JP6410559B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic system.
従来、電子写真方式を利用した画像形成装置では、帯電ローラなどの帯電手段により一様に表面が帯電処理された電子写真感光体(感光体)が、露光手段により画像情報に対応して露光されて、感光体上に静電潜像が形成される。その後、感光体上の静電潜像がトナーによりトナー像として現像され、このトナー像が感光体と転写ローラなどの転写手段とが当接して形成される転写部において、被転写体として例えば記録用紙などの記録材に転写される。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus using an electrophotographic system, an electrophotographic photosensitive member (photosensitive member) whose surface is uniformly charged by a charging unit such as a charging roller is exposed in accordance with image information by an exposure unit. Thus, an electrostatic latent image is formed on the photoreceptor. Thereafter, the electrostatic latent image on the photosensitive member is developed as a toner image with toner, and the toner image is recorded as a transfer target in a transfer portion formed by contact between the photosensitive member and a transfer means such as a transfer roller. It is transferred to a recording material such as paper.
感光体上の静電潜像を現像する現像方式としては、反転現像方式が多く用いられている。反転現像方式では、感光体の露光を受けて電位の絶対値が低下した部分に感光体の帯電極性と同極性に帯電したトナーを付着させてトナー像を形成する。 As a developing method for developing the electrostatic latent image on the photoreceptor, a reversal developing method is often used. In the reversal development method, a toner image is formed by adhering toner charged to the same polarity as the charged polarity of the photosensitive member to a portion where the absolute value of the potential has decreased due to exposure of the photosensitive member.
近年、このような画像形成装置の小型化を図るために、転写後の感光体に残留した転写残トナーを回収する特別のクリーニング装置を有していないクリーナレスシステムを採用した画像形成装置がある(特許文献1、2)。クリーナレスシステムでは、転写残トナーは現像手段によって回収(現像同時回収)される。クリーナレスシステムは、装置の小型化に有効であると共に、廃トナーを出さないため環境保護の面からも好ましい。 In recent years, in order to reduce the size of such an image forming apparatus, there is an image forming apparatus that employs a cleanerless system that does not have a special cleaning device that collects transfer residual toner remaining on a photoreceptor after transfer. (Patent Documents 1 and 2). In the cleanerless system, the transfer residual toner is collected by the developing means (simultaneous development collection). The cleanerless system is effective from the viewpoint of environmental protection because it is effective for downsizing the apparatus and does not emit waste toner.
ところで、クリーナレスシステムを採用した画像形成装置では、転写残トナーが現像部を通過した後に感光体上に残ってしまった場合、転写部で被転写体に転写されて、転写残ゴーストとなって現れてしまう。 By the way, in an image forming apparatus that employs a cleanerless system, if transfer residual toner remains on the photosensitive member after passing through the developing unit, it is transferred to the transfer target at the transfer unit and becomes a transfer residual ghost. Appears.
そこで、次のようにして現像部で感光体上の転写残トナーをより良好に回収するようにすることが考えられえる。つまり、非画像部電位Vdと現像手段が備えた現像ローラの電位Vdcとの電位差であるバックコントラスト電位Vbackを大きくすることで、非画像部(Vd部)上に載っている転写残トナーを現像ローラ側に引き付ける力を強くする。なお、ここでは、電位、電圧、電流の大小関係は、その絶対値で比較した場合のものをいうものとする。 Thus, it can be considered that the untransferred toner on the photosensitive member is collected more favorably in the developing unit as follows. That is, by increasing the back contrast potential Vback, which is the potential difference between the non-image portion potential Vd and the potential Vdc of the developing roller provided in the developing means, the transfer residual toner on the non-image portion (Vd portion) is developed. Increase the pulling force on the roller side. Note that here, the magnitude relationship among the potential, voltage, and current is that when compared in terms of absolute values.
Vbackを大きくする方法としては、Vdを大きくする、あるいはVdcを小さくすることが考えられる。しかし、Vdcを小さくした場合、Vdcと画像部電位Vlとの電位差である現像コントラスト電位Vcontが小さくなってしまうため、現像ローラ上のトナーが感光体上の画像部(Vl部)に移動しにくくなってしまう。そこで、Vdを大きくすることでVbackを大きくしながらも、Vcontを小さくしない電位設定とすることが考えられる。 As a method of increasing Vback, it is conceivable to increase Vd or decrease Vdc. However, when Vdc is reduced, the development contrast potential Vcont, which is the potential difference between Vdc and the image portion potential Vl, is reduced, so that the toner on the developing roller does not easily move to the image portion (Vl portion) on the photoreceptor. turn into. Therefore, it is conceivable to set the potential so that Vcont is not reduced while Vback is increased by increasing Vd.
しかしながら、非画像部電位Vdと画像部電位Vlとの差が大きい電位設定にした場合、転写部で転写電流が非画像部に流れ込んでしまうため、画像部上トナーの被転写体上への転写が不十分になってしまうことがある。 However, if the potential setting is such that the difference between the non-image portion potential Vd and the image portion potential Vl is large, the transfer current flows into the non-image portion at the transfer portion, so that the toner on the image portion is transferred onto the transfer target. May become insufficient.
したがって、本発明の目的は、クリーナレスシステムを採用した画像形成装置において、現像部で転写残トナーを良好に回収し、かつ、転写部でトナー像を良好に記録材に転写することのできる画像形成装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that employs a cleanerless system, in which the transfer residual toner can be recovered well in the developing unit, and the toner image can be transferred onto the recording material in the transfer unit. A forming apparatus is provided.
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、回転可能な感光体と、前記感光体を所定の極性に帯電させる帯電手段と、帯電した前記感光体を露光して前記感光体に静電像を形成する像露光手段と、現像部で前記感光体上の静電像の画像部に前記所定の極性と同極性に帯電したトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、転写部で前記感光体上のトナー像を被転写体に静電的に転写させる転写手段と、前記感光体の回転方向において前記現像部の下流かつ前記転写部の上流において前記感光体を露光する転写前露光手段と、前記転写前露光手段による露光量を変更する制御手段と、を有し、前記転写の後に前記感光体に残留したトナーを、前記現像部において前記現像手段に回収する画像形成装置において、前記制御手段は、前記転写部を通過する際の前記感光体上の静電像の非画像部と画像部との電位差に関して、当該画像形成装置の使用量と相関する値が第1の値である場合の前記電位差に対して、当該画像形成装置の使用量と相関する値が前記第1の値よりも大きい第2の値である場合の前記電位差が近づくように、前記転写前露光手段による露光量を変更することを特徴とする画像形成装置である。
本発明の他の態様によると、回転可能な感光体と、前記感光体を所定の極性に帯電させる帯電手段と、帯電した前記感光体を露光して前記感光体に静電像を形成する像露光手段と、現像部で前記感光体上の静電像の画像部に前記所定の極性と同極性に帯電したトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、転写部で前記感光体上のトナー像を被転写体に静電的に転写させる転写手段と、前記感光体の回転方向において前記現像部の下流かつ前記転写部の上流において前記感光体を露光する転写前露光手段と、前記転写前露光手段による露光量を変更する制御手段と、を有し、前記転写の後に前記感光体に残留したトナーを、前記現像部において前記現像手段に回収する画像形成装置において、前記制御手段は、前記転写部を通過する際の前記感光体上の静電像の非画像部と画像部との電位差に関して、当該画像形成装置の使用量と相関する値が第1の値である場合の前記電位差よりも、当該画像形成装置の使用量と相関する値が前記第1の値よりも大きい第2の値である場合の前記電位差の方が小さくなるように、前記転写前露光手段による露光量を変更することを特徴とする画像形成装置が提供される。
本発明の更に他の態様によると、回転可能な感光体と、前記感光体を所定の極性に帯電させる帯電手段と、帯電した前記感光体を露光して前記感光体に静電像を形成する像露光手段と、現像部で前記感光体上の静電像の画像部に前記所定の極性と同極性に帯電したトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、転写部で前記感光体上のトナー像を被転写体に静電的に転写させる転写手段と、前記感光体の回転方向において前記現像部の下流かつ前記転写部の上流において前記感光体を露光する転写前露光手段と、前記転写前露光手段による露光量を変更する制御手段と、を有し、前記転写の後に前記感光体に残留したトナーを、前記現像部において前記現像手段に回収する画像形成装置において、前記制御手段は、前記現像部を通過する際の前記感光体上の静電像の画像部の電位の絶対値が第1の値である場合の前記転写前露光手段による露光量よりも、前記現像部を通過する際の前記感光体上の静電像の画像部の電位の絶対値が前記第1の値よりも大きい第2の値である場合の前記転写前露光手段による露光量の方を小さくすることを特徴とする画像形成装置が提供される。
The above object is achieved by the image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention relates to a rotatable photoreceptor, charging means for charging the photoreceptor to a predetermined polarity, and image exposure for exposing the charged photoreceptor to form an electrostatic image on the photoreceptor. And a developing unit for supplying a toner charged with the same polarity as the predetermined polarity to an image portion of the electrostatic image on the photosensitive member at the developing unit, and a toner image on the photosensitive member at the transfer unit. A transfer means for electrostatically transferring a toner image onto a transfer target; a pre-transfer exposure means for exposing the photoconductor downstream of the developing section and upstream of the transfer section in the rotation direction of the photoconductor; and the transfer Control means for changing the exposure amount by the pre-exposure means, and in the image forming apparatus for collecting the toner remaining on the photoreceptor after the transfer to the developing means in the developing unit, the control means includes: When passing through the transfer section Regarding the potential difference between the non-image portion and the image portion of the electrostatic image on the light body, the potential difference between the image forming apparatus and the usage amount of the image forming apparatus is the first value. In the image forming apparatus, the exposure amount by the pre-transfer exposure unit is changed so that the potential difference approaches when the value correlating with the usage amount is a second value larger than the first value. is there.
According to another aspect of the present invention, a rotatable photoconductor, a charging unit that charges the photoconductor to a predetermined polarity, and an image that exposes the charged photoconductor to form an electrostatic image on the photoconductor. An exposure unit; a developing unit configured to supply a toner charged with the same polarity as the predetermined polarity to an image portion of the electrostatic image on the photoconductor in the developing unit; and a toner image formed on the photoconductor in the transfer unit. Transfer means for electrostatically transferring the toner image to the transfer member, pre-transfer exposure means for exposing the photoconductor downstream of the developing unit and upstream of the transfer unit in the rotation direction of the photoconductor, And an image forming apparatus that collects toner remaining on the photoconductor after the transfer to the developing unit in the developing unit. , When passing through the transfer section Regarding the potential difference between the non-image portion and the image portion of the electrostatic image on the photosensitive member, the potential difference of the image forming apparatus is larger than the potential difference when the value correlated with the usage amount of the image forming apparatus is the first value. An image in which the exposure amount by the pre-transfer exposure unit is changed so that the potential difference becomes smaller when the value correlated with the usage amount is a second value larger than the first value. A forming apparatus is provided.
According to still another aspect of the present invention, a rotatable photoconductor, a charging unit for charging the photoconductor to a predetermined polarity, and exposing the charged photoconductor to form an electrostatic image on the photoconductor. An image exposing unit; a developing unit configured to supply a toner charged with the same polarity as the predetermined polarity to an image portion of the electrostatic image on the photosensitive member at a developing unit; and a photosensitive unit configured to form a toner image. Transfer means for electrostatically transferring the toner image on the transfer body; and pre-transfer exposure means for exposing the photoconductor downstream of the developing unit and upstream of the transfer unit in the rotation direction of the photoconductor; Control means for changing the amount of exposure by the pre-transfer exposure means, and the control means for collecting toner remaining on the photoconductor after the transfer to the developing means in the developing unit. Passes through the developing section On the photoconductor when passing through the developing unit, rather than the exposure amount by the pre-transfer exposure means when the absolute value of the potential of the image portion of the electrostatic image on the photoconductor is a first value. An image forming apparatus characterized in that the exposure amount by the pre-transfer exposure unit is reduced when the absolute value of the potential of the image portion of the electrostatic image is a second value larger than the first value. Provided.
本発明によれば、クリーナレスシステムを採用した画像形成装置において、現像部で転写残トナーを良好に回収し、かつ、転写部でトナー像を良好に記録材に転写することができる。 According to the present invention, in an image forming apparatus employing a cleaner-less system, it is possible to collect the transfer residual toner satisfactorily at the developing portion and to transfer the toner image onto the recording material satisfactorily at the transfer portion.
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。 The image forming apparatus according to the present invention will be described below in more detail with reference to the drawings.
[実施例1]
1.画像形成装置の全体的な構成及び動作
図1は、本実施例の画像形成装置100の概略断面構成図である。本実施例の画像形成装置100は、電子写真方式のLBP(レーザビームプリンタ)である。
[Example 1]
1. FIG. 1 is a schematic cross-sectional configuration diagram of an
画像形成装置100は、静電潜像を担持する像担持体としての回転可能なドラム型(円筒形)の感光体である感光ドラム1を有する。感光ドラム1は、駆動源(図示せず)によって図中矢印a方向に回転駆動される。感光ドラム1の周囲には、感光ドラム1の回転方向に沿って次の各機器が配置されている。まず、帯電手段としてのローラ状の帯電部材(接触帯電部材)である帯電ローラ5が配置されている。次に、像露光手段としての露光装置(レーザスキャナ)6が配置されている。次に、現像手段としての現像装置3が配置されている。次に、転写手段としてのローラ状の転写部材(接触転写部材)である転写ローラ4が配置されている。
The
画像形成時には、回転する感光ドラム1の表面は、帯電ローラ5によって所定の極性(本実施例では負極性)に一様に帯電処理される。このとき、帯電ローラ5には帯電電圧印加手段としての帯電電源(高圧電源)E1(図2)から所定の帯電電圧(帯電バイアス)が印加される。帯電処理された感光ドラム1の表面は、露光装置6によって画像情報に応じたレーザ光で走査露光される。これにより感光ドラム1上に静電潜像(静電像)が形成される。感光ドラム1上に形成された静電潜像は、現像装置3によってトナーを用いてトナー像として現像(可視像化)される。このとき、現像装置3が有する現像ローラ2には、現像電圧印加手段としての現像電源(高圧電源)E2(図2)から所定の現像電圧(現像バイアス)が印加される。感光ドラム1上に形成されたトナー像は、感光ドラム1と転写ローラ4とが当接する転写部(転写ニップ)Nにおいて、転写ローラ4の作用により、感光ドラム1と転写ローラ4とで挟持搬送される記録材P上に転写される。このとき、転写ローラ4には、転写電圧印加手段としての転写電源(高圧電源)E3(図2)から所定の転写電圧(転写バイアス)が印加される。転写後に感光ドラム1上に残留する転写残トナーは、現像装置3によって現像同時回収される。トナー像が転写された記録材Pは、その後定着手段としての定着装置30に搬送され、定着装置30において加熱及び加圧されることでその上のトナー像が定着(固着)される。その後、記録材Pは、搬送トレー31上に搬送される。これにより、一連の画像形成プロセスが終了する。
At the time of image formation, the surface of the rotating photosensitive drum 1 is uniformly charged to a predetermined polarity (negative polarity in this embodiment) by the charging
本実施例では、感光ドラム1と、これに作用するプロセス手段としての帯電ローラ5及び現像装置3は、画像形成装置100の装置本体50に対して着脱自在なプロセスカートリッジ7を構成する。ただし、感光ドラム1やプロセス手段は装置本体50に固定設置されたものであってもよい。
In the present embodiment, the photosensitive drum 1, the charging
露光装置6は、画像形成装置100に入力されるか、又はテストパターンのような装置本体50の内部で作成される画像信号に応じてON/OFF制御されたレーザ光を感光ドラム1に照射する。これにより、感光ドラム1上に静電潜像(デジタル潜像)が形成される。なお、露光装置6は、レーザスキャナに限定されるものではなく、LEDプリントヘッド方式や液晶シャッターアレイ方式などの露光装置も適用可能である。露光装置6に入力する画像信号を変調して濃度階調性を得る方法としては、レーザ光強度変調、誤差拡散法やディザ法などの面積階調法、それらの組み合わせを用いることができる。また、PWM(パルス幅変調)方式を用いて、1画素の面積階調による多値記録を行うこともできる。画像信号は、00h(白)〜FF(黒)までの256階調レベルで変化させることができる。本実施例では、PWM方式を用いた。
The exposure device 6 irradiates the photosensitive drum 1 with a laser beam that is input to the
現像装置3は、現像剤を担持して感光ドラム1に搬送するための現像剤担持体を有し、現像剤担持体を感光ドラム1に当接させて現像部(現像領域)Gを形成し、この現像部Gにおいて現像剤を感光ドラム1上の静電潜像に電気的に付着させる。これにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。本実施例では、現像装置3は、反転現像方式を採用しており、感光体上の静電像の画像部に現像部Gで感光体の帯電極性と同極性に帯電したトナーを供給してトナー像を形成する。現像装置3は、現像剤としての非磁性一成分現像剤(非磁性トナー、トナー)10を収容した現像容器11を有する。現像容器11には、現像剤担持体としての現像ローラ2、現像剤規制部材としての現像ブレード9、現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ8、及び攪拌部材としての攪拌羽根12などが設けられている。
The developing
現像ローラ2は、アルミニウムやその合金、ステンレスなどの金属の円筒体の周囲に、基層とその上の表層とを有する弾性層を設けた多層構成とされる。弾性層の基層は、ブタジエンアクリロニトリルゴム(NBR)、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン(EPDM)、シリコーンゴム、ウレタンゴムなどのゴムを用いて形成され、表層はエーテルウレタンやナイロンなどを用いて形成される。ただし、弾性層の材料はこれらに限定されるものではなく、基層にスポンジなどの発泡体を用い、表層にゴム弾性層を形成してもよい。また、弾性層は、NBR、EPDM、ウレタンゴムなどのゴム弾性層のみから構成される単層構成としてもよい。現像ローラ2は、感光ドラム1に当接して配置される。現像ローラ2は、駆動源(図示せず)により、当接部において感光ドラム1と現像ローラ2との移動方向が同方向となるように図中矢印b方向に回転駆動される。 The developing roller 2 has a multilayer structure in which an elastic layer having a base layer and a surface layer thereon is provided around a cylindrical body of metal such as aluminum, an alloy thereof, or stainless steel. The base layer of the elastic layer is formed using rubber such as butadiene acrylonitrile rubber (NBR), ethylene-propylene-diene polyethylene (EPDM), silicone rubber, urethane rubber, and the surface layer is formed using ether urethane or nylon. . However, the material of the elastic layer is not limited to these, and a foamed material such as sponge may be used for the base layer, and a rubber elastic layer may be formed on the surface layer. Further, the elastic layer may have a single-layer configuration including only a rubber elastic layer such as NBR, EPDM, or urethane rubber. The developing roller 2 is disposed in contact with the photosensitive drum 1. The developing roller 2 is rotationally driven by a driving source (not shown) in the direction of arrow b in the drawing so that the moving directions of the photosensitive drum 1 and the developing roller 2 are the same in the contact portion.
現像ブレード9は、現像ローラ2の上方において、押さえ板13に支持され、かつ、自由端側の先端近傍が現像ローラ2の外周面に面接触状態で当接するようにして設けられている。現像ブレード9の当接方向は、当接部に対して先端側が現像ローラ2の回転方向上流側に位置する、いわゆるカウンター方向である。本実施例では、現像ブレード9は、金属薄板9aとしてのバネ弾性を有するリン青銅板に、弾性部材9bであるポリアミドエラストマーを接着するか又は射出成形により設けて形成されている。そして、弾性部材9bが現像ローラ2の表面に対して所定の線圧で当接されている。金属薄板9aにより現像ローラ2に対する現像ブレード9の圧接力を維持し、トナーが負帯電性トナーである場合には、弾性部材9bのポリアミドエラストマーによりトナーに電荷が付与される。なお、金属薄板9aは、現像ブレード9の圧接力を維持するものであれば特に限定されず、また弾性部材9bもトナーの帯電性を考慮して選択可能である。また、弾性部材9bのようなトナーへの帯電付与部材を特に設ける必要は無く、ステンレス薄板、リン青銅薄板などのバネ弾性を有する金属薄板9a自体を現像ローラ2に当接させてもよい。
The developing
トナー供給ローラ8は、スポンジ構造や芯金上にレーヨン、ナイロンなどの繊維を植毛したファーブラシ構造のものが、現像ローラ2に対するトナーの供給及び現像ローラ2からのトナーの剥ぎ取りの点から好ましい。本実施例では、トナー供給ローラ8としては、芯金上にウレタンフォームを設けた弾性ローラを用いる。トナー供給ローラ8は、現像ローラ2に当接して配置され、当接部において現像ローラ2とトナー供給ローラ2との移動方向が逆方向(カウンター方向)となるように図中矢印c方向に回転駆動される。
The
ここで、本実施例では、現像ブレード9により規制され現像ローラ2上に担持されたトナーは、非磁性一成分現像剤である。そのため、現像ローラ2上でトナーを拘束する力としては、トナーが有する電荷による鏡映力と僅かなファンデルワールス力しか働かない。その結果、現像ローラ2上のトナー層が厚くなると、トナー層の上層部にあるトナーに対する鏡映力が弱くなるため、現像ローラ2上に担持できなくなりトナーが飛散してしまう。したがって、現像ローラ2上のトナー層を薄く規制する必要があるが、その結果十分な画像濃度が得にくくなる場合がある。このような場合、現像ローラ2の周速度を感光ドラム1の周速度よりも速く設定することで、十分な画像濃度を得ることが可能である。その周速度比としては、感光ドラム1の周速度に対して、現像ローラ2の周速度が1.1〜3倍となる範囲が好適である。本実施例では、この周速度比は1.3倍とする。
In this embodiment, the toner regulated on the developing
本実施例の画像形成装置100では、転写後に感光ドラム1上に残留する転写残トナーは、帯電ローラ5による感光ドラム1の帯電部を通過するときに帯電され、その後現像部Gにおいて感光ドラム1に当接している現像ローラ2にて現像容器11に回収される。これにより、クリーナレスシステムが達成されている。
In the
接触転写部材である転写ローラ4は、感光ドラム1の表面に所定の押圧力(本実施例では1kgf)で接触する。転写ローラ4は、感光ドラム1の回転に従動して回転する。そして、この転写ローラ4に転写電源E3から直流電圧である転写電圧Vtrが印加されることにより、感光ドラム1と転写ローラ4との間に転写ニップNで、感光ドラム1上のトナー像が被転写体としての記録材P上に静電的に転写される。転写ローラ4は、感光ドラム1の長手方向(回転軸線方向)と転写ローラ4の長手方向(回転軸線方向)とが略平行になるように配置されている。
The
本実施例では、転写ローラ4は、芯金の周囲に導電性のゴムで形成された弾性層を設けて構成されている。転写ローラ4の電気抵抗値は、106〜1010Ωに調整されることが好ましい。本実施例の転写ローラ4は、その長手方向の全域にわたって、弾性層の直径がφ14mm、芯金の直径がφ6mm、弾性層の厚みが4mmである。また、本実施例では、転写ローラ4の弾性層のゴムとしては、発泡タイプのNBRゴムを用いる。また、本実施例の転写ローラ4の電気抵抗値は、23℃/50%R.H.環境で1.0×108Ωである。
In this embodiment, the
ここで、クリーナレスシステムを採用した画像形成装置100では、転写後に多量の転写残トナーが存在した場合には、現像部Gで十分に回収できず、感光ドラム1の一周後に記録材Pに転写される「転写残ゴースト」が発生する場合がある。つまり、クリーナレスシステムを採用した画像形成装置100では、クリーニング装置を有する画像形成装置よりも高い転写効率が要求される。
Here, in the
本実施例の画像形成装置100では、感光ドラム1に形成する静電潜像の条件としては、次の条件が好適である。負帯電性トナーを用いる場合は、非画像部電位(Vd)は−500〜−1000Vの範囲が好適であり、最大トナー像濃度が得られる画像部電位(Vl)は−50〜−200Vの範囲が好適である。また、正帯電性トナーを用いる場合は、非画像部電位(Vd)は+500〜+1000Vの範囲が好適であり、最大トナー像濃度が得られる画像部電位(Vl)は+50〜+200Vの範囲が好適である。本実施例では、負帯電性トナーを用いる。
In the
感光ドラム1に形成された静電潜像をトナーにて現像する際、現像ローラ2には、現像電源E2から直流電圧である現像電圧が印加される。本実施例では、静電潜像が上記条件で形成される場合、現像電圧の条件としては、次の条件が好適である。現像電圧(Vdc)と最大トナー像濃度が得られる画像部電位(Vl)との電位差分である現像コントラスト電位|Vl−Vdc|(Vcont)が、50〜400Vとなる範囲で好適である。一方、本実施例では、現像電圧(Vdc)と非画像部電位(Vd)との電位差分であるバックコントラスト電位|Vd−Vdc|(Vback)を大きくする必要がある。画像部にトナーを載せるために十分にVcontをとりつつ、転写残トナーの回収性をより良好にするためである。Vbackを大きくすることで、感光ドラム1上の非画像部電位と現像ローラ2の電位との電位差が大きくなり、帯電部を通過した後の転写残トナーを現像ローラ2へ引き戻す電気的な力が大きくなり、転写残トナーの現像ローラ2への回収がより良好になる。そこで、本実施例では、Vd=−900V、Vl=−100V、Vdc=−300Vとし、|Vcont|=200V、|Vback|=600Vとする。 When developing the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 with toner, a developing voltage, which is a DC voltage, is applied to the developing roller 2 from the developing power source E2. In this embodiment, when the electrostatic latent image is formed under the above conditions, the following conditions are suitable as the development voltage conditions. The development contrast potential | Vl−Vdc | (Vcont), which is the potential difference between the development voltage (Vdc) and the image portion potential (Vl) at which the maximum toner image density is obtained, is preferably in the range of 50 to 400V. On the other hand, in this embodiment, it is necessary to increase the back contrast potential | Vd−Vdc | (Vback), which is a potential difference between the development voltage (Vdc) and the non-image portion potential (Vd). This is to improve the recoverability of the transfer residual toner while taking Vcont sufficiently to put the toner on the image portion. By increasing Vback, the potential difference between the non-image portion potential on the photosensitive drum 1 and the potential of the developing roller 2 increases, and an electric force that pulls back the transfer residual toner after passing through the charging portion to the developing roller 2 is generated. As a result, the transfer residual toner is better collected on the developing roller 2. Therefore, in this embodiment, Vd = −900V, Vl = −100V, Vdc = −300V, | Vcont | = 200V, and | Vback | = 600V.
図2は、本実施例の画像形成装置100の要部の概略制御態様を示すブロック図である。画像形成装置100は、画像形成装置100の各部の動作を統括制御するエンジンコントローラ18を有する。エンジンコントローラ18は、演算処理を行う中心的素子であるCPU、記憶素子(記憶部)であるROM、RAMなどのメモリなどを有して構成される。RAMには、センサの検知結果、演算結果などが格納され、ROMには制御プログラム、予め求められたデータテーブルなどが格納されている。特に、本実施例との関係で言えば、エンジンコントローラ18には、帯電電源E1、現像電源E2、転写電源E3、後述する転写前露光装置14を駆動する転写前露光駆動回路(以下「ドライバ」ともいう。)16などが接続されている。そして、本実施例では、エンジンコントローラ18は、各電源E1、E2、E3の出力のON/OFFや出力値、ドライバ16から転写前露光装置14への電流の供給のON/OFFや供給する電流値(以下「ドライバ電流値」ともいう。)を制御する。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic control mode of a main part of the
2.転写前露光装置
次に、本実施例の転写前露光手段としての転写前露光装置14について説明する。転写前露光装置14は、感光ドラム1の回転方向において、現像部Gの下流かつ転写ニップNの上流に配置される。そして、転写前露光装置14は、感光ドラム1の回転方向において現像部Gと転写ニップNとの間で、現像部Gを通過した後、転写ニップNを通過する前の感光ドラム1の表面を露光して、感光ドラム1上の非画像部電位を除電する。これにより、転写ニップNを通過する時(以下「転写通過時」ともいう。)の感光ドラム1上の非画像部電位の設定を、現像部Gを通過する時(以下「現像通過時」ともいう。)の感光ドラム1上の非画像部電位の設定から変更する。
2. Next, the
転写前露光装置14としては、レーザスキャナ装置、LEDプリントヘッド方式や液晶シャッターアレイ方式などの露光装置などを用いることができる。あるいは、画像形成装置100の装置本体50の側面にLEDランプを設け、ライトガイドなどを通して感光ドラム1の表面を照射する方式などでも良い。本実施例では、転写前露光装置14として、レーザスキャナを用いた。本実施例では、転写露光装置14は、感光ドラム1の長手方向における画像形成領域(トナー像の形成が可能な領域)の全域を一様に露光する。別法として、転写前露光装置14は、感光ドラム1上の非画像部を選択的に露光するようにしてもよい。この場合、帯電処理された感光ドラム1に露光装置6が形成する静電潜像と、転写前露光装置14が形成する静電潜像は異なることになる。
As the
転写前露光装置14が設けられていない場合、現像部Gを通過した後の感光ドラム1の表面電位は、非画像部電位Vdと画像部電位Vlとの差が大きいまま転写ニップN内に突入する。そして、転写ニップN内に感光ドラム1上のVdとVlとが同時に存在した場合、VdとVtrとの差(|Vd−Vtr|)が、VlとVtrとの差(|Vl−Vtr|)に比べて大きいため、転写電流が非画像部に多量に流れ込んでしまう。その場合、画像部への転写電流量が適正な値よりも少なくなってしまうために、画像部のトナーの記録材P上への転写が不十分になり、転写不良を起こしてしまう。特に、細線などの画像パターンの場合、転写ニップN内に感光ドラム1上のVdとVlとが同時に存在しやすくなるために、転写不良が顕著になる傾向がある。
When the
転写前露光装置14が設けられている場合、転写前露光により除電されることで、転写通過時の感光ドラム1上の非画像部電位Vdが小さくなるため、VdとVlとの差が小さくなる。この状態で転写ニップN内に突入すれば、転写ニップN内に感光ドラム1上のVdとVlとが同時に存在した場合でも、VdとVtrとの差(|Vd−Vtr|)が、VlとVtrとの差(|Vl−Vtr|)に比べて大きくない。そのため、転写電流が非画像部に多量に流れ込むことが抑制され、画像部に十分に転写電流が流れ込み、細線などの画像でも良好に転写することが可能となる。
In the case where the
3.評価実験
3−1.評価実験の内容
本実施例の画像形成装置100における、画像上の転写残ゴーストのレベルと、突き抜けのレベルと、転写残トナーのレベルとを確認した。転写残ゴーストとは、転写残トナーが帯電部を通過した後に現像部Gで回収されずに、次に転写ニップNに到達した際に記録材Pに転写され、画像に現れてしまう現象である。突き抜けとは、転写電圧を印加した時に転写ニップNの直前(記録材Pの搬送方向上流側)の記録材Pと感光ドラム1との間で発生する放電現象により生じる画像不良である。つまり、転写ニップNの直前の微少なエアーギャップで放電が起こり、局所的に感光ドラム1上のトナーの帯電極性が反転してしまいその部分で転写不良が起きる。
3. Evaluation experiment 3-1. Contents of Evaluation Experiment In the
また、比較例1として、転写前露光を行わない場合について本実施例と同様の評価実験を行った。比較例1の評価実験で用いた画像形成装置は、上記の点を除いて、本実施例の評価実験で用いた画像形成装置と実質的に同じである。 Further, as Comparative Example 1, the same evaluation experiment as in this example was performed in the case where the pre-transfer exposure was not performed. The image forming apparatus used in the evaluation experiment of Comparative Example 1 is substantially the same as the image forming apparatus used in the evaluation experiment of the present embodiment except for the above points.
3−2.実験条件
・環境:
評価実験は、温度15℃、湿度10%(以下「L/L」という。)の環境下で行った。
3-2. Experimental conditions ・ Environment:
The evaluation experiment was performed in an environment of a temperature of 15 ° C. and a humidity of 10% (hereinafter referred to as “L / L”).
・画像形成装置本体:
画像形成装置100の装置本体50として、HP Laserjet1020を、プリントスピードをLTR25ppmとすると共に、転写前露光装置14を設置して用いた。
・ Image forming device body:
As an apparatus
・記録材:
記録材Pとしては、Xx4200 75g/m2紙の2面目を用いた。
・ Recording material:
As the recording material P, the second surface of Xx4200 75 g / m 2 paper was used.
・画像パターン:
画像パターンとしては、10ドット20スペース縦線とべた黒をページ半分ずつとして、現像ローラ2の1周の長さ分を用いて現像した。
・ Image pattern:
As an image pattern, development was carried out using the length of one circumference of the developing roller 2 with 10
・転写前露光条件:
図3は、本評価実験における、露光量と相関関係にあるドライバ電流値と、感光ドラム1の表面電位との関係を示す。同図には、現像通過時の非画像部電位がVd=−900Vの場合の関係が示されている。
-Pre-transfer exposure conditions:
FIG. 3 shows the relationship between the driver current value correlated with the exposure amount and the surface potential of the photosensitive drum 1 in this evaluation experiment. This figure shows the relationship when the non-image portion potential at the time of development passage is Vd = −900V.
本実施例では、転写前露光装置14をドライバ電流値I=5.0×10−3Aで点灯させ、転写通過時の非画像部電位をVd=−400Vとした。
In this embodiment, the
比較例1では、転写前露光装置14は点灯させず、転写通過時の非画像部電位をVd=−900Vのままとした。
In Comparative Example 1, the
・電位設定:
比較例1、本実施例における、現像通過時及び転写通過時の各電位設定は、それぞれ図4(a)、(b)に示すとおりである。
・ Potential setting:
In Comparative Example 1 and this example, each potential setting during development passage and transfer passage is as shown in FIGS. 4A and 4B, respectively.
・転写電圧:
転写電圧Vtrを0.5kV、1.5kV、3kVに変更して同様の評価実験を行った。
・ Transfer voltage:
The same evaluation experiment was performed by changing the transfer voltage Vtr to 0.5 kV, 1.5 kV, and 3 kV.
・転写残濃度測定:
転写ニップNを通過した後の感光ドラム1上の転写残トナーの濃度(転写残濃度)を、次のようにして測定した。転写残トナーをマイラーテープに接着させた後、そのテープを紙上に貼り付けて、TOKYO DENSHOKU製カブリ反射濃度計を用いて測定した。そして、転写残濃度の値は、感光ドラム1に貼り付けていないマイラーテープを基準濃度として、転写残トナーを採取したマイラーテープの濃度の値を引いた値として計算した。
・ Transfer residual density measurement:
The density of the transfer residual toner (transfer residual density) on the photosensitive drum 1 after passing through the transfer nip N was measured as follows. After the transfer residual toner was adhered to Mylar tape, the tape was affixed on paper and measured using a fog reflection densitometer made by TOKYO DENSHOKU. The transfer residual density value was calculated as a value obtained by subtracting the density value of the Mylar tape from which the transfer residual toner was collected, using the Mylar tape not attached to the photosensitive drum 1 as the reference density.
3−3.評価結果
表1に、本実施例及び比較例1の転写残ゴースト及び突き抜けの評価結果を示す。評価結果は、転写残ゴースト、突き抜けに関して、発生しないか又は発生しても問題無いレベルの場合を○(OKレベル)、問題となるレベルで発生した場合を×(NGレベル)として示す(以下同様)。表2に、各条件における、転写通過時のVtrとVdとの差と、VtrとVlとの差との比を示す。また、図5に、本実施例及び比較例1の転写残濃度の評価結果を示す。
3-3. Evaluation Results Table 1 shows the evaluation results of transfer residual ghosts and punch-throughs of this example and Comparative Example 1. The evaluation results are shown as “O” (OK level) when the transfer residual ghost and punch-through do not occur or when there is no problem even if they occur, and “×” (NG level) when the problem occurs at the problematic level. ). Table 2 shows the ratio between the difference between Vtr and Vd during transfer and the difference between Vtr and Vl under each condition. FIG. 5 shows the evaluation results of the residual transfer density in this example and Comparative Example 1.
比較例1では、転写残ゴーストに関しては、転写電圧Vtrが0.5kV、1.5kVの場合はNGレベルである(表1)。これは、次の理由によるものと考えられる。つまり、転写前露光を行わないため、転写通過時の非画像部電位はVd=−900Vのままである。そのため、VtrとVdとの差と、VtrとVlとの差との比が大きくなるため(表2)、感光ドラム1上のトナーが載っている画像部よりも、非画像部に転写電流が多量に流れ込む。その結果、画像部には転写電流がほとんど流れ込まないために、トナーを記録材P上に引き付けることができずに、感光ドラム1上に転写残トナーが多く残ってしまう。また、比較例1では、転写残濃度に関しても、転写電圧Vtrが0.5kV、1.5kVの場合は10%以上と高く、感光ドラム1上の転写残トナーが多いことがわかる(図5)。一方、比較例1では、転写残ゴーストに関しては、転写電圧Vtrが3.0kVの場合はOKレベルである(表1)。これは、次の理由によるものと考えられる。つまり、転写前露光を行わないため、転写通過時の非画像部電位はVd=−900Vのままである。しかし、転写電圧が3.0kVと大きくなるため、VtrとVdとの差と、VtrとVlとの差との比としては、転写電圧Vtrが0.5kV、1.5kVの場合と比べてかなり小さくなる(表2)。そのため、転写電圧Vtrが0.5kV、1.5kVの場合と比べて、画像部にも転写電流が多く流れ込むので、トナーを記録材P上に十分に引き付けることができ、感光ドラム1上にトナーが残らない。また、比較例1では、転写残濃度に関しても、転写電圧Vtrが3.0kVの場合は5%付近となり、感光ドラム1上の転写残トナーが少ないことがわかる(図5)。 In Comparative Example 1, the residual transfer ghost is at the NG level when the transfer voltage Vtr is 0.5 kV and 1.5 kV (Table 1). This is considered to be due to the following reason. That is, since the pre-transfer exposure is not performed, the non-image portion potential at the time of passing the transfer remains Vd = −900V. As a result, the ratio between the difference between Vtr and Vd and the difference between Vtr and Vl becomes larger (Table 2), so that the transfer current is generated in the non-image area than in the image area where the toner is placed on the photosensitive drum 1. A large amount flows. As a result, since a transfer current hardly flows into the image portion, the toner cannot be attracted onto the recording material P, and a large amount of untransferred toner remains on the photosensitive drum 1. Further, in Comparative Example 1, the transfer residual density is also high at 10% or more when the transfer voltage Vtr is 0.5 kV and 1.5 kV, and it can be seen that there is a large amount of transfer residual toner on the photosensitive drum 1 (FIG. 5). . On the other hand, in Comparative Example 1, the transfer residual ghost is at the OK level when the transfer voltage Vtr is 3.0 kV (Table 1). This is considered to be due to the following reason. That is, since the pre-transfer exposure is not performed, the non-image portion potential at the time of passing the transfer remains Vd = −900V. However, since the transfer voltage becomes as large as 3.0 kV, the ratio between the difference between Vtr and Vd and the difference between Vtr and Vl is considerably higher than that when the transfer voltage Vtr is 0.5 kV and 1.5 kV. (Table 2). Therefore, compared with the transfer voltages Vtr of 0.5 kV and 1.5 kV, a larger amount of transfer current flows into the image portion, so that the toner can be sufficiently attracted onto the recording material P, and the toner is transferred onto the photosensitive drum 1. Does not remain. In Comparative Example 1, the residual transfer density is also about 5% when the transfer voltage Vtr is 3.0 kV, indicating that the residual toner on the photosensitive drum 1 is small (FIG. 5).
また、比較例1では、突き抜けに関しては、転写電圧Vtrが0.5kV、1.5kVの場合はOKレベルである(表1)。これは、転写電圧Vtrがそれほど高くないため、転写ニップNの直前での放電が発生することがなく、突き抜けが発生しないためと考えられる。一方、比較例1では、突き抜けに関しては、転写電圧Vtrが3.0kVの場合はNGレベルである(表1)。これは、転写電圧Vtrが高いため、転写ニップNの直前での放電が発生することにより、突き抜けが発生してしまうためと考えられる。 In Comparative Example 1, the penetration is at the OK level when the transfer voltage Vtr is 0.5 kV and 1.5 kV (Table 1). This is presumably because the transfer voltage Vtr is not so high, no discharge occurs immediately before the transfer nip N, and no penetration occurs. On the other hand, in Comparative Example 1, the penetration is at the NG level when the transfer voltage Vtr is 3.0 kV (Table 1). This is presumably because the transfer voltage Vtr is high and discharge occurs immediately before the transfer nip N, thereby causing a punch-through.
次に、本実施例では、転写残ゴーストに関しては、転写電圧Vtrが0.5kVの場合はNGレベルである(表1)。これは、次の理由によるものと考えられる。つまり、転写前露光を行うが、VtrとVdとの差と、VtrとVlとの差との比としては大きいため、非画像部に多量の転写電流が流れ込み、画像部に流れる転写電流が少なくなる。そのため、トナーを記録材P上に引き付けることができずに、感光ドラム1上にトナーが残ってしまう。また、本実施例では、転写残濃度に関しても、転写電圧Vtrが0.5kVの場合は10%となり、感光ドラム1上の転写残トナーが多いことがわかる(図5)。一方、本実施例では、転写残ゴーストに関しては、転写電圧Vtrが1.5kV、3.0kVの場合はOKレベルである(表1)。これは、次の理由によるものと考えられる。つまり、転写前露光により転写通過時の非画像部電位をVd=−400Vまで低下させたことにより、VtrとVdとの差と、VtrとVlとの差との比が小さくなる。その結果、非画像部のみに転写電流が多量に流れ込むことがなく、画像部にも転写電流が流れ込むため、トナーを記録材P上に十分に引き付けることができ、感光ドラム1上にトナーが残らない。また、本実施例では、転写残濃度に関しても、転写電圧Vtrが1.5kV、3.0kVの場合は5%付近となり、感光ドラム1上の転写残トナーが少ないことがわかる(図5)。 Next, in this embodiment, the residual transfer ghost is at the NG level when the transfer voltage Vtr is 0.5 kV (Table 1). This is considered to be due to the following reason. In other words, pre-transfer exposure is performed, but since the ratio between the difference between Vtr and Vd and the difference between Vtr and Vl is large, a large amount of transfer current flows into the non-image area, and the transfer current flowing into the image area is small. Become. Therefore, the toner cannot be attracted onto the recording material P, and the toner remains on the photosensitive drum 1. Further, in this embodiment, the residual transfer density is 10% when the transfer voltage Vtr is 0.5 kV, and it can be seen that the residual toner on the photosensitive drum 1 is large (FIG. 5). On the other hand, in this embodiment, the transfer residual ghost is at the OK level when the transfer voltage Vtr is 1.5 kV and 3.0 kV (Table 1). This is considered to be due to the following reason. That is, by reducing the non-image portion potential at the time of passing through the transfer pre-exposure to Vd = −400 V, the ratio between the difference between Vtr and Vd and the difference between Vtr and Vl becomes small. As a result, a large amount of transfer current does not flow only into the non-image area, and the transfer current also flows into the image area, so that the toner can be sufficiently attracted onto the recording material P, and the toner remains on the photosensitive drum 1. Absent. In this embodiment, the residual transfer density is also about 5% when the transfer voltage Vtr is 1.5 kV and 3.0 kV, indicating that the residual toner on the photosensitive drum 1 is small (FIG. 5).
また、本実施例では、突き抜けに関しては、転写電圧Vtrが0.5kV、1.5kVの場合はOKレベルである(表1)。これは、転写電圧Vtrがそれほど高くないため、転写ニップNの直前での放電が発生することがなく、突き抜けが発生しないためと考えられる。一方、本実施例では、突き抜けに関しては、転写電圧Vtrが3.0kVの場合はNGレベルである(表1)。これは、転写電圧Vtrが高いため、転写ニップNの直前での放電が発生することにより、突き抜けが発生してしまうためと考えられる。 In this embodiment, the penetration is at the OK level when the transfer voltage Vtr is 0.5 kV and 1.5 kV (Table 1). This is presumably because the transfer voltage Vtr is not so high, no discharge occurs immediately before the transfer nip N, and no penetration occurs. On the other hand, in this embodiment, the penetration is at the NG level when the transfer voltage Vtr is 3.0 kV (Table 1). This is presumably because the transfer voltage Vtr is high and discharge occurs immediately before the transfer nip N, thereby causing a punch-through.
以上をまとめると、比較例1では、転写残ゴーストと突き抜けの両方を抑制することは困難である。これに対して、本実施例では、転写電圧Vtrが1.5kVの場合に、転写残ゴーストと突き抜けの両方を抑制することが可能である。 In summary, in Comparative Example 1, it is difficult to suppress both transfer residual ghost and punch-through. On the other hand, in this embodiment, when the transfer voltage Vtr is 1.5 kV, it is possible to suppress both the transfer residual ghost and the penetration.
このように、本実施例では、転写前露光を行うことで、感光ドラム1上の画像部と非画像部の電位差を小さくする。これにより、クリーナレスシステムを採用し、細線など転写ニップN内に画像部と非画像部とが同時に存在する画像を形成する場合でも、非画像部に転写電流が多量に流れ込むことで画像部に流れる転写電流が不足することを抑制できる。その結果、感光ドラム1上のトナーを良好に転写することが可能となるため、転写残ゴーストなどの画像不良を抑制できる。 As described above, in this embodiment, the potential difference between the image portion and the non-image portion on the photosensitive drum 1 is reduced by performing the pre-transfer exposure. As a result, even when a cleaner-less system is used and an image in which the image portion and the non-image portion exist simultaneously in the transfer nip N such as a fine line is formed, a large amount of transfer current flows into the non-image portion. Insufficient transfer current can be suppressed. As a result, the toner on the photosensitive drum 1 can be satisfactorily transferred, and image defects such as transfer residual ghost can be suppressed.
以上、本実施例によれば、画像形成装置100は、転写通過時の感光ドラム1上の静電像の非画像部の電位の絶対値を現像通過時の感光ドラム1上の静電像の非画像部の電位の絶対値よりも小さくする転写前露光装置14を有する。そして、感光ドラム1上の非画像部電位を、現像部Gを通過した後、転写ニップNに突入する前に低下させる。これにより、転写ニップNでの非画像部への転写電流の多量の流れ込みを抑制して、画像部に十分に転写電流を流すことができる。つまり、現像通過時には非画像部電位を十分に高いまま維持してVbackを十分大きくすると共に、転写通過時には非画像部電位を十分に低くして非画像部への転写電流の多量の流れ込みを抑制する。これにより、クリーナレスシステムを採用した画像形成装置100においても、現像部Gにおける転写残トナーの回収をより良好に行うことができると共に、転写ニップNにおける記録材Pへトナー像の転写をより良好に行って良好な画像を形成することができる。
As described above, according to the present exemplary embodiment, the
[実施例2]
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例1のものと同じである。したがって、実施例1の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
[Example 2]
Next, another embodiment of the present invention will be described. The basic configuration and operation of the image forming apparatus of this embodiment are the same as those of the first embodiment. Therefore, elements having the same or corresponding functions or configurations as those of the image forming apparatus of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
1.本実施例の概要
本実施例は、画像形成装置100(プロセスカートリッジ7)の使用環境に応じて、現像通過時の非画像部電位Vdの設定を変更し、またその現像通過時の非画像部電位Vdの変更に応じて転写前露光装置14の露光量を変更する点が実施例1とは異なる。
1. Outline of the present embodiment In this embodiment, the setting of the non-image portion potential Vd at the time of development passage is changed according to the use environment of the image forming apparatus 100 (process cartridge 7), and the non-image portion at the time of development passage is changed. The difference from the first embodiment is that the exposure amount of the
画像形成装置100を高温高湿環境で使用すると、トナーの帯電量が少なくなったり、逆極性に帯電したいわゆる反転トナーの量が増えてきたりする。その場合、現像ローラ2から感光ドラム1上の非画像部にトナーが移動してしまう、いわゆる「反転カブリ」が多くなることがある。その対策として、画像形成装置100の使用環境に応じてバックコントラスト電位Vbackを小さくすることが有効である。Vbackを小さくするためには、非画像部電位Vdを小さくする。しかし、転写前露光装置14の露光量がVbackを変更する前の状態のままであると、転写前露光後の非画像部電位Vdが小さくなりすぎて、画像部電位Vlに近づいてしまう。そのため、感光ドラム1上の画像部にあるトナーが非画像部に飛び散ってしまう「飛び散り」が発生することがある。
When the
そこで、本実施例では、画像形成装置100の装置本体50に環境検知手段としての環境センサ(温湿度センサ)20を設ける(図6)。そして、エンジンコントローラ18が、画像形成を行う際に、環境センサ20の検知結果に基づいて高温高湿環境であると判断した場合に、反転カブリ対策で現像通過時のVdを変更すると共に、転写前露光装置14の露光量を変更する。そして、転写前露光後の非画像部電位Vdを、その現像通過時のVdの変更前のレベルに維持する。
Therefore, in this embodiment, an environment sensor (temperature / humidity sensor) 20 as an environment detection unit is provided in the apparatus
2.評価実験
2−1.評価実験の内容
本実施例の画像形成装置100において、高温高湿環境を検知した場合に非画像部電位Vd及び転写前露光装置14の露光量を変更した場合の飛び散りのレベルを確認した。
2. Evaluation experiment 2-1. Contents of Evaluation Experiment In the
また、比較例2として、非画像部電位Vdの変更後も転写前露光装置14の露光量を変更しない場合について本実施例と同様の評価実験を行った。比較例2の評価実験で用いた画像形成装置は、上記の点を除いて、本実施例の評価実験で用いた画像形成装置と実質的に同じである。
As Comparative Example 2, the same evaluation experiment as in this example was performed in the case where the exposure amount of the
2−2.実験条件
・環境:
評価実験は、L/L、及び温度35℃、湿度80%(以下「H/H」という。)の環境下で行った。画像形成装置100の装置本体50の環境をL/Lにして画像出力を行い、次にH/Hで画像出力を行うという順番で評価実験を行った。
2-2. Experimental conditions ・ Environment:
The evaluation experiment was performed in an environment of L / L, a temperature of 35 ° C., and a humidity of 80% (hereinafter referred to as “H / H”). An evaluation experiment was performed in the order of outputting an image with the environment of the apparatus
・画像パターン:
画像パターンは、文字パターンとした。
・ Image pattern:
The image pattern was a character pattern.
・転写前露光条件:
図7は、本評価実験における、露光量と相関関係にあるドライバ電流値と、感光ドラム1の表面電位との関係を示す。同図には、現像通過時の非画像部電位がVd=−900V、又はVd=−800Vの場合の関係が示されている。
-Pre-transfer exposure conditions:
FIG. 7 shows the relationship between the driver current value correlated with the exposure amount and the surface potential of the photosensitive drum 1 in this evaluation experiment. This figure shows the relationship when the non-image portion potential at the time of development passage is Vd = −900V or Vd = −800V.
比較例2では、L/Lでの現像通過時の非画像部電位がVd=−900Vであるため、転写前露光装置14をドライバ電流値I=5.0×10−3Aで点灯させ、転写通過時の非画像部電位をVd=−400Vとした。また、比較例2では、H/Hでも転写前露光装置14の露光量を変えず、ドライバ流値I=5.0×10−3Aで点灯させたため、現像通過時の非画像部電位がVd=−800Vであるのに対して、転写通過時の非画像部電位はVd=−200Vとなった。
In Comparative Example 2, since the non-image portion potential at the time of developing at L / L is Vd = −900 V, the
本実施例では、L/Lでの現像通過時の非画像部電位がVd=−900Vであるため、転写前露光装置14をドライバ電流値I=5.0×10−3Aで点灯させ、転写通過時の非画像部電位をVd=−400Vとした。また、本実施例では、H/Hでは、現像通過時の非画像部電位がVd=−800Vであるため、転写前露光装置14をドライバ電流値I=3.5×10−3Aで点灯させ、転写通過時の非画像部電位をVd=−400Vに維持した。
In this embodiment, since the non-image portion potential at the time of development development at L / L is Vd = −900 V, the
・電位設定:
本実施例及び比較例2のいずれにおいても、反転カブリ対策のためH/H環境では現像通過時の電位Vdを低下させる設定とした。
・ Potential setting:
In both of the present example and the comparative example 2, the potential Vd at the time of development passage is set to be lowered in the H / H environment in order to prevent reversal fog.
比較例2のL/L、H/Hにおける、現像通過時及び転写通過時の各電位設定は、それぞれ図8(a)、(b)に示すとおりである。また、本実施例のL/L、H/Hにおける現像通過時及び転写通過時の各電位設定は、それぞれ図9(a)、(b)に示すとおりである。 Each potential setting at the time of development passage and transfer passage at L / L and H / H in Comparative Example 2 is as shown in FIGS. 8A and 8B, respectively. In addition, each potential setting at the time of development passage and transfer passage at L / L and H / H in this embodiment is as shown in FIGS. 9A and 9B, respectively.
なお、画像形成装置本体、記録材の各実験条件は、実施例1の評価実験と同じである。また、転写電圧Vtrは、実施例1において転写残ゴースト、突き抜けの観点から良好な結果が得られた1.5kVとした。 Note that the experimental conditions of the image forming apparatus main body and the recording material are the same as in the evaluation experiment of Example 1. Further, the transfer voltage Vtr was set to 1.5 kV in Example 1 in which good results were obtained from the viewpoint of transfer residual ghost and penetration.
2−3.評価結果
表3に、本実施例及び比較例2の飛び散りの評価結果を示す。飛び散りに関して、発生しないか又は発生しても問題無いレベルの場合を○(OKレベル)、問題となるレベルで発生した場合を×(NGレベル)として示す(以下同様)。
2-3. Evaluation results Table 3 shows the evaluation results of the scattering of this example and comparative example 2. Regarding the scattering, a case where the level does not occur or does not cause a problem is indicated as ◯ (OK level), and a case where the level occurs at a problematic level is indicated as x (NG level) (the same applies hereinafter).
比較例2では、飛び散りに関しては、L/LにおいてはOKレベルである。これは、転写前露光後のVdとVlとの差が大きいため、画像部のトナーが非画像部に飛び散らないためと考えられる。一方、比較例2では、飛び散りに関しては、H/HにおいてはNGレベルである。これは、反転カブリ対策でVdを低下させたにも拘わらず転写前露光装置14の露光量を変更しなかったため、Vdが低下しすぎてVlに近づき、画像部にあるトナーが非画像部に飛び散ってしまうためと考えられる。
In Comparative Example 2, the scattering is at the OK level in L / L. This is presumably because the toner in the image area does not scatter to the non-image area because the difference between Vd and Vl after the pre-transfer exposure is large. On the other hand, in Comparative Example 2, the scattering is at the NG level in H / H. This is because the exposure amount of the
次に、本実施例では、飛び散りに関しては、L/LにおいてはOKレベルである。これは、転写前露光後のVdとVlとの差が大きいため、画像部のトナーが非画像部に飛び散らないためと考えられる。また、本実施例では、飛び散りに関しては、H/HにおいてもOKレベルである。これは、反転カブリ対策でVdを低下させると共に転写前露光装置14の露光量も低下させ、転写前露光後のVdをL/Lと同じ設定にすることで、画像部から非画像部へのトナーの飛び散りを抑えられるためであると考えられる。
Next, in this embodiment, the scattering is at the OK level in L / L. This is presumably because the toner in the image area does not scatter to the non-image area because the difference between Vd and Vl after the pre-transfer exposure is large. In the present embodiment, the scattering is at the OK level even in H / H. This is to reduce Vd as a countermeasure against reversal fog and also reduce the exposure amount of the
なお、本実施例及び比較例2のいずれにおいても、転写残ゴースト、突き抜けに関してはOKレベルであった。 In both of the present example and the comparative example 2, the transfer residual ghost and penetration were at the OK level.
以上、本実施例によれば、実施例1と同様の効果が得られると共に、高温高湿環境において現像通過時の非画像部電位を変更した場合にも、飛び散りを抑制することができる。 As described above, according to the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and scattering can be suppressed even when the non-image portion potential at the time of development passage is changed in a high-temperature and high-humidity environment.
なお、本実施例では、L/L環境とH/H環境とで転写前露光装置14の露光量を変更した。しかし、これに限定されるものではなく、より多くの環境区分ごとに現像通過時の非画像部電位が変更される場合には、それに応じて転写前露光装置14の露光量を変更するようにしてもよい。また、現像通過時の非画像部電位は、環境の温湿度に応じて変更されることに限定されるものではなく、環境の温度又は湿度の少なくとも一方に応じて変更されるようになっていてよい。
In this embodiment, the exposure amount of the
[実施例3]
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例1のものと同じである。したがって、実施例1の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
[Example 3]
Next, another embodiment of the present invention will be described. The basic configuration and operation of the image forming apparatus of this embodiment are the same as those of the first embodiment. Therefore, elements having the same or corresponding functions or configurations as those of the image forming apparatus of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
1.本実施例の概要
本実施例は、画像形成装置100(プロセスカートリッジ7)の使用環境に応じて、現像通過時の画像部電位Vlの設定を変更し、またその現像通過時の画像部電位Vlの変更に応じて転写前露光装置14の露光量を変更する点が実施例1とは異なる。
1. Outline of the present embodiment In this embodiment, the setting of the image portion potential Vl at the time of development passage is changed according to the use environment of the image forming apparatus 100 (process cartridge 7), and the image portion potential Vl at the time of development passage is changed. This is different from the first embodiment in that the exposure amount of the
画像形成装置100を高温高湿環境で使用すると、現像部Gなどでトナーの劣化が進み、トナーの帯電量が少なくなる。その場合、現像ローラ2から感光ドラム1上の画像部にトナーが多量に付着するようになり、特にライン画像などが太くなる、いわゆる「ライン画像太り」が発生することがある。その対策として、画像形成装置100の使用環境に応じて現像コントラスト電位Vcontを小さくすることで、画像部に付着するトナーの量を少なくすることが有効である。Vcontを小さくするためには、画像部電位Vlを大きくする。しかし、転写前露光装置14の露光量がVcontを変更する前の状態のままであると、転写前露光後の非画像部電位Vdが画像部電位Vlに近づくため、画像部にあるトナーが非画像部に飛び散ってしまう「飛び散り」が発生することがある。
When the
そこで、本実施例では、画像形成装置100の装置本体50に環境検知手段としての環境センサ(温湿度センサ)20を設ける(図6)。そして、エンジンコントローラ18が、画像形成を行う際に、環境センサ20の検知結果に基づいて高温高湿度環境であると判断した場合に、ライン画像太り対策でVlを変更すると共に、転写前露光装置14の露光量を変更する。そして、転写前露光後のVdとVlとの差を、そのVlの変更前の差に維持する。
Therefore, in this embodiment, an environment sensor (temperature / humidity sensor) 20 as an environment detection unit is provided in the apparatus
2.評価実験
2−1.評価実験の内容
本実施例の画像形成装置100において、高温高湿環境を検知した場合に画像部電位Vl及び転写前露光装置14の露光量を変更した場合の飛び散りのレベルを確認した。
2. Evaluation experiment 2-1. Contents of Evaluation Experiment In the
比較例3として、画像部電位Vlの変更後も転写前露光装置14の露光量を変更しない場合について本実施例と同様の評価実験を行った。比較例3の評価実験で用いた画像形成装置は、上記の点を除いて、本実施例の評価実験で用いた画像形成装置と実質的に同じである。
As Comparative Example 3, the same evaluation experiment as in the present example was performed in the case where the exposure amount of the
2−2.実験条件
・環境:
評価実験は、H/Hの環境下で行った。
2-2. Experimental conditions ・ Environment:
The evaluation experiment was performed in an H / H environment.
・転写前露光条件:
図10は、本評価実験における、露光量と相関関係にあるドライバ電流値と、感光ドラム1の表面電位との関係を示す。同図には、現像通過時の非画像部電位がVd=−900Vの場合の関係が示されている。
-Pre-transfer exposure conditions:
FIG. 10 shows the relationship between the driver current value correlated with the exposure amount and the surface potential of the photosensitive drum 1 in this evaluation experiment. This figure shows the relationship when the non-image portion potential at the time of development passage is Vd = −900V.
比較例3では、転写前露光装置14をドライバ電流値I=5.0×10−3Aで点灯させ、転写通過時の非画像部電位をVd=−400Vとした。
In Comparative Example 3, the
本実施例では、転写前露光装置14をドライバ流値I=4.2×10−3Aで点灯させ、転写通過時の非画像部電位をVd=−500Vとした。
In this embodiment, the
・電位設定:
本実施例及び比較例3のいずれにおいても、ライン画像太り対策のためにVlを大きくする設定とした。
・ Potential setting:
In both of the present example and the comparative example 3, Vl is set to be large for the countermeasure against the thickening of the line image.
比較例3、本実施例における、現像通過時及び転写通過時の各電位設定は、それぞれ図11(a)、(b)に示すとおりである。 In the comparative example 3 and the present embodiment, each potential setting at the time of development passage and transfer passage is as shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), respectively.
なお、画像形成装置本体、記録材、画像パターン、転写電圧の各実験条件は、実施例2の評価実験と同じである。 The experimental conditions for the image forming apparatus main body, the recording material, the image pattern, and the transfer voltage are the same as in the evaluation experiment of Example 2.
2−3.評価結果
表4に、本実施例及び比較例3の飛び散りの評価結果を示す。
2-3. Evaluation Results Table 4 shows the evaluation results of the scattering of the present example and comparative example 3.
比較例3では、飛び散りに関しては、NGレベルである。これは、ライン画像太り対策でVlを大きくしたにも拘わらず転写前露光装置14の露光量を変更しなかったため、Vdが低下しすぎてVlに近づき(電位差200V)、画像部にあるトナーが非画像部に飛び散ってしまうためと考えられる。
In Comparative Example 3, the scattering is at the NG level. This is because although the exposure amount of the
次に、本実施例では、飛び散りに関しては、OKレベルである。これは、次の理由によるものと考えられる。つまり、ライン画像太り対策でVlを大きくすると共に転写前露光装置14の露光量も低下させ、VdとVlとの差を、Vlを変更する前と同じ設定(電位差300V)にした。これにより、画像部から非画像部へのトナーの飛び散りを抑えられるためであると考えられる。
Next, in this embodiment, the scattering level is OK. This is considered to be due to the following reason. In other words, Vl was increased as a countermeasure against the thickening of the line image, and the exposure amount of the
なお、本実施例及び比較例3のいずれにおいても、転写残ゴースト、突き抜けに関してはOKレベルであった。 In both of the present example and the comparative example 3, the transfer residual ghost and the punch-through were at the OK level.
以上、本実施例によれば、実施例1と同様の効果が得られると共に、高温高湿環境において現像通過時の画像部電位を変更した場合にも、飛び散りを抑制することができる。 As described above, according to the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and scattering can be suppressed even when the image portion potential at the time of development passage is changed in a high-temperature and high-humidity environment.
なお、実施例3の場合と同様、より多くの環境区分ごとに変更される現像通過時の画像部電位に応じて転写前露光装置14の露光量を変更してもよく、また現像通過時の画像部電位は環境の温度又は湿度の少なくとも一方に応じて変更されてもよい。
As in the case of the third embodiment, the exposure amount of the
[実施例4]
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例1のものと同じである。したがって、実施例1の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
[Example 4]
Next, another embodiment of the present invention will be described. The basic configuration and operation of the image forming apparatus of this embodiment are the same as those of the first embodiment. Therefore, elements having the same or corresponding functions or configurations as those of the image forming apparatus of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
1.本実施例の概要
本実施例は、画像形成装置100、特にプロセスカートリッジ7の繰り返し使用量(画像形成枚数)に応じて、転写前露光装置14の露光量を変更する点が実施例1とは異なる。
1. Outline of the present embodiment The present embodiment is different from the first embodiment in that the exposure amount of the
プロセスカートリッジ7の繰り返し使用量が増加すると、感光ドラム1の表層が帯電部、現像部、転写部などで接触、摺擦することにより削られ、表層の膜厚が薄くなる。その場合、感光ドラム1の表層の静電容量が変わるため、感光ドラム1上の電位が同じ場合には、電荷量が異なる。そのため、繰り返し使用後に初期と同じVdとVlとを感光ドラム1上に形成し、繰り返し使用の前後で同じ量のトナーを画像部から記録材Pに転写させようとする場合、必要となる転写電流が異なってくる。また、細線などの転写ニップN内に感光ドラム1上のVlとVdとが同時に存在するような画像パターンでは、繰り返し使用後では非画像部の帯電電荷量が変わるため、非画像部に流れ込む転写電流も異なってくる。その場合、繰り返し使用後のVdとVlに流れ込む転写電流の比は、初期にVdとVlに流れ込む転写電流の比と変わってくる。
As the amount of repeated use of the
そこで、本実施例では、画像形成装置100に、使用量検知手段としてプロセスカートリッジ7を用いて行った画像形成枚数を計数するカウンター21を設ける(図12)。そして、エンジンコントローラ18が、プロセスカートリッジ7の使用量が所定の閾値(本実施例では5000枚)に達したことをと判断した場合に、転写前露光装置14の露光量を変更する。これにより、繰り返し使用の前後で、転写前露光装置14の露光量を変更して、転写通過時のVdとVlとの差を変更して、トナーの転写性を繰り返し使用後でも維持する。
Therefore, in this embodiment, the
2.評価実験
2−1.概要
本実施例の画像形成装置100における、プロセスカートリッジ7の初期と5000枚画像形成した時(繰り返し使用後)での画像上の転写残ゴーストのレベルと、突き抜けのレベルと、転写残トナーのレベルとを確認した。本実施例としては、繰り返し使用後のVdとVlとの差が異なる実施例4−1及び実施例4−2について評価実験を行った。
2. Evaluation experiment 2-1. Outline In the
また、比較例4として、繰り返し使用後でも転写前露光装置14の露光量を変更しない場合について本実施例と同様の評価実験を行った。比較例4の評価実験で用いた画像形成装置は、上記の点を除いて、本実施例の評価実験で用いた画像形成装置と実質的に同じである。
Further, as Comparative Example 4, the same evaluation experiment as in this example was performed in the case where the exposure amount of the
2−2.実験条件
・転写前露光条件:
図13は、本評価実験における、露光量と相関関係にあるドライバ電流値と、感光ドラム1の表面電位との関係を示す。同図には、現像通過時の非画像部電位がVd=−900Vの場合における初期と5000枚時(繰り返し使用後)の関係が示されている。
2-2. Experimental conditions • Pre-transfer exposure conditions:
FIG. 13 shows the relationship between the driver current value correlated with the exposure amount and the surface potential of the photosensitive drum 1 in this evaluation experiment. This figure shows the relationship between the initial time and the time of 5000 sheets (after repeated use) when the non-image portion potential when passing through the development is Vd = −900V.
比較例4では、初期は、転写前露光装置14をドライバ電流値I=5.0×10−3Aで点灯させ、転写通過時の非画像部電位をVd=−400Vとした。また、繰り返し使用後も、転写前露光装置14の露光量を変えずにドライバ電流値I=5.0×10−3Aで点灯させ、転写通過時の表面電位はVd=−650Vとした。
In Comparative Example 4, initially, the
実施例4−1では、初期は、転写前露光装置14をドライバ電流値I=5.0×10−3Aで点灯させ、転写通過時の非画像部電位をVd=−400Vとした。また、繰り返し使用後は、転写前露光装置14の露光量を変えてドライバ電流値I=6.2×10−3Aで点灯させ、転写通過時の非画像部電位をVd=−400Vとした。
In Example 4-1, initially, the
実施例4−2では、初期は、転写前露光装置14をドライバ電流値I=5.0×10−3Aで点灯させ、転写通過時の非画像部電位をVd=−400Vとした。また、繰り返し使用後は、転写前露光装置14の露光量を変えてドライバ電流値I=8.0×10−3Aで点灯させ、転写通過時の非画像部電位をVd=−300Vとした。
In Example 4-2, initially, the
・電位設定:
比較例4の初期、繰り返し使用後における、現像通過時及び転写通過時の各電位設定は、それぞれ図14(a)、(b)に示すとおりである。また、実施例4−1の初期、繰り返し使用後における、現像通過時及び転写通過時の各電位設定は、それぞれ図15(a)、(b)に示すとおりである。また、実施例4−2の初期、繰り返し使用後における、現像通過時及び転写通過時の各電位設定は、それぞれ図16(a)、(b)に示すとおりである。
・ Potential setting:
Each potential setting at the time of development passage and transfer passage after the initial use and repeated use of Comparative Example 4 is as shown in FIGS. 14A and 14B, respectively. In addition, each potential setting at the time of development passage and transfer passage after the initial use and repeated use of Example 4-1 is as shown in FIGS. 15A and 15B, respectively. In addition, each potential setting at the time of development passage and transfer passage after the initial use and repeated use of Example 4-2 is as shown in FIGS. 16A and 16B, respectively.
・転写電圧:
転写電圧Vtrを0.5kV、1.5kV、2.3kV、3kVに変更して同様の評価実験を行った。
・ Transfer voltage:
The same evaluation experiment was performed by changing the transfer voltage Vtr to 0.5 kV, 1.5 kV, 2.3 kV, and 3 kV.
なお、環境、画像形成装置本体、記録材、画像パターン、転写残濃度測定の各実験条件は、実施例1の評価実験と同じである。 The experimental conditions for the environment, the image forming apparatus main body, the recording material, the image pattern, and the residual transfer density measurement are the same as in the evaluation experiment of Example 1.
2−3.評価結果
表5に、実施例4−1、実施例4−2及び比較例4の転写残ゴーストの評価結果を示す。表6に、各条件における、転写通過時のVtrとVdとの差と、VtrとVlとの差との比を示す。表7に、実施例4−1、実施例4−2及び比較例4の突き抜けの評価結果を示す。また、図17に、繰り返し使用後の、実施例4−1、実施例4−2及び比較例4の転写残濃度の評価結果を示す。
2-3. Evaluation Results Table 5 shows the evaluation results of transfer residual ghosts of Example 4-1, Example 4-2, and Comparative Example 4. Table 6 shows the ratio between the difference between Vtr and Vd during transfer and the difference between Vtr and Vl under each condition. Table 7 shows the evaluation results of the penetrations of Example 4-1, Example 4-2, and Comparative Example 4. FIG. 17 shows the evaluation results of the residual transfer density of Example 4-1, Example 4-2, and Comparative Example 4 after repeated use.
表5に示す転写残ゴーストの評価結果において、OKレベルであった理由、NGレベルであった理由は、実施例1について上述したのと同様に考えられる。 In the evaluation result of the transfer residual ghost shown in Table 5, the reason for the OK level and the reason for the NG level can be considered in the same manner as described in the first embodiment.
特に、比較例4では、転写残ゴーストに関しては、繰り返し使用後に、転写電圧Vtrが0.5kV、1.5kV、2.3kVの場合にNGレベルとなる。これは、繰り返し使用後にも転写前露光装置14の露光量を変えなかったため、非画像部電位がVd=−650Vまでしか下がらず、VtrとVdとの差と、VtrとVlとの差の比が大きいためであると考えられる。
In particular, in Comparative Example 4, the residual transfer ghost becomes NG level when the transfer voltage Vtr is 0.5 kV, 1.5 kV, and 2.3 kV after repeated use. This is because the exposure amount of the
また、実施例4−1では、転写残ゴーストに関しては、繰り返し使用後に、転写電圧Vtrが0.5kV、1.5kVの場合にNGレベルとなる。これは、次の理由によるものと考えられる。つまり、繰り返し使用後に転写前露光装置14の露光量を変え、転写通過時の非画像部電位を初期と同じVd=−400Vまで下げた。しかし、感光ドラム1の削れにより静電容量が初期と変わっているため、初期と同じVtrとVdとの差と、VtrとVlとの差との比にしても、初期と比べて転写性が若干悪化してしまっている。これに対し、転写電圧Vtrが2.3kV、3.0kVの場合はOKレベルとなる。これは、転写電圧を上げたことで、VtrとVdとの差と、VtrとVlとの差との比が小さくなるためであると考えられる。このように、実施例4−1では、転写前露光装置14の露光量を変えて転写通過時の非画像部電位を初期と同じまで低下させたので、転写残ゴーストがOKレベルの範囲は比較例4−1よりは広がっている。
In Example 4-1, the residual transfer ghost becomes NG level when the transfer voltage Vtr is 0.5 kV and 1.5 kV after repeated use. This is considered to be due to the following reason. That is, the exposure amount of the
また、実施例4−2では、転写残ゴーストに関しては、繰り返し使用後に、転写電圧Vtrが1.5kV、2.3kV、3.0kVの場合にOKレベルとなる。これは、次の理由によるものと考えられる。つまり、転写前露光装置14の露光量を実施例4−1の繰り返し使用後よりも増やした。これにより、転写通過時の非画像部電位がVd=−300Vまで低下し、VdとVlとの差も初期より小さくなる。その結果、実施例4−1の繰り返し使用後よりも更にOKレベルの領域が広くなる。このように、感光ドラム1の表層の削れにより静電容量が変わっても、VtrとVdとの差と、VtrとVlとの差との比を初期よりも小さくすることで、非画像部への多量の転写電流の流れ込みが抑制され、画像部に転写電流が十分に流れ込む。そのため、トナーを記録材P上に十分に引き付けることが可能となる。
In Example 4-2, the residual transfer ghost becomes an OK level when the transfer voltage Vtr is 1.5 kV, 2.3 kV, and 3.0 kV after repeated use. This is considered to be due to the following reason. That is, the exposure amount of the
また、図17に示す転写残濃度の評価結果からも、上記転写残ゴーストがOKレベルであった理由、NGレベルであった理由が裏付けられる。 Also, the evaluation result of the residual transfer density shown in FIG. 17 supports the reason why the residual transfer ghost was at the OK level and the reason that it was at the NG level.
ところで、実施例4−2では、繰り返し使用後の転写通過時のVdとVlとの差が200Vであったが、飛び散りは問題ないレベルであった。これは、次の理由によるものと考えられる。つまり、感光ドラム1の静電容量が変化しているため、画像部のトナーを含めた電位も変化している。そのため、初期のトナーを含めた画像部の電位よりも、繰り返し使用後のトナーを含めた画像部の電位が小さくなり、Vdとの電位差としては大きくなり、非画像部にトナーが飛び散ることがなくなる。 By the way, in Example 4-2, the difference between Vd and Vl at the time of transfer passing after repeated use was 200 V, but the scattering was at a level with no problem. This is considered to be due to the following reason. That is, since the electrostatic capacitance of the photosensitive drum 1 is changed, the potential including the toner in the image portion is also changed. Therefore, the potential of the image portion including the toner after repeated use becomes smaller than the potential of the image portion including the initial toner, and the potential difference from Vd is increased, so that the toner is not scattered in the non-image portion. .
また、表7に示す突き抜けの評価結果において、OKレベルであった理由、NGレベルであった理由は、実施例1について上述したのと同様に考えられる。 Moreover, in the evaluation result of the penetration shown in Table 7, the reason for the OK level and the reason for the NG level can be considered in the same manner as described above for the first embodiment.
以上をまとめると、比較例4では、繰り返し使用後に転写残ゴーストと突き抜けの両方を抑制することは困難である。これに対して、実施例4−1では、繰り返し使用後に転写前露光装置14の露光量を変更してVdとVlとの差を初期に近づけるようにした(本実施例では実質的に同じなるようにした。)。これにより、繰り返し使用後でも転写電圧Vtrが2.3kVの場合に、転写残ゴーストと突き抜けの両方を抑制することが可能となる。また、実施例4−2では、繰り返し使用後に転写前露光装置14の露光量を変更してVdとVlとの差を初期よりも小さくした。これにより、繰り返し使用後でも転写電圧Vtrが1.5kVと2.3kVの場合に、転写残ゴーストと突き抜けの両方を抑制することが可能となる。つまり、実施例4−2では、実施例4−1よりも更に、転写残ゴーストと突き抜けの両方を抑制できる範囲が広がる。このように、繰り返し使用後に初期よりも画像部電位と非画像部電位との差を小さくすることで、画像部に十分に転写電流を流して感光ドラム1上のトナーをより良好に転写することが可能となり、転写残ゴーストなどの画像不良を抑制する効果が高くなる。
In summary, in Comparative Example 4, it is difficult to suppress both the transfer residual ghost and the penetration after repeated use. On the other hand, in Example 4-1, the exposure amount of the
なお、本実施例では、使用初期と画像形成枚数が5000枚になった場合とで転写前露光装置14の露光量を変更した。しかし、これに限定されるものではなく、画像形成枚数の増加に伴ってより少ない画像形成枚数ごと(あるいはより多い画像形成枚数ごと)に転写前露光装置14の露光量を変更するようにしてもよい。この場合、画像形成枚数が増加するにつれてVdとVlとの差を小さくすることができる。
In the present embodiment, the exposure amount of the
[その他]
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
[Others]
As mentioned above, although this invention was demonstrated according to the specific Example, this invention is not limited to the above-mentioned Example.
例えば、各電位設定などは、上述した各実施例のものに限定されるものではなく、本発明を実施する装置において適宜設定し得るものである。 For example, each potential setting or the like is not limited to that in each of the above-described embodiments, and can be appropriately set in an apparatus that implements the present invention.
また、実施例2、3では、環境検知手段として環境の温度及び湿度の検知が可能な環境センサ20を用いたが、環境の温度又は湿度の少なくとも一方の情報が得られるものであればよい。例えば、画像形成前の準備動作である前回転時の転写電流(又は転写電圧)から環境の温度又は湿度の少なくとも一方の情報を取得し、Vd、Vlへのフィードバックする方法などを用いてもよい。つまり、画像形成前の前回転時に、一定の転写電流を転写部に流し、その際の発生電圧値に基づいて画像形成時の転写電圧の電圧値を決定する方法がある。この際の発生電圧値は、転写部の電気抵抗と相関関係があり、その電気抵抗は環境の温度又は湿度の少なくとも一方と相関関係がある。したがって、例えばこの転写電圧の制御において取得された発生電圧値の情報から、環境の温度又は湿度の少なくとも一方の情報を取得して、Vd、Vlの制御に用いることができる。なお、転写部の電気抵抗に係る情報が得られればよいので、一定の電圧を転写部に印加し、その際に流れる電流を検知するようにしてもよい。
In the second and third embodiments, the
また、実施例4では、画像形成装置の使用量と相関する値として、画像形成装置、特にプロセスカートリッジを使用して行った画像形成枚数の値を用いた。しかし、これに限定されるものではなく、画像形成装置、より詳細には感光体の使用量と相関する値であればよく、画像形成装置、特にプロセスカートリッジの稼働時間(感光体の回転時間や回転数、帯電時間などで代表できる。)などであってもよい。 In Example 4, the value of the number of images formed using an image forming apparatus, particularly a process cartridge, was used as a value correlated with the amount of use of the image forming apparatus. However, the present invention is not limited to this, and any value that correlates with the amount of use of the image forming apparatus, more specifically, the photoconductor, may be used. The operating time of the image forming apparatus, particularly the process cartridge (the rotation time of the photoconductor, It can be represented by the number of rotations, charging time, etc.).
また、実施例2、3で説明した現像通過時のVd、Vlの変更に応じて転写前露光装置の露光量を変更することと、実施例4で説明した画像形成装置の使用量と相関する値に応じて転写前露光装置の露光量を変更することとを組み合わせて実施してもよい。 Further, the exposure amount of the pre-transfer exposure apparatus is changed in accordance with the change in Vd and Vl when passing the development described in the second and third embodiments, and the amount of use of the image forming apparatus described in the fourth embodiment is correlated. You may implement combining combining changing the exposure amount of a pre-transfer exposure apparatus according to a value.
1 感光ドラム
2 現像ローラ
3 現像装置
4 転写ローラ
5 帯電ローラ
6 レーザスキャナ
14 転写前露光装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 2
Claims (8)
前記感光体を所定の極性に帯電させる帯電手段と、
帯電した前記感光体を露光して前記感光体に静電像を形成する像露光手段と、
現像部で前記感光体上の静電像の画像部に前記所定の極性と同極性に帯電したトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、
転写部で前記感光体上のトナー像を被転写体に静電的に転写させる転写手段と、
前記感光体の回転方向において前記現像部の下流かつ前記転写部の上流において前記感光体を露光する転写前露光手段と、
前記転写前露光手段による露光量を変更する制御手段と、
を有し、
前記転写の後に前記感光体に残留したトナーを、前記現像部において前記現像手段に回収する画像形成装置において、
前記制御手段は、前記転写部を通過する際の前記感光体上の静電像の非画像部と画像部との電位差に関して、当該画像形成装置の使用量と相関する値が第1の値である場合の前記電位差に対して、当該画像形成装置の使用量と相関する値が前記第1の値よりも大きい第2の値である場合の前記電位差が近づくように、前記転写前露光手段による露光量を変更することを特徴とする画像形成装置。 A rotatable photoreceptor,
Charging means for charging the photoreceptor to a predetermined polarity;
Image exposing means for exposing the charged photoreceptor to form an electrostatic image on the photoreceptor;
Developing means for forming a toner image by supplying toner charged to the same polarity as the predetermined polarity to an image portion of the electrostatic image on the photosensitive member at a developing portion;
Transfer means for electrostatically transferring the toner image on the photosensitive member to the transfer target at the transfer portion;
Pre-transfer exposure means for exposing the photoconductor downstream of the developing unit and upstream of the transfer unit in the rotation direction of the photoconductor;
Control means for changing the exposure amount by the pre-transfer exposure means;
Have
In the image forming apparatus for collecting the toner remaining on the photoreceptor after the transfer to the developing unit in the developing unit,
The control means has a first value that correlates with the amount of use of the image forming apparatus with respect to the potential difference between the non-image portion and the image portion of the electrostatic image on the photosensitive member when passing through the transfer portion. By the pre-transfer exposure means, the potential difference in the case where the value correlated with the amount of use of the image forming apparatus is a second value larger than the first value approaches the potential difference in a certain case. An image forming apparatus characterized by changing an exposure amount .
前記感光体を所定の極性に帯電させる帯電手段と、
帯電した前記感光体を露光して前記感光体に静電像を形成する像露光手段と、
現像部で前記感光体上の静電像の画像部に前記所定の極性と同極性に帯電したトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、
転写部で前記感光体上のトナー像を被転写体に静電的に転写させる転写手段と、
前記感光体の回転方向において前記現像部の下流かつ前記転写部の上流において前記感光体を露光する転写前露光手段と、
前記転写前露光手段による露光量を変更する制御手段と、
を有し、
前記転写の後に前記感光体に残留したトナーを、前記現像部において前記現像手段に回収する画像形成装置において、
前記制御手段は、前記転写部を通過する際の前記感光体上の静電像の非画像部と画像部との電位差に関して、当該画像形成装置の使用量と相関する値が第1の値である場合の前記電位差よりも、当該画像形成装置の使用量と相関する値が前記第1の値よりも大きい第2の値である場合の前記電位差の方が小さくなるように、前記転写前露光手段による露光量を変更することを特徴とする画像形成装置。 A rotatable photoreceptor,
Charging means for charging the photoreceptor to a predetermined polarity;
Image exposing means for exposing the charged photoreceptor to form an electrostatic image on the photoreceptor;
Developing means for forming a toner image by supplying toner charged to the same polarity as the predetermined polarity to an image portion of the electrostatic image on the photosensitive member at a developing portion;
Transfer means for electrostatically transferring the toner image on the photosensitive member to the transfer target at the transfer portion;
Pre-transfer exposure means for exposing the photoconductor downstream of the developing unit and upstream of the transfer unit in the rotation direction of the photoconductor;
Control means for changing the exposure amount by the pre-transfer exposure means;
Have
In the image forming apparatus for collecting the toner remaining on the photoreceptor after the transfer to the developing unit in the developing unit,
The control means has a first value that correlates with the amount of use of the image forming apparatus with respect to the potential difference between the non-image portion and the image portion of the electrostatic image on the photosensitive member when passing through the transfer portion. than the potential difference between some cases, as towards the potential difference when the value that correlates with the amount of the image forming apparatus is a second value larger than the first value decreases, the pre-transfer exposure images forming apparatus you and changes the exposure of the unit.
前記感光体を所定の極性に帯電させる帯電手段と、
帯電した前記感光体を露光して前記感光体に静電像を形成する像露光手段と、
現像部で前記感光体上の静電像の画像部に前記所定の極性と同極性に帯電したトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、
転写部で前記感光体上のトナー像を被転写体に静電的に転写させる転写手段と、
前記感光体の回転方向において前記現像部の下流かつ前記転写部の上流において前記感光体を露光する転写前露光手段と、
前記転写前露光手段による露光量を変更する制御手段と、
を有し、
前記転写の後に前記感光体に残留したトナーを、前記現像部において前記現像手段に回収する画像形成装置において、
前記制御手段は、前記現像部を通過する際の前記感光体上の静電像の画像部の電位の絶対値が第1の値である場合の前記転写前露光手段による露光量よりも、前記現像部を通過する際の前記感光体上の静電像の画像部の電位の絶対値が前記第1の値よりも大きい第2の値である場合の前記転写前露光手段による露光量の方を小さくすることを特徴とする画像形成装置。 A rotatable photoreceptor,
Charging means for charging the photoreceptor to a predetermined polarity;
Image exposing means for exposing the charged photoreceptor to form an electrostatic image on the photoreceptor;
Developing means for forming a toner image by supplying toner charged to the same polarity as the predetermined polarity to an image portion of the electrostatic image on the photosensitive member at a developing portion;
Transfer means for electrostatically transferring the toner image on the photosensitive member to the transfer target at the transfer portion;
Pre-transfer exposure means for exposing the photoconductor downstream of the developing unit and upstream of the transfer unit in the rotation direction of the photoconductor;
Control means for changing the exposure amount by the pre-transfer exposure means;
Have
In the image forming apparatus for collecting the toner remaining on the photoreceptor after the transfer to the developing unit in the developing unit,
It said control means, than the exposure amount by the pre-transfer exposure means of the case where the absolute value of the image portion potential of the electrostatic image on the photosensitive member is a first value when passing through the pre-Symbol developing unit, The amount of exposure by the pre-transfer exposure means when the absolute value of the potential of the image portion of the electrostatic image on the photoconductor when passing through the developing portion is a second value larger than the first value. reducing towards images forming device you characterized.
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