JP6421922B2 - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6421922B2 JP6421922B2 JP2014203636A JP2014203636A JP6421922B2 JP 6421922 B2 JP6421922 B2 JP 6421922B2 JP 2014203636 A JP2014203636 A JP 2014203636A JP 2014203636 A JP2014203636 A JP 2014203636A JP 6421922 B2 JP6421922 B2 JP 6421922B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charging
- image forming
- forming apparatus
- image
- layer
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/02—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices
- G03G15/0266—Arrangements for controlling the amount of charge
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/50—Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control
- G03G15/5004—Power supply control, e.g. power-saving mode, automatic power turn-off
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/80—Details relating to power supplies, circuits boards, electrical connections
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Description
また、特許文献2等には、温度検知手段によって帯電ローラ(帯電部材)の温度を検知して、その検知結果に基いて帯電ローラに印可する帯電電圧を補正する技術が開示されている。
また、特許文献3等には、感光体ドラムの表面の電位を検知する表面電位計を設置して、表面電位計によって検知された感光体ドラムの表面電位(帯電電位や露光電位である。)に基いて、帯電部材に印可する帯電電圧などの作像条件を調整する技術が開示されている。
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
図1において、1は画像形成装置としてのタンデム型のカラー複写機、3は原稿を原稿読込部4に搬送する原稿搬送部、4は原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、6は入力画像情報に基づいた露光光L(レーザ光)を発する露光装置(書込み部)、7は転写紙等の記録媒体Pが収納される給紙部、10Y、10M、10C、10BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応したプロセスカートリッジ(作像部)、14は感光体ドラム(像担持体)の表面に形成されたトナー像を中間転写体としての中間転写ベルト17に転写する転写ローラとしての1次転写ローラ、18は中間転写ベルト17上に形成されたトナー像を記録媒体Pに転写する2次転写ローラ、20は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着部、28は各プロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKの現像装置に各色のトナーを補給するためのトナー容器、を示す。
各プロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKにおける感光体ドラム11(像担持体)上では、それぞれ、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成される。
まず、原稿は、原稿搬送部3の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部4のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部4で、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。
詳しくは、原稿読込部4は、コンタクトガラス上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部(不図示である。)で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
露光装置6において、光源から画像信号に対応した露光光Lが各色に対応して射出される。図示は省略するが、露光光は、ポリゴンミラーに入射して反射した後に、複数のレンズを透過する。複数のレンズを透過した後の露光光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる(露光工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム11の表面は、それぞれ、中間転写体としての中間転写ベルト17との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、中間転写ベルト17(中間転写体)の内周面に当接するように転写ローラとしての1次転写ローラ14が設置されている。そして、1次転写ローラ14の位置で、中間転写ベルト17上に、感光体ドラム11上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される(第1転写工程である。)。
