JP2021001995A - 非接触型帯電ローラのギャップの調整 - Google Patents
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Abstract
【課題】非接触型帯電ローラのギャップの量を調整し、帯電工程での放電特性を安定させて画像品質を向上させることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】帯電ローラ41は、感光体ドラム40に対してギャップGを介して非接触隣接配置される。導電部材としての塗布ローラ2は、感光体ドラム40の表面に接触配置されている。ギャップ量取得ユニット81は、塗布ローラ2に第1の電圧を印加して感光体ドラム40に流れる第1の電流を検知し、帯電ローラ41に第2の電圧を印加して感光体ドラム40に流れる第2の電流を検知し、第1の電圧−電流特性、及び第2の電圧−電流特性に基づいて、ギャップGのギャップ量を取得する。ギャップ量調整ユニット84は、ギャップ量取得ユニット81からの情報に基づいて、ギャップ量を所定範囲内に維持するように、感光体ドラム40の回転軸40eと帯電ローラ41の回転軸41cとの間の距離を調節する。【選択図】図2
Description
電子写真方式の画像形成装置の基本動作は、潜在画像が形成された像担持体にトナーを付着させ、これを用紙に転写し、用紙上に転写したトナーを用紙に定着することである。像担持体は、感光体ドラムとも呼ばれ、帯電によってトナーを付着させる。画像形成装置は、像担持体の表面を帯電させる帯電装置を備えている。また、画像形成装置は、転写後に感光体ドラム上に存在する転写残りの現像剤を掻き落として清掃するためのクリーニングブレードも備えている。帯電装置には、帯電ローラを像担持体に対して微小なギャップを介して対向させて、非接触の状態で放電により帯電させるものがある。
画像形成回数が増加するにつれて、感光体ドラムの外周面は、クリーニングブレード及び現像剤等により削られ、帯電工程での放電により当該外周面の摩耗が促進されることが知られている。そのため、上記微小なギャップは、画像形成回数が増加するにつれて増大する。
本開示は、添付図面と共に読まれる場合に、以下の詳細な説明から最も良く理解される。特徴要素は、必ずしも一律の縮尺に従って描かれていない。実用的であれば、同じ参照符号が同様の特徴要素を指す。
本開示の一例によれば、画像形成装置が提供され得る。その画像形成装置は、
第1の回転軸を有する像担持体と、
前記第1の回転軸に平行に延びる第2の回転軸を備え、前記像担持体に対してギャップを介して非接触隣接配置され、前記像担持体を帯電する帯電ローラと、
前記像担持体の表面に接触する導電部材と、
前記ギャップの量を取得するギャップ量取得ユニットと、
前記ギャップ量取得ユニットからの情報に基づいて、前記ギャップの量を所定範囲内に維持するように、前記第1の回転軸と前記第2の回転軸との間の距離を調節するためのギャップ調整機構とを含むことができる。このような画像形成装置により、画像形成回数が増加するにつれて増加するギャップの量を調整してギャップの量を所定範囲内に保つことが可能となり、ひいては帯電工程での放電特性を安定させて画像品質を向上させることが可能となる。
第1の回転軸を有する像担持体と、
前記第1の回転軸に平行に延びる第2の回転軸を備え、前記像担持体に対してギャップを介して非接触隣接配置され、前記像担持体を帯電する帯電ローラと、
前記像担持体の表面に接触する導電部材と、
前記ギャップの量を取得するギャップ量取得ユニットと、
前記ギャップ量取得ユニットからの情報に基づいて、前記ギャップの量を所定範囲内に維持するように、前記第1の回転軸と前記第2の回転軸との間の距離を調節するためのギャップ調整機構とを含むことができる。このような画像形成装置により、画像形成回数が増加するにつれて増加するギャップの量を調整してギャップの量を所定範囲内に保つことが可能となり、ひいては帯電工程での放電特性を安定させて画像品質を向上させることが可能となる。
本開示の別の例によれば、上記のギャップ量取得ユニットは、
前記導電部材に第1の電圧を印加して前記像担持体に流れる第1の電流を検知し、前記像担持体の表面膜厚を表す、第1の電圧−電流特性を取得し、
前記帯電ローラに第2の電圧を印加して前記像担持体に流れる第2の電流を検知し、前記像担持体の表面膜厚と前記ギャップの量との和を表す、第2の電圧−電流特性を取得し、
前記第1の電圧−電流特性、及び前記第2の電圧−電流特性に基づいて、前記ギャップの量を取得することができる。そして、前記第1の電圧及び前記第2の電圧はそれぞれ、放電開始電圧より低くすることができる。このような画像形成装置では、ギャップの量を正確に求めることが可能となり、より正確にギャップの量を所定範囲内に保つことが可能となる。
前記導電部材に第1の電圧を印加して前記像担持体に流れる第1の電流を検知し、前記像担持体の表面膜厚を表す、第1の電圧−電流特性を取得し、
前記帯電ローラに第2の電圧を印加して前記像担持体に流れる第2の電流を検知し、前記像担持体の表面膜厚と前記ギャップの量との和を表す、第2の電圧−電流特性を取得し、
前記第1の電圧−電流特性、及び前記第2の電圧−電流特性に基づいて、前記ギャップの量を取得することができる。そして、前記第1の電圧及び前記第2の電圧はそれぞれ、放電開始電圧より低くすることができる。このような画像形成装置では、ギャップの量を正確に求めることが可能となり、より正確にギャップの量を所定範囲内に保つことが可能となる。
本開示の更に別の例によれば、上記導電部材は、前記像担持体の表面に潤滑剤を塗布するための回転可能な導電性弾性体を備える潤滑剤塗布装置である、又は前記像担持体の表面を清掃する導電性クリーニングブレードであることができる。このような画像形成装置では、前記第1の電圧−電流特性を取得するための追加の導電部材を必要としないので、コスト的に有利にすることが可能となる。
本開示の更に別の例によれば、前記ギャップ調整機構は、前記第2の回転軸に当接する偏心カムを含むことができる。また、前記偏心カムが第3の回転軸を備え、その第3の回転軸は、前記偏心カムの中心点から半径方向に離れた位置に取り付けられ得る。そして、上記画像形成装置は、前記ギャップの量を調整するように、前記偏心カムの第3の回転軸を回転させるための駆動装置を含むことができる。このような画像形成装置では、画像形成回数が増加するにつれて増加するギャップの量を機械的に調整してギャップの量を所定範囲内に保つことが可能となり、ひいては帯電工程での放電特性を安定させて画像品質を向上させることが可能となる。
本開示の更に別の例によれば、上記画像形成装置は、警告ユニットを備えることができ、
前記ギャップの量が所定の調整範囲を超える場合に、前記警告ユニットにより、警告が発せられ得る。このような画像形成装置では、画像形成装置において生じた不具合等がユーザ等に適切に通知されることが可能になる。
前記ギャップの量が所定の調整範囲を超える場合に、前記警告ユニットにより、警告が発せられ得る。このような画像形成装置では、画像形成装置において生じた不具合等がユーザ等に適切に通知されることが可能になる。
本開示の一例によれば、回転可能な像担持体に対して、ギャップを介して非接触隣接配置された帯電ローラを備える画像形成装置において、前記ギャップの量を調整する方法が提供され得る。その方法は、
像担持体の表面に接触する導電部材に第1の電圧を印加して、前記像担持体に流れる第1の電流を検知することにより、第1の電圧−電流特性を取得し、前記第1の電圧−電流特性は、前記像担持体の表面膜厚を表し、
