JP2014119525A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリンター、複写機、ファクシミリ又は複合機等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, a facsimile machine, or a multifunction machine.
従来、画像形成装置は、トナー像を形成するための画像形成部を装置本体内に備える。画像形成部では、感光体ドラム等の像担持体の表面を帯電ローラー等の帯電部材により帯電させた後、この像担持体に対して露光器が画像データに対応する光を照射することで、像担持体の表面に静電潜像を形成する。そして、この静電潜像を現像器がトナー等の現像剤で現像することにより、像担持体上にトナー像を形成する。その後、像担持体上のトナー像は、転写部により紙等の記録媒体に転写される。また、トナー像を転写された転写紙は、定着部によりトナー像が転写紙に固定されてから画像形成装置の外部に排出される。 2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming apparatus includes an image forming unit for forming a toner image in an apparatus main body. In the image forming unit, after the surface of the image carrier such as a photosensitive drum is charged by a charging member such as a charging roller, the exposure device irradiates light corresponding to the image data to the image carrier. An electrostatic latent image is formed on the surface of the image carrier. Then, the electrostatic latent image is developed with a developer such as toner by a developing device, thereby forming a toner image on the image carrier. Thereafter, the toner image on the image carrier is transferred to a recording medium such as paper by the transfer unit. The transfer paper on which the toner image has been transferred is discharged to the outside of the image forming apparatus after the toner image is fixed to the transfer paper by the fixing unit.
例えば、帯電部材としての接触式又は非接触式の帯電ローラーは、イオン導電性材料で形成される導電層を備える。この帯電ローラーに帯電バイアスが印加されると、導電層におけるイオン導電剤を伝達し、帯電ローラーと像担持体との間に所定の電界を生成して放電を行うことでこの像担持体を帯電する。しかしながら、帯電バイアスが直流電圧である場合、一方向のみに電圧が印加されるため、使用枚数が増加して帯電バイアス印加時間が増加するに連れて、導電層内のイオン導電剤が直流電圧の印加方向に偏在して帯電ローラーの抵抗値が上昇し、帯電不良を生じてしまう。 For example, a contact type or non-contact type charging roller as a charging member includes a conductive layer formed of an ion conductive material. When a charging bias is applied to the charging roller, the ionic conductive agent in the conductive layer is transmitted, and a predetermined electric field is generated between the charging roller and the image carrier to discharge the image carrier. To do. However, when the charging bias is a DC voltage, the voltage is applied only in one direction. Therefore, as the number of sheets used increases and the charging bias application time increases, the ionic conductive agent in the conductive layer has a DC voltage. Unevenly distributed in the application direction, the resistance value of the charging roller increases, and charging failure occurs.
そこで、特許文献1に記載の画像形成装置の制御方法では、イオン導電剤の偏在を回避するために、帯電部材が被帯電体の非画像形成領域に対応しているとき、即ち画像形成時以外のときに、画像形成時に印加される直流電圧とは逆極性の直流電圧を帯電部材に印加するように制御している。
Therefore, in the control method of the image forming apparatus described in
また、特許文献2に記載の画像形成装置では、画像形成時以外のときに帯電ローラーと被帯電面とを非接触の状態にし、画像形成時に帯電ローラーに印加される直流電圧とは逆極性の直流電圧を帯電ローラーに印加することとしている。
Further, in the image forming apparatus described in
更に、特許文献3に記載の帯電部材は、直流電圧と、直流電圧を印加したときの被帯電体の帯電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧を有する交流電圧との重畳電圧を印加することとしている。このように直流電圧と交流電圧との重畳電圧を帯電部材に印加する従来の方式では、均一に帯電を行うために交流電圧の周波数を1.0〜3.0kHz程度に設定することが多い。
Furthermore, the charging member described in
しかしながら、特許文献1に記載の画像形成装置の制御方法では、画像形成時には正極性の直流電圧を帯電部材に印加し、画像形成時以外のときには逆極性の直流電圧を帯電部材に印加するといった、印加電圧の切り換えが行われる。このため、連続する画像形成動作を速やかに移行することができない問題が生じる。
