリーニングゴムローラ66の外周面において第1回転コロ67a側の端と接している。
As shown in FIG. 20, when the cleaning
図22は、クリーニング部材保持体194がノコ歯保持部材162における長手方向の中心まで移動した状態を示す底面図である。図23は、図22に示す帯電装置101を切断面線S155−S155から見た断面図である。図23に示すようにゴムローラ保持体がノコ歯保持部材162の中心に存在する時点では、ノコ歯53の先端部はクリーニングゴムローラ66の外周面において、クリーニングゴムローラ66軸の中心と接している。これは、ゴムローラ保持部材102はノコ歯53の配列方向に沿って移動するが、中心軸191とノコ歯53の配列方向とが非平行なためである。クリーニング部材保持体194がノコ歯保持部材162における長手方向の中心まで移動する間、クリーニングゴムローラ66外周面において、クリーニングゴムローラ66における第1回転コロ67a側の端からクリーニングゴムローラ66軸の中心へとノコ歯53の先端部と接する位置が移動する。
FIG. 22 is a bottom view showing a state where the cleaning
図24は、クリーニング部材保持体194がノコ歯保持部材162の端まで移動した状態を示す底面図である。図25は、図24に示す帯電装置101を切断面線S157−S157から見た断面図である。図25に示すようにクリーニング部材保持体194がノコ歯保持部材162の一端に存在する時点では、ノコ歯53の先端部はクリーニングゴムローラ66の第2回転コロ67b側の端に接している。これは、クリーニング部材保持体194はノコ歯53の配列方向に沿って移動するが、中心軸191とノコ歯53の配列方向とが非平行なためである。クリーニング部材保持体194がノコ歯保持部材162の端まで移動する間、クリーニングゴムローラ66外周面において、クリーニングゴムローラ66軸の中心からクリーニングゴムローラ66における第2回転コロ67b側の端へとノコ歯53の先端部と接する位置が移動する。すなわち、クリーニングゴムローラ66の外周面全域が確実にノコ歯53の先端部と接する。したがって、針電極163の安定したクリーニング性を維持でき、長期間に渡って放電むらのない均一な帯電付与が可能な帯電装置101とすることができる。また、クリーニングの際にクリーニングゴムローラ66の一部分のみがノコ歯53と接触し続けることを防ぐことができるので、クリーニングゴムローラ66およびノコ歯53の長寿命化を図ることができる。
FIG. 24 is a bottom view showing a state in which the cleaning
(3)制御手段による制御
これまでに述べてきたような本発明の画像形成装置を用いた制御方法を図26に基づいて説明する。図26は、ノコ歯のクリーニング後において、感光体表面の帯電電位を調整するための制御方法を示すフローチャートである。
(3) Control by Control Unit A control method using the image forming apparatus of the present invention as described above will be described with reference to FIG. FIG. 26 is a flowchart showing a control method for adjusting the charged potential on the surface of the photosensitive member after the sawtooth cleaning.
本フローチャートにて示す制御は、たとえば画像の印刷途中にノコ歯の汚れを検出した場合や印刷終了直後に行われる。本制御を行う前の印刷動作においてノコ歯に印加されていたノコ歯の帯電電流を初期帯電電流と呼び、グリッド電極に印加されていた電圧を初期グリッドバイアスと呼ぶ。また本制御を行う前の印刷動作において、感光体表面の帯電電位は、所定の帯電電位になるように調整されている。所定の帯電電位(以下「所定の電位」とも記載する)とは、感光体表面の予め定められた帯電電位である設定値からある程度の幅を有して設定される値である。設定値および所定の電位は高品位の画像を形成できる値であれば特に限定されないが、本実施形態において設定値は−620Vであり、所定の電位は−615V以上−625V以下である。 The control shown in this flowchart is performed, for example, when a sawtooth stain is detected during image printing or immediately after printing is completed. The sawtooth charging current applied to the sawtooth in the printing operation prior to this control is called the initial charging current, and the voltage applied to the grid electrode is called the initial grid bias. In the printing operation before this control is performed, the charged potential on the surface of the photoconductor is adjusted to be a predetermined charged potential. The predetermined charging potential (hereinafter also referred to as “predetermined potential”) is a value that is set with a certain width from a set value that is a predetermined charging potential on the surface of the photoreceptor. The set value and the predetermined potential are not particularly limited as long as they can form a high-quality image, but in the present embodiment, the set value is −620 V, and the predetermined potential is −615 V or more and −625 V or less.
ステップS1で針電極のクリーニングを行う。ノコ歯が汚染されていると、ノコ歯からの放電がばらつき、それによって感光体表面に帯電むらができるので印字不良が発生するが、定期的にクリーニングを行うことでノコ歯に付着した汚染物質、ならびにオゾンおよび窒素酸化物などの放電生成物を取り除くことができる。しかしながらクリーニングを行うと、汚染物質および放電生成物の影響が無くなったことでノコ歯からの放電が変化し、感光体表面の帯電電位が変化する。そのため以下のステップで制御手段は感光体表面の帯電電位を所定の電位に調整する。 In step S1, the needle electrode is cleaned. If the saw teeth are contaminated, the discharge from the saw teeth will vary, which may cause uneven charging on the surface of the photoconductor, resulting in poor printing, but the contaminants that have adhered to the saw teeth by regular cleaning As well as discharge products such as ozone and nitrogen oxides. However, when cleaning is performed, the discharge from the saw teeth changes due to the absence of the influence of contaminants and discharge products, and the charged potential on the surface of the photoreceptor changes. Therefore, the control means adjusts the charging potential on the surface of the photosensitive member to a predetermined potential in the following steps.
針電極のクリーニング後、ステップS2で感光体表面を帯電させ、ステップS3で感光体表面の帯電電位を測定する。 After cleaning the needle electrode, the surface of the photoreceptor is charged in step S2, and the charged potential on the surface of the photoreceptor is measured in step S3.
ステップS4で、測定した帯電電位が所定の電位であるかどうか判断する。測定した帯電電位が所定の電位であれば、本制御の終了となり、たとえば印刷を途中で中断して本制御を開始した場合には感光体表面を露光して印刷を再開し、印刷終了直後に本制御を開始した場合であれば画像形成装置を停止させる。測定した帯電電位が所定の電位ではない場合、ステップS4aに進む。 In step S4, it is determined whether the measured charging potential is a predetermined potential. If the measured charging potential is a predetermined potential, this control is terminated. For example, when printing is interrupted and this control is started, the surface of the photosensitive member is exposed and printing is resumed. If this control is started, the image forming apparatus is stopped. If the measured charging potential is not the predetermined potential, the process proceeds to step S4a.
