JP2021096374A - Image forming apparatus - Google Patents
Image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021096374A JP2021096374A JP2019227810A JP2019227810A JP2021096374A JP 2021096374 A JP2021096374 A JP 2021096374A JP 2019227810 A JP2019227810 A JP 2019227810A JP 2019227810 A JP2019227810 A JP 2019227810A JP 2021096374 A JP2021096374 A JP 2021096374A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carrier
- developer carrier
- voltage
- developing
- time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Developing For Electrophotography (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Electrophotography Configuration And Component (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電子写真方式を用いて記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image on a recording medium using an electrophotographic method.
電子写真方式(電子写真プロセス)を用いたプリンタ等の画像形成装置では、像担持体に形成された静電潜像を現像するために、様々な現像装置が使用されている。その一例として、キャリアを含まずにトナーのみを使用した現像剤を用いて現像する1成分現像方式であって、像担持体とこれに対向する現像剤担持体とが所定の間隙(ギャップ)を設けて配されている1成分非接触現像方式が知られている。 In an image forming apparatus such as a printer using an electrophotographic method (electrophotographic process), various developing apparatuss are used to develop an electrostatic latent image formed on an image carrier. As an example, in a one-component developing method in which development is performed using a developer that uses only toner without containing carriers, a predetermined gap is formed between the image carrier and the developer carrier facing the image carrier. A one-component non-contact developing method provided and arranged is known.
非接触現像方式では、現像剤担持体に直流電圧と交流電圧が重畳された現像バイアスが印加されることで、帯電したトナーが現像剤担持体から像担持体へと飛翔し、像担持体に形成された静電潜像へトナー像が現像される。像担持体に現像されたトナー像は、用紙などの記録媒体に転写、定着される。 In the non-contact developing method, a development bias in which a DC voltage and an AC voltage are superimposed is applied to the developer carrier, so that the charged toner flies from the developer carrier to the image carrier and becomes the image carrier. A toner image is developed on the formed electrostatic latent image. The toner image developed on the image carrier is transferred and fixed on a recording medium such as paper.
ところで、非接触現像方式では、像担持体および現像剤担持体に駆動がかかることで、像担持体と現像剤担持体との間に設けられている前記ギャップが変動する場合がある。前記ギャップの変動により像担持体と現像剤担持体の間の電界強度が変動することで、形成された画像に濃度ムラが発生する等の問題があった。 By the way, in the non-contact developing method, the gap provided between the image carrier and the developer carrier may fluctuate due to the driving of the image carrier and the developer carrier. There is a problem that density unevenness occurs in the formed image because the electric field strength between the image carrier and the developer carrier fluctuates due to the fluctuation of the gap.
この問題に対して、現像バイアスにおける交流電圧のピーク間電圧(ピークトゥピーク値)を大きくすることで、トナーが現像剤担持体から像担持体へと十分飛翔し、濃度ムラの発生を抑制することが可能である。しかし、前記現像バイアスにおける交流電圧のピーク間電圧が大きくなると、像担持体の表面電位との電位差が大きくなる。そのため、現像剤担持体と像担持体との間に放電が生じ、放電によって放電電流が流れる電流リーク(以下、リークと称する)が発生し、形成される画像にノイズが発生するという問題があった。 To solve this problem, by increasing the inter-peak voltage (peak-to-peak value) of the AC voltage in the development bias, the toner sufficiently flies from the developer carrier to the image carrier, and the occurrence of density unevenness is suppressed. It is possible. However, when the inter-peak voltage of the AC voltage in the development bias becomes large, the potential difference from the surface potential of the image carrier becomes large. Therefore, there is a problem that a discharge occurs between the developer carrier and the image carrier, a current leak (hereinafter referred to as a leak) in which a discharge current flows due to the discharge occurs, and noise is generated in the formed image. It was.
そのため、特許文献1においては、像担持体と現像剤担持体との間に流れる電流値に基づいてインピーダンス測定を行うことで、リークが発生するピーク間電圧(ピークトゥピーク値)の限界値(リーク限界)を検知している。
Therefore, in
しかしながら、特許文献1に記載の技術においては、次のような問題があった。
However, the technique described in
像担持体と現像剤担持体とのギャップ中にトナーが介在していると、トナーの抵抗により、像担持体と現像剤担持体との間の抵抗が上昇し、リークが発生しにくくなる。そのため、現像剤担持体にトナーが存在していない状態が最もリークが発生しやすい状態である。 When toner is interposed in the gap between the image carrier and the developer carrier, the resistance between the toner carrier increases the resistance between the image carrier and the developer carrier, and leakage is less likely to occur. Therefore, the state in which the toner is not present on the developer carrier is the state in which leakage is most likely to occur.
したがって、特許文献1に記載の技術のように、トナーが介在している状態で検知したリーク限界を基にピーク間電圧を設定していた場合、現像装置内のトナーが減少するなどにより現像剤担持体に担持されるトナーの量が減少すると、リークが発生してしまう可能性がある。
Therefore, when the peak voltage is set based on the leak limit detected in the state where the toner is present as in the technique described in
本発明の目的は、現像剤担持体に担持されるトナーの量に関わらず、像担持体と現像剤担持体との間で発生するリークを抑制することである。 An object of the present invention is to suppress a leak generated between an image carrier and a developer carrier regardless of the amount of toner supported on the developer carrier.
上記目的を達成するため、本発明は、回転可能な像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電部材と、前記像担持体に対して非接触状態で対向するように設けられ、現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、現像剤を収容するための現像剤収容室と、前記現像剤担持体が回転可能に設けられた現像室と、前記現像剤収容室と前記現像室とを連通する開口部が設けられ、前記現像剤担持体を支持する現像枠体と、前記現像枠体に回転可能に設けられ、前記現像剤担持体に連動して回転する回転部材と、前記現像枠体に設けられた前記開口部を封止し、一部が前記回転部材に固定された封止部材と、を有し、画像形成装置に対して着脱可能なプロセスカートリッジと、前記現像剤担持体に直流電圧と交流電圧とが重畳された現像バイアスを印加する印加部と、前記像担持体と前記現像剤担持体との間に流れる電流値を検出する検出部と、前記電流値を検出する検出時において前記現像剤担持体に前記現像バイアスが印加された状態で、前記検出部により検出された電流値が閾値を超えたか否かを検知し、閾値以下となるように前記交流電圧を制御する制御部と、を有し、前記制御部により前記閾値以下となるように前記交流電圧を制御するために要する時間が、前記回転部材の回転により前記封止部材を巻き取って前記開口部を開封し始めてから開封し終えるまでに要する時間よりも短いことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is provided with a rotatable image carrier, a charging member for charging the image carrier, and a developing agent so as to face the image carrier in a non-contact state. A rotatable developer carrier for carrying the developer, a developer accommodating chamber for accommodating the developer, a developing chamber in which the developer carrier is rotatably provided, a developer accommodating chamber and the developing chamber. A developing frame body that is provided with an opening for communicating with the developer and supports the developing agent carrier, a rotating member that is rotatably provided in the developing frame body and rotates in conjunction with the developing agent carrier, and the above. A process cartridge that seals the opening provided in the developing frame, has a sealing member partially fixed to the rotating member, and is removable from the image forming apparatus, and the developing agent. An application unit that applies a development bias in which a DC voltage and an AC voltage are superimposed on the carrier, a detection unit that detects the current value flowing between the image carrier and the developer carrier, and the current value are used. At the time of detection, with the development bias applied to the developer carrier, it is detected whether or not the current value detected by the detection unit exceeds the threshold value, and the AC voltage is set to be equal to or lower than the threshold value. The time required for the control unit to control the AC voltage so as to be equal to or lower than the threshold value is such that the sealing member is wound up by the rotation of the rotating member and the opening is opened. It is characterized in that it is shorter than the time required from the start of opening the part to the end of opening.