However, in the control method of the image forming apparatus described in
また、特許文献2に記載の画像形成装置では、画像形成時以外のときに帯電ローラーと被帯電面とを非接触の状態にする移動動作が必要となるため、構成が複雑になる問題が生じる。
In addition, the image forming apparatus described in
更に、特許文献3に記載の帯電部材では、帯電開始電圧の2倍以上の比較的高い交流電圧が印加されているため、放電量が多くなり、感光体上に多くの放電生成物が付着してしまう。このため、感光体の画像不良が生じ、また感光体を清掃するクリーニングブレードの劣化が早くなるといった問題も生じる。
Furthermore, in the charging member described in
そこで、本発明は上記事情を考慮し、帯電部材の抵抗上昇を防止して帯電不良を回避すると共に、帯電部材の放電量を減少して画像不良を回避することが可能な技術を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention provides a technique capable of preventing charging failure by preventing an increase in resistance of a charging member and reducing an amount of discharge of the charging member to avoid image failure. With the goal.
本発明の画像形成装置は、トナー像を担持する像担持体を帯電させる帯電部材と、前記帯電部材が前記像担持体に対して放電を開始するときの前記帯電部材の帯電電圧である放電開始電圧と前記帯電部材からの放電により前記像担持体の表面電位が安定し始めたときの前記帯電部材の帯電電圧である制御電圧との電圧差の1/2以下の大きさの交流電圧と、該交流電圧よりも大きい直流電圧との重畳電圧を帯電電圧として前記帯電部材に供給する帯電電圧供給部と、を備えていることを特徴とする。 An image forming apparatus according to the present invention includes a charging member that charges an image carrier that carries a toner image, and a discharge start that is a charging voltage of the charging member when the charging member starts to discharge the image carrier. An AC voltage having a magnitude of ½ or less of a voltage difference between a voltage and a control voltage that is a charging voltage of the charging member when the surface potential of the image carrier starts to be stabilized by discharge from the charging member; And a charging voltage supply unit that supplies a superposed voltage with a DC voltage larger than the AC voltage as a charging voltage to the charging member.
このような構成を採用することで、帯電部材の抵抗上昇を防止すると共に、交流電圧によって発生する放電量の増加を抑制することができる。これにより、像担持体に付着する放電生成物の増加を抑制し、余分な放電生成物に起因した像担持体の清掃のためのクリーニングブレードの損傷や像担持体の画像不良が発生することを防止可能となる。 By adopting such a configuration, it is possible to prevent an increase in the resistance of the charging member and to suppress an increase in the amount of discharge generated by the AC voltage. As a result, an increase in discharge products adhering to the image carrier is suppressed, and damage to the cleaning blade for cleaning the image carrier and image defects on the image carrier due to excessive discharge products are generated. It becomes possible to prevent.
また、前記帯電部材は、イオン導電剤を含む導電層を備えた帯電ローラーで構成されてもよい。 The charging member may be a charging roller provided with a conductive layer containing an ionic conductive agent.
このような構成を採用することで、帯電ローラーの導電層におけるイオン導電剤は、帯電電圧に交流電圧が重畳されているため、直流電圧に起因した一方向への偏在が防止され、即ち、イオン導電剤の偏在に起因した帯電部材の抵抗上昇を防止することができる。 By adopting such a configuration, the ionic conductive agent in the conductive layer of the charging roller is prevented from being unevenly distributed in one direction due to the DC voltage because the AC voltage is superimposed on the charging voltage. An increase in resistance of the charging member due to the uneven distribution of the conductive agent can be prevented.
前記帯電部材は、前記像担持体に接触して又は非接触で近接して配置されてもよい。 The charging member may be disposed in contact with or in a non-contact manner with the image carrier.