その後、感光体ドラム11の表面は、除電ランプ16(除電装置)の位置に達して、除電ランプ16から発せられる除電光によって、その表面電位がゼロ(又は、それに近い値)に除電される。
こうして、感光体ドラム11における一連の作像プロセスが終了する。
その後、中間転写ベルト17表面は、中間転写ベルトクリーニング部(不図示である。)の位置に達する。そして、中間転写ベルト17上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト17上の一連の転写プロセスが完了する。
詳しくは、記録媒体Pを収納する給紙部7から、給紙ローラ8により給送された記録媒体Pが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ19(タイミングローラ)に導かれる。レジストローラ19に達した記録媒体Pは、中間転写ベルト17上のトナー像とタイミングを合わせて、2次転写ローラ18の位置に向けて搬送される。
そして、定着工程後の記録媒体Pは、排紙ローラ29によって装置本体1外に出力画像として排出された後に、排紙部5上にスタックされて、一連の画像形成プロセスが完了する。
なお、図2はプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKの近傍を示す構成図である。各プロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる点を除き、ほぼ同じ構成部材によって構成されている。
図示は省略するが、感光体ドラム11は、基層としての導電性支持体上に、感光層としての電荷発生層及び電荷輸送層、が順次積層されている。なお、感光体ドラム11の積層構造は、これに限定されることなく、例えば、上述した導電性支持体(基層)と感光層との間に、絶縁層である下引き層を設けることもできる。
なお、感光体ドラム11における各層の構成については、後でさらに詳しく説明する。
帯電ローラ12a(帯電部材)は、導電性芯金の外周に中抵抗の弾性層を被覆してなるローラ部材である。帯電ローラ12aは、そのローラ部が感光体ドラム11(像担持体)に対して長手方向(幅方向)にわたって接触するように配設されていて、感光体ドラム11の回転に従動するように連れ回りすることになる。帯電ローラ12aは、その表面粗さRzが10〜20μmの範囲になるように形成されることが好ましく、本実施の形態では表面粗さRzが15μm程度になるように設定されている。表面粗さRzが10μm未満になって凹凸が小さくなると、ローラ表面に沿って電荷が流れやすくなるため、異常画像の横スジが発生しやすくなる。また、表面粗さRzが20μmを超えて凹凸が大きくなると、その凹凸ムラがハーフトーン画像形成時に濃度ムラとしてそのまま画像に現れてしまう。
また、帯電ローラ12aの導電層は基層と表面層との2層構造になっており、表面層には粒径が15μm程度の粒子が分散されていて、この粒子によって凹凸形状が形成されている。なお、このような粒子を使用せずに、帯電ローラを回転させた状態で研磨ペーパなどを当接させることで導電層の表面に周方向に沿って延びる凹凸をランダムに形成することもできる。このようなローラ表面の凹凸によって感光体ドラム11に対する接触面積が小さくなって、接触部とギャップが適度に分布するため、放電の機会が増えて帯電が安定することになる。特に、プロセス線速が速い場合には、そのような帯電安定性の効果が大きくなる。また、感光体ドラム11に対する接触面積が小さくなることにより、帯電ローラ12aによる感光体ドラム11の汚れや、感光体ドラム11上のトナーなどによる帯電ローラ12aの汚れも発生しにくくなる。
クリーニングローラ12bとしては、芯金上に、ポリウレタンやメラミン樹脂などからなるスポンジ層を設けたものや、導電性又は絶縁性のナイロン、アクリル、ポリエステルなどの繊維が巻装されたものを用いることができる。本実施の形態において、クリーニングローラ12bは、帯電ローラ12aに対して連れ回りするように構成されている。
なお、本実施の形態では、クリーニングローラ12bを設置したが、帯電ローラ12aの汚れが軽微であるような場合などには、その設置を省くこともできる。
また、本実施の形態では、制御部30によるDC電源35a(電源部35)の制御によって帯電ローラ12aに印可するDC帯電電圧(帯電バイアス)の大きさを補正(調整)できるように構成されているが、これについては後で詳しく説明する。
現像装置13内には、キャリアとトナーとからなる2成分現像剤が収容されている。なお、本実施の形態では、マイナス極性のトナー(マイナス極性に帯電するトナーである。)が用いられている。
現像ローラ13aは、図2中の矢印方向(反時計方向)に回転している。現像装置13内の現像剤は、間に仕切部材を介在するように配設された第1搬送スクリュ13b1及び第2搬送スクリュ13b2の回転によって、不図示のトナー補給部によってトナー容器28から補給されたトナーとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する(図2の紙面垂直方向である。)。
先に説明したように、本実施の形態において、感光体ドラム11は、導電性支持体(基層)上に、電荷発生層と電荷輸送層(表面層)とを積層した感光層が形成されている。感光体ドラム11において、電荷輸送層が表面層(最表層)として形成されている。