前記帯電ローラに第2の電圧を印加して、前記像担持体に流れる第2の電流を検知することにより、第2の電圧−電流特性を取得し、前記第2の電圧−電流特性は、前記像担持体の表面膜厚と前記ギャップの量との和を表し、
前記第1の電圧−電流特性、及び前記第2の電圧−電流特性に基づいて、前記ギャップの量を取得し、
取得された前記ギャップの量に基づいて、前記帯電ローラの回転軸と前記像担持体の回転軸との間の距離を調整することを含むことができる。このような方法により、画像形成回数が増加するにつれて増加するギャップの量を調整してギャップの量を所定範囲内に保つことが可能となり、ひいては帯電工程での放電特性を安定させて画像品質を向上させることが可能となる。
像担持体の表面に接触する導電部材に第1の電圧を印加して、前記像担持体に流れる第1の電流を検知することにより、第1の電圧−電流特性を取得し、前記第1の電圧−電流特性は、前記像担持体の表面膜厚を表し、
前記帯電ローラに第2の電圧を印加して、前記像担持体に流れる第2の電流を検知することにより、第2の電圧−電流特性を取得し、前記第2の電圧−電流特性は、前記像担持体の表面膜厚と前記ギャップの量との和を表し、
前記第1の電圧−電流特性、及び前記第2の電圧−電流特性に基づいて、前記ギャップの量を取得し、
取得された前記ギャップの量に基づいて、前記帯電ローラの回転軸と前記像担持体の回転軸との間の距離を調整することを含むことができる。このような方法により、画像形成回数が増加するにつれて増加するギャップの量を調整してギャップの量を所定範囲内に保つことが可能となり、ひいては帯電工程での放電特性を安定させて画像品質を向上させることが可能となる。
本開示の別の例によれば、上記の方法において、前記距離を調整することは、前記帯電ローラの回転軸に当接する偏心カムを回転させることにより調整され得る。このような方法では、ギャップの量を機械的に調整してギャップの量を所定範囲内に保つことが可能となる。
本開示の更に別の例によれば、上記の方法において、前記第1の電圧及び前記第2の電圧はそれぞれ、放電開始電圧より低くすることができる。このような方法では、ギャップの量を正確に求めることが可能となり、より正確にギャップの量を所定範囲内に保つことが可能となる。
本開示の更に別の例によれば、上記の方法において、前記導電部材は、前記像担持体の表面に潤滑剤を塗布するための回転可能な導電性弾性体を備える潤滑剤塗布装置である、又は前記像担持体の表面を清掃する導電性クリーニングブレードであることができる。このような方法では、前記第1の電圧−電流特性を取得するための追加の導電部材を必要としないので、コスト的に有利にすることが可能となる。
本開示の更に別の例によれば、上記の方法は、前記取得されたギャップの量が調整範囲を超える場合に、警告を発することを含む。このような方法では、画像形成装置において生じた不具合等がユーザ等に適切に通知されることが可能になる。
図1を参照して、一例による画像形成装置1の概略構成を説明する。画像形成装置1は、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの各色を用いてカラー画像を形成する装置であることができる。画像形成装置1は、用紙Pを搬送する記録媒体搬送ユニット10と、静電潜像を現像する現像装置20と、トナー像を用紙Pに二次転写する転写ユニット30と、周面に画像が形成される静電潜像担持体である感光体ドラム40と、トナー像を用紙Pに定着させる定着ユニット50と、を備えることができる。
記録媒体搬送ユニット10は、画像が形成される記録媒体としての用紙Pを搬送経路R1上で搬送することができる。用紙Pは、カセットKに積層されて収容され得る。記録媒体搬送ユニット10は、用紙Pに転写されるトナー像が二次転写領域R2に到達するタイミングで、搬送経路R1を介して二次転写領域R2に用紙Pを到達させることができる。
現像装置20は、色ごとに1個、合計4個設けられ得る。各現像装置20は、トナーを感光体ドラム40に担持させる現像ローラ21を備えることができる。現像装置20では、トナーとキャリアを所望の混合比になるように調整し、さらに混合撹拌してトナーを均一に分散させて、最適な帯電量を付与した現像剤が調整され得る。この現像剤を現像ローラ21に担持させる。そして、現像ローラ21の回転により現像剤が感光体ドラム40と対向する領域まで搬送されると、現像ローラ21に担持された現像剤のうちのトナーが感光体ドラム40の周面上に形成された静電潜像に移動し、静電潜像が現像され得る。
転写ユニット30は、現像装置20で形成されたトナー像を用紙Pに二次転写する二次転写領域R2に搬送することができる。転写ユニット30は、転写ベルト31と、転写ベルト31を懸架する懸架ローラ31a、31b、31c、31dと、感光体ドラム40と共に転写ベルト31を挟持する一次転写ローラ32と、懸架ローラ31dと共に転写ベルト31を挟持する二次転写ローラ33と、を備えることができる。
転写ベルト31は、懸架ローラ31a、31b、31c、31dにより循環移動する無端状のベルトであることができる。一次転写ローラ32は、転写ベルト31の内周側から感光体ドラム40を押圧するように設けられ得る。二次転写ローラ33は、転写ベルト31の外周側から懸架ローラ31dを押圧するように設けられ得る。
感光体ドラム40は、色ごとに1個、合計4個設けられ得る。各感光体ドラム40は、転写ベルト31の移動方向に沿って設けられ得る。感光体ドラム40の周上には、現像装置20と、帯電ローラ41と、露光ユニット42と、クリーニングユニット43と、が設けられ得る。
帯電ローラ41は、感光体ドラム40の表面を所定の電位に均一に帯電させる帯電手段であることができる。帯電ローラ41は、感光体ドラム40の回転に追従するように回転することができる。露光ユニット42は、帯電ローラ41によって帯電した感光体ドラム40の表面を、用紙Pに形成する画像に応じて露光することができる。これにより、感光体ドラム40の表面のうち露光ユニット42により露光された部分の電位が変化し、静電潜像が形成され得る。4個の現像装置20は、それぞれの現像装置20に対向して設けられたトナータンクNから供給されたトナーによって感光体ドラム40に形成された静電潜像を現像し、トナー像を生成する。各トナータンクN内にはそれぞれ、マゼンタ、イエロー、シアン及びブラックのトナーが充填されている。クリーニングユニット43は、感光体ドラム40上に形成されたトナー像が転写ベルト31に一次転写された後に感光体ドラム40上に残存するトナーを回収する。一例では、クリーニングユニット44を形成する筐体に感光体ドラム40及び帯電ローラ41が取り付けられている。即ち、クリーニングユニット44、感光体ドラム40及び帯電ローラ41がユニット化されている。
定着ユニット50は、転写ベルト31から用紙Pへ二次転写されたトナー像を用紙Pに付着させ、定着させることができる。定着ユニット50は、用紙Pを加熱する加熱ローラ51と、加熱ローラ51を押圧する加圧ローラ52と、を備えることができる。加熱ローラ51及び加圧ローラ52は円筒状に形成されており、加熱ローラ51は内部にハロゲンランプ等の熱源を備えることができる。加熱ローラ51と加圧ローラ52との間には接触領域である定着ニップ部が設けられ、定着ニップ部に用紙Pを通過させることにより、トナー像を用紙Pに溶融定着させることができる。
また、画像形成装置1には、定着ユニット50によりトナー像が定着された用紙Pを装置外部へ排出するための排出ローラ61及び62が設けられている。