このような構成を採用することで、帯電部材と像担持体との配置に拘らず、帯電部材の抵抗上昇を防止すると共に、交流電圧によって発生する放電量の増加を抑制することができる。 By adopting such a configuration, regardless of the arrangement of the charging member and the image carrier, it is possible to prevent an increase in the resistance of the charging member and to suppress an increase in the amount of discharge generated by the AC voltage.
前記帯電電圧供給部は、前記画像形成装置の周辺湿度が低くなるに連れて前記交流電圧及び前記直流電圧の少なくとも一方が大きくなるように制御してもよい。 The charging voltage supply unit may control so that at least one of the AC voltage and the DC voltage increases as the ambient humidity of the image forming apparatus decreases.
このような構成を採用することで、画像形成装置の周辺湿度の低下により帯電部材が像担持体に対して放電し難くなった場合でも、帯電電圧を大きくすることで十分な放電が可能となる。 By adopting such a configuration, even when the charging member becomes difficult to discharge to the image carrier due to a decrease in the humidity around the image forming apparatus, sufficient discharge can be achieved by increasing the charging voltage. .
前記帯電電圧供給部は、前記画像形成装置の周辺温度が低くなるに連れて前記交流電圧及び前記直流電圧の少なくとも一方が大きくなるように制御してもよい。 The charging voltage supply unit may perform control so that at least one of the AC voltage and the DC voltage increases as the ambient temperature of the image forming apparatus decreases.
このような構成を採用することで、画像形成装置の周辺温度の低下により帯電部材の抵抗が上昇した場合でも、帯電電圧を大きくすることで十分な放電が可能となる。 By adopting such a configuration, even when the resistance of the charging member increases due to a decrease in the ambient temperature of the image forming apparatus, sufficient discharge can be achieved by increasing the charging voltage.
本発明によれば、帯電部材の抵抗上昇を防止して帯電不良を回避すると共に、帯電部材の放電量を減少して画像不良を回避することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to prevent an increase in the resistance of the charging member to avoid charging failure, and to reduce the amount of discharge of the charging member to avoid image failure.
まず、図1を用いて、画像形成装置としてのプリンター1の全体の構成について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るプリンターの概略を示す模式図である。以下、図1における紙面右側を、プリンター1の正面側(前側)とする。
First, the overall configuration of a
プリンター1は、箱型形状のプリンター本体2を備え、プリンター本体2の下部には用紙(図示せず)を収納する給紙カセット3が収容され、プリンター本体2の上面には排紙トレイ4が設けられる。また、排紙トレイ4の前方には上カバー5が開閉可能に取り付けられ、上カバー5の下方にはトナー容器としてのトナーコンテナ6が収納される。
The