ステップS4aで、前記測定した帯電電位が所定の電位よりも低いかどうか判断する。所定の電位より低ければステップS5に進む。所定の電位より低くない、すなわち所定の電位よりも高ければステップS13に進む。 In step S4a, it is determined whether the measured charging potential is lower than a predetermined potential. If it is lower than the predetermined potential, the process proceeds to step S5. If it is not lower than the predetermined potential, that is, higher than the predetermined potential, the process proceeds to step S13.
ステップS5において、電圧印加手段によって印加されるグリッドバイアスを初期グリッドバイアスよりも上げる。本実施形態においてグリッドバイアスは1回だけ上げているが、1回で上げる場合と同じ上げ幅を複数回に分けて上げてもよい。その後、ステップS6で感光体表面を帯電させ、ステップS7で感光体表面の帯電電位を測定する。この時の帯電電位はステップS4で測定した帯電電位より上昇している。 In step S5, the grid bias applied by the voltage application unit is raised above the initial grid bias. In the present embodiment, the grid bias is increased only once, but the same increase width as that in a case where the grid bias is increased may be divided into a plurality of times. Thereafter, the surface of the photoreceptor is charged in step S6, and the charged potential on the surface of the photoreceptor is measured in step S7. The charging potential at this time is higher than the charging potential measured in step S4.
ステップS8において、ステップS7で測定した帯電電位が所定の電位であるか判断する。所定の電位であれば、本制御の終了となる。以降の画像形成動作は、補正したグリッドバイアス値で行う。所定の電位でなければ、ステップS9に進む。 In step S8, it is determined whether the charging potential measured in step S7 is a predetermined potential. If it is a predetermined potential, this control is terminated. The subsequent image forming operation is performed with the corrected grid bias value. If not, the process proceeds to step S9.
ステップS9で、ノコ歯に印加する電流を初期帯電電流よりも上げる。ステップS10で感光体表面を帯電させ、ステップS11で感光体表面の帯電電位を測定する。 In step S9, the current applied to the saw tooth is increased from the initial charging current. In step S10, the surface of the photoconductor is charged, and in step S11, the charged potential of the surface of the photoconductor is measured.
ステップS12で、測定された帯電電位が所定の電位であるか判断する。所定の電位であれば、本制御の終了となる。以降の画像形成動作は補正したグリッドバイアスおよび帯電電流値を用いて行う。所定の電位でなければステップS9に戻り、ノコ歯に印加する電流を現在の電流値よりもさらに上げる。ステップS12で帯電電位が所定の電位であると判断されるまでステップS9〜S12の動作を繰り返し、帯電電位が所定の電位となれば本制御の終了となる。 In step S12, it is determined whether the measured charging potential is a predetermined potential. If it is a predetermined potential, this control is terminated. The subsequent image forming operation is performed using the corrected grid bias and charging current value. If it is not a predetermined electric potential, it will return to step S9 and will raise the electric current applied to a saw-tooth further from the present electric current value. The operation of steps S9 to S12 is repeated until it is determined in step S12 that the charging potential is a predetermined potential. When the charging potential becomes a predetermined potential, this control is terminated.
ステップS4aで、測定された帯電電位が所定の電位より低い状態ではない、すなわち所定の電位よりも高い場合にはステップS13に進み、ノコ歯に印加する電流を初期帯電電流よりも下げる。その後、ステップS14で感光体表面を帯電させ、ステップS15で感光体表面の帯電電位を測定する。 In step S4a, when the measured charging potential is not lower than the predetermined potential, that is, when it is higher than the predetermined potential, the process proceeds to step S13, and the current applied to the saw tooth is lowered from the initial charging current. Thereafter, the surface of the photoreceptor is charged in step S14, and the charged potential on the surface of the photoreceptor is measured in step S15.
ステップS16で、測定された帯電電位が所定の電位であるか判断する。所定の電位であれば、本制御を終了する。以降の画像形成動作は補正した帯電電流値を用いて行う。所定の電位でなければステップS13に戻り、ステップS16で帯電電位が所定の電位であると判断されるまでステップS13〜S16の動作を繰り返し、帯電電位が所定の電位となれば本制御の終了となる。 In step S16, it is determined whether the measured charging potential is a predetermined potential. If it is a predetermined potential, this control is terminated. Subsequent image forming operations are performed using the corrected charging current value. If it is not the predetermined potential, the process returns to step S13, and the operations of steps S13 to S16 are repeated until it is determined in step S16 that the charging potential is the predetermined potential. Become.
このように本発明の画像形成装置の制御動作としては、クリーニング部材で針電極をクリーニングした後、クリーニングを行った針電極を用いて感光体表面を帯電させ電位検出手段で帯電電位を検出し、その検出された帯電電位と予め定められた感光体表面の帯電電位である設定値とを比較し、制御手段はその結果に基づいて以下の第1〜4の制御動作を選択し、実行する。ステップS4〜8を経る第1制御動作では、感光体表面の帯電電位が前記設定値となるように電圧印加手段によってグリッド電極に印加される電圧値を調整する。ステップS4〜12を経る第2制御動作では、電圧印加手段によってグリッド電極に印加される電圧値を変更した後、感光体表面の帯電電位が前記設定値となるように電流印加手段によってノコ歯に印加される電流値を調整する。ステップS4〜16を経る第3制御動作では、感光体表面の帯電電位が前記設定値となるように電流印加手段によってノコ歯に印加される電流値を調整する。ステップS4を経る第4制御動作では、電圧値および電流値を変更しない。 As described above, as a control operation of the image forming apparatus of the present invention, after cleaning the needle electrode with the cleaning member, the surface of the photosensitive member is charged with the cleaned needle electrode, and the charged potential is detected with the potential detecting means. The detected charging potential is compared with a preset value which is a predetermined charging potential on the surface of the photoreceptor, and the control unit selects and executes the following first to fourth control operations based on the result. In the first control operation through steps S4 to S8, the voltage value applied to the grid electrode by the voltage application unit is adjusted so that the charged potential on the surface of the photoconductor becomes the set value. In the second control operation through steps S4 to S12, after the voltage value applied to the grid electrode by the voltage application unit is changed, the current application unit applies a sawtooth to the sawtooth potential so that the charged potential on the surface of the photosensitive member becomes the set value. The applied current value is adjusted. In the third control operation through steps S4 to S16, the current value applied to the saw tooth by the current application unit is adjusted so that the charged potential on the surface of the photosensitive member becomes the set value. In the fourth control operation through step S4, the voltage value and the current value are not changed.