導電性支持体としては、体積抵抗1010Ω・cm以下の導電性を示す、例えば次のようなものを用いることができる。アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を、蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したものを用いることができる。あるいは、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板およびそれらを、押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理した管などを用いることができる。
電荷発生層は、電荷発生物質を主成分とする層である。電荷発生層には、公知の電荷発生物質を用いることが可能であり、その代表として、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクアリック酸系染料が挙げられる。また、他のフタロシアニン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩系染料等も挙げられ用いられる。
これら電荷発生物質は単独でも、2種以上混合してもかまわない。
また、電荷発生層は、上記のような電荷発生物質を必要に応じて結着樹脂とともに、所定の溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などを用いて分散して塗布液を作成し、これを導電性支持体上に塗布し、乾燥することにより形成できる。
また、必要に応じて電荷発生層に用いられる結着樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトンが挙げられる。また、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミド、ポリビニルベンザール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンオキシド、ポリアミドも挙げられる。また、ポリビニルピリジン、セルロース系樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等も挙げられる。
そして、結着樹脂の量は、電荷発生物質100重量部に対し0〜500重量部、好ましくは10〜300重量部が好適である。
ここで、電荷発生層を形成する際に用いる所定の溶剤としては、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセルソルブ、酢酸エチル、酢酸メチルが挙げられる。また、ジクロロメタン、ジクロロエタン、モノクロロベンゼン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、リグロイン等も挙げられるが、特にケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒を良好に用いることができる。
また、塗布液の塗工法としては、浸漬塗工法、スプレーコート、ビートコート、ノズルコート、スピナーコート、リングコート等の工法を用いることができる。
なお、電荷発生層の膜厚は、0.01〜5μm程度が好ましく、より好ましくは0.1〜2μmである。
ここで、電荷輸送物質には、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。
電荷輸送物質としては、例えばクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、2,4,7−トリニトロ−9−フルオレノン、2,4,5,7−テトラニトロ−9−フルオレノン等の電子受容性物質が挙げられる。また、2,4,5,7−テトラニトロキサントン、2,4,8−トリニトロチオキサントン、2,6,8−トリニトロ−4H−インデノ〔1,2−b〕チオフェン−4−オン等の電子受容性物質も挙げられる。また、1,3,7−トリニトロジベンゾチオフェン−5,5−ジオキサイド、ベンゾキノン誘導体等の電子受容性物質も挙げられる。
正孔輸送物質としては、ポリ−N−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン等の材料が挙げられる。また、ポリシラン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、モノアリールアミン誘導体、ジアリールアミン誘導体、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、α−フェニルスチルベン誘導体等の材料も挙げられる。また、ベンジジン誘導体、ジアリールメタン誘導体、トリアリールメタン誘導体、9−スチリルアントラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、ジビニルベンゼン誘導体、ヒドラゾン誘導体、インデン誘導体、ブタジェン誘導体、ピレン誘導体等の材料も挙げられる。また、ビススチルベン誘導体、エナミン誘導体等、その他公知の材料が挙げられる。
これらの電荷輸送物質は単独、又は2種以上混合して用いられる。
結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂が挙げられる。また、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアレート、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂も挙げられる。また、ポリ−N−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂も挙げられる。
そして、電荷輸送物質の量は、結着樹脂100重量部に対し、20〜300重量部、好ましくは40〜150重量部が好適である。