プリンター本体2の上部には、排紙トレイ4の下方にレーザー・スキャニング・ユニット(LSU)を有する露光器7が配置され、露光器7の下方には、画像形成部8が設けられる。画像形成部8には、像担持体である感光体ドラム(像担持体)10が回転可能に設けられ、感光体ドラム10の周囲には、帯電装置11と、現像器12と、転写ローラー13と、クリーニング装置14とが、感光体ドラム10の回転方向(図1の矢印X参照)に沿って配置される。なお、画像形成部8の詳細は後述する。
An
プリンター本体2の内部には、用紙S(図2参照)の搬送経路15が設けられる。搬送経路15において、上流端には給紙部16が設けられ、中流部には感光体ドラム10と転写ローラー13とで構成される転写部17が設けられ、下流部には定着装置18が設けられ、下流端には排紙部20が設けられる。また、搬送経路15の下方には、両面印刷用の反転経路21が設けられる。定着装置18は、例えば、加熱用ローラー22と加圧用ローラー23とを互いの回転面を対向させて構成されるものでよい(図2参照)。
Inside the printer
次に、このような構成を備えたプリンター1の画像形成動作について説明する。
Next, an image forming operation of the
プリンター1に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、帯電装置11の印加電圧設定や定着装置18の温度設定等の初期設定が実行される。そして、プリンター1に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。
When the
まず、帯電装置11によって感光体ドラム10の表面が帯電された後、露光器7からのレーザー光(図1の二点鎖線P参照)により感光体ドラム10に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム10の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像を、現像器12がトナーによりトナー像に現像する。
First, after the surface of the
一方、給紙部16によって給紙カセット3から取り出された用紙Sは、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて転写部17へと搬送され、転写部17において感光体ドラム10上のトナー像が用紙Sに転写される。トナー像を転写された用紙Sは、搬送経路15を下流側へと搬送されて定着装置18に進入し、この定着装置18において用紙Sにトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙Sは、排紙部20から排紙トレイ4に排出される。なお、感光体ドラム10上に残留したトナーは、クリーニング装置14によって回収される。
On the other hand, the paper S taken out from the
次に、図2を用いて、帯電装置11について詳細に説明する。図2は、本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて画像形成部の一部を示す断面図である。
Next, the charging
図2に示されるように、画像形成部8では、感光体ドラム10を接地している。感光体ドラム10は、例えばアモルファスシリコン製で、直径30mmで構成される。
As shown in FIG. 2, in the
帯電装置11は、そのケース24内で回転可能な帯電ローラー(帯電部材)25を感光体ドラム10に近接して備え、帯電ローラー25は、例えば、直径12mmで、その回転表面に厚さ2mmのイオン導電性材料から形成される導電層41(図4、図6参照)を設けて構成される。帯電ローラー25は、感光体ドラム10と接触式の帯電部材であるが、この構成に限らず、感光体ドラム10と50〜100μmの間隔を空けた非接触式の帯電部材でもよい。また、帯電ローラー25は帯電バイアス供給部(帯電電圧供給部)26に接続され、帯電バイアス供給部26は、帯電用交流電源27からの帯電用交流電圧と帯電用直流電源28からの帯電用直流電圧との重畳電圧である帯電バイアス(帯電電圧)を帯電ローラー25へと供給する。
The charging
現像器12は、そのケース30内で回転可能な現像ローラー31を感光体ドラム10に非接触で近接して備える。現像ローラー31は、現像バイアス供給部32に接続され、現像バイアス供給部32は、現像用交流電源33からの現像用交流電圧と現像用直流電源34からの現像用直流電圧との重畳電圧である現像バイアスを現像ローラー31へと供給する。
The developing
転写ローラー13は、感光体ドラム10との間で転写ニップが形成される転写部17を構成するように配置され、転写部17は、転写ニップを通過した用紙Sを定着装置18へと送る。また、転写ローラー13は、転写バイアス供給部35に接続され、転写バイアス供給部35は、転写用直流電源36からの転写直流電圧を転写バイアスとして転写ローラー13へと供給する。
The
クリーニング装置14は、ケース37の縁部に取り付けられて感光体ドラム10の回転面と接触して配置されたクリーニングブレード38と、ケース37内で回転可能なクリーニングローラー40とを備えている。
The
