JP2018004917A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
帯電ローラ等の接触式の帯電部材に直流電圧を印加し、その直流電圧を大きくしていくと、ある印加電圧から被帯電体である感光ドラム等の感光体の帯電が開始される。このように帯電部材に直流電圧を印加して感光体の帯電が開始するときの帯電部材に対する印加電圧を、感光体の帯電開始電圧Vthとする。感光体の帯電が開始した後は、印加した直流電圧と帯電処理された感光体の表面電位Vdとは比例する。従って、感光体を所望の表面電位Vdに帯電するには、感光体の帯電開始電圧Vthに所望の表面電位Vdを加えた直流電圧のVth+Vdを帯電部材に印加して帯電を行えばよい。このように、帯電部材に直流電圧のみを印加して感光体の帯電を行う方式を、DC帯電方式とする。
DC帯電方式では、感光体の表面電位Vdの不均一性に起因する感光体の長手方向(周方向に直交する方向)のスジ状の帯電ムラ(帯電横スジ)が発生する可能性があった。この帯電ムラの原因は、感光体の回転方向の上流側帯電ギャップ部Guにおいて感光体表面が帯電された後、感光体の回転方向の下流側帯電ギャップ部Gd(微小の空隙)において不安定な剥離放電が発生することに起因すると考えられている。より詳細には、まず感光体の上流側帯電ギャップ部Guにおいて、帯電部材への印加電圧Vpr=Vth+Vdを満たし、下流側帯電ギャップ部Gdでもその関係が維持されている場合、帯電は完了し不安定な剥離放電は発生しない。この場合、帯電横スジも発生しない。
接触帯電方式の場合は、コロナ帯電方式に比べると放電量は小さく、オゾンやNOx等の放電生成物の量は少ない。しかし、放電生成物の発生位置が感光体と帯電部材との間の微小ギャップであるため、発生量が少量でも感光体の表面に付着しやすい。そのため、感光体の表面の電荷保持能力が低下して、画像流れやボケを生じてしまう場合がある。即ち、接触帯電部材で感光体の帯電処理を行うと、放電生成物が感光体の表面に付着する。感光体の表面は、低摩擦係数かつ高硬度のため削れにくく、表面に付着した放電生成物が除去されにくい。そのため、感光体の表面に蓄積した放電生成物が高湿環境下で吸湿して低電気抵抗化することで、画像流れやボケを生じる。
以下、本発明の第1の実施形態を、図1〜図5を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、画像形成装置1の一例としてタンデム型のフルカラープリンタについて説明している。但し、本発明はタンデム型の画像形成装置1に限られず、他の方式の画像形成装置であってもよく、また、フルカラーであることにも限られず、モノクロやモノカラーであってもよい。あるいは、プリンタ、各種印刷機、複写機、FAX、複合機等、種々の用途で実施することができる。また、本実施形態では、画像形成装置1は、中間転写ベルト44bを有し、感光ドラム51から中間転写ベルト44bに各色のトナー像を一次転写した後、各色の複合トナー像をシートSに一括して二次転写する方式としている。但し、これには限られず、シート搬送ベルトで搬送されたシートに感光ドラムから直接に転写する方式を採用してもよい。
(1)芯金25:直径6mmのステンレス丸棒
(2)下層26:カーボン分散の発泡EPDM、比重0.5g/cm3、体積抵抗値102〜109Ωcm、層厚3.0mm
(3)中間層27:カーボン分散のNBR系ゴム、体積抵抗値102〜105Ωcm、層厚700μm
(4)表層28:フッ素化合物のトレジン樹脂に酸化錫とカーボンを分散、体積抵抗値107〜1010Ωcm、層厚10μm、表面粗さ(JIS規格10点平均表面粗さRa)1.5μm
(1)下流側帯電ギャップ部Gdにおいて、微小放電を発生させない、もしくは、
(2)下流側帯電ギャップ部Gdにおいて、連続的な安定した放電を発生させる、
ことが望まれる。ここで、下流側帯電ギャップ部Gdにおける感光ドラム51と帯電ローラ52の電位差を、下流放電電位差Vgapとする。すると、帯電横スジ防止のためには、上記(1)(2)の方法はそれぞれ、
(1)下流放電電位差Vgapが、放電開始電圧Vthと等しい(Vgap=Vth)、もしくは、
(2)下流放電電位差Vgapが、放電開始電圧Vthより十分に大きい、
となる。
次に、本発明の第2の実施形態を、図6に沿って詳細に説明する。本実施形態では、制御部11は、例えば、検知値から算出して得られた画像形成時の注入電流Idcが増加するほど感光ドラム51の表面電位Vdを増加させるために、前露光装置54の露光量を増加させる。第2の実施形態は、上記の点において第1の実施形態と構成を異にしているが、それ以外の構成や制御等は第1の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。
次に、本発明の第3の実施形態を、図7に沿って詳細に説明する。本実施形態では、制御部11は、例えば、検知値から算出して得られた画像形成時の注入電流Idcが増加するほど感光ドラム51の回転速度であるプロセススピードを増加させる。第3の実施形態は、上記の点において第1の実施形態と構成を異にしているが、それ以外の構成や制御等は第1の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。