ここで、電荷輸送層を形成する際に用いる所定の溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトン等が挙げられる。
また、本実施の形態において、感光体ドラム11における電荷輸送層中に可塑剤やレベリング剤を添加してもよい。
電荷輸送層を形成する際に用いる可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレートなど一般の樹脂の可塑剤として使用されているものがそのまま使用でき、その使用量は、結着樹脂に対して0〜30重量%程度が好適である。
また、レベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類や、側鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマー、あるいはオリゴマーが使用でき、その使用量は結着樹脂に対して0〜1重量%が好適である。
その場合、下引き層は、一般的には樹脂を主成分とするが、この樹脂は、その上に感光層を溶剤で塗布されることを考えると、一般的な有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが望ましい。
このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂等が挙げられる。また、ポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等の三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等も挙げられる。
また、下引き層には、モアレ防止、残留電位の低減等のために、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物の微粉末顔料を加えてもよい。
この下引き層は、上記した感光層の如く所定の溶媒、塗工法を用いて形成することができる。
さらに、下引き層として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用することもできる。この他、下引き層には、Al2O3を陽極酸化にて設けたものや、ポリパラキシリレン(パリレン)等の有機物やSiO2、SnO2、TiO2、In2O3/SnO2(ITO)、CeO2等の無機物を真空薄膜作成法にて設けたものも良好に使用できる。また、この他にも、公知のものも用いることができる。
なお、下引き層の膜厚は0〜5μmが好適である。
電荷輸送層は、その層厚が薄いとキャリア付着の余裕度が低くなるため、その層厚(初期(新品時)の層厚である。)を20μm以上に設定することが望ましい。また、電荷輸送層は、摩耗されながら使用されるため、初期の層厚が厚いほど感光体ドラム11の摩耗寿命を長くすることができるが、厚いとγリニアリティ、残像の悪化が懸念されるため、その層厚を40μm程度以下に設定することが望ましい。
先に、図2を用いて説明したように、本実施の形態における画像形成装置1には、電源部35(DC電源35a)からDC帯電電圧が印可されるとともに、電源部35(AC電源35b)からAC帯電電圧が印可されて、感光体ドラム11(像担持体)の表面を帯電する帯電部材としての帯電ローラ12aが設置されている。
ここで、本実施の形態において、電源部35(DC電源35a)は、感光体ドラム11の表面における帯電電位VDが所望の値になるように、その所望の値と略同等の大きさの基準電圧VCに補正量αを加算したものをDC帯電電圧として帯電ローラ12aに印可するように制御している。詳しくは、電源投入直後や待機モードからの復帰直後におこなわれるウォーミングアップ動作において、不図示の検知センサなどによって作像条件(現像電位に対するトナー付着量などである。)などが検知されて、その検知結果に基いて狙いの帯電電位VDが決定されて、その狙いの帯電電位VDが感光体ドラム11に形成されるように、DC電源部35aから帯電ローラ12aに印可されるDC帯電電圧が調整される。具体的に、DC電源部35aから帯電ローラ12aに印可されるDC帯電電圧と、それによって感光体ドラム11上に形成される帯電電位VDと、は一致しないため、狙いの帯電電位VDに概ね等しい大きさの基準電圧VCに補正量α(補正電圧)を加えた電圧をDC帯電電圧としてDC電源35aから帯電ローラ12aに印可することになる。
なお、上述したようなウォーミングアップ動作などにおいて作像条件の検知結果などに基いて、狙いの帯電電位VDが決定される工程は、公知のものを用いることができる。
すなわち、基準電圧VCに加算される補正量αの大きさは常に一定ではなくて、上述したウォーミングアップ時などにおこなわれる作像条件の調整において定められる、狙いの帯電電位VDの大きさに応じて可変される。具体的に、作像条件の調整において、狙いの帯電電位VDが高めに定められた場合には基準電圧VCに加算する補正量αが小さめに設定され、狙いの帯電電位VDが低めに定められた場合には基準電圧VCに加算する補正量αが大きめに設定される。さらに具体的に、本実施の形態において、感光体ドラム11の電荷輸送層は、初期の層厚が37μm程度に設定されていて、図3のグラフS1に示す基準電圧VC(≒狙いの帯電電位VD)と補正量αとの関係に基いた制御をおこなっている。