これらの制御動作を選択し実行することによって、ノコ歯先端に付着している汚染物質、ならびにオゾンおよび窒素酸化物などの放電生成物をクリーニングでき、かつノコ歯に汚染物質および放電生成物の影響がない状態で像担持体表面の帯電電位が設定値となるように制御することができるので、放電むらがなく安定したノコ歯の感光体帯電付与性能を実現できる。また、ノコ歯に印加する電流を最小限に留め、放電生成物の発生を抑制できるので、ノコ歯の劣化およびノコ歯先端における放電生成物の付着を抑制できる。したがって、クリーニングの頻度を少なくすることができ、かつ長期間に渡って高品位の画像を安定して形成することができる。また、放電量の増加に伴うノコ歯の劣化、ならびに画像形成装置内に浮遊しているトナーおよびゴミ、特にトナーの外添剤であるシリカに添加された揮発成分の付着を抑制することによって、帯電装置の長寿命化を実現することができる。 By selecting and executing these control actions, contaminants attached to the tip of the sawtooth, and discharge products such as ozone and nitrogen oxides can be cleaned, and the influence of the contaminant and discharge product on the sawtooth. Since the charging potential on the surface of the image bearing member can be controlled to be a set value in a state where there is no discharge, it is possible to realize a stable saw-tooth photoconductor charging performance without uneven discharge. In addition, since the current applied to the saw teeth can be kept to a minimum and the generation of discharge products can be suppressed, the deterioration of the saw teeth and the adhesion of the discharge products at the tips of the saw teeth can be suppressed. Therefore, the frequency of cleaning can be reduced, and a high-quality image can be stably formed over a long period of time. In addition, by suppressing the degradation of saw teeth accompanying an increase in the discharge amount, and adhesion of volatile components added to the toner and dust floating in the image forming apparatus, particularly silica, which is an external additive of the toner, Longer life of the charging device can be realized.
(ステップS5〜12について)
ステップS4aで、感光体表面の帯電電位Voが所定の電位より低くなる場合としては、たとえば放電に伴ってノコ歯が劣化した場合、ステップS1のクリーニングを行ってもノコ歯に付着した汚染物質を完全に除去できない場合、ならびにライフにおいてクリーナユニット16に含まれるクリーニングブレード51との摩擦で感光体の感光層に膜減りが発生し、感光層が薄くなった場合などが挙げられる。
(About steps S5-12)
In step S4a, when the charged potential Vo on the surface of the photosensitive member becomes lower than a predetermined potential, for example, when the sawtooth is deteriorated due to discharge, contaminants attached to the sawtooth even if cleaning is performed in step S1. Examples include a case where the photosensitive layer cannot be completely removed, and a case where the photosensitive layer of the photosensitive member is thinned by friction with the
図27は、グリッドバイアスVgを−620Vに固定した場合において、感光層の厚さの違いによるノコ歯の帯電電流と感光体表面の帯電電位Voとの関係を示すグラフである。このグラフでは、感光層の厚さ(以下「感光体膜厚」または「膜厚」とも記載する)が25μmの場合と、21μmの場合と、18μmの場合とを示す。感光体膜厚25μmは、感光体が画像形成に使用される初期の段階での厚さであり、感光体膜厚18μmは、150K枚印字後の感光体のライフでの感光層の厚さである。感光層の厚さは、感光体の回転数から算出している。感光体の回転数およびその回転数での感光層膜厚のデータを事前に多数蓄積してそこから両者の関係を見出し、その見出された関係を基に作成したデータを事前に補正テーブルとしてプログラムに登録し、感光体の回転数を実機でカウントすることで、ある印字枚数での感光層の厚さを算出している。感光層は、感光体が回転するたびにクリーニングブレードによって少しずつ削られるので、感光体の初期からライフにかけて厚さが薄くなる。グリッドバイアスVgは−620Vに固定してノコ歯の帯電電流を変化させ、その時の感光体表面の帯電電位Voを測定した。 FIG. 27 is a graph showing the relationship between the sawtooth charging current and the charging potential Vo on the surface of the photosensitive member due to the difference in the thickness of the photosensitive layer when the grid bias Vg is fixed to -620V. In this graph, the case where the thickness of the photosensitive layer (hereinafter also referred to as “photoconductor film thickness” or “film thickness”) is 25 μm, 21 μm, and 18 μm is shown. The photosensitive member film thickness of 25 μm is the thickness at the initial stage when the photosensitive member is used for image formation, and the photosensitive member film thickness of 18 μm is the thickness of the photosensitive layer in the life of the photosensitive member after printing 150K sheets. is there. The thickness of the photosensitive layer is calculated from the number of rotations of the photoreceptor. A lot of data on the number of rotations of the photosensitive member and the photosensitive layer thickness at that number of rotations are accumulated in advance to find the relationship between them, and the data created based on the found relationship is used as a correction table in advance. By registering in the program and counting the number of rotations of the photosensitive member with an actual machine, the thickness of the photosensitive layer for a certain number of printed sheets is calculated. Since the photosensitive layer is scraped little by little by the cleaning blade every time the photosensitive member rotates, the thickness of the photosensitive layer decreases from the initial stage to the life of the photosensitive member. The grid bias Vg was fixed to -620 V, the sawtooth charging current was changed, and the charging potential Vo on the surface of the photoreceptor at that time was measured.
図27から、膜厚が厚いほど、ノコ歯の帯電電流値が同じ場合に感光体表面の帯電電位Voが大きい傾向にあることがわかる。また膜厚が厚いほど、ノコ歯の帯電電流値低下に対して感光体表面の帯電電位Voの低下量が小さくなることがわかる。具体的には、膜厚が25μmであると、ノコ歯の帯電電流が−350〜−700μAの間は感光体表面の帯電電位Voが−620Vに保たれており、帯電電位Voを−620Vにするために必要な帯電電流の最小値(以下、「最小必要値」と記載する)は−350μAであるが、膜厚が21μmまで薄くなると、−460μA程度以上の帯電電流をノコ歯に印加しなければ帯電電位Voが−620Vとはならない。さらに膜厚が18μmまで薄くなると、ノコ歯の帯電電流を−700μAにしても帯電電位Voを−620Vにすることはできない。 From FIG. 27, it can be seen that the thicker the film thickness, the larger the charging potential Vo on the surface of the photosensitive member when the sawtooth charging current value is the same. It can also be seen that as the film thickness increases, the amount of decrease in the charging potential Vo on the surface of the photoreceptor decreases with respect to the decrease in the charging current value of the sawtooth. Specifically, when the film thickness is 25 μm, the charging potential Vo on the surface of the photoreceptor is maintained at −620 V while the charging current of the sawtooth is −350 to −700 μA, and the charging potential Vo is set to −620 V. The minimum value of the charging current required to achieve this (hereinafter referred to as “minimum required value”) is −350 μA, but when the film thickness is reduced to 21 μm, a charging current of about −460 μA or more is applied to the saw tooth. Otherwise, the charging potential Vo will not be -620V. When the film thickness is further reduced to 18 μm, the charging potential Vo cannot be −620 V even if the sawtooth charging current is −700 μA.