本発明によれば、現像剤担持体に担持されるトナーの量に関わらず、像担持体と現像剤担持体との間で発生するリークを抑制することができる。 According to the present invention, leakage generated between the image carrier and the developer carrier can be suppressed regardless of the amount of toner supported on the developer carrier.
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明の範囲を以下の実施例に限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail exemplarily with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described in the following examples should be appropriately changed depending on the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions. It is not intended to limit the scope of the invention to the following examples.
〔実施例1〕
図1を参照して、画像形成装置の全体構成を画像形成動作とともに説明する。図1は、実施例1に係る画像形成装置の概略構成を示す模式断面図である。
[Example 1]
With reference to FIG. 1, the overall configuration of the image forming apparatus will be described together with the image forming operation. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment.
<画像形成装置の説明>
画像形成装置は、電子写真方式を用いたレーザプリンタであり、装置本体Mに対してプロセスカートリッジ20が着脱可能に構成されている。ここで、画像形成装置の装置本体Mとは、画像形成装置においてプロセスカートリッジ20を除いた構成部品を示すものである。また、本発明が適用可能な画像形成装置はここに示すものに限られない。例えば、複数のプロセスカートリッジ20を備え、中間転写ベルト(中間転写体)を用いて複数像のトナー像を記録媒体に転写してカラー画像を形成するカラーレーザプリンタにも本発明は適用可能である。
<Explanation of image forming apparatus>
The image forming apparatus is a laser printer using an electrophotographic method, and the
像担持体(被帯電体)としての感光ドラム1は、導電性ドラムの外周面にOPC(有機光半導体)感光層を形成したものである。感光ドラム1は、装置本体の不図示の駆動源から駆動力を受けて、所定のプロセススピード(例えば385mm/sec)をもって図1の時計回り方向に回転駆動される。
The
帯電部材としての帯電ローラ4は、所定のタイミングで帯電バイアスが印加され、感光ドラム1の表面を所定の極性・電位に一様に帯電する。露光部としてのレーザビームスキャナ6は、帯電された感光ドラム1に対して画像情報に応じたレーザ光を走査露光(照射)することで、感光ドラム1の表面に静電潜像を形成する。
A charging bias is applied to the
現像部としての現像装置は、感光ドラム1の表面に形成された静電潜像に対して現像剤としてのトナーにより現像を行う。現像装置は、現像ローラ7、現像ブレード8、現像容器9、撹拌部材10によって構成されている。現像ローラ7は、感光ドラム1に対向して配設され、感光ドラム1にトナーを供給するための現像剤担持体である。現像ブレード8は、現像ローラ7に担持されたトナーの層厚を規制し、トナーに電荷を付与するための規制部材である。撹拌部材10は、現像容器9内のトナーの搬送・撹拌を行う。現像容器9については、後述する。
The developing apparatus as a developing unit develops an electrostatic latent image formed on the surface of the
現像ローラ7は、装置本体Mの不図示の駆動源から駆動力を受けて、図1の反時計回り方向に回転駆動される。現像ローラ7の表面には、現像ブレード8によって電荷が付与されたトナー層(磁性穂)が形成される。そして、現像ローラ7は交流電圧と直流電圧を重畳させた現像バイアスが印加されることで、現像バイアスの電界により現像ローラ7に担持されたトナーが感光ドラム1へ飛翔し、感光ドラム1の表面に形成された静電潜像がトナー像として現像される。
The developing
一方、記録媒体Pは給送ローラなどによって給送され、感光ドラム1と転写ローラ11とのニップ部にて、転写バイアスが印加された転写ローラ11によって感光ドラム1の表面に現像されたトナー像(現像剤像)が転写される。トナー像が転写された記録媒体Pは、感光ドラム1の表面から分離されて定着装置12に送られ、加熱・加圧されて、転写されたトナー像が記録媒体Pに定着される。
On the other hand, the recording medium P is fed by a feeding roller or the like, and a toner image developed on the surface of the
記録媒体Pに転写されず感光ドラム1の表面に残ったトナーは、感光ドラム1に当接して感光ドラム1をクリーニングするクリーニング部としてのクリーニングブレード2により除去され、クリーニング容器5に収容される。その後、感光ドラム1の表面は再び帯電ローラ4により帯電され、上述の工程を繰り返し、一連の画像形成のサイクルが行われる。
The toner that is not transferred to the recording medium P and remains on the surface of the
本実施例では、感光ドラム1、帯電ローラ4、クリーニングブレード2、クリーニング容器5、及び現像ローラ7、現像ブレード8、現像容器9、撹拌部材10が、プロセスカートリッジ20として一体化されている。そしてプロセスカートリッジ20は、画像形成装置の装置本体Mに対して着脱可能となっている。
In this embodiment, the
<現像容器の概要>
図2を用いて、現像容器9の構成を説明する。図2は現像容器の断面図である。
<Outline of developing container>
The configuration of the developing
現像容器9は、現像剤担持体である現像ローラ7を支持する現像枠体である。現像容器9は、トナーを収容するための現像剤収容室であるトナー収容室9aと、反時計回り方向に回転する現像ローラ7が設けられた現像室9bと、トナー収容室9aと現像室9bとを連通する開口部である開口9cが設けられている。
The developing
現像室9bには、現像ローラ7に担持されたトナーの層厚を規制するための規制部材である現像ブレード8が配置されている。
In the developing
トナー収容室9aには、トナーの搬送・撹拌を行う撹拌部材10が回転可能に設けられている。撹拌部材10は、撹拌シート10aと撹拌軸10bとから構成されている。撹拌シート10aの一端が撹拌軸10bに取り付けられており、撹拌軸10bが時計回り方向に回転することで、撹拌シート10aも回転する。撹拌シート10aが回転することで、トナー収容室9a内のトナーは、撹拌され、トナー収容室9aから開口9cを介して現像室9bへと搬送される。
The
撹拌部材10によりトナー収容室9aから現像室9bに搬送されたトナーは、現像ローラ7に供給される。現像ローラ7に供給されたトナーは、現像ローラ7の表面に担持され、現像ブレード8によりトナーの層厚が規制される。現像ブレード8により規制されたトナーは、摩擦帯電により適切な電荷が付与される。
The toner conveyed from the
以下に、現像装置を構成する現像ローラ7、現像ブレード8、撹拌部材10の主なパラメータを例示する。
Below, the main parameters of the developing
現像ローラ7は、外径を14mm、材質を金属系(ニッケル/アルミニウム/SUS)、表面粗さをRa0.2〜1.0μm、回転速度を385mm/sec(通常プリント時)とする。
The developing
現像ブレード8は、材質をウレタン、厚みを1.0mmとする。
The developing
撹拌部材10は、材質をポリカーボネート、厚みを130μm、回転速度を60rpm(通常プリント時)とする。
The material of the stirring
<トナーシール巻き取り構成>
図3(a)、図3(b)を用いて、トナーシールの巻き取り構成について説明する。図3(a)、図3(b)はトナーシール巻き取り構成に関する説明図である。
<Toner seal winding configuration>
The winding configuration of the toner seal will be described with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b). 3A and 3B are explanatory views of a toner seal winding configuration.