図2では、便宜上、帯電用交流電源27と、現像用交流電源33とを別々に図示しているが、これらはプリンター1の本体電源(図示せず)の交流電圧から帯電用交流電圧と現像用交流電圧とをそれぞれ得るものでよい。同様に、図2では、帯電用直流電源28と、現像用直流電源34と、転写用直流電源36とを別々に図示しているが、これらはプリンター1の本体電源から得られる交流電圧を帯電用直流電圧と現像用直流電圧と転写用直流電圧とにそれぞれ変換するものでよい。
In FIG. 2, for the sake of convenience, the charging
帯電ローラー25に接続される帯電バイアス供給部26は、例えば、帯電用交流電源27から500Vの帯電用交流電圧を出力すると共に、帯電用直流電源28から650Vの帯電用直流電圧を出力して、これらの重畳電圧である帯電バイアスを帯電ローラー25に印加する。即ち、交流電圧より大きい直流電圧がメインの帯電バイアスとなり、帯電ローラー25はこの直流電圧に起因して放電を行うこととなる。一方、交流電圧は帯電ローラー25の放電開始電圧と制御電圧との電圧差の0.1〜0.5倍の大きさ、即ち1/2以下の大きさである。この交流電圧は、帯電ローラー25の導電層41におけるイオン導電剤42(図4、図6参照)に作用してイオン導電剤42が直流電圧によって一方向へ偏在することを防止可能で、且つ感光体ドラム10の帯電に寄与しない程度の大きさの電圧である。交流電圧が上記電圧差の0.1倍より小さい場合には、イオン導電剤42の直流電圧による偏在を防止できなくなり、上記電圧差の0.5倍を超える場合には、帯電ローラー25での放電量が増加して感光体ドラム10で発生する放電生成物が余分に増加するため、帯電用交流電圧は上記のように設定されるとよい。
The charging
次に、帯電ローラー25の放電開始電圧V1及び制御電圧V2について、帯電ローラー25の帯電バイアスとこの帯電バイアスで帯電される感光体ドラム10の表面電位との関係と共に、図3を参照しながら説明する。図3は、本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて帯電ローラーの帯電バイアスと感光体ドラムの表面電位との関係を示すグラフである。図3では、帯電ローラー25の帯電バイアスの変化を横軸に示し、感光体ドラム10の表面電位の変化を縦軸に示す。
Next, the discharge start voltage V1 and the control voltage V2 of the charging
放電開始電圧V1は、帯電ローラー25が感光体ドラム10との間で放電を開始するときの帯電バイアスであり、制御電圧V2は、帯電ローラー25からの放電により感光体ドラム10の表面電位が安定し始めたときの帯電バイアスである。帯電ローラー25に印加された帯電バイアスがこの放電開始電圧V1に達すると、感光体ドラム10との間で放電を開始して、帯電バイアスの増加に連れて感光体ドラム10の表面電位が増加する。感光体ドラム10の表面電位の変化は、帯電バイアスが所定量を超えると緩やかになってその後安定する。例えば、通常の制御電圧V2は、感光体ドラム10の表面電位変化が緩やかになる変曲点Aでの帯電バイアスよりも僅かに大きく、例えば、1.1〜1.2倍の電圧に設定される。従って、帯電用交流電源27が出力する帯電用交流電圧は、(V2−V1)/2以下に設定される。
The discharge start voltage V1 is a charging bias when the charging
また、帯電バイアスの印加により変化する帯電ローラー25の導電層41の状態について、図4〜図6を参照しながら説明する。図4は、本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて帯電ローラーのイオン導電剤について帯電バイアスが印加される前の状態を示す模式図、図5は、従来技術のプリンターにおいて帯電ローラーのイオン導電剤について直流のみの帯電バイアスが印加された状態を示す模式図、図6は、本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて帯電ローラーのイオン導電剤について直流及び交流を重畳した帯電バイアスが印加された状態を示す模式図である。
Further, the state of the
帯電ローラー25の導電層41は、帯電不良が起こらないように均一な多数のイオン導電剤42を有し、即ち、導電層41内のイオン導電剤42の密度が導電層41の何れの位置でも一様となっている。例えば、帯電バイアスが印加される前は、図4に示されるように、導電層41内のイオン導電剤42は均一である。
The
この帯電ローラー25に従来技術による直流電圧VD1のみからなる帯電バイアスを印加すると、帯電ローラー25は感光体ドラム10に対して放電を行う。しかしながら、帯電バイアスの通電時間が増加するに連れて、図5に示されるように、導電層41内のイオン導電剤42は、直流電圧VD1の伝達方向、即ち、帯電ローラー25の表面側へと偏在してしまう。また、イオン導電剤42が偏在することにより、帯電バイアスの通電時間の増加に伴い帯電ローラー25の抵抗が上昇してしまう。
