JP2012098629A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 間隔保持部材の摩耗量を感光ドラムの駆動時間および現像スリーブの駆動時間から予測し、摩耗量に応じてかぶり取り電位を小さくし、コントラスト電位が大きくならないように制御する。
【選択図】 図11
Description
本実施例の画像形成装置100には、図1に示すように、4つの画像形成ステーションPa、Pb、Pc、Pdが画像送り方向に直列に並置されている。4つの画像形成ステーションPa、Pb、Pc、Pdは画像形成装置100から着脱可能なプロセスカートリッジとなっている。図2は画像形成ステーションPaの断面を示しており、4つの画像形成ステーションPa、Pb、Pc、Pdは同様の構成をしている。図2に示すように、画像形成ステーションPaには、像担持体である感光ドラム1a、帯電装置2a、露光装置3a、現像装置4a、上流帯電補助装置51a、下流帯電補助装置52aを備えている。また、各画像形成ステーションPa、Pb、Pc、Pdの感光ドラム1a、1b、1c、1dと一次転写装置7a、7b、7c、7dとの間を通るように、中間転写体である中間転写ベルト11が矢印方向に移動可能に配置されている。
次に、本実施例における感光ドラム周りの画像形成動作について図2および図3に基づいて説明する。図3は画像形成装置の第1画像形成ステーションPaを示した概略図である。本実施例において画像形成装置はプロセススピード130mm/secで画像形成を行う。最初に、画像形成装置100は、接触帯電装置(接触帯電器)2aに高圧を印加することにより、感光ドラム1a表面を一様に帯電処理する。本実施例において、接触帯電装置2aは、帯電ローラを使用したが、接触帯電部材は、帯電ローラの他に、ファーブラシ,フェルトなどの形状・材質のものも使用可能である。また、各種材質のものの組み合わせでより適切な弾性、導電性、表面性、耐久性のものを得ることができる。
次に、画像形成装置100は、感光ドラム1a上の静電潜像に従って現像装置4aによりトナーを供給し、トナー画像(現像剤像)を形成する。本実施例においては、現像装置は非磁性トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤による磁気ブラシを、感光ドラムに接触させながら現像を行う二成分接触現像方式を採用した現像装置である。現像装置4aは、現像剤担持体としての内部に固定されたマグネット42aを配設した非磁性の現像スリーブ41aを備えている。現像スリーブ41aは、その外周面の一部を現像装置の外部に露呈させて、感光ドラム1aと最近接距離(S−Dギャップ)を300μmに保持して近接対向配設されている。この感光ドラム1aと現像スリーブ41aとの対向部が現像領域部(現像領域)である。現像スリーブ41aの軸方向の両端部には、間隔保持部材49が取り付けられ、間隔保持部材49を感光ドラム41aに突き当てるようにしてS−Dギャップを保持している。また、現像スリーブ41aは、現像部において感光ドラム1aの回転方向Yとは逆方向の回転方向Xに回転駆動される。これは、クリーナレス方式の画像形成装置において、後に説明する帯電補助装置や帯電装置により再帯電した転写残トナーやかぶりトナーを効率的に現像装置に回収するためである。
次に、画像形成装置100は、一次転写装置7aにより、感光ドラム1a上に形成された現像剤像を中間転写ベルト11に一次転写する。本実施例においては、一次転写装置7aは転写ローラである。転写ローラ7aは、感光ドラム1aに所定の押圧力をもって圧接されている。転写ローラ7aには高圧電源103aからトナーの帯電極性である負極性とは逆極性である正極性の転写バイアス、本実施例では+2kVが印加され、トナーは中間転写ベルト11に一次転写される。
このとき、感光ドラム1a上に現像された現像剤像のうち、一次転写されなかった転写残トナーやかぶりトナーは上流帯電補助装置51aおよび下流帯電補助装置52aに搬送され、トナーの帯電極性は正規帯電の状態に調整される。本実施例においては、上流帯電補助装置51aおよび下流帯電補助装置52aはどちらも帯電ブラシであるが、帯電補助装置は固定のブラシ状部材に限定されるものではなく、ブラシ回転体、弾性ローラ、シート状部材など任意の形態の部材であっても良い。
図4は、本実施例におけるS−Dギャップを保持するための間隔保持部材49を示す概略図である。間隔保持部材49には曲面Aと円周面Bがあり、曲面Aは感光ドラム1に接し、円周面Bには現像スリーブ41の端部軸が通され接している。それぞれの曲率は接している感光ドラムや現像スリーブと略同等である。本実施例において、間隔保持部材49はポリアミド(PA)を材質として形成されている。間隔保持部材49の材質としては、その他にポリフタルアミド(PPA)、ポリフェニルサルファイド(PPS)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリアセタール(POM)等の樹脂を用いても構わない。そして、現像スリーブ側から感光ドラム側に突き当てるように加圧され、S−Dギャップを保持するようにしている。図4に示すような形状の間隔保持部材は、感光ドラムとの接触面積が広いため、加圧による圧力が分散され間隔保持部材の摩耗を良化させる効果がある。また、トナー塊やキャリア等を感光ドラムと間隔保持部材の間に挟み込んでも、現像スリーブや感光ドラムの周期的なS−Dギャップの変動を起こしにくいという効果がある。