続いて、画像形成装置1による印刷工程について説明する。画像形成装置1に被記録画像の画像信号が入力されると、画像形成装置1の制御部は、受信した画像信号に基づいて、帯電ローラ41により感光体ドラム40の表面を所定の電位に均一に帯電させる(帯電工程)。その後、露光ユニット42により感光体ドラム40の表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する(露光工程)。
現像装置20では、静電潜像が現像されてトナー像が形成される(現像工程)。こうして形成されたトナー像は、感光体ドラム40と転写ベルト31とが対向する領域において、感光体ドラム40から転写ベルト31へ一次転写される(転写工程)。転写ベルト31には、4個の感光体ドラム40上に形成されたトナー像が順次積層されて、1つの積層トナー像が形成され得る。そして、積層トナー像は、懸架ローラ31dと二次転写ローラ33とが対向する二次転写領域R2において、記録媒体搬送ユニット10から搬送された用紙Pに二次転写され得る。
積層トナー像が二次転写された用紙Pは、定着ユニット50へ搬送され得る。用紙Pを加熱ローラ51と加圧ローラ52との間で熱及び圧力を加えながら通過させることにより、積層トナー像を用紙Pへ溶融定着させる(定着工程)。その後、用紙Pは、排出ローラ61及び62によって画像形成装置1の外部へ排出され得る。
図2を参照して、一例による画像形成装置1における感光体ドラム40及び帯電ローラ41の周辺の構成について説明する。図2は、一例による感光体ドラム40の周りを模式的に示す概略構成図である。但し、図2では、簡略化のために現像装置20等の一部は省略されている。
感光体ドラム40は、外周面に画像が形成されるドラム状の静電潜像担持体である。感光体ドラム40は、有機感光体(OPC:Organic PhotoConductor)を含み、導電性支持体40d上に感光層40cを備えた構成を有することができる。導電性支持体40dは、例えばアルミニウム、銅、ステンレス等の金属からなる中空体(パイプ状)又は中実体(ロッド状)とすることができる。
感光層40cは、負帯電積層型の感光層又は正帯電単層型の感光層であることができる。図2は、負帯電積層型の感光層の場合を例示しており、感光層40cは、電荷発生層40bの上に電荷輸送層40aが積層されて構成される。電荷発生層40bは、電荷発生材料と樹脂などからなる。電荷輸送層40aは、電荷輸送材料の一種である正孔輸送材料と樹脂などからなる。電荷輸送層40aの膜厚は、約30μmであることができる。感光体ドラム40は、回転軸40eを中心に駆動モータ(図示せず)により一定速度で矢印Raの方向に回転駆動され得る。
帯電ローラ41は、感光体ドラム40の表面を所定の電位に均一に帯電させる帯電装置である。一例による画像形成装置1において、帯電ローラ41は、感光体ドラム40に対して微小なギャップGを介して非接触隣接配置される。ギャップGのギャップの量(ギャップ量と称する)は、10μm〜100μmであることができ、好適には10μm〜50μmであることができ、より好適には10μm〜30μmであることができ、更に好適には10μm〜20μmであることができ、最も好適には10μmであることができる。帯電ローラ41は、感光体ドラム40の回転に追従するように、駆動モータ(図示せず)によって回転軸41cを中心に矢印Rbの方向に回転駆動され得る。
帯電ローラ41は、導電性支持体(導電性回転軸)41c、導電性支持体41cの上に積層された導電性中間層41b、及び導電性中間層41bの上に積層された表層41aを有する。導電性支持体41cは、導電性を有する金属からなり、例えば鉄、銅、アルミニウム、ステンレス等の金属からなる中空体(パイプ状)又は中実体(ロッド状)であることができる。導電性中間層41b及び表層41aはそれぞれ、樹脂などから構成されることができ、例えば、導電性中間層41bはウレタン樹脂であることができ、表層41aはアクリル樹脂であることができる。表層41aの厚さは、例えば約15μmとすることができる。画像形成する際、帯電ローラ41の導電性支持体41cには、電圧印加ユニット70により、所定の帯電電圧(帯電バイアス)が印加され得る。電圧印加ユニット70は、電圧制御ユニット82により制御され、画像形成する際には所定の帯電電圧を出力し、ギャップGのギャップ量を求める際には帯電電圧と異なる検知電圧を出力することができる。ギャップGのギャップ量を求めることについては後述する。また、帯電ローラ41の周上には、クリーニングローラ8が設けられている。クリーニングローラ8は、帯電ローラ41の表面を清掃する働きをすることができる。
一例において、電圧印加ユニット70は、DC電源とAC電源とを有する。回転する感光体ドラム40の外周面(表面)は、帯電バイアスが印加された帯電ローラ41によって、所定の極性(例えば、負極性)の所定の電位に帯電処理され得る。一例において、帯電ローラ41には、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧が印加され得る。これにより、感光体ドラム40では、ギャップGが形成されている箇所で放電が生起されて、感光体ドラム40が帯電処理され得る。
塗布ローラ2は、感光体ドラム40の周上に設けられる。塗布ローラ2は、感光体ドラム40の回転方向において、クリーニングブレード7よりも上流側に位置している。塗布ローラ2は、感光体ドラム40の回転に追従して矢印Rcの方向に回転することができる。塗布ローラ2は、潤滑剤供給体3から供給される潤滑剤を担持して、その担持した潤滑剤を、感光体ドラム40の表面に塗布することができる。潤滑剤供給体3は、図示しない弾性部材により、塗布ローラ2に押し当てられている。潤滑剤は、感光体ドラム40の表面の潤滑性を高めることができる。
塗布ローラ2は、導電性回転軸2b、導電性回転軸2bの周面に形成されている弾性体2aを有し、導電性回転軸2bの両端部を図示しない軸受け部材により回転自在に支持され得る。導電性回転軸2bは、例えば鉄、銅、アルミニウム、ステンレス等の金属からなることができる。弾性体2aは、例えば起毛状の繊維で形成され得る。即ち、弾性体2aは、ブラシ状の弾性体であることができる。後述されるようにギャップGのギャップ量を求める際に、弾性体2aが感光体ドラム40の表面に接触する導電部材としても働く場合には、弾性体2aは導電性であることができる。例えば、導電性弾性体は、導電性PET(Polyethyleneterephthalate:ポリエチレンテレフタレート)樹脂であることができる。一例において、塗布ローラ2及び潤滑剤供給体3等は、クリーニングユニット44を形成する筐体に取り付けられ得る。
クリーニングユニット44の一部であることができるクリーニングブレード7は、トナー像が感光体ドラム40から中間転写体(例えば、転写ベルト31)に一次転写された後においても感光体ドラム40に残存しているトナー(転写残トナー)を回収することができる。クリーニングブレード7は、感光体ドラム40の表面に押し付けられるように構成され、感光体ドラム40の表面上の転写残トナーをそぎ落とすことができる。後述されるようにギャップGのギャップ量を求める際に、クリーニングブレード7が感光体ドラム40の表面に接触する導電部材としても働く場合には、クリーニングブレード7は導電性であることができる。
前述されたように、画像形成回数が増加するにつれて、感光体ドラム40の外周面(表面)は、クリーニングブレード7及び現像剤等により削られ、帯電工程での放電により当該外周面の摩耗が促進される。即ち、感光体ドラム40の電荷輸送層40aの膜厚が減少する。従って、ギャップGのギャップ量は、画像形成回数が増加するにつれて増加する。ギャップGのギャップ量が増加するにつれて、ギャップGが形成されている箇所での放電は不安定となり、不良画像を生じる可能性が高くなる。従って、本開示の一例によれば、画像形成回数が増加するにつれて増加するギャップGのギャップ量を機械的に調整してギャップGのギャップ量を最適な値又は所定範囲内に保つことにより、帯電工程での放電特性を安定させて画像品質を向上させることを可能にする。