このグラフおよび以下の図28〜30に示すグラフの作成には、商品名がフルカラー機MX4501の画像形成装置(シャープ株式会社製)を用いた。初期からライフにかけては、5枚マルチでの実写エージングを行い、印字枚数1000枚毎に針電極のクリーニングを実施している。クリーニングゴムローラにはEPDM(硬度:JISA90)を使用し、その外径は6mmであり、軸線方向の長さは4mmであり、弾性層の内径は3mmである。なお、この画像形成装置以外の画像形成装置を用いた場合でも図27〜30と同様の傾向を示す。 For the creation of this graph and the graphs shown in FIGS. 28 to 30 below, an image forming apparatus (manufactured by Sharp Corporation) whose product name is full-color machine MX4501 was used. From the initial stage to the end of the life, the real shot aging is carried out with 5 multi-sheets, and the needle electrodes are cleaned every 1000 printed sheets. EPDM (hardness: JIS A90) is used for the cleaning rubber roller, the outer diameter is 6 mm, the length in the axial direction is 4 mm, and the inner diameter of the elastic layer is 3 mm. Even when an image forming apparatus other than this image forming apparatus is used, the same tendency as in FIGS.
ここで、従来の制御方法について述べる。従来では、表面電位計を有さない画像形成装置において感光体の回転数を記録し、そのデータに基づいてグリッドバイアスVgを補正して感光体表面の帯電電位Voを一定にするという方法がある。この方法では、グリッドバイアスVg補正量、および所定の電位と実際の帯電電位Voとの差を出来るだけ小さくするため、膜厚が25μmである感光体の初期においては、ノコ歯の帯電電流値を最小必要値である−350μAに設定し、感光体のライフを通じて−700μAまで上げている。 Here, a conventional control method will be described. Conventionally, there is a method of recording the number of rotations of a photoreceptor in an image forming apparatus that does not have a surface electrometer, and correcting the grid bias Vg based on the data to make the charged potential Vo on the surface of the photoreceptor constant. . In this method, in order to reduce the grid bias Vg correction amount and the difference between the predetermined potential and the actual charging potential Vo as much as possible, the sawtooth charging current value is set at the initial stage of the photoconductor having a film thickness of 25 μm. The minimum required value is set to −350 μA, and is increased to −700 μA throughout the life of the photoreceptor.
図28は、ノコ歯の帯電電流値を−700μAに固定した場合におけるグリッドバイアスVgと感光体表面の帯電電位Voとの関係を示すグラフである。膜厚が18μmまで薄くなった感光体のライフにおいて帯電電流を−700μAに固定すると、グリッドバイアスVgと感光体表面の帯電電位Voとの関係は図28のようになり、膜厚が薄くなるとグリッドバイアス値が同じでも感光体表面の帯電電位Voが低下することがわかる。この傾向は特にグリッドバイアス値が上がるほど顕著になる。 FIG. 28 is a graph showing the relationship between the grid bias Vg and the charging potential Vo on the surface of the photoreceptor when the sawtooth charging current value is fixed at −700 μA. When the charging current is fixed at −700 μA in the life of the photosensitive member whose film thickness is reduced to 18 μm, the relationship between the grid bias Vg and the charging potential Vo on the surface of the photosensitive member becomes as shown in FIG. It can be seen that even when the bias value is the same, the charging potential Vo on the surface of the photoreceptor decreases. This tendency becomes more prominent as the grid bias value increases.
図28に示されるように、ノコ歯の帯電電流値を−700μAに固定し、グリッドバイアス値を−620Vから−645Vまで上げることによって、所定の電位である−620Vが得られる。このような方法によって帯電電位Voを所定の電位に保つことができるが、ノコ歯に印加する電流値が高いほどオゾンおよび窒素酸化物などの放電生成物の発生量が増加するので、従来のこの制御方法ではライフにおいてノコ歯への放電生成物の付着が加速する。 As shown in FIG. 28, by fixing the sawtooth charging current value to −700 μA and raising the grid bias value from −620 V to −645 V, a predetermined potential of −620 V is obtained. The charging potential Vo can be maintained at a predetermined potential by such a method. However, since the generation amount of discharge products such as ozone and nitrogen oxide increases as the current value applied to the saw tooth increases, In the control method, the adhesion of the discharge product to the saw-tooth is accelerated in the life.
図28を用いて、前述の制御方法とは別の従来の制御方法について説明する。本制御では、ノコ歯の帯電電流を初期からライフに渡って−700μAに固定する。感光体の回転数を記録し、感光層の膜減りに応じた補正テーブルとプロセスコントロールとの結果に基づき、グリッドバイアスVgの印加電圧の補正を行う。具体的には、膜厚が25μmである初期にはグリッドバイアスVgを−620Vに設定し、ライフにかけて徐々に上げていき、膜厚が18μmまで薄くなるライフでは、グリッドバイアスVgを−645Vにすることによって感光体表面の帯電電位Voを−620Vに保つ。しかしながら、この制御方法では初期からノコ歯に印加する電流が高く、オゾンおよび窒素酸化物などの放電生成物の発生量が多いので、ノコ歯への放電生成物の付着を抑えることができない。 A conventional control method different from the above-described control method will be described with reference to FIG. In this control, the charging current of the saw tooth is fixed at −700 μA from the initial stage over the life. The number of rotations of the photosensitive member is recorded, and the applied voltage of the grid bias Vg is corrected based on the result of the correction table and process control corresponding to the film thickness reduction of the photosensitive layer. Specifically, in the initial stage when the film thickness is 25 μm, the grid bias Vg is set to −620 V, and gradually increases over the life, and in the life where the film thickness decreases to 18 μm, the grid bias Vg is set to −645 V. As a result, the charging potential Vo on the surface of the photoreceptor is kept at -620V. However, in this control method, since the current applied to the saw tooth is high from the beginning and the amount of discharge products such as ozone and nitrogen oxides is large, the adhesion of the discharge product to the saw tooth cannot be suppressed.
以下、本発明の制御方法についての説明に戻る。図29は、ノコ歯の帯電電流値を−350μAに固定した場合において、感光層の厚さの違いによるグリッドバイアスVgと感光体表面の帯電電位Voとの関係を示すグラフである。膜厚が25μmである初期においては、図29に示すように、初期帯電電流を−350μAとし、初期グリッドバイアスVgを−620Vに設定することによって感光体表面の帯電電位Voとして−620Vが得られる。 The description returns to the control method of the present invention. FIG. 29 is a graph showing the relationship between the grid bias Vg due to the difference in the thickness of the photosensitive layer and the charging potential Vo on the surface of the photosensitive member when the sawtooth charging current value is fixed at −350 μA. In the initial stage where the film thickness is 25 μm, as shown in FIG. 29, by setting the initial charging current to −350 μA and the initial grid bias Vg to −620 V, −620 V is obtained as the charging potential Vo on the surface of the photoreceptor. .