詳しくは、本実施の形態では、帯電ローラ12aに、DC帯電電圧に加えて、放電開始電圧の2倍以上のAC帯電電圧Vppを重畳したバイアスを印加している。そして、DC帯電電圧と帯電電位との差異Δは常に一定ではなくて、帯電条件によってだけではなく、他の装置条件の影響を受けて変化する。特に、1次転写ローラ14による第1転写工程によって、感光体ドラム11に注入した電荷が残っていると、上述した差異Δが大きくなる。1次転写ローラ14が中間転写ベルト17を介して感光体ドラム11に押圧される構成においては、特に1次転写ローラ14から感光体ドラム11への電流の流れ込みが大きくなる。そのため、基準電圧VDに対して常に一定の補正量αを加算してしまい、実際の帯電電位VDの絶対値が小さくなってしまうと、現像バイアスとの差が小さくなって、地肌汚れが発生しやすくなったり、白ポチなどの異常画像が発生しやすくなったりしてしまう。また、基準電圧VDに対して常に一定の補正量αを加算してしまい、実際の帯電電位VDの絶対値が大きくなってしまうと、現像バイアスとの差が大きくなって、キャリア付着が発生しやすくなる。また、そのように帯電電位が狙いの帯電電位VDから大きくずれることで、画像濃度の変動が大きくなってしまう。
本実施の形態では、狙いの帯電電圧VDが感光体ドラム11に形成されることになるため、上述したような不具合が確実に軽減されることになる。
このことは、図3において、電荷輸送層の層厚が37μmであるときの基準電圧VCと補正量αとの適正な関係を示すグラフS1と、電荷輸送層の層厚が27μmであるときの基準電圧VCと補正量αとの適正な関係を示すグラフS2と、電荷輸送層の層厚が22μmであるときの基準電圧VCと補正量αとの適正な関係を示すグラフS3と、を比較して、電荷輸送層の層厚が大きくなるほど、基準電圧VCの変化に対する補正量αの変化量が大きくなることから理解できる。
具体的に、図2に示すように、画像形成装置1には、感光体ドラム11の電荷輸送層の層厚を検知する層厚検知手段としての電流検知部36が設置されている。この電流検知部36(層厚検知手段)は、帯電ローラ12aに流れる帯電電流の値を検知して、その帯電電流の値と電源部35(AC電源35b)から印可されるAC帯電電圧の値とから電荷輸送層の層厚を求めるものである。
そして、電源部35(DC電源35a)は、電流検知部36(層厚検知手段)による検知結果に基いて補正量αを可変している。すなわち、電流検知部36によって電荷輸送層の層厚が薄いものと検知されたときに、その層厚に応じて基準電圧VCの変化量に対する補正量αの変化量が小さくなるように制御している。
図3のグラフS1に示すように、電荷輸送層の層厚が37μmであって、感光体ドラム11の表面を−700Vに帯電したい場合には、基準電圧VCが−700V、補正量αが−41Vになり、DC電源35aから帯電ローラ12aに−741VのDC帯電電圧が印可されることになる。これに対して、電荷輸送層の層厚が37μmであって、感光体ドラム11の表面を−500Vに帯電したい場合には、基準電圧VCが−500V、補正量αが−56Vになり、DC電源35aから帯電ローラ12aに−556VのDC帯電電圧が印可されることになる。また、電荷輸送層の層厚が37μmであって、感光体ドラム11の表面を−400Vに帯電したい場合には、基準電圧VCが−400V、補正量αが−77Vになり、DC電源35aから帯電ローラ12aに−477VのDC帯電電圧が印可されることになる。基準電圧VCが−700Vのときと、基準電圧VCが−400Vのときと、の補正量αの差異は36Vにもなる。なお、電荷輸送層の層厚が37μmのとき、補正量αは次式で求めることができる。
−α=0.000415×VC2+0.5749×VC+240.08
−α=0.000255×VC2+0.3191×VC+144.78
さらに、電荷輸送層の層厚が22μmになったとき、補正量αは次式で求めることができる。
−α=0.000112×VC2+0.122×VC+59.929
電荷輸送層の層厚が27μmになったときに、感光体ドラム11の表面を−700Vに帯電したい場合には、基準電圧VCが−700V、補正量αが−46Vになり、DC電源35aから帯電ローラ12aに−746VのDC帯電電圧が印可されることになる。また、感光体ドラム11の表面を−400Vに帯電したい場合には、基準電圧VCが−400V、補正量αが−58Vになり、DC電源35aから帯電ローラ12aに−458VのDC帯電電圧が印可されることになる。そして、基準電圧VCが−700Vのときと、基準電圧VCが−400Vのときと、の補正量αの差異は12Vになる。このような場合、補正量αが一定であっても地汚れやキャリア付着は発生しにくいが、基準電圧VCに応じて補正量αが微調整されるため画像濃度の変動を精度よく抑えることができる。電荷輸送層の層厚が30μm以上ある場合は、補正量αが一定であると地汚れやキャリア付着が確実に生じやすくなるため、基準電圧VCに応じて補正量αを可変する制御が特に有用になる。
これは、AC帯電電圧Vppと帯電電流との関係が、電荷輸送層の層厚に依存するためである。そのため、経時における感光体ドラム11の電荷輸送層の層厚は、帯電ローラ12aに電圧を印加したときに検知される電流と電圧との関係より推定することができる。図4(A)は、帯電電流が0.8mAであるときの、AC帯電電圧Vppと電荷輸送層の層厚との関係を示すグラフである。また、図4(B)は、AC帯電電圧Vppが固定されたときの、帯電電流と電荷輸送層の層厚との関係を示すグラフである。
そして、AC電源35bから印可されるAC帯電電圧と、電流検知部36で検知される電流値と、から制御部30によって電荷輸送層の膜厚が求められることになる。そして、求めた層厚により、例えば、層厚が32μm以上のときには上述したグラフS1に対応する数式を用いて、層厚が25〜32μmのときには上述したグラフS2に対応する数式を用いて、層厚が25μm以下のときには上述したグラフS3に対応する数式を用いて、それぞれ補正量αを決定することができる。または、上述した数式の数(区切り)をさらに細かく設定して、それぞれ補正量αを決定することもできる。
なお、感光体ドラム11の電荷輸送層の層厚を間接的に検知する層厚検知手段として、感光体ドラム11の累積稼働時間(又は、累積通紙枚数)を検知するタイマー(又は、カウンタ)などを用いることもできる。このような層厚検知手段は、感光体ドラム11の電荷輸送層の層厚が、感光体ドラム11の累積稼働時間(又は、累積通紙枚数)に比例して減少していくようなときに有用である。