次に、本発明の第4の実施形態を、図8〜図10に沿って詳細に説明する。本実施形態では、制御部11は、感光ドラム51の現像位置での表面電位Vdが制御の前後で大きく変化しないように、現像時にトナーが付着しない白地部の画像露光量を増加させる。第4の実施形態は、上記の点において第1の実施形態と構成を異にしているが、それ以外の構成や制御等は第1の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。
次に、本発明の第5の実施形態を、図11及び図12に沿って詳細に説明する。本実施形態では、制御部11は検知した注入電流Idc及び感光ドラム51に関する情報に応じて、下流側帯電ギャップ部Gdにおける電位差を制御する。第5の実施形態は、上記の点において第1の実施形態と構成を異にしているが、それ以外の構成や制御等は第1の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。
上述した第1〜第5の実施形態では、それぞれ、帯電バイアスの増加、露光装置42の露光量の増加、プロセススピードの増加により下流側帯電ギャップ部Gdにおける電位差を増加しているが、これには限られない。例えば、他の手法によって下流側帯電ギャップ部Gdにおける電位差を増加するようにしてもよく、あるいは、これらのうちの複数あるいは1つを選択的に実行するようにしてもよい。
Claims (10)
- 画像形成に用いられる静電像が形成される回転可能な感光体と、
前記感光体に接触して回転可能な帯電ローラと、
前記帯電ローラに帯電バイアスとして直流電圧を印加し、前記帯電ローラを介して前記感光体を帯電する電圧印加手段と、
前記帯電ローラから前記感光体に流れる直流電流を検知する電流検知手段と、
非画像形成時に前記感光体と前記帯電ローラとの間で放電が開始する電圧未満の前記帯電バイアスを前記帯電ローラに印加した際に前記電流検知手段による検知値が所定範囲外である場合に、画像形成時における画像形成条件を変更する制御部と、を備える、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御部は、前記電圧印加手段により前記帯電バイアスを増加することによって、前記感光体と前記帯電ローラとの前記感光体の回転方向の下流側帯電ギャップ部における電位差を増加する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 帯電した前記感光体の表面を画像情報に基づいて露光することにより前記静電像を形成する露光手段と、
現像バイアスが印加されることにより前記感光体に形成された静電像をトナーで現像する現像装置と、を備え、
前記制御部は、前記露光手段の露光量を増加することにより、現像時にトナーが付着しない白地部の画像露光量を増加する、
ことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記静電像がトナーにより現像されて形成されたトナー像が転写された後に、前記感光体の表面を除電する除電手段を備え、
前記制御部は、前記除電手段の除電量を増加することにより、前記感光体と前記帯電ローラとの前記感光体の回転方向の下流側帯電ギャップ部における電位差を増加する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記除電手段は露光手段であり、前記除電手段の除電量は前記露光手段の露光量である、
ことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記感光体を回転させる駆動手段を備え、
前記制御部は、前記駆動手段により前記感光体の回転速度を増加することによって、前記感光体と前記帯電ローラとの前記感光体の回転方向の下流側帯電ギャップ部における電位差を増加する、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記電流検知手段により検知された前記検知値に基づいて、画像形成時に目標とする帯電バイアスを印加した際に前記帯電ローラから前記感光体に流れる注入電流を算出し、算出した前記注入電流に基づいて画像形成時における画像形成条件を変更する、
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記感光体に関する情報を格納する記憶部を備え、
前記制御部は、前記直流電流の検知値及び前記感光体に関する情報に応じて、下流側帯電ギャップ部における電位差を制御する、
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記感光体に関する情報は、前記感光体の膜厚に関する情報と、前記感光体の累積回転時間と、前記感光体の使用履歴に関する情報とのうち、少なくとも一つを含む、
ことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 - 前記感光体の周囲の少なくとも温度又は湿度を含む環境情報を検知する環境検知部を備え、
前記制御部は、検知した環境情報に基づいて、下流側帯電ギャップ部における電位差を制御する、
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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