現像容器9が新品状態で出荷される場合には、現像容器9から外部にトナーが漏れることを防止する必要がある。そのため、図3(a)のように、現像容器9において、トナーが収容されるトナー収容室9aと現像ローラ7が収容される現像室9bとの間の開口9cは、封止部材であるトナーシール13によって封止されている。トナーシール13は、その一部がトナーシール13の開封部材としての回転部材であるトナーシール巻取軸14に固定されている。図3(b)のようにトナーシール13は、トナーシール巻取軸14が回転することでトナーシール巻取軸14に巻き取られ、開口9cが開封される。また、本実施例においては、トナーシール巻取軸14は撹拌軸10bを兼ねており、撹拌軸10bの回転と連動してトナーシール巻取軸14が回転し、撹拌部材10が1回転することでトナーシール13がトナーシール巻取軸14に巻き取られる。撹拌軸10bの回転駆動力は、まず装置本体Mの駆動源(不図示)から現像ローラ7が回転駆動力を伝達され、さらに現像ローラ7の回転駆動力がギアを介して撹拌軸10bに伝達される。つまり、現像ローラ7と撹拌軸10b、トナーシール巻取軸14は連動して回転する。ここで、本実施例の通常のプリント動作時における撹拌シート10aの回転速度は60rpmとした。したがって、トナーシール13は、通常のプリント動作時の周速で動作した場合に、1secで巻き取られることになる。なお、ここでは回転部材であるトナーシール巻取軸14は撹拌部材10の撹拌軸10bを兼ねる構成を例示したが、これに限定されるものではない。回転部材であるトナーシール巻取軸14を、撹拌部材10とは別に独立して、現像枠体である現像容器9に回転可能に設けた構成としてもよい。
When the developing
<感光ドラムと現像ローラ間の放電検出構成の説明>
次に図4を用いて、現像ローラ7への現像バイアスの印加、及び感光ドラム1と現像ローラ7間の放電検出に関する構成を説明する。図4は、現像バイアス印加と放電検出に関する構成を示す説明図である。
<Explanation of discharge detection configuration between photosensitive drum and developing roller>
Next, with reference to FIG. 4, a configuration relating to application of a development bias to the developing
図4に示すように、現像ローラ7は、画像形成時にトナーを担持するスリーブ7aを有し、スリーブ7aの長手方向の両端には円形のキャップ7bが嵌入されている。現像ローラ7は、ローラ軸7cを中心に回転駆動される。ここでは、感光ドラム1の外径は30mm、現像ローラ7の外径は感光ドラム1の外径より小さい14mmとしている。
As shown in FIG. 4, the developing
また、現像ローラ7は、感光ドラム1との間に空隙(SDギャップ)を設けた非接触状態で対向するように設けられている。本実施例では、キャップ7bはスリーブ7aより外径が大きく、キャップ7bの外周面が感光ドラム1の表面に当接する構成となっている。これにより、現像ローラ7と感光ドラム1との間に所定の空隙(SDギャップ)が設けられ、現像ローラ7と感光ドラム1とが非接触状態で対向する。ここでは、所定の空隙として、200μmのSDギャップが設けられている。
Further, the developing
なお、現像ローラ7と感光ドラム1の間に所定の空隙(SDギャップ)を設ける構成はこれに限定されるものではない。例えば、現像ローラ7と感光ドラム1を回転可能に支持する枠体によって現像ローラ7と感光ドラム1の間に所定の空隙を設けた構成としてもよい。
The configuration in which a predetermined gap (SD gap) is provided between the developing
また、現像ローラ7のローラ軸7cには、感光ドラム1へのトナーの供給のため、直流電圧印加部30と交流電圧印加部31が接続されている。直流電圧印加部30と交流電圧印加部31は、現像ローラ7に直流電圧と交流電圧とを重畳した現像バイアスを印加するための印加部である。
Further, a DC
直流電圧印加部30は、現像ローラ7に印加する直流成分を発生させる回路であり、その出力は交流電圧印加部31に入力される。そして、直流電圧印加部30は、出力制御部32を有している。出力制御部32は、直流電圧印加部30が出力するバイアスの値を制御部としてのCPU40の指示に応じて制御する。
The DC
また、交流電圧印加部31は、直流電圧印加部30の出力する直流電圧を平均値(面積中心値)とする交流電圧を出力する回路である。交流電圧印加部31は、例えば、周波数f=2.5kHz、Duty50%の矩形波状(パルス状)の交流電圧を出力する。そして、交流電圧印加部31は、Vpp制御部33を有している。Vpp制御部33は、交流電圧のピーク間電圧(ピークトゥピーク値)であるVppを制御部としてのCPU40の指示に応じて制御する。
Further, the AC
検出部35は、感光ドラム1と現像ローラ7との間に流れる電流値を検出する検出部である。検出部35は、直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアスを印加した時に現像ローラ7と感光ドラム1との間に流れる電流を電圧に変換する検出回路36と、変換された電圧信号を増幅し、放電検出信号としてCPU40に出力するアンプ37とで構成される。A/D変換器38は、アンプ37からの放電検出信号をA/D変換する。CPU40は、A/D変換器38によりA/D変換されたアンプ37の出力から、現像ローラ7と感光ドラム1との間に発生した電流の大きさを認識することができる。後述するが、CPU40は、電流値を検出する検出時において現像ローラ7に現像バイアスが印加された状態で、検出部35により検出された電流値が閾値を超えたか否かを検知し、閾値以下となるように前記交流電圧を制御する制御部である。
The
<リーク電流検出の説明>
図5を用いて、検出部35によるリーク電流の検出について説明する。図5は現像バイアス印加の交流電圧と電流値の波形図である。
<Explanation of leak current detection>
The detection of the leak current by the
図5は、べた白画像を形成中の交流電圧印加部31によって現像ローラ7に印加された交流電圧の波形(図中の点線)と、現像ローラ7と感光ドラム1の間に流れる電流値の波形(図中の実線)をプロットしたものである。感光ドラム1と現像ローラ7との電位差によって現像ローラ7表面の電荷が移動するため、交流電圧の電位が変化した時に電流が流れる。本実施例の構成は、交流電圧印加部31が印加する交流電圧が矩形波状であるため、図5に示すように、交流電圧が負から正に変化する時間t=0のタイミングでは、電位差の変化に伴い電流値が流れる。一方、交流電圧が負から正に変化するタイミングから一定の時間が経過したタイミングでは、交流電圧が一定となり、これに応じて電流値が0付近の値となっている。ここで、時間Tは交流電圧の1周期の時間であり、T=1/周波数fである。また、交流電圧が負から正に変化するタイミングから一定の時間としてt=T/4のタイミングを例示している。
FIG. 5 shows the waveform of the AC voltage applied to the developing
なお、本実施例では感光ドラム1と現像ローラ7との間に流れる電流値を検出するタイミングを、交流電圧が負から正になるタイミングから一定時間であるT/4経過後としているが、これに限定されるものではない。図5に点線で示すように、交流電圧は正側(又は負側)において負から正(又は正から負)に変化する領域から、交流電圧が一定となる領域に変化している。このように交流電圧が一定となる領域に相当するタイミングであれば、交流電圧が負から正になるタイミングから一定の時間はT/4に限定されるものではない。また負から正になるタイミングから一定の時間が経過したときだけでなく、正から負になるタイミングから一定の時間が経過したときであってもよい。交流電圧が一定となる領域に相当するタイミング(電圧の変化がおおよそ0となるタイミング)であれば、交流電圧が負から正又は正から負になるタイミングから任意の一定時間後でも同様の効果が得られる。
In this embodiment, the timing for detecting the current value flowing between the
本実施例では、制御部であるCPU40は、現像ローラ7に印加する交流電圧Vppが負から正になるタイミングから一定の時間が経過したときに検出部35により検出された電流値を用いて閾値との比較を行う。このように構成することで、現像ローラ7に印加する交流電圧が変化した時に、感光ドラム1と現像ローラ7との間に流れる電流値によってリーク電流を直接検知することができる。
In this embodiment, the
リークが発生するVppは感光ドラム1と現像ローラ7との間のインピーダンスによって決まる。したがって、感光ドラム1と現像ローラ7の駆動によるSDギャップの変動によりリークが発生するVppが変化し、特にSDギャップが最も狭いタイミングが最もリークが発生しやすい条件となる。そのため、感光ドラム1および現像ローラ7を回転駆動させ、感光ドラム1が1回転するまでの時間(T2)、上述したリーク電流の検出を継続的に行うことでリークの発生をより正確に判断することができる。なお、本実施例においては感光ドラム1の回転速度が385mm/sec、外径が30mmであるため、感光ドラム1が1回転するまでの時間T2は0.25secとなる。
The Vpp at which the leak occurs is determined by the impedance between the
<トナーシール巻き取り動作>
次に本実施例におけるトナーシール巻き取り動作について説明する。なお、トナーシール巻き取り動作はプロセスカートリッジが新品である場合において行う動作である。
<Toner seal winding operation>
Next, the toner seal winding operation in this embodiment will be described. The toner seal winding operation is an operation performed when the process cartridge is new.