このような制御をおこなうのは、第1転写工程における転写条件によって感光体ドラム11に残留する電荷が異なるためである。具体的に、転写バイアスの値が大きかった場合、感光体ドラム11に残留する電荷が大きくなって、除電ランプ16による除電工程をおこなっても、帯電工程時において狙いの帯電電位が得られずに、基準電圧VCとの差異が大きくなってしまうためである。
本実施の形態では、第1転写工程における転写条件に応じて、基準電圧VCの変化量に対する補正量αの変化量を可変しているため、転写条件が大きく変化しても感光体ドラム11上に狙いの帯電電位VDを形成することができる。
まず、電源投入等によってウォーミングアップ動作がおこなわれると、作像条件の検知などがおこなわれて、狙いの帯電電位VD(≒基準電圧VC)が決定される。また、電流検知部36(層厚検知手段)で検知した帯電電流値と、AC電源35bから印可されたAC帯電電圧と、から感光体ドラム11の電荷輸送層の層厚が求められる。そして、決定された基準電圧VC(≒狙いの帯電電位VD)と、求められた電荷輸送層の層厚と、が制御部30(演算部)における数式に当てはめられて、補正量α(補正電圧)が決定される。さらに、1次転写バイアスの値に応じて、必要に応じて補正量αが再補正される。そして、最終的に決定された補正量αを基準電圧VCに加算したものをDC帯電電圧として、DC電源35aから帯電ローラ12aに電圧印可して、AC電源35bから帯電ローラ12aへのAC帯電電圧の印可をもおこなって、通常の画像形成プロセス(帯電工程)をおこなう。
本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電装置(帯電部)と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置(現像部)と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも1つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるユニットであるものと定義する。
そして、そのような場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
10Y、10M、10C、10BK プロセスカートリッジ、
11 感光体ドラム(像担持体)、
12 帯電装置、
12a 帯電ローラ(帯電部材)、
14 1次転写ローラ(転写ローラ)、
17 中間転写ベルト(中間転写体)、
35 電源部、
35a DC電源、 35b AC電源、
36 電流検知部(層厚検知手段)。
Claims (8)
- 像担持体と、
電源部からDC帯電電圧が印可されて、前記像担持体の表面を帯電する帯電部材と、
を備え、
前記電源部は、前記像担持体の表面における帯電電位が所望の値になるように、当該所望の値と略同等の大きさの基準電圧VCに補正量αを加算したものを前記DC帯電電圧として前記帯電部材に印可するように制御され、前記基準電圧VCの絶対値が小さいときに前記基準電圧VCの絶対値が大きいときに比べて前記補正量αの絶対値が大きくなるように制御されることを特徴とする画像形成装置。 - 前記像担持体は、電荷発生層と、表面層としての電荷輸送層と、を具備した感光層を備えたことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記電荷輸送層は、初期における層厚が30μm以上になるように形成されたことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記電源部は、経時において前記電荷輸送層の層厚が初期に比べて薄くなっていったときに、前記基準電圧VCの変化量に対する前記補正量αの変化量が小さくなるように制御されることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記電荷輸送層の層厚を間接的又は直接的に検知する層厚検知手段を備え、
前記電源部は、前記層厚検知手段による検知結果に基いて前記補正量αを可変することを特徴とする請求項2〜請求項4のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記電源部は、前記DC帯電電圧に加えてAC帯電電圧を重畳して前記帯電部材に印可するように構成され、
前記層厚検知手段は、前記帯電部材に流れる帯電電流の値を検知して、当該帯電電流の値と前記電源部から印可される前記AC帯電電圧の値とから前記電荷輸送層の層厚を求めることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 - 前記像担持体の表面に接触して、前記像担持体の表面に形成されたトナー像を中間転写体又は記録媒体に転写する転写ローラを備え、
前記帯電部材は、前記像担持体の表面に接触する帯電ローラであって、
前記電源部は、前記DC帯電電圧に加えてAC帯電電圧を重畳して前記帯電ローラに印可するように構成されたことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記電源部は、前記転写ローラに印可される転写バイアスの値が大きいときに転写バイアスの値が小さいときに比べて、前記基準電圧VCの変化量に対する前記補正量αの変化量が大きくなるように制御されることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014203636A JP6421922B2 (ja) | 2014-10-02 | 2014-10-02 | 画像形成装置 |
US14/856,996 US9436117B2 (en) | 2014-10-02 | 2015-09-17 | Image forming apparatus configured to modify a reference voltage correction amount |