<ギャップGの調整>
ギャップGのギャップ量の調整は、画像形成装置1が画像を形成していない時に行なわれ得る。例えば、ギャップ量の調整は、画像形成装置1のウォーミングアップ期間である前回転期間、又は画像形成終了後の後回転期間などで行なわれ得る。
ギャップGのギャップ量の調整は、画像形成装置1が画像を形成していない時に行なわれ得る。例えば、ギャップ量の調整は、画像形成装置1のウォーミングアップ期間である前回転期間、又は画像形成終了後の後回転期間などで行なわれ得る。
次に、ギャップGのギャップ量を調整することに関して、図2を参照して説明する。感光体ドラム40の表面に接触する導電部材を用いて感光体ドラム40にAC電圧(ピーク間電圧Vpp)の検知電圧を印加して、感光体ドラム40を流れる電流を測定する。例えば、図2では、塗布ローラ2が当該導電部材を兼ねている。別の例では、当該導電部材は、導電性クリーニングブレード7であることができ、この場合、図2とは異なって、電流検出器76が導電性クリーニングブレード7に接続されることに留意されたい。更に別の例では、感光体ドラム40の表面に接触して検知電圧を印加するための専用の導電部材(図示せず)を設けても良い。この場合、図2とは異なって、電流検出器76がその専用の導電部材(図示せず)に接続されることに留意されたい。
制御ユニット80のギャップ量取得ユニット81は、電圧制御ユニット82と連係して、電圧印加ユニット71にAC電圧(第1の検知電圧)を生成させ、そのAC電圧が、塗布ローラ2の導電性回転軸2bに印加される。この場合、AC電圧の周波数は一定である。このAC電圧は、図3の検知領域として示されるように、感光体ドラム40の表面と導電部材(例えば、塗布ローラ2)とが接触する箇所において放電が始まる電圧(放電開始電圧)より低い電圧を使用する。感光体ドラム40を流れる電流は、電流検出器76により測定されて、ギャップ量取得ユニット81に提供される。このようにして得られた電圧−電流特性(以降、接触VI特性と呼ぶ)が、一例として図3のAのグラフにより示されている。尚、図3のa点、b点、c点はそれぞれ、放電開始電圧を示しており、例えばa点は約1400Vpp、b点は約1700Vpp、c点は約1900Vppであることができる。図3は、放電開始電圧を超えた場合のVI特性も便宜上示している。Bのグラフ及びCのグラフについては後述する。検知領域における接触VI特性Aのグラフは、一次直線で表される。その電圧と電流の比は、インピーダンスZ1を表し、感光体ドラム40の表面膜厚(電荷輸送層40aの膜厚)を表すことができる。
次いで、制御ユニット80のギャップ量取得ユニット81は、電圧制御ユニット82と連係して、電圧印加ユニット70にAC電圧(第2の検知電圧)を生成させ、そのAC電圧が、帯電ローラ41の導電性支持体41cに印加される。この場合、AC電圧の周波数は一定であり、第1の検知電圧と同じ周波数とすることができる。このAC電圧は、図3の検知領域として示されるように、帯電ローラ41がギャップGを介して感光体ドラム40と対向している箇所において放電が始まる電圧(放電開始電圧)より低い電圧を使用する。感光体ドラム40を流れる電流は、電流検出器75により測定されて、ギャップ量取得ユニット81に提供される。尚、図2において、電圧印加ユニット70及び71が別個のユニットとして示されているが、留意されるべきは、電圧印加ユニット70及び71は単一のユニットとしても構成され得る。
上述のようにして得られた電圧−電流特性(以降、非接触VI特性と呼ぶ)が、一例として図3のB又はCのグラフにより示される。ここで、Bのグラフは、Cのグラフに比べて、ギャップGのギャップ量が小さい場合の電圧−電流特性を示す。検知領域における非接触VI特性のB又はCのグラフは、一次直線で表される。その電圧と電流の比は、インピーダンスZを表し、感光体ドラム40の表面膜厚(電荷輸送層40aの膜厚)とギャップGのギャップ量との和を表すことができる。言い換えると、非接触VI特性から得られるインピーダンスZは、接触VI特性から得られるインピーダンスZ1と、ギャップGのギャップ量を表すインピーダンスZ2からなり、
Z=Z1+Z2 (1)
と表すことができる。
Z=Z1+Z2 (1)
と表すことができる。
上記式(1)は、以下のように
Z2=Z−Z1 (2)
と表すことができる。ギャップ量取得ユニット81は、上述した接触VI特性からインピーダンスZ1を求め、非接触VI特性からインピーダンスZを求めることができる。そして、ギャップ量取得ユニット81は、式(2)の関係及び後述するインピーダンスZ2とギャップGのギャップ量との相関関係を使用して、ギャップGのギャップ量を求めることができる。即ち、ギャップ量取得ユニット81は、接触VI特性及び非接触VI特性に基づいて、ギャップGのギャップ量を求めることができる。
Z2=Z−Z1 (2)
と表すことができる。ギャップ量取得ユニット81は、上述した接触VI特性からインピーダンスZ1を求め、非接触VI特性からインピーダンスZを求めることができる。そして、ギャップ量取得ユニット81は、式(2)の関係及び後述するインピーダンスZ2とギャップGのギャップ量との相関関係を使用して、ギャップGのギャップ量を求めることができる。即ち、ギャップ量取得ユニット81は、接触VI特性及び非接触VI特性に基づいて、ギャップGのギャップ量を求めることができる。
感光体ドラム40と帯電ローラ41との間には、ギャップGによって平行板コンデンサが形成されているとみなすことができる。平行板コンデンサの静電容量Cは一般に、
C=εS/d (2)
で表され、ここで、εは誘電率を表し、Sは平行板電極の面積、dは板間距離(ギャップGのギャップ量に相当する)を表す。また、コンデンサのインピーダンスZcは一般に、
Zc=1/jωC (3)
で表される。式(2)と式(3)から、dは以下の式で表され得る。即ち
d=εS・jω・Zc (4)
ここで、ε、Sは定数であり、検知電圧の周波数が一定である場合にはjωも定数となる。従って、ギャップGのギャップ量dは、
d=k×Z2 (5)
で表されることができ、kは定数である。係数kは、事前実験により求めることができる。例えば、ギャップGのギャップ量とインピーダンスZ2との関係は、図4のように表されることができる。従って、係数kは、図4に示されたような関係から求めることができる。ギャップ量取得ユニット81は、係数k及び上記式(5)を用いて、ギャップGのギャップ量を求めることができる。ギャップ量取得ユニット81により求められたギャップGのギャップ量又はギャップ量に関するギャップ情報は、ギャップ調整ユニット84に伝えられ得る。
C=εS/d (2)
で表され、ここで、εは誘電率を表し、Sは平行板電極の面積、dは板間距離(ギャップGのギャップ量に相当する)を表す。また、コンデンサのインピーダンスZcは一般に、
Zc=1/jωC (3)
で表される。式(2)と式(3)から、dは以下の式で表され得る。即ち
d=εS・jω・Zc (4)
ここで、ε、Sは定数であり、検知電圧の周波数が一定である場合にはjωも定数となる。従って、ギャップGのギャップ量dは、
d=k×Z2 (5)
で表されることができ、kは定数である。係数kは、事前実験により求めることができる。例えば、ギャップGのギャップ量とインピーダンスZ2との関係は、図4のように表されることができる。従って、係数kは、図4に示されたような関係から求めることができる。ギャップ量取得ユニット81は、係数k及び上記式(5)を用いて、ギャップGのギャップ量を求めることができる。ギャップ量取得ユニット81により求められたギャップGのギャップ量又はギャップ量に関するギャップ情報は、ギャップ調整ユニット84に伝えられ得る。