まず、装置本体Mに電源がONされると、CPU40の指示で不図示の駆動機構により現像ローラ7が回転駆動される。現像ローラ7の駆動が開始されると、ギアを介して撹拌部材10の撹拌軸10bへと回転駆動力が伝達され、これと連動してトナーシール巻取軸14が回転する。トナーシール巻取軸14が1回転すると、トナーシール13がトナーシール巻取軸14に巻き取られ、開口9cが開封される。開口9cが開封されたのち、CPU40の指示で駆動機構による現像ローラ7への回転駆動が停止される。
First, when the power is turned on to the apparatus main body M, the developing
本実施例におけるトナーシール巻き取り動作に要する時間(T3)は、トナーシール巻取軸14の回転によりトナーシール13を巻き取って開口9cを開封し始めてから開封し終えるまでに要する時間とほぼ同義である。トナーシール13は撹拌部材10と連動して回転しているため、通常のプリント動作時と同じ回転速度で動作した場合、トナーシール巻き取り動作に要する時間T3は1secとなる。
The time (T3) required for the toner seal winding operation in this embodiment is substantially synonymous with the time required from the start of winding the
<実施例1における放電発生検出動作のフローチャート>
次に図6及び図7を用いて、実施例1に係る画像形成装置の放電発生検出動作の制御の流れについて説明する。図6は実施例1に係る画像形成装置の放電発生検出動作の流れの一例を示すフローチャートである。また、図7は実施例1に係る放電検出動作の駆動タイミングを示すタイミングチャートである。
<Flowchart of discharge generation detection operation in Example 1>
Next, the flow of control of the discharge generation detection operation of the image forming apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a flowchart showing an example of the flow of the discharge generation detection operation of the image forming apparatus according to the first embodiment. Further, FIG. 7 is a timing chart showing the drive timing of the discharge detection operation according to the first embodiment.
以下に説明する、放電発生検出動作では、感光ドラム1と現像ローラ7との間に流れる電流値の変化量が閾値を超えたか否かを判断し、その結果から現像ローラ7に印加する現像バイアス(交流電圧Vpp)を制御する。この放電発生検出動作は、制御部であるCPU40(図2参照)により実行する。なお、この放電発生検出動作は、プロセスカートリッジ20が新品である場合に行われるトナーシール巻き取り動作とともに行われる。
In the discharge generation detection operation described below, it is determined whether or not the amount of change in the current value flowing between the
まず、画像形成装置の電源がONされ、放電発生検出動作が開始されると(スタート)、CPU40の指示で、不図示の駆動機構により、感光ドラム1、現像ローラ7等の各回転体の駆動が開始される(ステップS101)。この各回転体の駆動は、上述のトナーシール巻き取り動作と連動しているため、トナーシール巻き取り動作が終了するまでの時間継続される。次に、帯電ローラ4に帯電バイアスを印加し、直流電圧印加部30によって現像ローラ7に直流電圧−300Vを印加する(ステップS102)。ステップS102から感光ドラム1が1回転する時間(T2)が経過することで(ステップS103)、感光ドラム1の表面が全周にわたって設定した表面電位−500Vになる。次に、現像ローラ7に印加する交流電圧Vppを設定する。通紙中の温湿度の変化やSDギャップの変動を考慮し、現像ローラ7に印加する交流電圧Vppを画像形成時の設定よりオフセット値分だけ高い交流電圧Vppに設定する(ステップS104)。ここでは、現像ローラ7に印加する交流電圧を、画像形成時の交流電圧より200V高い交流電圧Vppに設定する。次に、前記設定した交流電圧Vppを現像ローラ7に印加した際に、現像ローラ7と感光ドラム1との間に流れる電流値が所定値である閾値を超えたかどうかを判断する(ステップS105)。ここでは、図6を用いて説明したように、交流電圧が負から正となるタイミングから一定の時間T/4が経過したときの前記電流値が閾値を超えたかどうかを判断する。本実施例では閾値を10μAとしている。
First, when the power of the image forming apparatus is turned on and the discharge generation detection operation is started (start), each rotating body such as the
そしてステップS105で前記電流値が前記閾値を超えていた場合、感光ドラム1と現像ローラ7との間にリークが発生しているため、CPU40は現像バイアスの交流電圧VppをOFFする(ステップS106)。ステップS106で一度VppをOFFする理由として、一たび現像リークが発生すると連続的に電流が流れることによって現像リークが続いてしまうことがあり、連続的に生じる現像リークを一度断絶させている。このようにリークが発生していた場合、その時点で画像形成中に現像ローラ7に印加する交流電圧Vppを所定の値に設定する(ステップS107)。ここでは、前記所定の値を、高地環境も含めてリークが発生しない交流電圧である1.5kVに設定する。続いて、帯電バイアスと現像バイアスをOFFし(ステップS108)、その後、感光ドラム1と現像ローラ7の駆動を停止させ(ステップS109)、放電発生検出動作を終了する(エンド)。この場合、CPU40により閾値以下となるように現像バイアス(交流電圧Vpp)を制御する動作に要する時間は、最小で図7に示すように、感光ドラム1が1回転する時間(T2)と、交流電圧が負から正となるタイミングから一定の時間(T/4)を加算した時間T2+T/4となる。ここで、CPU40により閾値以下となるように現像バイアスを制御する動作に要する時間をT4とする。
When the current value exceeds the threshold value in step S105, the
ここで、交流電圧の1周期の時間T、感光ドラム1が1回転するまでの時間T2、トナーシール巻き取り動作に要する時間T3とすると、これらの時間の関係は、T≪T2<T3である。ステップS105で前記電流値が前記閾値を超えていた場合、制御部であるCPU40により閾値以下となるように現像バイアス(交流電圧Vpp)を制御するために要する時間はT4である。そのため、前記時間T4は、トナーシール巻取軸14の回転によりトナーシール13を巻き取って開口9cを開封し始めてから開封し終えるまでに要する時間T3よりも短い(T4<T3)。
Here, assuming that the time T for one cycle of the AC voltage, the time T2 for the
一方、ステップS105で前記電流値が前記閾値を超えていない場合、すなわち電流値が閾値以下の場合、Vppを印加してから感光ドラム1が1回転する時間T2の期間、ステップS105を繰り返す(ステップS110)。前記期間において電流値が継続して閾値以下の場合、その時点のリーク検知時の交流電圧Vppからオフセット値分(200V)下げた値を画像形成時の交流電圧Vppに決定する(ステップS111)。続いて、現像バイアスと帯電バイアスをOFFし(ステップS108)、その後、感光ドラム1、現像ローラ7等の各回転体の駆動を停止させ(ステップS109)、放電発生検出動作を終了する(エンド)。この場合、CPU40により閾値以下となるように交流電圧を制御する動作に要する時間は、感光ドラム1が1回転する時間(T2)と、感光ドラム1が1回転する時間(T2)を加算した時間T2+T2である。
On the other hand, when the current value does not exceed the threshold value in step S105, that is, when the current value is equal to or less than the threshold value, step S105 is repeated for a period of time T2 in which the
以上のことから、CPU40により閾値以下となるように現像バイアス(交流電圧Vpp)を制御する動作に要する時間は、ステップS105で電流値が閾値を超える場合よりも、ステップS105で電流値が閾値を超えていない場合の方が、動作が完了するまでの時間は長くなる(T4<T2+T2)。
From the above, the time required for the operation of controlling the development bias (AC voltage Vpp) so as to be equal to or lower than the threshold value by the