When a charging bias consisting only of the DC voltage V D1 according to the prior art is applied to the charging
これに対して、本実施形態のように、この帯電ローラー25に直流電圧VD2と交流電圧VAとの重畳電圧を帯電バイアスとして印加した場合、帯電バイアスの通電時間が増加しても、図6に示されるように、導電層41内のイオン導電剤42は、直流電圧VD2の伝達方向とは逆方向にも伝達する交流電圧VAの作用によって、帯電ローラー25の表面側への偏在が回避される。このため、イオン導電剤42は導電層41内で均一化され、帯電バイアスの通電時間の増加に伴う帯電ローラー25の抵抗の上昇が抑制される。また、この交流電圧VAは、帯電ローラー25の放電開始電圧V1と制御電圧V2との電圧差の1/2以下の大きさであるため、感光体ドラム10における余分な放電生成物の発生が抑制される。
On the other hand, when the superimposed voltage of the DC voltage V D2 and the AC voltage VA is applied as a charging bias to the charging
更に、帯電ローラー25の帯電バイアスの通電時間と、帯電バイアスに対する帯電ローラー25の抵抗との関係について、図7を参照しながら説明する。図7は、本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて帯電ローラーについて通電時間と抵抗値との関係を示すグラフである。図7では、帯電バイアスの通電時間の変化を横軸に示し、帯電ローラー25の抵抗値の変化を縦軸に示す。また、図7では、この帯電ローラー25で帯電不良が生じる通常の抵抗限界値RLと、帯電不良のないことを保証する通常の保証時間TLとを示す。即ち、抵抗限界値RLに達する直前の通電時間が,帯電不良のないことを保証する保証時間となる。
Further, the relationship between the energization time of the charging bias of the charging
ここでは、従来技術による直流電圧のみ(800V)を印加する第1の制御状態での帯電ローラー25の抵抗値R1を破線で、従来技術による直流電圧(450V)と交流電圧(1000V)との重畳電圧を印加する第2の制御状態での帯電ローラー25の抵抗値R2を二点鎖線で、本実施形態による直流電圧(650V)と交流電圧(500V)との重畳電圧を印加する第3の制御状態での帯電ローラー25の抵抗値R3を実線でそれぞれ示す。即ち、従来技術による第2の制御状態は、帯電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧を有する交流電圧が帯電バイアスに重畳される。
Here, the resistance value R1 of the charging
なお、何れの制御状態でも、感光体ドラム10及び帯電ローラー25は同じものを使用し、感光体ドラム10は、直径30mmでアモルファスシリコン製であり、帯電ローラー25は、直径12mmであり、その回転表面に厚さ2mmのイオン導電性材料から形成される導電層41を設ける。また、帯電ローラー25の線速は300mm/secとする。
In any control state, the same
第1の制御状態では、直流電圧によりイオン導電剤42が偏在するため、図7に示されるように、第2及び第3の制御状態に比べて早い通電時間で、帯電ローラー25の抵抗値が抵抗限界値RLに達することとなり、帯電ローラー25の抵抗の上昇による帯電不良が生じ易く、保証時間を長く設定することもできない。
In the first control state, since the ionic
これに対して、本実施形態に係る第3の制御状態では、交流電圧の作用によりイオン導電剤42の偏在が抑制されるため、図7に示されるように、帯電ローラー25の抵抗値が抵抗限界値RLに達するまでの通電時間は、通常の保証時間TLに比べて十分な余裕が確保され、帯電ローラー25の抵抗の上昇による帯電不良が生じ難く、保証時間を長く設定することもできる。
On the other hand, in the third control state according to the present embodiment, the uneven distribution of the ionic
また、この帯電ローラー25を用いた感光体ドラム10の帯電を含む画像形成処理を行った場合の感光体ドラム10の表面動摩擦係数について説明する。
The surface dynamic friction coefficient of the