ここで、図5、図6および図7に基づき、現像剤の滞留について説明する。図5は、本実施例にかかる画像形成装置の現像部付近の概略図である。非磁性トナーTと磁性キャリアCからなる二成分現像剤は、現像スリーブ内部に固定して配設されたマグネット42の磁力により現像スリーブ41側へ引き付けられる。ブラスト処理により表面粗さRzが10μmに処理された非磁性の現像スリーブ41がX方向に回転することにより、二成分現像剤が穂立った状態でX方向に担持搬送される。また、感光ドラム1は現像スリーブ41との対向部において進行方向が逆であるY方向に回転する。S−Dギャップが狭くなると、現像スリーブ41の回転による接線方向への搬送力が、穂立った状態の現像剤が感光ドラムに接して遮られる。このため、現像剤がS−Dギャップを通過しにくくなり、S−Dギャップへ担持搬送されてくる現像剤量よりS−Dギャップを通過する現像剤量のほうが少なくなるため、現像剤が滞留してしまう。滞留する現像剤量が増えてきて現像スリーブからの距離が遠くなる位置まで溜まってしまうと、マグネット42の磁力による現像スリーブ側への保持力が弱くなる。このため、現像スリーブに担持することができず、感光ドラムの回転方向Yに沿って現像剤が搬送されてしまう。
図8は、本実施例における制御を行う検知部と制御部とを示したブロック図である。制御部はCPU61を有し、このCPU61には、作業用のメモリとして使われるRAM62、CPUが実行するプログラムや各種データが格納されたROM63、画像形成装置周囲の環境を検知する環境センサ80、感光ドラム回転検知手段71が接続されている。更に、現像スリーブ回転検知手段72、感光ドラム1を帯電するために帯電手段2に帯電バイアスを印加する帯電高圧電源101、現像スリーブ4に現像バイアスを印加する現像高圧電源102、静電潜像を形成させる露光装置3が接続されている。
次に、本発明の特徴部分である、間隔保持部材49の摩耗に応じた制御(第2の制御)について図11および図12に基づいて説明する。
図12は間隔保持部材の摩耗量に応じてコントラスト電位の制御を行うフローチャートである。本実施例では、コントラスト電位を制御する方法として、露光手段であるレーザーの光量を制御することで行った。
1a〜1d 感光ドラム(像担持体)
2a〜2d 帯電装置
3a〜3d 露光装置
4a〜4d 現像装置
41 現像スリーブ
49 間隔保持部材
61 CPU
62 RAM
63 ROM
Claims (6)
- 像担持体と、前記像担持体と対向する現像領域に非磁性トナーと磁性キャリアを含む現像剤を担持搬送する現像剤担持体を備え、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像手段と、前記像担持体に当接することで前記像担持体と前記現像剤担持体の間の距離を保持する間隔保持部材と、前記像担持体の非画像部電位と前記現像剤担持体に印加される現像バイアスとの電位差を制御する制御部と、を備え、前記間隔保持部材は、前記現像手段と一体的に交換される画像形成装置において、
前記現像手段の初期設置時もしくは交換時からの前記現像剤担持体の駆動量の積算値に関する情報に基づき、前記積算値の増加に伴って前記電位差を小さくする期間を少なくとも有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御部は、前記像担持体の駆動量の積算値と、前記現像剤担持体の駆動量の積算値と、から得られる演算値が所定値よりも大きい場合に、前記演算値の増加に伴って前記電位差を小さくすることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記現像剤担持体の駆動量の積算値に関する情報に基づき、前記積算値の増加に伴って前記電位差を大きくする期間から前記電位差を小さくする期間に切り替えることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 前記間隔保持部材と前記現像剤担持体の回転軸が摺動する構成であることを特徴とする請求項1乃至3いずれかに記載の画像形成装置。
- 像担持体と、前記像担持体と対向する現像領域に非磁性トナーと磁性キャリアを含む現像剤を担持搬送する現像剤担持体を備え、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する現像手段と、前記像担持体に当接することで前記像担持体と前記現像剤担持体の間の距離を保持する間隔保持部材と、を備え、前記間隔保持部材は、前記現像手段と一体的に交換される画像形成装置において、前記像担持体の駆動量の積算値と、前記現像剤担持体の駆動量の積算値と、から得られる演算値が所定値よりも大きくなった場合に、前記間隔保持部材と前記現像手段を一体的に備えるユニットの交換を報知することを特徴とする画像形成装置。
- 前記間隔保持部材と前記現像剤担持体の回転軸が摺動する構成であることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
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