上述の放電発生検出動作はプロセスカートリッジ20が新品である場合に行っている。したがって、ステップS101から始める回転駆動はトナーシール巻き取り動作と連動して動作することになる。そのため、ステップS109の動作は、ステップS107またはS111の画像形成時のVppの設定が完了し、且つ、トナーシール巻き取り動作が完了した後に実行される。
The discharge generation detection operation described above is performed when the
本実施例においては、S109の動作が完了するのに要する時間はT2+T2であるため、0.50secとなる。これに対して、トナーシール巻き取り動作に要する時間T3は1.00secである。すなわち、制御部であるCPU40により閾値以下となるように現像バイアス(交流電圧Vpp)を制御するために要する時間T2+T2は、トナーシール巻取軸14の回転によりトナーシール13を巻き取って開口9cを開封し始めてから開封し終えるまでに要する時間T3よりも短い(T2+T2<T3)。したがって、本実施例ではトナーシール巻き取り動作が完了する前にステップS109の動作が実行されることになる。
In this embodiment, the time required to complete the operation of S109 is T2 + T2, which is 0.50 sec. On the other hand, the time T3 required for the toner seal winding operation is 1.00 sec. That is, the time T2 + T2 required to control the development bias (AC voltage Vpp) so as to be equal to or less than the threshold value by the
<実験1>
ここで、実施例1の効果を示すために、比較例1を用いて行った実験について説明する。
<
Here, in order to show the effect of Example 1, an experiment conducted using Comparative Example 1 will be described.
本実験は温度23℃、湿度50%の環境において、放電検出動作並びにトナーシール巻き取り動作を実行した場合において、放電検出動作により画像形成中のVppとして設定される値を実施例1と比較例1で比較した。なお、本実験では図6に示す放電検出動作のステップS104におけるVppを複数の設定のもとで行った。 In this experiment, when the discharge detection operation and the toner seal winding operation are executed in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%, the value set as Vpp during image formation by the discharge detection operation is compared with Example 1. Compared with 1. In this experiment, Vpp in step S104 of the discharge detection operation shown in FIG. 6 was performed under a plurality of settings.
比較例1は感光ドラム1の回転速度が130mm/sec、撹拌部材10の回転速度が60rpmである構成とする。この構成は、トナーシール巻き取り動作に要する時間T3は実施例1と同様、1secである、また、感光ドラム1が1回転する時間T2が0.73secであるため、ステップS109の動作が完了するのに要する時間T2+T2は1.46secとなる。つまり、比較例1はCPU40により閾値以下となるように現像バイアス(交流電圧Vpp)を制御する動作に要する時間T2+T2よりもトナーシール巻き取り動作に要する時間T3の方が短い構成となる(T2+T2>T3)。
In Comparative Example 1, the rotation speed of the
一方、実施例1は、前述したように感光ドラム1の回転速度が385mm/sec、撹拌部材10の回転速度が60rpmである。そのため、感光ドラム1が1回転するまでの時間T2は0.25secとなり、ステップS109の動作が完了するのに要する時間T2+T2は0.50secとなる。したがって、実施例1はCPU40により閾値以下となるように現像バイアス(交流電圧Vpp)を制御する動作に要する時間T2+T2よりもトナーシール巻き取り動作に要する時間T3の方が長い構成となる(T2+T2<T3)。
On the other hand, in Example 1, as described above, the rotation speed of the
図8および表1に本実験の結果をまとめた。図8は実施例1、比較例1において放電発生検出動作時に設定したVppと検出部により検出された電流値の関係を示す図である。図8における横軸は放電発生検出動作時に設定したVpp、横軸は検出部により検出された電流値の最大値である。 The results of this experiment are summarized in FIG. 8 and Table 1. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the Vpp set during the discharge generation detection operation in Example 1 and Comparative Example 1 and the current value detected by the detection unit. In FIG. 8, the horizontal axis is the Vpp set during the discharge generation detection operation, and the horizontal axis is the maximum value of the current value detected by the detection unit.
まず、図8について説明する。実験の結果、放電発生検出動作で設定したVppに対して検出部により検出された電流値が実施例1と比較例1で異なっている。Vppが3000Vのとき、実施例1の構成では電流値は閾値である10μAを超えているのに対して、比較例1の構成では電流値は閾値を超えていないという結果になった。 First, FIG. 8 will be described. As a result of the experiment, the current value detected by the detection unit with respect to the Vpp set in the discharge generation detection operation is different between Example 1 and Comparative Example 1. When Vpp was 3000 V, the current value exceeded the threshold value of 10 μA in the configuration of Example 1, whereas the current value did not exceed the threshold value in the configuration of Comparative Example 1.
すでに説明している通り、SDギャップ中にトナーが介在していると、トナーの抵抗により感光ドラム1と現像ローラ7との間の抵抗が高くなり、リークが発生しにくくなってしまい、放電発生検出動作において検出される電流値が低下してしまう。
As already explained, if toner is present in the SD gap, the resistance between the
本実験において、実施例1はトナーシール巻き取り動作が完了する前にリーク電流の検出が終了しているため、リーク電流の検出時にはSDギャップ中にトナーが介在していない。これに対して、比較例1はトナーシール巻き取り動作がリーク電流の検出終了前に完了しているため、リーク電流の検出時にSDギャップ中にトナーが介在している。つまり今回の実験結果は、リーク電流の検出時にSDギャップ中にトナーが介在しているか否かの違いである。 In this experiment, in Example 1, since the detection of the leak current is completed before the toner seal winding operation is completed, the toner does not intervene in the SD gap when the leak current is detected. On the other hand, in Comparative Example 1, since the toner seal winding operation is completed before the completion of the leakage current detection, the toner is present in the SD gap when the leak current is detected. That is, the result of this experiment is whether or not toner is present in the SD gap when the leak current is detected.