この画像形成処理では、感光体ドラム10の現像のためのトナーとして磁性1成分を有するものを使用する。感光体ドラム10の表面動摩擦係数は、画像形成処理を行う前、即ち未使用状態では、0.18μである。感光体ドラム10を清掃するクリーニング装置14はEPDM発泡ローラーであるクリーニングローラー40を備え、このクリーニングローラー40を18Nの力で感光体ドラム10に押圧すると共に、感光体ドラム10の回転に対して線速比1.2で回転させる。また、この画像形成処理では、印字率5%で、連続して3000枚の印字を行う。
In this image forming process, toner having one magnetic component is used as a toner for developing the
直流電圧のみの第1の制御状態での帯電ローラー25により感光体ドラム10が帯電される場合、交流電圧がないために放電生成物の発生は少ない。この感光体ドラム10を用いて上記した画像形成処理を行った後、感光体ドラム10の表面動摩擦係数は、0.28μ又は0.3〜0.4μと低いが、上述のように帯電ローラー25の抵抗の上昇による帯電不良の問題がある。
When the
従来技術に係る第2の制御状態での帯電ローラー25により感光体ドラム10が帯電される場合、交流電圧が帯電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧を有して比較的大きいために放電生成物の発生が多くなる。そのため、この感光体ドラム10を用いて上記した画像形成処理を行った後、感光体ドラム10の表面動摩擦係数は、0.5〜0.7μ、より具体的には0.63μまで増加する。このように、表面動摩擦係数が0.5を超えると、帯電ローラー25の保証時間に拘らず、感光体ドラム10を清掃するクリーニング装置14のクリーニングブレード38の鳴きや損傷等の劣化が生じたり、感光体ドラム10で現像される画像の不具合が生じたりする可能性が高まる。
When the
これに対して、本実施形態に係る第3の制御状態での帯電ローラー25により感光体ドラム10が帯電される場合、交流電圧が放電開始電圧V1と制御電圧V2との電圧差の1/2以下と少ないために放電生成物の発生が抑制されている。この感光体ドラム10を用いて上記した画像形成処理を行った後、感光体ドラム10の表面動摩擦係数は、0.3〜0.5μ、より具体的には0.4μに抑制される。従って、第3の制御状態では、感光体ドラム10の表面動摩擦係数の増加が第1の制御状態と同等に抑えられ、感光体ドラム10を清掃するクリーニングブレード38の劣化や感光体ドラム10で現像される画像の不具合が生じる可能性は低減されている。
On the other hand, when the
このように、本実施形態に係る第3の制御状態では、直流電圧のみの帯電バイアスを用いる第1の制御状態に比べて帯電ローラー25の抵抗上昇が抑制され、帯電不良が起こり難く、抵抗限界値RLまでの保証期間について十分な余裕がある。また、比較的大きな交流電圧を重畳した帯電バイアスを用いる第2の制御状態に比べて、感光体ドラム10の表面動摩擦係数の増加が抑制され、クリーニングブレード38の劣化や感光体ドラム10で現像される画像の不具合が起こり難くなっている。
As described above, in the third control state according to the present embodiment, the resistance increase of the charging
本実施形態では上述のように、帯電装置11の帯電ローラー25に印加する帯電バイアスとして、帯電ローラー25の放電開始電圧V1と制御電圧V2との電圧差の1/2以下の大きさの帯電用交流電圧と、この帯電用交流電圧より大きい帯電用直流電圧との重畳電圧を使用することにより、帯電ローラー25の導電層41におけるイオン導電剤42の直流電圧に起因した偏在を防止して帯電ローラー25の抵抗上昇を回避すると共に、交流電圧に起因して発生する放電量の増加を抑制することができる。従って、感光体ドラム10に付着する放電生成物の増加を抑制し、余分な放電生成物によるクリーニングブレード38の損傷や、感光体ドラム10における画像不良の発生を防止することが可能となる。
In the present embodiment, as described above, the charging bias applied to the charging
本実施形態では、帯電ローラー25に印加する帯電バイアスとして、放電開始電圧V1と制御電圧V2との電圧差の1/2以下の大きさの帯電用交流電圧と、この帯電用交流電圧より大きい帯電用直流電圧との重畳電圧を使用する場合について説明したが、帯電バイアス供給部26は、帯電バイアス、即ち帯電用交流電圧及び帯電用直流電圧の大きさを、プリンター1の使用環境に応じて変更するように制御してもよい。
In the present embodiment, the charging bias applied to the charging
例えば、使用環境としてプリンター1の周辺湿度が低いとき、帯電ローラー25は放電し難くなる。そのため、プリンター1は、湿度センサー(図示せず)を備え、湿度を検出して監視するように構成される。帯電バイアス供給部26は、湿度センサーで検出した湿度が低くなるに連れて帯電用交流電圧及び帯電用直流電圧の少なくとも一方が大きくなるように設定し、例えば、低湿度の場合には帯電用交流電圧及び帯電用直流電圧の少なくとも一方を大きくし、高湿度の場合には帯電用交流電圧及び帯電用直流電圧の少なくとも一方を小さくするように制御してもよい。従って、プリンター1の周辺湿度の低下により帯電ローラー25が感光体ドラム10に対して放電し難くなった場合でも、帯電バイアスを大きくすることで十分な放電が可能となる。
For example, when the ambient humidity of the
また、使用環境としてプリンター1の周辺温度が低いときには帯電ローラー25の抵抗が上昇し、高いときには帯電ローラー25の抵抗が下降する傾向がある。そのため、プリンター1は、温度センサー(図示せず)を備え、温度を検出して監視するように構成される。帯電バイアス供給部26は、温度センサーで検出した温度が低くなるに連れて帯電用交流電圧及び帯電用直流電圧の少なくとも一方が大きくなるように設定し、例えば、低温度の場合には帯電用交流電圧及び帯電用直流電圧を大きくし、高温度の場合には帯電用交流電圧及び帯電用直流電圧を小さくするように制御してもよい。従って、プリンター1の周辺温度の低下により帯電ローラー25の抵抗が上昇した場合でも、帯電バイアスを大きくすることで十分な放電が可能となる。
Further, when the ambient temperature of the
本実施形態では、プリンター1に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に本発明の構成を適用してもよい。
In the present embodiment, the case where the configuration of the present invention is applied to the
1 プリンター(画像形成装置)
10 感光体ドラム(像担持体)
25 帯電ローラー(帯電部材)
26 帯電バイアス供給部(帯電電圧供給部)
1 Printer (image forming device)
10 Photosensitive drum (image carrier)
25 Charging roller (charging member)
26 Charging bias supply unit (charging voltage supply unit)
Claims (5)
前記帯電部材が前記像担持体に対して放電を開始するときの前記帯電部材の帯電電圧である放電開始電圧と前記帯電部材からの放電により前記像担持体の表面電位が安定し始めたときの前記帯電部材の帯電電圧である制御電圧との電圧差の1/2以下の大きさの交流電圧と、該交流電圧よりも大きい直流電圧との重畳電圧を帯電電圧として前記帯電部材に供給する帯電電圧供給部と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。 A charging member for charging an image carrier that carries a toner image;
When the surface potential of the image carrier starts to stabilize due to the discharge start voltage, which is the charging voltage of the charging member when the charging member starts to discharge the image carrier, and the discharge from the charging member. Charging that supplies the charging member as a charging voltage with a superimposed voltage of an AC voltage having a magnitude of 1/2 or less of a voltage difference from a control voltage, which is a charging voltage of the charging member, and a DC voltage larger than the AC voltage. An image forming apparatus comprising: a voltage supply unit.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the charging voltage supply unit performs control so that at least one of the AC voltage and the DC voltage increases as the ambient temperature of the image forming apparatus decreases. apparatus.
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