ギャップGのギャップ量を調整することに関して、図5及び図6を参照して更に説明する。一例において、感光体ドラム40と帯電ローラ41との間のギャップGのギャップ量は、板状の偏心カム43を用いて感光体ドラム40の回転軸40eと帯電ローラ41の回転軸41cとの間の距離を調整することにより、最適な値(例えば、10μm)又は所定範囲(例えば、10μm〜30μm)内に維持され得る。図5は、一例による、偏心カム43の略断面図を示す。図5において、偏心カム43は、外周面43a、及び偏心カムの中心点43cから半径方向に離れた位置に設けられた回転軸43bを備える。尚、図5及び図6において、偏心カム43の形状は、真円であるように示されているが、偏心カム43の形状は真円ではなくて、楕円形状のような他の形状にすることもできる。
図6は、偏心カム43を備える感光体ドラム40の周りを模式的に示す概略構成図であり、(a)は斜視図であり、(b)は、偏心カム43及び帯電ローラ41の回転軸41cのみを示した略断面図である。図6は簡略化のために、感光体ドラム40等の片側部分のみを示す。図6の(a)において、感光体ドラム40の回転軸40eの両端部は、支持部材(図示せず)により支持されており、回転軸40eを中心に駆動モータ(図示せず)により一定速度で矢印Raの方向に回転駆動され得る。
帯電ローラ41は、感光体ドラム40の回転に追従するように、駆動モータ(図示せず)により回転軸41cを中心に矢印Rbの方向に回転駆動され得る。偏心カム43は、その外周面43aが帯電ローラ41の回転軸41cの領域41dにおいて当接して摺動するように配置されている。この場合、領域41dには、例えば、軸受け部材、又は低摩擦性樹脂などの層を設けて、摺動可能にすることができる。偏心カム43は、制御ユニット80のギャップ調整ユニット84からの制御信号に基づいて動作する駆動装置(図示せず)により、回転軸43bを中心に回転することができるように、支持部材(図示せず)により支持されている。留意されるべきは、ギャップGのギャップ量を調整する時以外は、偏心カム43は固定されており、回転することができない。
帯電ローラ41の回転軸41cが領域41dにおいて偏心カム43の外周面43aに当接することにより、感光体ドラム40と帯電ローラ41との間に所定量のギャップGが形成されるように、帯電ローラ41は、感光体ドラム40に対して非接触隣接配置されている。偏心カム43が回転することによってギャップGのギャップ量を変更するために、帯電ローラ41の回転軸41cの両端部は、回転軸41cに垂直な方向に移動可能なように支持部材(図示せず)により支持され、且つ領域41dが偏心カム43の外周面43aに当接するように付勢部材(図示せず)により付勢されている。前述されたように、偏心カム43の回転軸43bは、偏心カム43の中心点43cから半径方向に離れた位置に設けられている。そのため、図6の(b)に示されたように、偏心カム43が回転軸43bを中心に回転することにより、回転軸43bの中心軸43dと帯電ローラ41の回転軸41cの中心軸41eとの間の距離Aを変更することができる。従って、偏心カム43を回転させることにより、感光体ドラム40の回転軸40eと帯電ローラ41の回転軸41cとの間の距離を調節(変更)することができ、これによりギャップGのギャップ量が最適な値又は所定範囲内に維持され得る。
前述されたように、制御ユニット80のギャップ調整ユニット84は、ギャップGのギャップ量をギャップ量取得ユニット81から受け取る。次いで、ギャップ調整ユニット84は、その受け取ったギャップ量に基づいて、ギャップGのギャップ量を調整する必要があるか否かを判断することができる。ギャップ量を調整する必要があると判断される場合、ギャップ調整ユニット84は、偏心カム43の回転軸43bを回転させるための駆動装置(図示せず)に制御信号を送る。当該駆動装置は、制御信号に基づいて、ギャップGのギャップ量が最適な値又は所定範囲内になるように偏心カム43を所定量だけ回転させることができる。
また、ギャップ調整ユニット84は、ギャップ量を調整する必要があると判断した際に、ギャップGのギャップ量の調整範囲が、偏心カム43による調整範囲を超えているか否かも判断することができる。係る調整範囲を超えていると判断された場合、ギャップ調整ユニット84は警告ユニット83を付勢することができる。それに応じて、警告ユニット83は、画像形成装置1の画像形成動作を停止し、画像形成装置1に不具合が生じたことをユーザに警告することができる。
上述されたように、本開示の一例によれば、画像形成回数が増加するにつれて増加するギャップGのギャップ量を能動的(機械的)に調整してギャップGのギャップ量を最適な値又は所定範囲内に保つことができる。これにより、帯電工程での放電特性を安定させて画像品質を向上させることが可能になる。
<帯電ローラの寿命の検知>
前述されたように、図1の画像形成装置において、感光体ドラム40、帯電ローラ41及びクリーニングユニット44は、ユニット化されており、OPCユニットとも呼ばれ得る。このOPCユニットの寿命は、感光体ドラム40の電荷輸送層40aの減耗する膜厚を監視して、予測することが多かった。しかしながら、図2に示されているように、塗布ローラ2を用いて感光体ドラム40の表面に潤滑剤を塗布する方式では、感光体ドラム40の電荷輸送層40aの減耗が抑制され、帯電ローラ41が感光体ドラム40の寿命よりも先に寿命に達する可能性が出てきている。そのため、帯電ローラの寿命を監視する重要性が高まっている。
前述されたように、図1の画像形成装置において、感光体ドラム40、帯電ローラ41及びクリーニングユニット44は、ユニット化されており、OPCユニットとも呼ばれ得る。このOPCユニットの寿命は、感光体ドラム40の電荷輸送層40aの減耗する膜厚を監視して、予測することが多かった。しかしながら、図2に示されているように、塗布ローラ2を用いて感光体ドラム40の表面に潤滑剤を塗布する方式では、感光体ドラム40の電荷輸送層40aの減耗が抑制され、帯電ローラ41が感光体ドラム40の寿命よりも先に寿命に達する可能性が出てきている。そのため、帯電ローラの寿命を監視する重要性が高まっている。
帯電ローラ41の表層41aの膜厚は、帯電工程での放電等により減少して、公称寿命に達する。以下では、帯電ローラ41の寿命を判断することに関して、図7を参照して説明する。図7は、別の例による感光体ドラム40の周りを模式的に示す概略構成図である。尚、図7では、簡略化のために現像装置20等の一部は省略されている。
帯電ローラ41の寿命の判断は、帯電ローラ41に電圧を印加して、帯電ローラに流れる電流を測定することにより行なう。そのため、図7の例において、帯電ローラ41に流れる電流を検知するために、接触導電部材としての電流検知ローラ9が、帯電ローラ41に当接する状態で配置され得る。電流検知ローラ9は、例えば、ステンレス等の金属製ローラであることができる。また、電流検知ローラ9自体が備える電気抵抗値は、本例では30オーム以下にしている。当該電気抵抗値は、帯電ローラ41の寿命の判断精度低下の観点から帯電ローラ41の抵抗値の1/100以下にするのが好ましい。