次に、表1について説明する。表1は実施例1、比較例1において放電発生検出動作時に設定したVppに対して、画像形成時の値として設定されたVppにおいて現像リークの発生の有無を示している。画像形成動作を実行した際に現像リークが発生しなかった場合には〇、発生した場合には×としている。現像リークの発生の有無は放電発生検出動作の後に、LETTERサイズの記録材に印字率0%のいわゆる全白画像を500枚印字したときに、記録材にトナーが印字されたか否かで判断している。現像リークが発生しなければ記録材にはトナーが印字されないが、現像リークが発生すると記録材に意図していないトナーが印字されてしまう。したがって、全白画像を印字した際にトナーが印字されたか否かで現像リークが発生の有無を判断することが可能である。 Next, Table 1 will be described. Table 1 shows the presence or absence of a development leak at the Vpp set as the value at the time of image formation with respect to the Vpp set at the time of the discharge generation detection operation in Example 1 and Comparative Example 1. If a development leak does not occur when the image formation operation is executed, it is marked with 〇, and if it does occur, it is marked with x. The presence or absence of a development leak is determined by whether or not toner is printed on the recording material when 500 sheets of so-called all-white images with a printing rate of 0% are printed on the LETTER size recording material after the discharge generation detection operation. ing. If no development leak occurs, toner will not be printed on the recording material, but if a development leak occurs, unintended toner will be printed on the recording material. Therefore, it is possible to determine whether or not a development leak has occurred based on whether or not the toner is printed when the all-white image is printed.
図8を用いて実験の結果を説明したように、Vppが3000Vの結果に着目する。Vppが3000Vのとき、実施例1の構成では電流値は閾値(10μA)を超えているのに対して、比較例1の構成では電流値は閾値を超えていないという結果になった。その結果、表1に示すように、実施例1では設定されたVppではリークが発生すると判断し、本構成において確実にリークが発生しない所定の値である1500Vに設定した。これに対して、比較例1では通紙中の温湿度の変化やSDギャップの変動を加味するとリーク発生のリスクがあるのにもかかわらず画像形成時のVppを2800Vとしてしまった。これらのVppが設定されたことにより、実施例1では現像リークの発生が無かったのに対して、比較例1では現像リークが発生してしまった。 As explained with reference to FIG. 8, attention is paid to the result of Vpp of 3000V. When Vpp was 3000 V, the current value exceeded the threshold value (10 μA) in the configuration of Example 1, whereas the current value did not exceed the threshold value in the configuration of Comparative Example 1. As a result, as shown in Table 1, it was determined that a leak would occur at the Vpp set in the first embodiment, and the value was set to 1500 V, which is a predetermined value at which the leak does not surely occur in this configuration. On the other hand, in Comparative Example 1, the Vpp at the time of image formation was set to 2800 V even though there was a risk of leakage when the change in temperature and humidity during paper passing and the change in SD gap were taken into consideration. Since these Vpps were set, no development leak occurred in Example 1, whereas a development leak occurred in Comparative Example 1.
以上に示したように、比較例1のようにCPU40により閾値以下となる現像バイアスに設定する動作に要する時間がトナーシール巻き取り動作に要する時間より長い構成の場合、リークが発生しにくい条件でリークの発生の有無を検知してしまう。そのため、比較例1のような構成では、画像形成時に設定するVppに対してリークが発生するか否かの判断を誤ってしまう場合があった。これに対し、本実施例1の構成は、CPU40により閾値以下となる現像バイアスに設定する動作に要する時間がトナーシール巻き取り動作に要する時間よりも短い構成であるため、画像形成時に設定するVppに対してリークが発生するか否かを正しく判断することができる。その結果、長期にわたる使用においてリークが発生しない画像形成装置を提供することができる。
As shown above, in the case of a configuration in which the time required for the operation of setting the development bias to be equal to or less than the threshold value by the
なお、本実施例に記載されているSDギャップ、帯電バイアス、現像バイアス、電流値の閾値などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 The SD gap, charging bias, development bias, current value threshold, etc. described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention to those unless otherwise specified. Absent.
〔実施例2〕
次に実施例2に係る画像形成装置について説明する。なお、本例では、放電検出制御が実施例1と異なるだけであり、その他の構成は実施例1とほぼ同様である。従って、本例では、上述した実施例1と同様な構成に関しては同符号を付すことで詳細な説明を省略する。
[Example 2]
Next, the image forming apparatus according to the second embodiment will be described. In this example, the discharge detection control is different from that of the first embodiment, and the other configurations are almost the same as those of the first embodiment. Therefore, in this example, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the first embodiment described above, so that detailed description thereof will be omitted.
前述した実施例1では、放電発生検出動作時にリークを検出した場合に、リークが発生しない所定の値にVppを設定していた。これに対し、実施例2では、放電発生検出動作時にリークを検出した場合において、リークが発生しないVppを再検出して画像形成時のVppを決定する。なお、本実施例では、現像ローラ7は感光ドラム1とは別の駆動源から駆動力を受けて、感光ドラム1とは別に独立して回転駆動される構成となっている。以下、詳しく説明する。
In the first embodiment described above, when a leak is detected during the discharge generation detection operation, Vpp is set to a predetermined value at which no leak occurs. On the other hand, in the second embodiment, when a leak is detected during the discharge generation detection operation, the Vpp at which the leak does not occur is re-detected and the Vpp at the time of image formation is determined. In this embodiment, the developing
<実施例2における放電発生検出動作のフローチャート>
図9及び図10を用いて、実施例2に係る画像形成装置の放電発生検出動作の制御の流れについて説明する。図9は実施例2に係る画像形成装置の放電発生検出動作の流れの一例を示すフローチャートである。また、図10は実施例2に係る放電検出動作の駆動タイミングを示すタイミングチャートである。
<Flowchart of discharge generation detection operation in Example 2>
A flow of control of the discharge generation detection operation of the image forming apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 is a flowchart showing an example of the flow of the discharge generation detection operation of the image forming apparatus according to the second embodiment. Further, FIG. 10 is a timing chart showing the drive timing of the discharge detection operation according to the second embodiment.