本実施形態では、感光体の初期において本制御を初めて行う前の前記初期帯電電流は、像担持体に含まれる感光層のその時点での厚さに応じて設定される。図27から分かるように、同じ電流値をノコ歯に印加した場合でも感光層の厚さによって像担持体表面の帯電電位が変わる。ノコ歯に印加する電流が少ないほど放電生成物の発生量が少なくなるので、初期感光体膜厚が25μmであり、所定の電位を−620Vに設定した本実施形態においては、初期帯電電流を−350μAに設定することによってノコ歯に印加される電流を確実に最小限に留めることができる。 In this embodiment, the initial charging current before the first control is performed at the initial stage of the photosensitive member is set according to the thickness of the photosensitive layer included in the image carrier at that time. As can be seen from FIG. 27, even when the same current value is applied to the saw-tooth, the charged potential on the surface of the image carrier varies depending on the thickness of the photosensitive layer. The smaller the current applied to the saw tooth, the smaller the amount of discharge product generated. Therefore, in this embodiment in which the initial photoreceptor film thickness is 25 μm and the predetermined potential is set to −620 V, the initial charging current is − By setting it to 350 μA, the current applied to the saw-tooth can be surely kept to a minimum.
図29に戻って、膜厚が21μmまで薄くなった85K枚印字時点において、クリーニング後の感光体表面の帯電電位Voを電位検出手段である表面電位計でモニタすると−605Vである。この場合の表面電位Voの不足分は、グリッドバイアスVgを−640Vまで上げることによって、初期と同じ−620Vの表面電位Voに調整できる。このように、ライフにおける表面電位Voと所定値との差が比較的小さい場合には、図26のステップS1〜8で示されるグリッドバイアスVgの制御のみで所望の帯電電位Voを得ることができる。この制御方法は、前記第1制御動作に相当する。 Returning to FIG. 29, at the time of printing 85K sheets when the film thickness is reduced to 21 μm, the charged potential Vo on the surface of the photoreceptor after cleaning is −605 V when monitored by a surface electrometer as a potential detecting means. The shortage of the surface potential Vo in this case can be adjusted to the same surface potential Vo of −620V as in the initial stage by increasing the grid bias Vg to −640V. As described above, when the difference between the surface potential Vo in the life and the predetermined value is relatively small, the desired charging potential Vo can be obtained only by controlling the grid bias Vg shown in steps S1 to S8 in FIG. . This control method corresponds to the first control operation.
図26のステップS5〜12で示されるように、グリッドバイアスVgを上げる補正を行い、なお所定の電位とならない場合には、感光体表面の帯電電位Voと所定の帯電電位との差分のみノコ歯に印加する帯電電流を上げる。 As shown in steps S5 to S12 in FIG. 26, correction is performed to increase the grid bias Vg, and when the predetermined potential is not reached, only the difference between the charging potential Vo on the surface of the photosensitive member and the predetermined charging potential is sawtooth. Increase the charging current applied to.
図30は、感光体膜厚およびノコ歯に印加する帯電電流値に応じた、グリッドバイアスVgと感光体表面の帯電電位との関係を示すグラフである。膜厚が25μmの初期において、グリッドバイスVgを−620Vとし、ノコ歯の帯電電流を−350μAに設定することによって、感光体表面の帯電電位Voとして−620Vが得られている。 FIG. 30 is a graph showing the relationship between the grid bias Vg and the charging potential on the surface of the photosensitive member according to the photosensitive member film thickness and the charging current value applied to the saw-tooth. In the initial stage when the film thickness is 25 μm, by setting the grid vise Vg to −620 V and the sawtooth charging current to −350 μA, −620 V is obtained as the charging potential Vo on the surface of the photoreceptor.
150K枚印字後のライフにおいて膜厚が18μmまで薄くなると、ノコ歯の帯電電流が−350μAでは、グリッドバイアスVg−620Vにおいて帯電電位Voは約−580Vまで低下する。このとき、グリッドバイアスVgを−700Vまで上げたとしても帯電電位Voは−600Vで、所定の電位である−620Vまで達せず、グリッドバイアス値の補正のみでは対応できない。そこで膜厚が18μmであり、グリッドバイアスVgを−700Vまで上げたライフにおいて、ノコ歯の帯電電流を−450μAまで上げることによって、帯電電位Voを−620Vに調整することができる。本実施形態では、ステップS9〜12の動作を4回繰り返し、1回につき帯電電流を−25μAずつ上げた。1回につき−25μA以内で帯電電流を上げることによって、グリッド電極への流れ込み電流(ロス電流)を少なくし、所定の帯電電位を得ることができる。なお、ステップS9〜12でのグリッドバイアスVgが−700Vと高すぎる値ではないので、もし1回に上げる帯電電流の値を−25μAよりずっと高い値に設定したとしても、その分グリッド電極へのロス電流が増えるだけであり、感光体表面の帯電電位Voが所定の帯電電位である−615V以上−625V以下の範囲を超えることはない。この制御方法は第2制御動作に相当し、これによって電圧値を増加させた後の像担持体表面の帯電電位と設定値との差が比較的大きい場合でも、ノコ歯に印加する電流を最小限に留め、ノコ歯の劣化およびノコ歯先端における放電生成物の付着を抑制できる。 When the film thickness is reduced to 18 μm in the life after printing 150K sheets, the charging potential Vo decreases to about −580 V at the grid bias Vg−620 V when the sawtooth charging current is −350 μA. At this time, even if the grid bias Vg is raised to -700 V, the charging potential Vo is -600 V, does not reach the predetermined potential of -620 V, and cannot be dealt with only by correcting the grid bias value. Therefore, in the life in which the film thickness is 18 μm and the grid bias Vg is increased to −700 V, the charging potential Vo can be adjusted to −620 V by increasing the sawtooth charging current to −450 μA. In the present embodiment, the operations in steps S9 to S12 are repeated four times, and the charging current is increased by -25 μA each time. By increasing the charging current within −25 μA at a time, the current flowing into the grid electrode (loss current) can be reduced and a predetermined charging potential can be obtained. Since the grid bias Vg in steps S9 to S12 is not too high as -700 V, even if the charging current value to be increased once is set to a value much higher than -25 μA, the grid bias Vg is applied to the grid electrode accordingly. Only the loss current increases, and the charging potential Vo on the surface of the photoreceptor does not exceed the predetermined charging potential of −615 V or more and −625 V or less. This control method corresponds to the second control operation, and even when the difference between the charged potential on the surface of the image carrier and the set value after increasing the voltage value is relatively large, the current applied to the saw tooth is minimized. It is possible to suppress the deterioration of the sawtooth and the adhesion of the discharge product at the tip of the sawtooth.
このような制御方法によって、ライフを通じて最小限の帯電電流で所定の電位Vo−620Vが得られる。この制御では放電不良による画像への影響もなく、初期から帯電電流値を−700μAに固定した場合よりもオゾンの発生量を、初期で50%減少させることができ、ライフを通じて35%減少させることができる。なお、オゾンの発生量は帯電電流値に比例するので、これらの割合は、−700μAに対する初期の帯電電流値である−350μAの比率、および−700μAに対するライフでの帯電電流値である−450μAの比率から算出した。オゾンの発生が抑制されることで、感光体およびグリッド電極、更にはクリーニングブレードなど他の部品へのダメージを抑制することができるので、部材の長寿命化が可能となる。 By such a control method, a predetermined potential Vo-620V can be obtained with a minimum charging current throughout the life. With this control, there is no effect on the image due to defective discharge, and the amount of ozone generated can be reduced by 50% in the initial stage compared to the case where the charging current value is fixed to -700 μA from the beginning, and 35% can be reduced throughout the life. Can do. Since the amount of ozone generated is proportional to the charging current value, these ratios are -350 μA, which is the initial charging current value with respect to -700 μA, and -450 μA, which is the charging current value in life with respect to -700 μA. Calculated from the ratio. By suppressing the generation of ozone, damage to other parts such as the photosensitive member, the grid electrode, and further the cleaning blade can be suppressed, so that the life of the member can be extended.
(ステップS13〜16について)
ステップS4aで、感光体表面の帯電電位Voが所定の電位より高くなる要因としては、たとえば湿度変化が挙げられる。具体的には、長期間に渡って画像形成装置を使用することなく放置した場合、放置した期間が夏から秋にかけてであれば、画像形成装置の帯電電位制御補正における環境が高温高湿下(気温30℃、湿度85%)から、常温常湿下(気温22℃、湿度55%)に変化する。このような場合には、湿度の影響が少なくなって感光体表面の抵抗がアップし、感光体支持基体であるアルミニウム素管へ電荷が流れ込むことによる感光体表面の電荷の損失が少なくなるので、感光体の帯電性が良くなり、クリーニング後に測定される帯電電位Voが高くなる。
(About steps S13-16)
In step S4a, a factor causing the charged potential Vo on the surface of the photoreceptor to be higher than a predetermined potential is, for example, a change in humidity. Specifically, when the image forming apparatus is left without being used for a long period of time, if the left period is from summer to autumn, the environment in the charge potential control correction of the image forming apparatus is under high temperature and high humidity ( The temperature changes from
本実施形態では、ステップS9〜12の動作1回につき帯電電流値を−25μA以内の範囲で下げていく。1回の帯電電流変化量が−25μA以内であれば、感光体表面の帯電電位Voが所定の帯電電位である−615V以上−625V以下の範囲より小さくなることはない。 In the present embodiment, the charging current value is decreased within a range of −25 μA or less per operation of Steps S9 to S12. If the amount of change in charging current at one time is within −25 μA, the charging potential Vo on the surface of the photoconductor does not become smaller than the predetermined charging potential ranging from −615 V to −625 V.
制御手段が前記検出された帯電電位が設定値より高い場合、第3制御動作を選択し実行することによって、ノコ歯に印加する電流を下げることができ、放電生成物の発生を低減できるので、ノコ歯の劣化およびノコ歯先端における放電生成物の付着を抑制できる。したがって、クリーニングの頻度を少なくすることができ、かつ長期間に渡って高品位の画像を安定して形成することができる。本制御方法は、前記第3制御動作に相当する。 When the detected charging potential is higher than the set value by the control means, by selecting and executing the third control operation, the current applied to the saw tooth can be reduced, and the generation of discharge products can be reduced. Deterioration of the sawtooth and adhesion of discharge products at the tip of the sawtooth can be suppressed. Therefore, the frequency of cleaning can be reduced, and a high-quality image can be stably formed over a long period of time. This control method corresponds to the third control operation.
なお、クリーニングゴムローラの稼動頻度や材質、設定値などは画像形成装置毎に任意の設定が可能である。 The operating frequency, material, and set value of the cleaning rubber roller can be arbitrarily set for each image forming apparatus.
これまでに述べてきたように、感光体表面の帯電電位Voを上げる場合、まずグリッドバイアスを上げる。グリッドバイアスを上げても感光体表面の帯電電位Voが所定の帯電電位まで達しない場合にノコ歯の帯電電流を上げる。感光体表面の帯電電位Voを下げる場合には、グリッドバイアスの値は変更せず、ノコ歯の帯電電流を下げる。このようにノコ歯の帯電電流をできるだけ下げるような制御を行うことによって放電生成物の発生を低減することができる。 As described above, when the charging potential Vo on the surface of the photoreceptor is increased, the grid bias is first increased. If the charging potential Vo on the surface of the photoconductor does not reach a predetermined charging potential even if the grid bias is increased, the sawtooth charging current is increased. When the charging potential Vo on the surface of the photoreceptor is lowered, the value of the grid bias is not changed, and the sawtooth charging current is lowered. The generation of discharge products can be reduced by controlling the sawtooth charging current as low as possible.
2、プログラムおよび記録媒体
本発明の第1の実施形態である画像形成装置100の前記制御手段は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにCPUを用いてソフトウェアによって実現してもよい。CPUを用いてソフトウェアによって前記制御手段を実現する場合、制御手段は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するCPU(Central Processing
Unit)、前記プログラムを格納したROM(Read Only Memory)、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)、前記プログラムおよび各種データを格納するメモリなどの記憶装置(記録媒体)などを備える。
2. Program and Recording Medium The control unit of the
Unit), a ROM (Read Only Memory) storing the program, a RAM (Random Access Memory) expanding the program, and a storage device (recording medium) such as a memory storing the program and various data.
上述した機能を実現するソフトウェアである定着装置の定着制御プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記定着装置の制御部に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによって、定着ローラ表面の傷の発生を防止できる定着装置を実現することが可能である。 A recording medium in which a program code (execution format program, intermediate code program, source program) of a fixing control program of a fixing device, which is software that realizes the above-described function, is recorded in a computer-readable manner is supplied to the control unit of the fixing device. Then, the computer (or CPU or MPU) reads out and executes the program code recorded on the recording medium, whereby a fixing device that can prevent the surface of the fixing roller from being damaged can be realized.
前記記録媒体としては、たとえば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ系などを用いることができる。 Examples of the recording medium include a tape system such as a magnetic tape and a cassette tape, a magnetic disk such as a floppy (registered trademark) disk / hard disk, and an optical disk such as a CD-ROM / MO / MD / DVD / CD-R. Card system such as IC card, IC card (including memory card) / optical card, or semiconductor memory system such as mask ROM / EPROM / EEPROM / flash ROM.