電流検知ローラ9は、導電性回転軸9aの両端部を軸受け部材(図示せず)により回転自在に支持されており、帯電ローラ41の回転に追従して矢印Rdの方向に回転する。電流検知ローラ9は、帯電ローラ41の長手方向の全域にわたって当接することができる。代案として、電流検知ローラ9は、図8に示されるように、帯電ローラ41の長手方向において、分割された各領域において帯電ローラ41に当接するように、電流検知ローラ91〜93として配置されてもよい。図8の例では、3つの電流検知ローラ91〜93が示されているが、電流検知ローラの数は、3つに限定されず、2つ又は4つ以上でもよい。また、電流検知ローラ9は、帯電ローラ41の寿命を判断する時にのみ、帯電ローラ41に当接するように構成されてもよい。
図7と図8では、帯電ローラ41に当接する接触導電部材がローラ形状(電流検知ローラ9)である例を示しているが、接触導電部材は、図9の(a)のようにブレード状に構成された電流検知ブレード9’とすることもできる。電流検知ブレード9’は、帯電ローラ41の表面に当接するように構成され得る。電流検知ブレード9’は、帯電ローラ41の長手方向の全域にわたって当接することができる。代案として、電流検知ブレード9’は、図9の(b)に示されるように、帯電ローラ41の長手方向において、分割された各領域において帯電ローラ41に当接するように、電流検知ブレード9’1〜9’3として配置されてもよい。図9の(b)の例では、3つの電流検知ブレード9’1〜9’3が示されているが、電流検知ブレードの数は、3つに限定されず、2つ又は4つ以上でもよい。また、電流検知ブレード9’は、帯電ローラ41の寿命を判断する時にのみ、帯電ローラ41に当接するように構成されてもよい。
図7の電圧印加ユニット70’は、図2の電圧印加ユニット70に類似する。電圧印加ユニット70’は、電圧制御ユニット82’により制御されて、画像形成する際には所定の帯電電圧を出力し、帯電ローラ41の寿命を判断する際には帯電電圧と異なる検知電圧を出力することができる。電圧印加ユニット70’は、DC電源とAC電源とを備え、感光体ドラム40を帯電する際には、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を帯電ローラ41に印加することができる。
帯電ローラ41の寿命の判断は、画像形成装置1が画像を形成していない時に行なわれ得る。例えば、帯電ローラ41の寿命の判断は、画像形成装置1のウォーミングアップ期間である前回転期間、又は画像形成終了後の後回転期間などで行なわれ得る。
画像形成装置1において、帯電ローラ41の寿命の判断は、以下のように行なわれ得る。それについては、図7に関連して説明する。制御ユニット80’の寿命判断ユニット85は、スイッチ90をオンにして、電流検知ローラ9を接地に接続する。尚、スイッチ90は通常、オフ状態にあり、その場合、電流検知ローラ9はフローティング状態にある。その後、寿命判断ユニット85は、電圧制御ユニット82’と連係して、電圧印加ユニット70’に検知電圧を生成するように命令し、電圧印加ユニット70’はその検知電圧を帯電ローラ41に印加することができる。検知電圧は、AC電圧又はDC電圧とすることができる。次いで、電流検出器75’が、帯電ローラ41に流れる電流を検知して、その電流の値を寿命判断ユニット85に送ることができる。
図10は、検知電圧としてAC電圧を使用し、事前実験により得られた帯電ローラ41の表層41aの膜厚100%、50%、0%に対する電圧−電流特性を示す。この場合、膜厚100%の電圧−電流特性は、帯電ローラ41が新品であることを示し、膜厚50%の電圧−電流特性は、帯電ローラ41の寿命がほぼ半分であることを示し、膜厚0%の電圧−電流特性は、帯電ローラ41が寿命であることを示す。図示されたように、帯電ローラ41の表層41aの膜厚が減少するにつれて、帯電ローラに流れる電流は増加する。図10の横軸は、帯電ローラ41に印加するピーク間電圧Vppであり、縦軸は帯電ローラ41に流れるAC電流値を示す。AC電圧を使用する場合、検知電圧は、帯電ローラ41と電流検知ローラ9とが当接する箇所において放電が始まる電圧(放電開始電圧)の2倍以下の電圧を使用し、例えば850Vpp以下の電圧を使用する。そのため、図10には便宜上、850Vpp以下における電圧−電流特性が示されている。
図11は、検知電圧としてDC電圧を使用し、事前実験により得られた帯電ローラ41の表層41aの膜厚100%、50%、0%に対する電圧−電流特性を示す。この場合、膜厚100%の電圧−電流特性は、帯電ローラ41が新品であることを示し、膜厚50%の電圧−電流特性は、帯電ローラ41の寿命がほぼ半分であることを示し、膜厚0%の電圧−電流特性は、帯電ローラ41が寿命であることを示す。図示されたように、帯電ローラ41の表層41aの膜厚が減少するにつれて、帯電ローラに流れる電流は増加する。図11の横軸は、帯電ローラ41に印加するDC電圧であり、縦軸は帯電ローラ41に流れるDC電流値を示す。DC電圧を使用する場合、検知電圧は、帯電ローラ41と電流検知ローラ9とが当接する箇所において放電が始まる電圧(放電開始電圧)より低い電圧を使用し、例えば400V以下の電圧を使用する。尚、図11の膜厚100%のグラフでは、400Vを超えた辺りから放電が始まっており、そのため膜厚100%のグラフの傾きは、400Vを超えた辺りから大きくなり始めている。そのため、400V以下の電圧が、検知電圧として使用される。
寿命判断ユニット85は、図10及び図11に示されたような電圧−電流特性に関する情報を記憶又は保持している。寿命判断ユニット85は、印加した検知電圧の値と電流検出器75’からの電流値、及び図10又は図11に示されたような帯電ローラ41の表層41aの膜厚と電圧−電流との相関関係に基づいて、帯電ローラ41の表層41aの膜厚が寿命であるか否かを判断することができる。例えば、AC電圧を使用して検知する場合、電圧印加ユニット70’が、例えば850VppのAC電圧を帯電ローラ41に印加し、電流検出器75’によって、帯電ローラ41に流れる電流が6μAであると検知された場合、寿命判断ユニット85は、帯電ローラ41が寿命であると判断することができる。また、帯電ローラ41に流れる電流が4μAであると検知された場合、寿命判断ユニット85は、帯電ローラ41の寿命がおおよそ半分であると判断することもできる。
DC電圧を使用して検知する場合、電圧印加ユニット70’が、例えば400VのDC電圧を帯電ローラ41に印加し、電流検出器75’によって、帯電ローラ41に流れる電流が6μAであると検知された場合、寿命判断ユニット85は、帯電ローラ41が寿命であると判断することができる。また、帯電ローラ41に流れる電流が4μAであると検知された場合、寿命判断ユニット85は、帯電ローラ41の寿命がおおよそ半分であると判断することもできる。
寿命判断ユニット85により、帯電ローラ41が寿命であると判断される場合、寿命判断ユニット85は警告ユニット83’を付勢する。それに応じて、警告ユニット83’は、画像形成装置1の画像形成動作を停止し、画像形成装置1に不具合が生じたことをユーザに警告する、及びOPCユニット等を交換することをユーザに促すことができる。
このように、帯電ローラの寿命を監視することが可能となり、画像形成装置を適切に動作させることが可能となる。
上記の例は、発明の例示を目的とするものであり、発明の範囲を制限するものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲に規定される。
以下においては、帯電ローラの寿命を判断することに関する例示的な態様を示す。
1.回転軸を有する像担持体と、
前記回転軸に平行に延び、前記像担持体に対してギャップを介して非接触隣接配置され、前記像担持体を帯電する帯電ローラと、
帯電ローラの寿命を判断するための寿命判断ユニットとを含み、
前記寿命判断ユニットは、前記帯電ローラの表面に接触する接触導電部材を備え、
前記接触導電部材に電圧を印加して前記帯電ローラに流れる電流を検知することにより、前記帯電ローラの寿命を判断する、画像形成装置。
2.前記寿命判断ユニットは、検知された電流が所定の閾値に達している場合に、前記帯電ローラが寿命であると判断する、上記1に記載の画像形成装置。
3.前記接触導電部材は、前記帯電ローラの回転軸に平行に配置された金属ローラである、上記1又は2に記載の画像形成装置。
4.前記金属ローラは、前記帯電ローラの表面の長手方向の全域にわたって当接している、上記3に記載の画像形成装置。
5.前記金属ローラは、前記帯電ローラの表面の長手方向に分割された複数の領域のそれぞれに当接する複数の金属ローラである、上記3に記載の画像形成装置。
6.前記接触導電部材は、前記帯電ローラの回転軸に平行に配置された導電性ブレードである、上記1又は2に記載の画像形成装置。
7.前記導電性ブレードは、前記帯電ローラの表面の長手方向の全域にわたって当接している、上記6に記載の画像形成装置。
8.前記導電性ブレードは、前記帯電ローラの表面の長手方向に分割された複数の領域のそれぞれに当接する複数の導電性ブレードである、上記6に記載の画像形成装置。
9.前記電圧は、放電開始電圧より低い、上記1〜8の何れか1項に記載の画像形成装置。
10.前記帯電ローラは、芯金の表面上に配置された中間層、及び前記中間層の上に配置された表面層を少なくとも含む、上記1〜9の何れか1項に記載の画像形成装置。
11.回転可能な像担持体に対して、ギャップを介して非接触隣接配置された帯電ローラ、及び前記帯電ローラの表面に接触する接触導電部材を備える画像形成装置において、前記帯電ローラの寿命を判断する方法であって、
前記接触導電部材に電圧を印加して前記帯電ローラに流れる電流を検知し、
検知された電流が所定の閾値に達している場合に、前記帯電ローラが寿命であると判断することを含む、方法。
12.前記帯電ローラが寿命であると判断された場合に、警告を発することを含む、上記12に記載の方法。
13.前記接触導電部材は、前記帯電ローラの回転軸に平行に配置された金属ローラである、上記11又は12に記載の方法。
14.前記接触導電部材は、前記帯電ローラの回転軸に平行に配置された導電性ブレードである、上記11又は12に記載の方法。
15.前記電圧は、放電開始電圧より低い、上記11〜14の何れか1項に記載の方法。
1.回転軸を有する像担持体と、
前記回転軸に平行に延び、前記像担持体に対してギャップを介して非接触隣接配置され、前記像担持体を帯電する帯電ローラと、
帯電ローラの寿命を判断するための寿命判断ユニットとを含み、
前記寿命判断ユニットは、前記帯電ローラの表面に接触する接触導電部材を備え、
前記接触導電部材に電圧を印加して前記帯電ローラに流れる電流を検知することにより、前記帯電ローラの寿命を判断する、画像形成装置。
2.前記寿命判断ユニットは、検知された電流が所定の閾値に達している場合に、前記帯電ローラが寿命であると判断する、上記1に記載の画像形成装置。
3.前記接触導電部材は、前記帯電ローラの回転軸に平行に配置された金属ローラである、上記1又は2に記載の画像形成装置。
4.前記金属ローラは、前記帯電ローラの表面の長手方向の全域にわたって当接している、上記3に記載の画像形成装置。
5.前記金属ローラは、前記帯電ローラの表面の長手方向に分割された複数の領域のそれぞれに当接する複数の金属ローラである、上記3に記載の画像形成装置。
6.前記接触導電部材は、前記帯電ローラの回転軸に平行に配置された導電性ブレードである、上記1又は2に記載の画像形成装置。
7.前記導電性ブレードは、前記帯電ローラの表面の長手方向の全域にわたって当接している、上記6に記載の画像形成装置。
8.前記導電性ブレードは、前記帯電ローラの表面の長手方向に分割された複数の領域のそれぞれに当接する複数の導電性ブレードである、上記6に記載の画像形成装置。
9.前記電圧は、放電開始電圧より低い、上記1〜8の何れか1項に記載の画像形成装置。
10.前記帯電ローラは、芯金の表面上に配置された中間層、及び前記中間層の上に配置された表面層を少なくとも含む、上記1〜9の何れか1項に記載の画像形成装置。
11.回転可能な像担持体に対して、ギャップを介して非接触隣接配置された帯電ローラ、及び前記帯電ローラの表面に接触する接触導電部材を備える画像形成装置において、前記帯電ローラの寿命を判断する方法であって、
前記接触導電部材に電圧を印加して前記帯電ローラに流れる電流を検知し、
検知された電流が所定の閾値に達している場合に、前記帯電ローラが寿命であると判断することを含む、方法。
12.前記帯電ローラが寿命であると判断された場合に、警告を発することを含む、上記12に記載の方法。
13.前記接触導電部材は、前記帯電ローラの回転軸に平行に配置された金属ローラである、上記11又は12に記載の方法。
14.前記接触導電部材は、前記帯電ローラの回転軸に平行に配置された導電性ブレードである、上記11又は12に記載の方法。
15.前記電圧は、放電開始電圧より低い、上記11〜14の何れか1項に記載の方法。
1 画像形成装置
2 塗布ローラ
3 潤滑剤供給体
7 クリーニングブレード
40 感光体ドラム
41 帯電ローラ
43 偏心カム
70、70'、71 電圧印加ユニット
75、75'、76 電流検出ユニット
80、80' 制御ユニット
81 ギャップ量取得ユニット
82、82' 電圧制御ユニット
83、83' 警告ユニット
84 ギャップ調整ユニット
85 寿命判断ユニット
90 スイッチ
2 塗布ローラ
3 潤滑剤供給体
7 クリーニングブレード
40 感光体ドラム
41 帯電ローラ
43 偏心カム
70、70'、71 電圧印加ユニット
75、75'、76 電流検出ユニット
80、80' 制御ユニット
81 ギャップ量取得ユニット
82、82' 電圧制御ユニット
83、83' 警告ユニット
84 ギャップ調整ユニット
85 寿命判断ユニット
90 スイッチ
Claims (15)
- 第1の回転軸を有する像担持体と、
前記第1の回転軸に平行に延びる第2の回転軸を備え、前記像担持体に対してギャップを介して非接触隣接配置され、前記像担持体を帯電する帯電ローラと、
前記像担持体の表面に接触する導電部材と、
前記ギャップの量を取得するギャップ量取得ユニットと、
前記ギャップ量取得ユニットからの情報に基づいて、前記ギャップの量を所定範囲内に維持するように、前記第1の回転軸と前記第2の回転軸との間の距離を調節するためのギャップ調整機構とを含む、画像形成装置。 - 前記ギャップ量取得ユニットは、
前記導電部材に第1の電圧を印加して前記像担持体に流れる第1の電流を検知し、前記像担持体の表面膜厚を表す、第1の電圧−電流特性を取得し、
前記帯電ローラに第2の電圧を印加して前記像担持体に流れる第2の電流を検知し、前記像担持体の表面膜厚と前記ギャップの量との和を表す、第2の電圧−電流特性を取得し、
前記第1の電圧−電流特性、及び前記第2の電圧−電流特性に基づいて、前記ギャップの量を取得する、請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記第1の電圧及び前記第2の電圧はそれぞれ、放電開始電圧より低い、請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記導電部材が、前記像担持体の表面に潤滑剤を塗布するための回転可能な導電性弾性体を備える潤滑剤塗布装置である、請求項1〜3の何れか1項に記載の画像形成装置。
- 前記導電部材が、前記像担持体の表面を清掃する導電性クリーニングブレードである、請求項1〜3の何れか1項に記載の画像形成装置。
- 前記ギャップ調整機構は、前記第2の回転軸に当接する偏心カムを含む、請求項1〜5の何れか1項に記載の画像形成装置。
- 前記偏心カムが第3の回転軸を備え、その第3の回転軸は、前記偏心カムの中心点から半径方向に離れた位置に取り付けられている、請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記ギャップの量を調整するように、前記偏心カムの第3の回転軸を回転させるための駆動装置を含む、請求項7に記載の画像形成装置。
- 警告ユニットを備え、
前記ギャップの量が所定の調整範囲を超える場合に、前記警告ユニットにより、警告が発せられる、請求項1〜8の何れかに記載の画像形成装置。 - 回転可能な像担持体に対して、ギャップを介して非接触隣接配置された帯電ローラを備える画像形成装置において、前記ギャップの量を調整する方法であって、
像担持体の表面に接触する導電部材に第1の電圧を印加して、前記像担持体に流れる第1の電流を検知することにより、第1の電圧−電流特性を取得し、前記第1の電圧−電流特性は、前記像担持体の表面膜厚を表し、
前記帯電ローラに第2の電圧を印加して、前記像担持体に流れる第2の電流を検知することにより、第2の電圧−電流特性を取得し、前記第2の電圧−電流特性は、前記像担持体の表面膜厚と前記ギャップの量との和を表し、
前記第1の電圧−電流特性、及び前記第2の電圧−電流特性に基づいて、前記ギャップの量を取得し、
取得された前記ギャップの量に基づいて、前記帯電ローラの回転軸と前記像担持体の回転軸との間の距離を調整することを含む、方法。 - 前記距離を調整することは、前記帯電ローラの回転軸に当接する偏心カムを回転させることにより調整される、請求項10に記載の方法。
- 前記第1の電圧及び前記第2の電圧はそれぞれ、放電開始電圧より低い、請求項10又は11に記載の方法。
- 前記導電部材は、前記像担持体の表面に潤滑剤を塗布するための回転可能な導電性弾性体を備える潤滑剤塗布装置である、請求項10〜12の何れか1項に記載の方法。
- 前記導電部材は、前記像担持体の表面を清掃する導電性クリーニングブレードである、請求項10〜12の何れか1項に記載の方法。
- 前記取得されたギャップ量が調整範囲を超える場合に、警告を発することを含む、請求項10〜14の何れか1項に記載の方法。
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JP2019116190A JP2021001995A (ja) | 2019-06-24 | 2019-06-24 | 非接触型帯電ローラのギャップの調整 |
PCT/US2020/038938 WO2020263738A1 (en) | 2019-06-24 | 2020-06-22 | Gap adjustment of non-contact charging roller |
US17/414,094 US11454898B2 (en) | 2019-06-24 | 2020-06-22 | Gap adjustment of non-contact charging roller |
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JP2019116190A JP2021001995A (ja) | 2019-06-24 | 2019-06-24 | 非接触型帯電ローラのギャップの調整 |
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JP2002108099A (ja) * | 2000-07-28 | 2002-04-10 | Sharp Corp | 現像装置 |
JP2004085766A (ja) | 2002-08-26 | 2004-03-18 | Ricoh Co Ltd | 現像方法、現像装置及び画像形成装置 |
JP2005234185A (ja) | 2004-02-19 | 2005-09-02 | Oki Data Corp | 画像形成装置 |
US7505715B2 (en) * | 2005-08-01 | 2009-03-17 | Seiko Epson Corporation | Charging roller and image forming apparatus with the same |
JP2007140167A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置 |
KR100726441B1 (ko) | 2005-11-22 | 2007-06-11 | 삼성전자주식회사 | 현상장치 및 이를 이용한 화상형성장치 |
JP2008242141A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Seiko Epson Corp | 帯電ローラおよびこれを備える画像形成装置 |
US8244145B2 (en) * | 2007-08-29 | 2012-08-14 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus including image processing member determined by method of evaluating distribution of adhesion forces of toner thereto |
US20110274448A1 (en) * | 2010-05-04 | 2011-11-10 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus, charging device, and charging roller control method |
JP5653097B2 (ja) * | 2010-07-07 | 2015-01-14 | キヤノン株式会社 | 画像形成ユニット |
US8499916B2 (en) | 2011-07-14 | 2013-08-06 | Warner Electric Technology Llc | Rotational coupling device with flux leakage path insulator |
US8705990B2 (en) * | 2012-06-22 | 2014-04-22 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Identification of a first and second adjustment value based on a first and second electrical discharge event |
US10114308B2 (en) * | 2015-04-24 | 2018-10-30 | Hp Indigo B.V. | Charge roller positioning |
-
2019
- 2019-06-24 JP JP2019116190A patent/JP2021001995A/ja active Pending
-
2020
- 2020-06-22 WO PCT/US2020/038938 patent/WO2020263738A1/en active Application Filing
- 2020-06-22 US US17/414,094 patent/US11454898B2/en active Active
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