CN201510607580.5A CN105487357B (zh) | 2014-10-02 | 2015-09-22 | 图像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014203636A JP6421922B2 (ja) | 2014-10-02 | 2014-10-02 | 画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016071304A JP2016071304A (ja) | 2016-05-09 |
JP6421922B2 true JP6421922B2 (ja) | 2018-11-14 |
Family
ID=55632754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014203636A Expired - Fee Related JP6421922B2 (ja) | 2014-10-02 | 2014-10-02 | 画像形成装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9436117B2 (ja) |
JP (1) | JP6421922B2 (ja) |
CN (1) | CN105487357B (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6628134B2 (ja) | 2015-11-24 | 2020-01-08 | 株式会社リコー | ブレード部材、クリーニング装置、及び、画像形成装置 |
KR20210042767A (ko) | 2019-10-10 | 2021-04-20 | 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. | 대전 전압 제어 |
CN112286022A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-01-29 | 北京高德品创科技有限公司 | 打印机的控制方法、控制装置及计算机可读存储介质 |
CN112286021A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-01-29 | 北京高德品创科技有限公司 | 一种打印设备、打印设备的控制方法、装置及存储介质 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5008706A (en) * | 1988-10-31 | 1991-04-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic apparatus |
JPH0635302A (ja) * | 1992-07-16 | 1994-02-10 | Canon Inc | 画像形成装置 |
JP3061518B2 (ja) * | 1993-11-30 | 2000-07-10 | シャープ株式会社 | プロセスコントロール装置 |
JP3372410B2 (ja) * | 1994-09-28 | 2003-02-04 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
JP3442161B2 (ja) | 1994-10-03 | 2003-09-02 | 株式会社リコー | 画像形成装置及びその作像プロセス後処理方法 |
JPH08146787A (ja) * | 1994-11-15 | 1996-06-07 | Canon Inc | 画像形成装置の転写制御方法 |
JP3408918B2 (ja) * | 1995-03-30 | 2003-05-19 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
JPH09185220A (ja) | 1995-12-28 | 1997-07-15 | Canon Inc | 画像形成装置の制御方法 |
JP3523960B2 (ja) | 1996-03-27 | 2004-04-26 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
JP2000293019A (ja) * | 1999-04-12 | 2000-10-20 | Canon Inc | 画像形成装置 |
JP2000338749A (ja) | 1999-05-31 | 2000-12-08 | Ricoh Co Ltd | 帯電装置及び画像形成装置 |
JP2001125322A (ja) | 1999-10-29 | 2001-05-11 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2005134813A (ja) * | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Kyocera Mita Corp | 画像形成装置 |
JP2007057987A (ja) * | 2005-08-25 | 2007-03-08 | Fuji Xerox Co Ltd | 帯電装置及び画像形成装置 |
KR100705329B1 (ko) * | 2005-09-30 | 2007-04-09 | 삼성전자주식회사 | 전자사진방식 화상형성장치 및 그의 대전전압 결정방법 |
US20080226317A1 (en) * | 2007-03-12 | 2008-09-18 | Seiko Epson Corporation | Image Forming Apparatus and Method |