まず、画像形成装置の電源がONされ、放電発生検出動作が開始されると(スタート)、CPU40の指示で、不図示の駆動機構により、感光ドラム1、現像ローラ7等の各回転体の回転が開始される(ステップS201)。次に、帯電ローラ4に帯電バイアスを印加し、直流電圧印加部30によって現像ローラ7に直流電圧−300Vを印加する(ステップS202)。ステップS202から感光ドラム1が1回転する時間(T2)が経過することで(ステップS203)、感光ドラム1の表面が全周にわたって設定した表面電位−500Vになる。次に、現像ローラ7に印加する交流電圧Vppを設定する。通紙中の温湿度の変化やSDギャップの変動を考慮し、現像ローラ7に印加する交流電圧Vppを画像形成時の設定よりオフセット値分だけ高い交流電圧Vppに設定する(ステップS204)。ここでは、現像ローラ7に印加する交流電圧を、画像形成時の交流電圧より200V高い交流電圧Vppに設定する。次に、前記設定した交流電圧Vppを現像ローラ7に印加した際に、現像ローラ7と感光ドラム1との間に流れる電流値が所定値である閾値を超えたかどうかを判断する(ステップS205)。ここでは、図6を用いて説明したように、交流電圧が負から正となるタイミングから一定の時間T/4が経過したときの前記電流値が閾値を超えたかどうかを判断する。本実施例では閾値を10μAとしている。
First, when the power of the image forming apparatus is turned on and the discharge generation detection operation is started (start), the rotating bodies such as the
そしてステップS205で前記電流値が前記閾値を超えていた場合、感光ドラム1と現像ローラ7との間にリークが発生しているため、CPU40は現像バイアスの交流電圧VppをOFFし、現像ローラ7の回転駆動を停止させる(ステップS206)。このとき、撹拌軸10bとトナーシール巻取軸14は現像ローラ7に連動して回転するため、現像ローラの停止と同時に停止される。続いて、現像ローラ7の駆動を停止させた状態のまま、画像形成時のVppの設定を現在の設定より低い電圧に下げる(ステップS207)。ここでは、画像形成時のVppを、電流値を検出する検出時に現像ローラ7に印加された現像バイアス(交流電圧Vpp)より200V低い電圧に下げた値に再設定する。そのうえで、再設定したVppを現像ローラ7に印加した際に、交流電圧が負から正となるタイミングから一定の時間T/4が経過したときの電流値が閾値を超えたかどうかを判断する(ステップS208)。
When the current value exceeds the threshold value in step S205, a leak has occurred between the
そしてステップS208で電流値が閾値を超えていた場合、ステップS207に戻って、現像ローラ7に印加するVppを段階的に下げて、電流値が閾値以下となるまで前述の動作を繰り返し実行する。
Then, when the current value exceeds the threshold value in step S208, the process returns to step S207, the Vpp applied to the developing
一方、ステップS208で電流値が閾値を超えていない場合、すなわち電流値が閾値以下の場合、Vppを印加してから感光ドラム1が1回転する時間T2の期間、ステップS208を繰り返す(ステップS209)。前記期間において電流値が継続して閾値以下の場合、その時点のリーク検知時の交流電圧Vppからオフセット値分(200V)下げた値を画像形成時の交流電圧Vppに決定する(ステップS210)。その後、現像ローラ7の回転駆動を再度開始する(ステップS211)。このとき、撹拌軸10bとトナーシール巻取軸14は現像ローラ7に連動して回転するため、現像ローラの駆動開始と同時に回転が開始される。そして、時間T3−T2の間、現像ローラ7が回転したのちに、現像バイアスと帯電バイアスをOFFし(ステップS212)、続いて感光ドラム1、現像ローラ7等の各回転体の駆動を停止させ(ステップS213)、放電発生検出動作を終了する(エンド)。
On the other hand, when the current value does not exceed the threshold value in step S208, that is, when the current value is equal to or less than the threshold value, step S208 is repeated for a period of time T2 in which the
なお、ステップS211において現像ローラ7を再度回転駆動させるのは、実施例1と同様、実施例2においても放電発生検出動作とトナーシール巻き取り動作が連動しているためである。ステップS208の段階では、図10に示すように、現像ローラ7はT4の時間しか経過していないため、トナーシール巻き取り動作が完了していない。したがって、時間T3−T4の間、現像ローラ7を回転駆動させる必要がある。
The reason why the developing
また、ステップS205で電流値が閾値を超えていない場合、すなわち電流値が閾値以下の場合、帯電ローラ4に帯電バイアスを印加してから感光ドラム1が1回転する時間T2の期間、ステップS205を繰り返す(ステップS214)。前記期間において電流値が継続して閾値以下の場合、その時点のリーク検知時の交流電圧Vppからオフセット分(200V)下げた値である1.8kVを画像形成時の交流電圧Vppに決定する(ステップS215)。その後、現像バイアスと帯電バイアスをOFFし(ステップS212)、感光ドラム1、現像ローラ7等の各回転体の駆動を停止させ(ステップS213)、放電発生検出動作を終了する(エンド)。この場合、CPU40により閾値以下となるように現像バイアスを制御する動作に要する時間は、感光ドラム1が1回転する時間(T2)と、感光ドラム1が1回転する時間(T2)を加算した時間T2+T2である。
Further, when the current value does not exceed the threshold value in step S205, that is, when the current value is equal to or less than the threshold value, step S205 is performed during the period T2 of the time T2 in which the
本実施例では、ステップS205で電流値が閾値を超えていた場合においてVppを200V下げた値に設定しているが、下げ幅はこれに限定されない。より短時間でリークが発生しないVppを検出するために下げ幅を大きくすることも可能である、また、リークが発生するVppをより詳しく調べるために下げ幅を小さくすることも可能である。 In this embodiment, when the current value exceeds the threshold value in step S205, Vpp is set to a value reduced by 200 V, but the amount of reduction is not limited to this. It is possible to increase the reduction width in order to detect Vpp in which leakage does not occur in a shorter time, and it is also possible to decrease the reduction width in order to investigate Vpp in which leak occurs in more detail.
<実験2>
ここで、実施例2の効果を示すために、実施例1および比較例1を比較対象として実験を行った。本実験は実施例1と同一条件で実施した。表2に本実験の結果をまとめた。
<
Here, in order to show the effect of Example 2, an experiment was conducted with Example 1 and Comparative Example 1 as comparison targets. This experiment was carried out under the same conditions as in Example 1. Table 2 summarizes the results of this experiment.
表2は実施例2、実施例1、比較例1において放電検出時に設定したVppに対して、画像形成時の値として設定されたVppにおいて現像リークの発生の有無を示している。表2において、画像形成動作を実行した際に現像リークが発生しなかった場合には〇、発生した場合には×としている。なお、現像リークの発生の有無の判断は、表1の場合と同様である。ここで放電検出時に設定したVppが3000Vの結果に着目する。実施例1では設定されたVppではリークが発生すると判断して所定の値である1500Vに設定し、比較例1ではリークのリスクがある2800Vに設定していたのに対して、実施例2ではVppを2600Vに設定している。これは、Vppが3000Vの場合においては、実施例1と同様にSDギャップ内にトナーが介在しない状態でリークが発生すると一度判断した後に、再度200Vオフセットした値を用いてリークの発生の有無を判断したためである。これらのVppが設定されたことにより、実施例1および実施例2では現像リークの発生が無かったのに対して、比較例1では現像リークが発生するという結果になった。 Table 2 shows the presence or absence of a development leak at the Vpp set as the value at the time of image formation with respect to the Vpp set at the time of discharge detection in Example 2, Example 1, and Comparative Example 1. In Table 2, when the development leak does not occur when the image forming operation is executed, it is evaluated as ◯, and when it occurs, it is evaluated as ×. The determination of the presence or absence of a development leak is the same as in Table 1. Here, attention is paid to the result that the Vpp set at the time of discharge detection is 3000V. In Example 1, it was determined that a leak would occur at the set Vpp, and it was set to 1500V, which is a predetermined value. In Comparative Example 1, it was set to 2800V, which has a risk of leakage, whereas in Example 2, it was set to 2800V. Vpp is set to 2600V. This is because, when Vpp is 3000 V, it is once determined that a leak occurs in a state where toner does not intervene in the SD gap, as in Example 1, and then the presence or absence of a leak is determined using a value offset by 200 V again. This is because I made a decision. By setting these Vpps, the development leak did not occur in Example 1 and Example 2, whereas the development leak occurred in Comparative Example 1.
以上に示したように、実施例2では、SDギャップ内にトナーが介在していない状態で、Vppを変化させながらリークの発生の有無を検出することができる。そのため、放電検出時のVppとして設定した値においてリークが発生すると判断された場合においても、リークが発生しない範囲でより高いVppを選択することが可能となる。その結果、長期にわたる使用においてリークが発生しない画像形成装置を提供することができる。 As shown above, in the second embodiment, it is possible to detect the presence or absence of leakage while changing the Vpp in a state where the toner does not intervene in the SD gap. Therefore, even when it is determined that a leak occurs at the value set as Vpp at the time of discharge detection, it is possible to select a higher Vpp within the range where the leak does not occur. As a result, it is possible to provide an image forming apparatus in which leakage does not occur in long-term use.
なお、本実施例に記載されているSDギャップ、帯電バイアス、現像バイアス、電流値の閾値などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 The SD gap, charging bias, development bias, current value threshold, etc. described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention to those unless otherwise specified. Absent.
〔他の実施例〕
前述した実施例では、露光部としてレーザビームスキャナを使用したが、これに限定されるものではなく、例えばLEDアレイ等を使用しても良い。
[Other Examples]
In the above-described embodiment, the laser beam scanner is used as the exposure unit, but the present invention is not limited to this, and for example, an LED array or the like may be used.
また前述した実施例では、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして、感光ドラム1と、該感光ドラム1に作用するプロセス手段としての帯電部材,現像部,クリーニング部を一体に有するプロセスカートリッジ20を例示した。しかし、プロセスカートリッジ20は、これに限定されるものではない。感光ドラム1の他に、帯電部材、現像部、クリーニング部のうち、いずれか1つを一体に有するプロセスカートリッジであっても良い。
Further, in the above-described embodiment, the
更に前述した実施例では、感光ドラム1を含むプロセスカートリッジ20が画像形成装置の装置本体に対して着脱可能な構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば感光ドラム1とこれに作用する各プロセス手段がそれぞれ組み込まれた画像形成装置、或いは感光ドラム1とこれに作用するプロセス手段がそれぞれ着脱可能な画像形成装置としても良い。
Further, in the above-described embodiment, the configuration in which the
また前述した実施例では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であってもよい。あるいは、記録媒体担持体を使用し、該記録媒体担持体に担持された記録媒体に各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置であってもよい。あるいは、中間転写体を使用し、該中間転写体に各色のトナー像を順次重ねて転写し、該中間転写体に担持されたトナー像を記録媒体に一括して転写する画像形成装置であってもよい。これらの画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。 Further, in the above-described embodiment, the printer is exemplified as the image forming apparatus, but the present invention is not limited thereto. For example, it may be another image forming apparatus such as a copying machine or a facsimile apparatus, or another image forming apparatus such as a multifunction device combining these functions. Alternatively, it may be an image forming apparatus that uses a recording medium carrier and sequentially superimposes and transfers toner images of each color on the recording medium supported on the recording medium carrier. Alternatively, it is an image forming apparatus that uses an intermediate transfer body, sequentially superimposes and transfers toner images of each color on the intermediate transfer body, and collectively transfers the toner images carried on the intermediate transfer body to a recording medium. May be good. Similar effects can be obtained by applying the present invention to these image forming devices.
M …画像形成装置本体
P …記録媒体
1 …感光ドラム(像担持体)
2 …クリーニングブレード
4 …帯電ローラ(帯電部材)
6 …レーザビームスキャナ
7 …現像ローラ(現像剤担持体)
7a …スリーブ
7b …キャップ
7b …ローラ軸
8 …現像ブレード
9 …現像容器
9a …トナー収容室
9b …現像室
9c …開口
10 …撹拌部材
10a …撹拌シート
10b …撹拌軸
13 …トナーシール
14 …トナーシール巻取軸
20 …プロセスカートリッジ
30 …直流電圧印加部
31 …交流電圧印加部
32 …出力制御部
33 …Vpp制御部
35 …検出部
36 …検出回路
37 …アンプ
38 …A/D変換器
40 …CPU(制御部)
M ... Image forming apparatus main body P ... Recording medium 1 ... Photosensitive drum (image carrier)
2 ...
6 ...
7a ...
Claims (8)
前記像担持体を帯電させる帯電部材と、
前記像担持体に対して非接触状態で対向するように設けられ、現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体と、
現像剤を収容するための現像剤収容室と、前記現像剤担持体が回転可能に設けられた現像室と、前記現像剤収容室と前記現像室とを連通する開口部が設けられ、前記現像剤担持体を支持する現像枠体と、
前記現像枠体に回転可能に設けられ、前記現像剤担持体に連動して回転する回転部材と、
前記現像枠体に設けられた前記開口部を封止し、一部が前記回転部材に固定された封止部材と、
を有し、画像形成装置に対して着脱可能なプロセスカートリッジと、
前記現像剤担持体に直流電圧と交流電圧とが重畳された現像バイアスを印加する印加部と、
前記像担持体と前記現像剤担持体との間に流れる電流値を検出する検出部と、
前記電流値を検出する検出時において前記現像剤担持体に前記現像バイアスが印加された状態で、前記検出部により検出された電流値が閾値を超えたか否かを検知し、閾値以下となるように前記交流電圧を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部により前記閾値以下となるように前記交流電圧を制御するために要する時間が、前記回転部材の回転により前記封止部材を巻き取って前記開口部を開封し始めてから開封し終えるまでに要する時間よりも短いことを特徴とする画像形成装置。 With a rotatable image carrier,
A charging member that charges the image carrier and
A rotatable developer carrier provided so as to face the image carrier in a non-contact state and carrying a developer, and a rotatable developer carrier.
The developing agent accommodating chamber for accommodating the developing agent, the developing chamber in which the developing agent carrier is rotatably provided, and the opening for communicating the developing agent accommodating chamber and the developing chamber are provided, and the developing is provided. A developing frame that supports the agent carrier and
A rotating member rotatably provided on the developing frame and rotating in conjunction with the developing agent carrier.
A sealing member that seals the opening provided in the developing frame and is partially fixed to the rotating member.
With a process cartridge that has and can be attached to and detached from the image forming apparatus,
An application unit that applies a development bias in which a DC voltage and an AC voltage are superimposed on the developer carrier,
A detection unit that detects the current value flowing between the image carrier and the developer carrier, and
At the time of detection to detect the current value, with the development bias applied to the developer carrier, it is detected whether or not the current value detected by the detection unit exceeds the threshold value, and the value becomes equal to or less than the threshold value. With a control unit that controls the AC voltage
Have,
The time required for the control unit to control the AC voltage so as to be equal to or lower than the threshold value is from the time when the sealing member is wound by the rotation of the rotating member to the time when the opening is started to be opened and the time when the opening is completed. An image forming apparatus characterized in that it is shorter than the required time.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019227810A JP2021096374A (en) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | Image forming apparatus |
US16/952,239 US11513449B2 (en) | 2019-12-04 | 2020-11-19 | Non-contact developer bias voltage control for image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019227810A JP2021096374A (en) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | Image forming apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021096374A true JP2021096374A (en) | 2021-06-24 |
Family
ID=76431200
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019227810A Pending JP2021096374A (en) | 2019-12-04 | 2019-12-18 | Image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021096374A (en) |
-
2019
- 2019-12-18 JP JP2019227810A patent/JP2021096374A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2006243698A (en) | Apparatus and method for image forming | |
JP5197264B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2001305837A (en) | Image forming device and process cartridge | |
US10394156B2 (en) | Image formation apparatus controlling charging voltage and development voltage | |
JP5150340B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2006337605A (en) | Image forming apparatus | |
US11513449B2 (en) | Non-contact developer bias voltage control for image forming apparatus | |
JP2021096374A (en) | Image forming apparatus | |
US11048192B1 (en) | Image forming apparatus capable of suppressing occurrence of image defects in response to difference in carrier resistance and obtaining high image quality | |
JP2002207351A (en) | Electrifying device and image forming device | |
JP5097602B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2014002247A (en) | Development device and image forming apparatus | |
JP5081769B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2007164026A (en) | Image forming apparatus | |
JP2006317641A (en) | Image forming apparatus | |
JP2021089367A (en) | Image forming apparatus | |
JP7408437B2 (en) | Image forming device | |
JP2020024309A (en) | Image forming apparatus | |
JP2014056138A (en) | Developing device and image forming apparatus | |
JP5193747B2 (en) | Image forming apparatus | |
WO2022064892A1 (en) | Image formation device | |
JP5039589B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP4238550B2 (en) | Image forming apparatus and method | |
JP2009008979A (en) | Development controller for image forming apparatus | |
JP2007171469A (en) | Image forming apparatus |