また、画像形成装置を通信ネットワークと接続可能に構成し、通信ネットワークを介して上記プログラムコードを供給してもよい。通信ネットワークとしては、特に限定されず、たとえば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(Virtual Private Network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。 The image forming apparatus may be configured to be connectable to a communication network, and the program code may be supplied via the communication network. The communication network is not particularly limited. For example, the Internet, intranet, extranet, LAN, ISDN, VAN, CATV communication network, virtual private network, telephone line network, mobile communication network, satellite communication network. Etc. are available.
また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、たとえば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。 Also, the transmission medium constituting the communication network is not particularly limited. For example, even in the case of wired such as IEEE 1394, USB, power line carrier, cable TV line, telephone line, ADSL line, etc., infrared rays such as IrDA and remote control, Bluetooth ( (Registered trademark), 802.11 wireless, HDR, mobile phone network, satellite line, terrestrial digital network, and the like can also be used. The present invention can also be realized in the form of a computer data signal embedded in a carrier wave in which the program code is embodied by electronic transmission.
このように、制御プログラムは、本発明の画像形成装置100を動作させるためのプログラムであって、コンピュータを制御手段として機能させるので、電位検出手段によって検出される像担持体表面の電位と設定値とを比較してグリッド電極に印加する電圧、およびノコ歯に印加する電流によって像担持体表面の帯電電位を制御する方法を制御手段が読み取り、実行することができ、この制御方法を汎用的なものにすることができる。
As described above, the control program is a program for operating the
また、記録媒体は前記制御プログラムが記録され、コンピュータで読み取り可能であるので、電位検出手段によって検出される像担持体表面の電位と設定値とを比較してグリッド電極に印加する電圧、およびノコ歯に印加する電流によって像担持体表面の帯電電位を制御するプログラムを容易にコンピュータに供給することができる。 Further, since the control program is recorded on the recording medium and can be read by a computer, the voltage applied to the grid electrode by comparing the set potential with the potential of the surface of the image carrier detected by the potential detecting means, A program for controlling the charging potential on the surface of the image carrier by the current applied to the teeth can be easily supplied to the computer.
3 移動手段
53 ノコ歯
66 クリーニングゴムローラ
301 第1帯電装置
302 ゴムローラ保持体
306 ベース部分
307 保持部分
308 ベース面
362 ノコ歯保持部材
362a 存在部
362b 非存在部
363 針電極
394 クリーニング部材保持体
3 moving
Claims (12)
像担持体表面の帯電電位を検出する電位検出手段と、
複数のノコ歯が一方向に配列した針電極と、
ノコ歯に電流を印加し、像担持体に対して放電させる電流印加手段と、
針電極と像担持体との間に設けられて像担持体表面の帯電電位を制御するグリッド電極と、
グリッド電極に電圧を印加する電圧印加手段と、
ノコ歯に対して垂直にノコ歯を保持するベース面を有するベース部分、およびノコ歯に対して平行にノコ歯を保持する保持部分で針電極を保持するノコ歯保持部材と、
ノコ歯の配列方向に沿って移動するように配置され、その移動時に複数のノコ歯の先端部に順に接することで針電極をクリーニングするクリーニング部材と、
クリーニング部材を支持するクリーニング部材保持体と、
ノコ歯の配列方向に沿ってクリーニング部材保持体を移動させる移動手段と、
クリーニング部材で針電極をクリーニングした後、電位検出手段で像担持体表面の帯電電位を検出し、その検出された帯電電位と予め定められた像担持体表面の帯電電位である設定値とを比較し、その結果に基づいて、
(1)像担持体表面の帯電電位が前記設定値となるように電圧印加手段によってグリッド電極に印加される電圧値を調整する第1制御動作、
(2)電圧印加手段によってグリッド電極に印加される電圧値を変更した後、像担持体表面の帯電電位が前記設定値となるように電流印加手段によってノコ歯に印加される電流値を調整する第2制御動作、
(3)像担持体表面の帯電電位が前記設定値となるように電流印加手段によってノコ歯に印加される電流値を調整する第3制御動作、
(4)電圧値および電流値を変更しない第4制御動作、
のいずれか1つの制御動作を選択し、実行する制御手段とを含むことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier including a cylindrical substrate and a photosensitive layer formed on the surface of the substrate;
A potential detecting means for detecting a charged potential on the surface of the image carrier;
A needle electrode in which a plurality of saw teeth are arranged in one direction;
A current applying means for applying a current to the saw tooth and discharging the image carrier;
A grid electrode provided between the needle electrode and the image carrier to control the charging potential on the surface of the image carrier;
Voltage applying means for applying a voltage to the grid electrode;
A base portion having a base surface that holds the saw tooth perpendicular to the saw tooth, and a saw tooth holding member that holds the needle electrode in a holding portion that holds the saw tooth parallel to the saw tooth;
A cleaning member that is arranged so as to move along the arrangement direction of the saw teeth, and that cleans the needle electrode by sequentially contacting the tips of the plurality of saw teeth during the movement;
A cleaning member holder for supporting the cleaning member;
Moving means for moving the cleaning member holder along the arrangement direction of the saw teeth;
After cleaning the needle electrode with the cleaning member, the charged potential on the surface of the image carrier is detected by the potential detecting means, and the detected charged potential is compared with a preset value that is a predetermined charged potential on the surface of the image carrier. And based on the results
(1) a first control operation of adjusting a voltage value applied to the grid electrode by the voltage applying means so that the charged potential on the surface of the image carrier becomes the set value;
(2) After changing the voltage value applied to the grid electrode by the voltage application means, the current value applied to the saw tooth by the current application means is adjusted so that the charged potential on the surface of the image carrier becomes the set value. Second control operation,
(3) a third control operation for adjusting the current value applied to the saw tooth by the current applying means so that the charged potential on the surface of the image carrier becomes the set value;
(4) a fourth control operation that does not change the voltage value and the current value;
An image forming apparatus comprising: control means for selecting and executing any one of the control operations.
像担持体表面の帯電電位を検出する電位検出手段と、
複数のノコ歯が一方向に配列した針電極と、
ノコ歯に電流を印加し、像担持体に対して放電させる電流印加手段と、
針電極と像担持体との間に設けられて像担持体表面の帯電電位を制御するグリッド電極と、
グリッド電極に電圧を印加する電圧印加手段と、
ノコ歯に対して垂直にノコ歯を保持するベース面を有するベース部分、およびノコ歯に対して平行にノコ歯を保持する保持部分で針電極を保持するノコ歯保持部材と、
ノコ歯の配列方向に沿って移動するように配置され、その移動時に複数のノコ歯の先端部に順に接することで針電極をクリーニングするクリーニング部材と、
クリーニング部材を支持するクリーニング部材保持体と、
ノコ歯の配列方向に沿ってクリーニング部材保持体を移動させる移動手段と、
クリーニング部材で針電極をクリーニングした後、電位検出手段で像担持体表面の帯電電位を検出し、その検出された帯電電位と予め定められた像担持体表面の帯電電位である設定値とを比較し、その結果に基づいて、
電圧印加手段によってグリッド電極に印加される電圧値を変更した後、像担持体表面を帯電させ、この時の像担持体表面の帯電電位が設定値より低ければ、像担持体表面の帯電電位が前記設定値となるように電流印加手段によってノコ歯に印加される電流値を調整する制御手段とを含むことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier including a cylindrical substrate and a photosensitive layer formed on the surface of the substrate;
A potential detecting means for detecting a charged potential on the surface of the image carrier;
A needle electrode in which a plurality of saw teeth are arranged in one direction;
A current applying means for applying a current to the saw tooth and discharging the image carrier;
A grid electrode provided between the needle electrode and the image carrier to control the charging potential on the surface of the image carrier;
Voltage applying means for applying a voltage to the grid electrode;
A base portion having a base surface that holds the saw tooth perpendicular to the saw tooth, and a saw tooth holding member that holds the needle electrode in a holding portion that holds the saw tooth parallel to the saw tooth;
A cleaning member that is arranged so as to move along the arrangement direction of the saw teeth, and that cleans the needle electrode by sequentially contacting the tips of the plurality of saw teeth during the movement;
A cleaning member holder for supporting the cleaning member;
Moving means for moving the cleaning member holder along the arrangement direction of the saw teeth;
After cleaning the needle electrode with the cleaning member, the charged potential on the surface of the image carrier is detected by the potential detecting means, and the detected charged potential is compared with a preset value that is a predetermined charged potential on the surface of the image carrier. And based on the results
After changing the voltage value applied to the grid electrode by the voltage applying means, the surface of the image carrier is charged. If the charged potential of the image carrier surface at this time is lower than the set value, the charged potential of the surface of the image carrier is An image forming apparatus comprising: a control unit that adjusts a current value applied to the saw tooth by the current applying unit so as to be the set value.
ベース部分は、ベース面に平行な方向に湾曲していることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の画像形成装置。 The cleaning member holding body includes a pressure contact piece that presses the cleaning member against one end of the cleaning member holding body, and the base surface according to the shape of the base portion according to the movement along the arrangement direction of the sawtooth by the moving member. In parallel to the sawtooth and in a direction perpendicular to the sawtooth arrangement direction,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the base portion is curved in a direction parallel to the base surface.
ベース部分は一定の幅を有し、
複数のノコ歯は、ねじ軸に対して平行に、かつベース面の長手方向における中心軸に対して非平行に配列されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の画像形成装置。 The moving means moves the cleaning member holding body along the screw shaft by rotation of a screw shaft provided in the longitudinal direction of the base portion, and the cleaning member holding body changes to the shape of the base portion along with the movement. Accordingly, it moves in a direction parallel to the base surface and perpendicular to the arrangement direction of the saw teeth,
The base part has a certain width,
The plurality of saw teeth are arranged parallel to the screw axis and non-parallel to the central axis in the longitudinal direction of the base surface. Image forming apparatus.
ねじ軸とベース面の長手方向における中心軸とは平行であり、
複数のノコ歯は、前記中心軸およびねじ軸に対して非平行に配列されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の画像形成装置。 The moving means includes a screw shaft provided over the longitudinal direction of the base portion, and the cleaning member holder is moved along the screw shaft by rotation thereof.
The screw axis and the central axis in the longitudinal direction of the base surface are parallel,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the plurality of saw teeth are arranged non-parallel to the central axis and the screw axis.
像担持体表面の帯電電位を検出する電位検出手段と、
複数のノコ歯が一方向に配列した針電極と、
ノコ歯に電流を印加し、像担持体に対して放電する電流印加手段と、
針電極と像担持体との間に設けられて像担持体表面の帯電電位を制御するグリッド電極と、
グリッド電極に電圧を印加する電圧印加手段と、
ノコ歯の配列方向に沿って移動するように配置され、その移動時に複数のノコ歯の先端部に順に接することで針電極をクリーニングするクリーニング部材と、
クリーニング部材を支持するクリーニング部材保持体と、
ノコ歯の配列方向に沿ってクリーニング部材保持体を移動させる移動手段とを含む画像形成装置において、
クリーニング部材でノコ歯先端をクリーニングした後、電位検出手段で像担持体表面の帯電電位を検出し、その検出された帯電電位と予め定められた像担持体表面の帯電電位である設定値とを比較し、その比較の結果に基づいて、
(1)像担持体表面の帯電電位が前記設定値となるように電圧印加手段によってグリッド電極に印加される電圧値を調整する第1制御動作、
(2)電圧印加手段によってグリッド電極に印加される電圧値を変更した後、像担持体表面の帯電電位が前記設定値となるように電流印加手段によってノコ歯に印加される電流値を調整する第2制御動作、
(3)像担持体表面の帯電電位が前記設定値となるように電流印加手段によってノコ歯に印加される電流値を調整する第3制御動作、
(4)電圧値および電流値を変更しない、
のいずれか1つの制御動作を選択し、実行することを特徴とする画像形成装置の制御方法。 An image carrier including a cylindrical substrate and a photosensitive layer formed on the surface of the substrate;
A potential detecting means for detecting a charged potential on the surface of the image carrier;
A needle electrode in which a plurality of saw teeth are arranged in one direction;
A current applying means for applying a current to the saw tooth and discharging the image carrier;
A grid electrode provided between the needle electrode and the image carrier to control the charging potential on the surface of the image carrier;
Voltage applying means for applying a voltage to the grid electrode;
A cleaning member that is arranged so as to move along the arrangement direction of the saw teeth, and that cleans the needle electrode by sequentially contacting the tips of the plurality of saw teeth during the movement;
A cleaning member holder for supporting the cleaning member;
In an image forming apparatus including a moving unit that moves the cleaning member holder along the arrangement direction of the saw teeth,
After cleaning the tip of the saw tooth with the cleaning member, the charged potential on the surface of the image carrier is detected by the potential detecting means, and the detected charged potential and a predetermined set value which is the charged potential on the surface of the image carrier are obtained. Compare and based on the result of the comparison,
(1) a first control operation of adjusting a voltage value applied to the grid electrode by the voltage applying means so that the charged potential on the surface of the image carrier becomes the set value;
(2) After changing the voltage value applied to the grid electrode by the voltage application means, the current value applied to the saw tooth by the current application means is adjusted so that the charged potential on the surface of the image carrier becomes the set value. Second control operation,
(3) a third control operation for adjusting the current value applied to the saw tooth by the current applying means so that the charged potential on the surface of the image carrier becomes the set value;
(4) Do not change the voltage and current values,
A control method for an image forming apparatus, wherein one of the control operations is selected and executed.
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