JP5546269B2 (ja) * | 2009-03-17 | 2014-07-09 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
JP5744157B2 (ja) * | 2013-10-28 | 2015-07-01 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
-
2014
- 2014-10-02 JP JP2014203636A patent/JP6421922B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2015
- 2015-09-17 US US14/856,996 patent/US9436117B2/en active Active
- 2015-09-22 CN CN201510607580.5A patent/CN105487357B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20160097987A1 (en) | 2016-04-07 |
CN105487357B (zh) | 2018-09-04 |
US9436117B2 (en) | 2016-09-06 |
CN105487357A (zh) | 2016-04-13 |
JP2016071304A (ja) | 2016-05-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5663296B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP5338480B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2007248525A (ja) | クリーニング装置、並びにこれを備えるプロセスユニット及び画像形成装置 | |
JP5971489B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP6421922B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2006317532A (ja) | 画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジ | |
US20080101811A1 (en) | Image forming apparatus | |
JP2009031488A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2009251365A (ja) | 電子写真感光体およびそれを備えた画像形成装置 | |
JP2010231188A (ja) | 画像形成装置 | |
JP6648501B2 (ja) | 画像形成方法、画像形成装置 | |
JP2010190968A (ja) | 画像形成装置 | |
JP5458914B2 (ja) | 電子写真感光体、並びに該電子写真感光体を用いた電子写真方法、電子写真装置及びプロセスカートリッジ | |
JP5641418B2 (ja) | フランジ部材、感光体ドラム、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法 | |
JP2013088390A (ja) | 部材表面汚染状態検知方法及び画像形成装置 | |
JPH08220935A (ja) | 像担持体の膜厚測定方法、及び画像形成装置 | |
JP5263656B2 (ja) | 付着力分布判断方法 | |
JP2016018179A (ja) | 画像形成装置 | |
JP5521519B2 (ja) | 電子写真感光体、それを用いた電子写真方法、電子写真装置及びプロセスカートリッジ | |
CN112346312B (zh) | 图像形成装置 | |
JP5610142B2 (ja) | 電子写真感光体、それを用いた電子写真方法、電子写真装置及びプロセスカートリッジ | |
JP2014115465A (ja) | 作像ユニット、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ | |
JP2002351114A (ja) | 電子写真感光体及び電子写真装置 | |
JP5370534B2 (ja) | 潤滑剤塗布装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 | |
JP2018146678A (ja) | 画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170925 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180517 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180524 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180706 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180919 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181002 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6421922 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |