JP6455223B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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本発明は、画像形成装置に関し、特に、カラー/モノクロ等の種別を問わず、電子写真方式を利用して画像を形成する画像形成部が設けられてなる複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly, to image forming such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, and the like provided with an image forming unit that forms an image using an electrophotographic method regardless of the type such as color / monochrome. Relates to the device.

一般に、電子写真方式を利用して画像を形成する画像形成部が設けられてなる画像形成装置にあっては、静電潜像が担持可能な静電潜像担持体として、感光体が用いられる。感光体は、回転可能なドラムと、当該ドラムの表面を覆う感光体膜とによって構成されており、現像ローラ等の現像ユニットからトナーが供給されることにより、静電潜像に応じたトナー像を保持し、これを中間転写ベルトや用紙等に転写する。   In general, in an image forming apparatus provided with an image forming unit that forms an image using an electrophotographic method, a photosensitive member is used as an electrostatic latent image carrier capable of carrying an electrostatic latent image. . The photoconductor is composed of a rotatable drum and a photoconductor film that covers the surface of the drum. When toner is supplied from a developing unit such as a developing roller, a toner image corresponding to the electrostatic latent image is obtained. Are transferred to an intermediate transfer belt or paper.

通常、感光体には、クリーナーブレード等のクリーニング部材が当接配置されており、トナー像が転写された後の感光体表面の残留物が、当該クリーニング部材によって除去される。そのため、画像形成装置の使用を重ねる度に感光体膜の表面が僅かに削れ、感光体膜の膜厚が徐々に減少していく。   Usually, a cleaning member such as a cleaner blade is disposed in contact with the photoconductor, and the residue on the surface of the photoconductor after the toner image is transferred is removed by the cleaning member. Therefore, each time the image forming apparatus is used repeatedly, the surface of the photoreceptor film is slightly scraped, and the film thickness of the photoreceptor film gradually decreases.

感光体膜の膜厚が減少した場合には、感光体膜における静電容量が増加するため、帯電装置によって感光体に注入される電荷量が増大することになり、現像の際にトナーが付着し易くなる。そのため、現像性が必要以上に良くなり過ぎ、画像むらといった画像品位の低下を引き起こしてしまう。特に、高耐久化のために感光体膜の膜厚を予め厚く設計した場合には、製品寿命の末期において製品寿命の初期からの膜厚の減少量が非常に大きくなり、画像品位が著しく低下してしまうことになる。   When the film thickness of the photoconductor film decreases, the electrostatic capacity of the photoconductor film increases, so the amount of charge injected into the photoconductor by the charging device increases, and toner adheres during development. It becomes easy to do. For this reason, the developability is improved more than necessary, which causes a reduction in image quality such as image unevenness. In particular, when the film thickness of the photosensitive film is designed to be high in order to increase durability, the amount of decrease in film thickness from the beginning of the product life becomes very large at the end of the product life, and the image quality is significantly reduced. Will end up.

このような問題を解決するために、たとえば特開平11−15214号公報(特許文献1)には、感光体膜の膜厚が薄くなった場合に、感光体の電位と現像交流バイアスの電位との差を小さくして現像性を低下させることにより、画像品位の低下を抑制する技術が開示されている。   In order to solve such a problem, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-15214 (Patent Document 1), when the film thickness of the photoconductor film is reduced, the potential of the photoconductor and the potential of the developing AC bias are described. A technique for suppressing a decrease in image quality by reducing the difference between the two and reducing developability is disclosed.

また、特開2010−250051号公報(特許文献2)には、感光体膜の膜厚が薄くなった場合に、現像交流バイアスのピーク間電圧(Vpp)を小さくしたり、現像交流バイアスの交流成分をカットする期間を大きくしたりすることで現像性を低下させることにより、画像濃度および階調性の低下を抑制する技術が開示されている。   Japanese Patent Laid-Open No. 2010-250051 (Patent Document 2) discloses that when the film thickness of the photosensitive film is reduced, the peak-to-peak voltage (Vpp) of the developing AC bias is reduced or the AC of the developing AC bias is changed. A technique is disclosed that suppresses the deterioration in image density and gradation by reducing developability by increasing the period during which components are cut.

特開平11−15214号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-15214 特開2010−250051号公報JP 2010-250051 A

しかしながら、感光体膜の膜厚が減少した場合に生じる現像性の変化は、画像濃度の低濃度域から高濃度域の全体にかけて一様に等倍に変化するものではなく、低濃度域において特に現像性が著しく向上してしまうものである。   However, the change in developability that occurs when the film thickness of the photosensitive film is reduced does not change uniformly at the same magnification from the low density area to the entire high density area of the image density, particularly in the low density area. The developability is remarkably improved.

これに対し、上記特許文献1および2に開示された技術は、いずれも画像濃度の低濃度域から高濃度域の全体にかけて同等に現像性を低下させるものであるため、当該技術を採用した場合にも、特に低濃度域の現像性を低下させるには不十分となってしまう。そのため、高濃度域での画像品位は改善できても、低濃度域での画像品位は十分に改善できない。   On the other hand, since the techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 both reduce the developability equally from the low density area to the high density area of the image density, the technique is adopted. In particular, this is insufficient to lower the developability in the low density region. Therefore, even if the image quality in the high density region can be improved, the image quality in the low density region cannot be sufficiently improved.

したがって、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、製品寿命の初期から末期までにわたり、画像濃度の低濃度域から高濃度域までの全域にかけて安定した画像品位を維持することができる画像形成装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and can maintain stable image quality over the entire range from the low density area to the high density area of the image density from the beginning to the end of the product life. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that can be used.

本発明に基づく画像形成装置は、表面が感光体膜によって規定され、静電潜像が担持可能な感光体と、上記感光体にトナーを供給する現像ユニットと、上記現像ユニットに現像交流バイアスを印加するバイアス印加部と、上記感光体膜の膜厚情報を検知する膜厚検知部と、上記バイアス印加部の動作を制御する制御部とを備えている。上記制御部は、上記膜厚情報に基づいて上記感光体膜の膜厚が予め定めた値よりも小さいと判断した場合に、上記現像交流バイアスの現像電位側のデューティ比が大きくなるとともに上記現像交流バイアスの回収電位側のデューティ比が小さくなるように、上記バイアス印加部の動作を制御する。   An image forming apparatus according to the present invention includes a photosensitive member having a surface defined by a photosensitive film and capable of carrying an electrostatic latent image, a developing unit that supplies toner to the photosensitive member, and a developing AC bias applied to the developing unit. A bias applying unit to be applied, a film thickness detecting unit for detecting film thickness information of the photosensitive film, and a control unit for controlling the operation of the bias applying unit are provided. When the control unit determines that the film thickness of the photosensitive film is smaller than a predetermined value based on the film thickness information, the duty ratio on the development potential side of the development AC bias is increased and the development is performed. The operation of the bias applying unit is controlled so that the duty ratio on the recovery potential side of the AC bias becomes small.

上記本発明に基づく画像形成装置にあっては、上記制御部が、上記膜厚情報に基づいて上記感光体膜の膜厚が予め定めた値よりも小さいと判断した場合に、さらに、上記現像交流バイアスの面積中心電圧が維持されつつ、上記現像電位と上記面積中心電圧との差が小さくなるとともに上記回収電位と上記面積中心電圧との差が大きくなるように、上記バイアス印加部の動作を制御してもよい。   In the image forming apparatus according to the present invention, when the control unit determines that the film thickness of the photosensitive film is smaller than a predetermined value based on the film thickness information, the development is further performed. The operation of the bias applying unit is performed so that the difference between the development potential and the area center voltage is reduced and the difference between the recovery potential and the area center voltage is increased while the area center voltage of the AC bias is maintained. You may control.

上記本発明に基づく画像形成装置にあっては、上記制御部が、上記膜厚情報に基づいて上記感光体膜の膜厚が予め定めた値よりも小さいと判断した場合に、さらに、上記現像交流バイアスの上記現像電位と上記回収電位との差であるピーク間電圧が小さくなるように、上記バイアス印加部の動作を制御してもよい。   In the image forming apparatus according to the present invention, when the control unit determines that the film thickness of the photosensitive film is smaller than a predetermined value based on the film thickness information, the development is further performed. The operation of the bias application unit may be controlled so that the peak-to-peak voltage, which is the difference between the development potential of the AC bias and the recovery potential, becomes small.

上記本発明に基づく画像形成装置は、さらに、上記感光体を駆動する感光体駆動機構と、上記現像ユニットを駆動する現像ユニット駆動機構とを備えていてもよく、その場合には、上記制御部が、上記感光体駆動機構の動作および上記現像ユニット駆動機構の動作をさらに制御してもよい。その場合、上記制御部は、上記膜厚情報に基づいて上記感光体膜の膜厚が予め定めた値よりも小さいと判断した場合に、さらに、上記感光体の上記表面の移動速度と上記現像ユニットの表面の移動速度との速度比が小さくなるように、上記感光体駆動機構の動作および上記現像ユニット駆動機構の動作を制御してもよい。   The image forming apparatus according to the present invention may further include a photosensitive member driving mechanism that drives the photosensitive member and a developing unit driving mechanism that drives the developing unit. However, the operation of the photosensitive member driving mechanism and the operation of the developing unit driving mechanism may be further controlled. In this case, when the control unit determines that the film thickness of the photoconductor film is smaller than a predetermined value based on the film thickness information, the controller further moves the surface speed of the photoconductor and the development. The operation of the photosensitive member driving mechanism and the operation of the developing unit driving mechanism may be controlled so that the speed ratio with the moving speed of the surface of the unit becomes small.

上記本発明に基づく画像形成装置は、さらに、上記現像ユニットに上記トナーを供給するトナー供給部を備えていてもよく、その場合には、上記制御部が、上記トナー供給部の動作をさらに制御してもよい。その場合、上記制御部が、上記膜厚情報に基づいて上記感光体膜の膜厚が予め定めた値よりも小さいと判断した場合に、さらに、上記現像ユニットに供給される上記トナーの濃度が低くなるように、上記トナー供給部の動作を制御してもよい。   The image forming apparatus according to the present invention may further include a toner supply unit that supplies the toner to the developing unit. In this case, the control unit further controls the operation of the toner supply unit. May be. In this case, when the control unit determines that the film thickness of the photosensitive film is smaller than a predetermined value based on the film thickness information, the density of the toner supplied to the developing unit is further increased. You may control the operation | movement of the said toner supply part so that it may become low.

上記本発明に基づく画像形成装置にあっては、上記膜厚検知部が、上記感光体の上記表面の走行距離を検出する走行距離検出部にて構成されていてもよい。   In the image forming apparatus according to the present invention, the film thickness detection unit may be constituted by a travel distance detection unit that detects a travel distance of the surface of the photoreceptor.

本発明によれば、製品寿命の初期から末期までにわたり、画像濃度の低濃度域から高濃度域までの全域にかけて安定した画像品位を維持することができる画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of maintaining stable image quality over the entire region from the low density region to the high density region of the image density from the beginning to the end of the product life.

本発明の実施の形態における画像形成装置の概略図である。1 is a schematic diagram of an image forming apparatus in an embodiment of the present invention. 図1に示す作像ユニットの要部拡大模式図である。It is a principal part expansion schematic diagram of the image formation unit shown in FIG. 現像交流バイアスの直流成分電圧Vdcと感光体電位Vdとの差分であるΔVと、画像濃度IDとの関係を模式的に表わしたグラフである。6 is a graph schematically showing the relationship between ΔV, which is the difference between the DC component voltage Vdc of the development AC bias and the photoreceptor potential Vd, and the image density ID. 本発明の実施の形態における画像形成装置の制御部の制御の流れを示すフロー図である。FIG. 5 is a flowchart showing a control flow of a control unit of the image forming apparatus in the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態における画像形成装置において、現像ローラに印加される現像交流バイアスの波形を示した図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a waveform of a developing AC bias applied to a developing roller in the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention. 第1検証試験の試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the test result of a 1st verification test. 第2検証試験の試験条件を示す表である。It is a table | surface which shows the test conditions of a 2nd verification test. 第2検証試験の試験結果を示す表である。It is a table | surface which shows the test result of a 2nd verification test.

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or common parts are denoted by the same reference numerals in the drawings, and description thereof will not be repeated.

図1は、本発明の実施の形態における画像形成装置の概略図である。まず、この図1を参照して、本実施の形態における画像形成装置1の概略的な構成について説明する。なお、本実施の形態において例示する画像形成装置1は、電子写真方式を採用したいわゆるタンデム型のカラー複写機である。   FIG. 1 is a schematic diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. First, a schematic configuration of the image forming apparatus 1 in the present embodiment will be described with reference to FIG. The image forming apparatus 1 illustrated in the present embodiment is a so-called tandem type color copying machine that employs an electrophotographic system.

図1に示すように、画像形成装置1は、装置本体2と、給紙ユニット5とを主として備えている。装置本体2は、用紙に画像を形成するための部位である画像形成部3と、画像形成部3に用紙を供給するための部位である給紙部4とを含んでいる。給紙ユニット5は、画像形成部3に供給するための用紙を収納するものであり、給紙部4に着脱自在に設けられている。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 mainly includes an apparatus main body 2 and a paper feeding unit 5. The apparatus main body 2 includes an image forming unit 3 that is a part for forming an image on a sheet, and a paper feeding unit 4 that is a part for supplying the sheet to the image forming unit 3. The paper supply unit 5 stores paper to be supplied to the image forming unit 3 and is detachably provided in the paper supply unit 4.

画像形成装置1の内部には、上述した画像形成部3および給紙部4に跨って各種のローラが設置されており、これにより用紙が所定の方向に沿って搬送されることになる。また、給紙部4には、画像形成部3に用紙を供給するための手差しトレイ6が別途設けられていてもよく、加えて、装置本体2の所定位置には、いわゆる用紙ジャムの解消等のメンテナンスのための開閉扉7が設置されていてもよい。   Various rollers are installed inside the image forming apparatus 1 so as to straddle the image forming unit 3 and the paper feeding unit 4 described above, whereby the sheet is conveyed along a predetermined direction. Further, the paper feed unit 4 may be separately provided with a manual feed tray 6 for supplying paper to the image forming unit 3. In addition, a so-called paper jam is eliminated at a predetermined position of the apparatus main body 2. An open / close door 7 for maintenance may be installed.

画像形成部3は、作像ユニット10Y,10M,10C,10Kと、これら作像ユニット10Y,10M,10C,10Kに懸架された中間転写ベルト11と、作像ユニット10Y,10M,10C,10Kに隣接して配置された露光装置12と、中間転写ベルト11の走路上に設けられた転写部13とを主として備えている。   The image forming unit 3 includes image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K, an intermediate transfer belt 11 suspended on the image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K, and image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K. The exposure apparatus 12 and the transfer unit 13 provided on the running path of the intermediate transfer belt 11 are mainly provided.

作像ユニット10Y,10M,10C,10Kは、露光装置からの露光L(図2参照)を受けてイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)の各色のトナー像あるいはブラック(K)のみからなるトナー像を形成し、これを中間転写ベルト11に転写する(いわゆる一次転写)。これにより、中間転写ベルト11には、カラートナー像あるいはモノクロトナー像が形成されることになる。   The image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K receive the exposure L (see FIG. 2) from the exposure apparatus, and toner images of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). Alternatively, a toner image composed only of black (K) is formed and transferred to the intermediate transfer belt 11 (so-called primary transfer). As a result, a color toner image or a monochrome toner image is formed on the intermediate transfer belt 11.

中間転写ベルト11は、その表面に形成されたカラートナー像あるいはモノクロトナー像を転写部13へと移送し、給紙部4から転写部13へと搬送されてきた用紙とともに転写部13において一対の転写ローラによって圧接される。これにより、中間転写ベルト11の表面に形成されたカラートナー像あるいはモノクロトナー像が用紙へと転写される(いわゆる二次転写)。当該カラートナー像あるいはモノクロトナー像が転写された用紙は、その後、定着装置によって加圧および加熱され、これにより用紙上に画像が形成される。   The intermediate transfer belt 11 transports a color toner image or a monochrome toner image formed on the surface thereof to the transfer unit 13, and a pair of sheets in the transfer unit 13 together with the paper conveyed from the paper supply unit 4 to the transfer unit 13. It is pressed by the transfer roller. As a result, a color toner image or a monochrome toner image formed on the surface of the intermediate transfer belt 11 is transferred onto a sheet (so-called secondary transfer). The paper on which the color toner image or monochrome toner image is transferred is then pressed and heated by a fixing device, thereby forming an image on the paper.

図2は、図1に示す作像ユニットの要部拡大模式図である。次に、この図2を参照して、作像ユニット10およびこれを制御する制御ブロックの構成について詳説する。なお、作像ユニット10Y,10M,10C,10Kは、基本的に同様の構成を有しているため、以下においては、これらを特に区別することなく作像ユニット10として、その説明を行なう。   FIG. 2 is an enlarged schematic view of the main part of the image forming unit shown in FIG. Next, the configuration of the image forming unit 10 and the control block that controls the image forming unit 10 will be described in detail with reference to FIG. Since the image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K have basically the same configuration, the following description will be made as the image forming unit 10 without particularly distinguishing them.

図2に示すように、作像ユニット10は、感光体21と、感光体21の周囲に沿って順に配置された帯電装置22、現像ユニットとしての現像ローラ23、一次転写ローラ25およびクリーニング装置26を有している。また、画像形成装置1は、作像ユニット10の動作の制御に関連する制御ブロックとして、制御部30、感光体駆動機構31、現像ユニット駆動機構としての現像ローラ駆動機構32、バイアス印加部33および膜厚検知部34を備えており、さらに現像ローラ23へトナーを供給するトナー供給部24を備えている。   As shown in FIG. 2, the image forming unit 10 includes a photosensitive member 21, a charging device 22 arranged in order along the periphery of the photosensitive member 21, a developing roller 23 as a developing unit, a primary transfer roller 25, and a cleaning device 26. have. The image forming apparatus 1 includes a control unit 30, a photosensitive member driving mechanism 31, a developing roller driving mechanism 32 as a developing unit driving mechanism, a bias applying unit 33, and a control block related to control of the operation of the image forming unit 10. A film thickness detection unit 34 is provided, and a toner supply unit 24 that supplies toner to the developing roller 23 is further provided.

感光体21は、回転中心となる支軸21aと、支軸21aによって保持されたドラム21bと、ドラム21bの外周面を覆うように形成された感光体膜21cとによって構成されている。これにより、感光体21の表面(外周面)は、感光体膜21cによって規定されている。ドラム21bは、たとえばアルミニウム製であり、感光体膜21cは、負帯電型または正帯電型の有機感光体材料からなる膜である。感光体21は、感光体駆動機構31によって図中矢印B方向に回転駆動される。なお、本実施の形態においては、感光体膜21cとして、負帯電型の有機感光体材料からなる膜を用いている。   The photoconductor 21 includes a support shaft 21a serving as a rotation center, a drum 21b held by the support shaft 21a, and a photoconductor film 21c formed so as to cover the outer peripheral surface of the drum 21b. Thereby, the surface (outer peripheral surface) of the photoconductor 21 is defined by the photoconductor film 21c. The drum 21b is made of, for example, aluminum, and the photoreceptor film 21c is a film made of a negatively charged or positively charged organic photoreceptor material. The photoconductor 21 is rotationally driven in the direction of arrow B in the figure by the photoconductor drive mechanism 31. In the present embodiment, a film made of a negatively charged organic photoreceptor material is used as the photoreceptor film 21c.

帯電装置22は、ローラ式の帯電装置にて構成され、感光体21の表面に形成された感光体膜21cを所定の電位に帯電されるものである。帯電装置22は、芯金と、当該芯金と一体形成された導電性の筒状部と、当該筒状部の表面(外周面)上に形成された弾性を有する高導電体層とからなる帯電ローラからなり、当該帯電ローラは、感光体21に接触配置されることで図中矢印C方向に従動回転する。帯電ローラには、芯金を介して帯電バイアスが印加され、これにより感光体膜21cを接触帯電させる。なお、ここでは、ローラ式の帯電装置を例示しているが、これに代えてワイヤ放電式の帯電装置、ブラシ式の帯電装置等、各種のものを使用することができる。   The charging device 22 is configured by a roller-type charging device, and charges the photoreceptor film 21c formed on the surface of the photoreceptor 21 to a predetermined potential. The charging device 22 includes a cored bar, a conductive cylindrical part integrally formed with the cored bar, and a highly conductive layer having elasticity formed on the surface (outer peripheral surface) of the cylindrical part. The charging roller includes a charging roller. The charging roller is arranged in contact with the photosensitive member 21 and is driven to rotate in the direction of arrow C in the figure. A charging bias is applied to the charging roller via a cored bar, whereby the photosensitive film 21c is contact-charged. Although a roller type charging device is illustrated here, various devices such as a wire discharge type charging device and a brush type charging device can be used instead.

現像ローラ23は、トナー供給部24に隣接して設けられており、トナー供給部24から供給されたトナーをその表面に保持している。現像ローラ23は、現像ローラ駆動機構32によって図中矢印D方向に駆動される。   The developing roller 23 is provided adjacent to the toner supply unit 24 and holds the toner supplied from the toner supply unit 24 on the surface thereof. The developing roller 23 is driven in the direction of arrow D in the figure by the developing roller driving mechanism 32.

トナー供給部24は、上述した現像ローラ23にトナーを供給するものであり、たとえば非磁性トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を収容している。トナー供給部24は、現像剤を撹拌するための撹拌ローラ等を有しており、現像ローラ23へ供給するトナーの濃度を調整することができる。トナー供給部24は、その動作が制御部30によって制御される。   The toner supply unit 24 supplies toner to the developing roller 23 described above, and contains a two-component developer composed of, for example, a nonmagnetic toner and a magnetic carrier. The toner supply unit 24 includes an agitation roller for agitating the developer, and can adjust the concentration of toner supplied to the development roller 23. The operation of the toner supply unit 24 is controlled by the control unit 30.

また、現像ローラ23には、バイアス印加部33によって現像交流バイアスが印加されている。現像ローラ23に現像交流バイアスが印加されることにより、現像ローラ23の表面に保持されたトナーが、感光体21の表面に供給されることになり、これにより、担持した静電潜像に応じたトナー像が、感光体21の表面に形成されることになる。   A developing AC bias is applied to the developing roller 23 by a bias applying unit 33. By applying a developing AC bias to the developing roller 23, the toner held on the surface of the developing roller 23 is supplied to the surface of the photosensitive member 21, and accordingly, according to the carried electrostatic latent image. A toner image is formed on the surface of the photoreceptor 21.

一次転写ローラ25は、感光体21との間において中間転写ベルト11を挟持するように配置されており、中間転写ベルト11が図中矢印A方向に向けて走行するのに合わせて図中矢印E方向に沿って回転する。一次転写ローラ25には、トナーとは逆極性の一次転写バイアスが印加されており、これにより感光体21の表面に形成されたトナー像が中間転写ベルト11へと転写される。   The primary transfer roller 25 is disposed so as to sandwich the intermediate transfer belt 11 with the photosensitive member 21, and the arrow E in the drawing corresponds to the movement of the intermediate transfer belt 11 in the direction of arrow A in the drawing. Rotate along direction. A primary transfer bias having a polarity opposite to that of the toner is applied to the primary transfer roller 25, whereby the toner image formed on the surface of the photoreceptor 21 is transferred to the intermediate transfer belt 11.

クリーニング装置26は、クリーナーブレード26aを有しており、当該クリーナーブレード26aが感光体21の表面(すなわち、感光体膜21cの表面)に当接配置されている。これにより、トナー像が転写された後の感光体21表面の残留物がクリーナーブレード26aによって除去され、クリーニング装置26によって回収されることになる。   The cleaning device 26 has a cleaner blade 26a, and the cleaner blade 26a is disposed in contact with the surface of the photoreceptor 21 (that is, the surface of the photoreceptor film 21c). As a result, the residue on the surface of the photoconductor 21 after the toner image is transferred is removed by the cleaner blade 26 a and collected by the cleaning device 26.

感光体駆動機構31は、たとえばモータ等の駆動源と、当該駆動源からの動力を感光体21に伝達するギヤ等の動力伝達部材とからなり、制御部30によってその動作が制御される。これにより、感光体駆動機構31は、感光体21を回転駆動する。   The photosensitive member driving mechanism 31 includes, for example, a driving source such as a motor and a power transmission member such as a gear that transmits power from the driving source to the photosensitive member 21, and its operation is controlled by the control unit 30. As a result, the photosensitive member driving mechanism 31 rotationally drives the photosensitive member 21.

現像ローラ駆動機構32は、たとえばモータ等の駆動源と、当該駆動源からの動力を現像ローラ23に伝達するギヤ等の動力伝達部材とからなり、制御部30によってその動作が制御される。これにより、現像ローラ駆動機構32は、現像ローラ23を回転駆動する。   The developing roller driving mechanism 32 includes, for example, a driving source such as a motor and a power transmission member such as a gear that transmits power from the driving source to the developing roller 23, and its operation is controlled by the control unit 30. As a result, the developing roller driving mechanism 32 rotationally drives the developing roller 23.

バイアス印加部33は、制御部30によってその動作が制御され、図示しない電源からの電力の供給を受けて現像交流バイアスを現像ローラ23に印加する。現像交流バイアスは、交流バイアスに直流成分が重畳されたバイアスであり、制御部30によってその調整が行われる。   The operation of the bias applying unit 33 is controlled by the control unit 30, and the developing AC bias is applied to the developing roller 23 by receiving power from a power source (not shown). The development AC bias is a bias in which a DC component is superimposed on the AC bias, and is adjusted by the control unit 30.

膜厚検知部34は、感光体膜21cの膜厚情報を検知するものであり、感光体膜21cの膜厚を間接的にまたは直接的に検知する。間接的に膜厚情報を検知する手法としては、感光体21の表面の走行距離を検出する走行距離検出部にて膜厚検知部34を構成することができ、直接的に膜厚情報を検知する手法としては、感光体21の径方向における表面の変位を検出する検出センサ等にて膜厚検知部34を構成することができる。なお、膜厚検知部34は、感光体膜21cの膜厚情報を制御部30に対して出力する。   The film thickness detector 34 detects the film thickness information of the photoreceptor film 21c, and indirectly or directly detects the film thickness of the photoreceptor film 21c. As a method of indirectly detecting the film thickness information, the film thickness detection unit 34 can be configured by a travel distance detection unit that detects the travel distance of the surface of the photoconductor 21, and the film thickness information is directly detected. As a technique to do this, the film thickness detector 34 can be configured by a detection sensor or the like that detects the displacement of the surface of the photoreceptor 21 in the radial direction. The film thickness detector 34 outputs the film thickness information of the photoreceptor film 21 c to the controller 30.

制御部30は、主として、上述した感光体駆動機構31、現像ローラ駆動機構32、バイアス印加部33およびトナー供給部24の動作を制御することで作像ユニット10の動作を制御するものであり、特に、上述した膜厚検知部34から入力された感光体膜21cの膜厚情報に基づき、バイアス印加部33の動作を制御することで、現像性の調整を行なう。   The control unit 30 mainly controls the operation of the image forming unit 10 by controlling the operations of the photosensitive member driving mechanism 31, the developing roller driving mechanism 32, the bias applying unit 33, and the toner supplying unit 24 described above. In particular, the developability is adjusted by controlling the operation of the bias application unit 33 based on the film thickness information of the photosensitive film 21c input from the film thickness detection unit 34 described above.

図3は、現像交流バイアスの直流成分電圧Vdcと感光体電位Vdとの差分であるΔVと、画像濃度IDとの関係を模式的に表わしたグラフである。次に、この図3を参照して、現像交流バイアスの直流成分電圧Vdcと感光体電位Vdとの差分であるΔVと、画像濃度IDとの関係が、画像形成装置の繰り返しの使用を経てどのように変化するかについて説明する。   FIG. 3 is a graph schematically showing the relationship between ΔV, which is the difference between the DC component voltage Vdc of the development AC bias and the photoreceptor potential Vd, and the image density ID. Next, referring to FIG. 3, the relationship between ΔV, which is the difference between the DC component voltage Vdc of the developing AC bias and the photosensitive member potential Vd, and the image density ID is determined through repeated use of the image forming apparatus. How it changes will be described.

図3に示すように、製品寿命の初期においては、現像交流バイアスの直流成分電圧Vdcと感光体電位Vdとの差分であるΔVと画像濃度IDとの間に線形の関係が得られることとなるように、感光体の膜厚が設定される場合が一般的である。この場合、画像濃度IDの低濃度域から高濃度域にかけて所望の現像性が得られることになり、形成する画像の画像濃度の如何を問わず、安定した画像品位の画像が得られることになる。   As shown in FIG. 3, at the beginning of the product life, a linear relationship is obtained between ΔV, which is the difference between the DC component voltage Vdc of the development AC bias and the photoreceptor potential Vd, and the image density ID. As described above, the thickness of the photoconductor is generally set. In this case, desired developability can be obtained from the low density region to the high density region of the image density ID, and a stable image quality image can be obtained regardless of the image density of the image to be formed. .

これに対し、何ら対策を施さずに経時後(すなわち製品寿命の末期)においても製品寿命の初期と同じ条件にて画像形成を行なった場合には、感光体膜の膜厚が減少することに伴い、図3中において「経時後(改良前)」として記載するようなΔVと画像濃度IDとの関係に変化する。具体的には、経時後においては、低濃度域においてΔVと画像濃度IDとの関係が初期に比べて著しく立ち上がる(すなわち傾きが著しく増大する)ように変化し、高濃度域においてΔVと画像濃度IDとの関係が初期に比べて僅かに立ち上がる(すなわち傾きが僅かに増加する)ように変化する。   On the other hand, if no image is taken and image formation is performed under the same conditions as the beginning of the product life even after lapse of time (that is, at the end of the product life), the film thickness of the photoreceptor film is reduced. Accordingly, the relationship between ΔV and the image density ID as described as “after time (before improvement)” in FIG. 3 changes. Specifically, after a lapse of time, the relationship between ΔV and the image density ID in the low density region changes so as to rise remarkably (that is, the slope increases significantly) in the low density region, and ΔV and the image density in the high density region. The relationship with the ID changes so as to rise slightly (that is, the slope slightly increases) compared to the initial value.

このように、感光体膜の膜厚が減少した場合に生じる現像性の変化は、画像濃度の低濃度域から高濃度域の全体にかけて一様に等倍に変化するものではなく、低濃度域において特に現像性が著しく向上してしまうものであり、これを初期の状態により近い状態に戻すことが求められている。   Thus, the change in developability that occurs when the film thickness of the photosensitive film is reduced does not change uniformly at the same magnification from the low density area to the entire high density area of the image density. In particular, developability is remarkably improved, and there is a demand for returning this to a state closer to the initial state.

これを実現するために、本実施の形態における画像形成装置1においては、感光体膜の膜厚が減少した経時後において、画像形成条件を、現像交流バイアスの現像電位側のデューティ比を大きくするとともに現像交流バイアスの回収電位側のデューティ比を小さくするように、初期の条件から変更することとしている。以下、その詳細について説明する。   In order to realize this, in the image forming apparatus 1 in the present embodiment, the duty ratio on the development potential side of the development AC bias is increased after the time when the film thickness of the photosensitive film decreases. At the same time, the initial condition is changed so as to reduce the duty ratio on the recovery potential side of the development AC bias. The details will be described below.

図4は、本実施の形態における画像形成装置の制御部の制御の流れを示すフロー図である。図5(A)は、本実施の形態における画像形成装置において、感光体膜の膜厚の減少が進んでいない状態において現像ローラに印加される現像交流バイアスの波形を示した図であり、図5(B)は、感光体膜の膜厚の減少が進んだ状態において現像ローラに印加される現像交流バイアスの波形を示した図である。   FIG. 4 is a flowchart showing a control flow of the control unit of the image forming apparatus according to the present embodiment. FIG. 5A is a diagram illustrating a waveform of the developing AC bias applied to the developing roller in a state where the reduction in the thickness of the photosensitive film is not progressing in the image forming apparatus according to the present embodiment. FIG. 5B is a diagram showing a waveform of the developing AC bias applied to the developing roller in a state in which the reduction in the thickness of the photosensitive film has progressed.

本実施の形態における画像形成装置1においては、制御部30が、膜厚検知部34から入力された膜厚情報に基づき、感光体膜21cの膜厚が予め定めた所定値よりも小さいか否かを判断し、これに基づいてバイアス印加部33の動作を制御して現像ローラ23に印加する現像交流バイアスを変化させる。   In the image forming apparatus 1 according to the present embodiment, the control unit 30 determines whether the film thickness of the photosensitive film 21c is smaller than a predetermined value based on the film thickness information input from the film thickness detection unit 34. Based on this, the operation of the bias applying unit 33 is controlled to change the developing AC bias applied to the developing roller 23.

具体的には、図4に示すように、制御部30は、ステップS1においてユーザーからの画像形成指示を受付けた後に、ステップS2において感光体膜21cの膜厚情報を膜厚検知部34から取得し、ステップS3において当該膜厚情報に基づいて感光体膜21cの膜厚が所定値よりも小さいか否かを判断する。   Specifically, as shown in FIG. 4, after receiving an image formation instruction from the user in step S <b> 1, the control unit 30 acquires the film thickness information of the photosensitive film 21 c from the film thickness detection unit 34 in step S <b> 2. In step S3, it is determined whether the film thickness of the photosensitive film 21c is smaller than a predetermined value based on the film thickness information.

感光体膜21cの膜厚が所定値よりも大きいと判断した場合(ステップS3においてNOの場合)には、制御部30は、ステップS4Aへと移行し、初期設定のデューティ比を維持しつつ、ステップS5において画像の形成を行なう。   When it is determined that the film thickness of the photoconductor film 21c is larger than the predetermined value (NO in step S3), the control unit 30 proceeds to step S4A and maintains the initially set duty ratio. In step S5, an image is formed.

その際に現像ローラ23に印加される現像交流バイアスは、たとえば図5(A)に示す如くのものであり、予め定めたデューティ比に基づいて現像電位と回収電位との間で現像交流バイアスが周期的に変化する矩形波状のものとされる。   The developing AC bias applied to the developing roller 23 at this time is, for example, as shown in FIG. 5A, and the developing AC bias is between the developing potential and the recovery potential based on a predetermined duty ratio. It is a rectangular wave shape that changes periodically.

ここで、本実施の形態における画像形成装置1にあっては、感光体膜21cとして負帯電型の有機感光体材料からなる膜を用いているため、現像電位は、現像交流バイアスの直流成分電圧Vdcよりも負側のピーク値であるVmin1となり、回収電位は、現像交流バイアスの直流成分電圧Vdcよりも正側のピーク値であるVmax1となる。なお、上述したデューティ比に基づいた1周期当たりの現像電位側の電圧印加時間はdm1であり、回収電位側の電圧印加時間はdp1である。   Here, in the image forming apparatus 1 according to the present embodiment, since a film made of a negatively charged organic photosensitive material is used as the photosensitive film 21c, the developing potential is a DC component voltage of a developing AC bias. Vmin1 is a negative peak value from Vdc, and the recovery potential is Vmax1 which is a positive peak value from the DC component voltage Vdc of the development AC bias. The voltage application time on the development potential side per cycle based on the above-described duty ratio is dm1, and the voltage application time on the recovery potential side is dp1.

一方、感光体膜21cの膜厚が所定値よりも小さいと判断した場合(ステップS3においてYESの場合)には、制御部30は、ステップS4Bへと移行し、初期設定よりも現像電位側のデューティ比を大きく設定して、ステップS5において画像の形成を行なう。   On the other hand, when it is determined that the film thickness of the photoreceptor film 21c is smaller than the predetermined value (YES in step S3), the control unit 30 proceeds to step S4B and is on the development potential side from the initial setting. The duty ratio is set large and an image is formed in step S5.

その際に現像ローラ23に印加される現像交流バイアスは、たとえば図5(B)に示す如くのものである。すなわち、1周期当たりの現像電位側の電圧印加時間は、上述したdm1よりも長いdm2とし、1周期当たりの回収電位側の電圧印加時間は、上述したdp1よりも短いdp2とする。   The developing AC bias applied to the developing roller 23 at that time is, for example, as shown in FIG. That is, the voltage application time on the development potential side per cycle is dm2 longer than dm1 described above, and the voltage application time on the recovery potential side per cycle is dp2 shorter than dp1 described above.

ここで、より好ましくは、現像交流バイアスの直流成分電圧Vdcは、初期設定と同じ値を維持しつつ、現像電位については、これを初期設定の現像電位Vmin1よりも上げたVmin2とし、回収電位については、これを初期設定の現像電位Vmax1よりも下げたVmax2とする。このとき、初期設定と変更後の設定との間で現像交流バイアスの面積中心電圧が維持されることとなるように(すなわち、図5(A)中に示す面積Sm1および面積Sp1の和と、図5(B)中に示す面積Sm2および面積Sp2の和が同じになるように)すれば、なお好ましい。   More preferably, the DC component voltage Vdc of the development AC bias is maintained at the same value as the initial setting, and the development potential is set to Vmin2 higher than the initial development potential Vmin1, and the recovery potential is determined. Is set to Vmax2 lower than the initial development potential Vmax1. At this time, the area center voltage of the developing AC bias is maintained between the initial setting and the changed setting (that is, the sum of the areas Sm1 and Sp1 shown in FIG. 5A), It is more preferable that the area Sm2 and the area Sp2 shown in FIG.

このように、感光体膜21cの膜厚の減少が進んだ状態において、感光体膜21cの膜厚の減少が進んでいない状態に比べて、画像形成の際の現像交流バイアスの現像電位側のデューティ比を大きくしかつ回収電位側のデューティ比を小さくすることにより、図3中において「経時後(改良後)」として記載するようなΔVと画像濃度IDとの関係を得ることができる。   As described above, in the state in which the film thickness of the photoconductor film 21c has progressed, the development AC bias on the development potential side of the developing AC bias at the time of image formation is smaller than in the state in which the film thickness of the photoconductor film 21c has not progressed. By increasing the duty ratio and decreasing the duty ratio on the recovery potential side, it is possible to obtain the relationship between ΔV and the image density ID as described as “after time (after improvement)” in FIG.

具体的には、図3を参照して、本実施の形態における画像形成装置1においては、経時後において上述したようなデューティ比の変更を加えることにより、低濃度域と高濃度域との間でΔVと画像濃度IDとの関係がより線形に近い関係が得られるように(すなわち、初期の状態により近い状態)に戻すことが可能になる。   Specifically, referring to FIG. 3, in image forming apparatus 1 according to the present embodiment, the duty ratio is changed after the passage of time to change between the low density region and the high density region. Thus, the relationship between ΔV and the image density ID can be returned to a more linear relationship (that is, a state closer to the initial state).

したがって、本実施の形態における画像形成装置1とすることにより、製品寿命の初期から末期までにわたり、画像濃度の低濃度域から高濃度域までの全域にかけて安定した画像品位を維持することが可能になる。   Therefore, by using the image forming apparatus 1 according to the present embodiment, it is possible to maintain a stable image quality over the entire range from the low density region to the high density region of the image density from the beginning to the end of the product life. Become.

なお、上述した本実施の形態においては、感光体膜21cの膜厚が所定値よりも小さいと判断した場合に、制御部30が、現像交流バイアスの現像電位側のデューティ比を大きくしかつ回収電位側のデューティ比を小さくするように、バイアス印加部33を制御するように構成した場合を例示したが、これに加えて以下に示す如くの制御の少なくともいずれかを合わせて行なってもよい。   In the above-described embodiment, when it is determined that the film thickness of the photoreceptor film 21c is smaller than a predetermined value, the control unit 30 increases the duty ratio on the development potential side of the development AC bias and collects it. Although the case where the bias applying unit 33 is configured to be controlled so as to reduce the duty ratio on the potential side is exemplified, in addition to this, at least one of the following controls may be performed.

第1の追加制御は、感光体膜21cの膜厚が所定値よりも小さいと判断した場合に、制御部30が、さらに、現像交流バイアスの現像電位と回収電位との差であるピーク間電圧Vpp(図5参照)が小さくなるように、バイアス印加部33の動作を制御するものである。   In the first additional control, when it is determined that the film thickness of the photosensitive film 21c is smaller than a predetermined value, the control unit 30 further determines a peak-to-peak voltage that is a difference between the development potential of the development AC bias and the recovery potential. The operation of the bias applying unit 33 is controlled so that Vpp (see FIG. 5) becomes small.

第2の追加制御は、感光体膜21cの膜厚が所定値よりも小さいと判断した場合に、制御部30が、さらに、感光体21の表面の移動速度と現像ローラ23の表面の移動速度との速度比Θが小さくなるように、感光体駆動機構31の動作および現像ユニット駆動機構32の動作を制御するものである。   In the second additional control, when it is determined that the film thickness of the photoconductor film 21c is smaller than a predetermined value, the control unit 30 further moves the moving speed of the surface of the photoconductor 21 and the moving speed of the surface of the developing roller 23. The operation of the photosensitive member driving mechanism 31 and the operation of the developing unit driving mechanism 32 are controlled so that the speed ratio Θ is small.

第3の追加制御は、感光体膜21cの膜厚が所定値よりも小さいと判断した場合に、制御部30が、さらに、現像ローラ23に供給されるトナーの濃度が低くなるように、トナー供給部24の動作を制御するものである。   In the third additional control, when it is determined that the film thickness of the photoreceptor film 21c is smaller than a predetermined value, the control unit 30 further reduces the toner concentration supplied to the developing roller 23. The operation of the supply unit 24 is controlled.

これら第1ないし第3の追加制御は、いずれも現像性を低下させるものであるため、これら第1ないし第3の追加制御の少なくともいずれかを上述したデューティ比を変更する制御に合わせて同時に行なうことにより、さらに安定した画像品位を維持することが可能になる。   Since these first to third additional controls all reduce the developability, at least one of the first to third additional controls is simultaneously performed in accordance with the control for changing the duty ratio described above. This makes it possible to maintain more stable image quality.

以下においては、本発明の効果を検証するために行なった第1検証試験および第2検証試験について説明する。図6は、第1検証試験の試験結果を示すグラフであり、図7および図8は、それぞれ第2検証試験の試験条件および試験結果を示す表である。   Below, the 1st verification test and 2nd verification test which were performed in order to verify the effect of this invention are demonstrated. FIG. 6 is a graph showing test results of the first verification test, and FIGS. 7 and 8 are tables showing test conditions and test results of the second verification test, respectively.

第1検証試験は、感光体膜の膜厚が異なる感光体を準備し、これを用いて現像交流バイアスのデューティ比を変更した場合において、上述した現像交流バイアスの直流成分電圧Vdcと感光体電位Vdとの差分であるΔVと画像濃度IDとの関係が実際にどのように変化するかを検証したものである。   In the first verification test, when a photoconductor having a different photoconductor film thickness is prepared and the duty ratio of the development AC bias is changed using the photoconductor, the DC component voltage Vdc of the development AC bias and the photoconductor potential described above are used. This is a verification of how the relationship between ΔV, which is the difference from Vd, and the image density ID actually changes.

ここで、第1検証試験においては、感光体膜の膜厚tが35[μm]である感光体と、感光体膜の膜厚が20[μm]である感光体の2種類を準備した。感光体膜の膜厚tが35[μm]である感光体については、現像交流バイアスの現像電位側のデューティ比drmが40[%]となる条件にて画像の形成を行ない、感光体膜の膜厚tが20[μm]である感光体については、現像交流バイアスの現像電位側のデューティ比drmがそれぞれ30[%]、40[%]、50[%]となる条件にて画像の形成を行なった。   Here, in the first verification test, two types of photoreceptors were prepared: a photoreceptor having a film thickness t of 35 [μm] and a photoreceptor having a film thickness of 20 [μm]. For a photoconductor having a film thickness t of 35 [μm], an image is formed under the condition that the duty ratio drm on the development potential side of the development AC bias is 40 [%]. For a photoconductor having a film thickness t of 20 [μm], an image is formed under conditions where the duty ratio drm on the development potential side of the development AC bias is 30 [%], 40 [%], and 50 [%], respectively. Was done.

その際、上述したΔVを様々に調整して複数の画像サンプルを採取し、そのそれぞれについて画像の反射濃度を測定することで画像濃度IDを測定した。   At that time, the above-mentioned ΔV was variously adjusted to collect a plurality of image samples, and the image density ID was measured by measuring the reflection density of the image for each of them.

なお、上述した条件以外の画像形成条件については、すべて同じに設定した。ここで、感光体膜としては、上述した実施の形態同様、負帯電型の有機感光体材料からなる膜を用い、現像交流バイアスの直流電圧成分Vdcは、400[V]とした。また、帯電装置としては、ローラ式のものを使用した。   Note that the image forming conditions other than those described above were all set to be the same. Here, as in the above-described embodiment, a film made of a negatively charged organic photoreceptor material was used as the photoreceptor film, and the DC voltage component Vdc of the development AC bias was set to 400 [V]. As the charging device, a roller type was used.

図6に示すように、感光体膜の膜厚tが35[μm]である感光体を用いてデューティ比drmが40[%]である画像形成条件にて画像の形成を行なった場合には、図示するように上述したΔVと画像濃度IDとが線形の関係を有し、画像濃度の低濃度域から高濃度域にかけて安定した画像品位が得られることが確認された。   As shown in FIG. 6, when an image is formed under image forming conditions with a duty ratio drm of 40 [%] using a photoconductor having a film thickness t of 35 [μm]. As shown in the figure, it was confirmed that ΔV and the image density ID described above have a linear relationship, and that stable image quality can be obtained from a low density area to a high density area of the image density.

また、感光体膜の膜厚tが20[μm]である感光体を用いてデューティ比drmが40[%]である画像形成条件にて画像の形成を行なった場合には、図示する如くのΔVと画像濃度IDとの関係が得られ、上記の結果と合わせて考慮すると、製品寿命の初期において良好であった画像品位が、製品寿命の末期(すなわち、感光体膜の膜厚tが減少した後)においても同一の画像形成条件にて画像の形成を行なった場合に、大幅に低下してしまうことが確認されたと言える。   Further, when an image is formed under an image forming condition with a duty ratio drm of 40 [%] using a photoreceptor having a film thickness t of 20 [μm], as shown in the figure. When the relationship between ΔV and the image density ID is obtained and taken into consideration in conjunction with the above results, the image quality that was good at the beginning of the product life is the end of the product life (that is, the film thickness t of the photoreceptor film is reduced). It can be said that even when the image is formed under the same image forming conditions, it is confirmed that the image quality drops significantly.

一方、感光体膜の膜厚tが20[μm]である感光体を用いてデューティ比drmが50[%]である画像形成条件にて画像の形成を行なった場合には、図示するようにΔVと画像濃度IDとの関係がより線形の関係に近い状態にあり、画像濃度の低濃度域から高濃度域にかけて安定した画像品位が得られることが確認された。これを上記の結果と合わせて考慮すると、製品寿命の末期(すなわち、感光体膜の膜厚tが減少した後)において、現像電位側のデューティ比を大きくすることにより、現像性を製品寿命の初期の状態に近づけることが可能になることが確認されたと言える。   On the other hand, when an image is formed under image forming conditions with a duty ratio drm of 50 [%] using a photoconductor with a film thickness t of 20 [μm], as shown in the figure. It was confirmed that the relationship between ΔV and the image density ID is closer to a linear relationship, and stable image quality can be obtained from the low density region to the high density region of the image density. Considering this together with the above results, at the end of the product life (that is, after the film thickness t of the photosensitive film is decreased), the duty ratio on the development potential side is increased to improve the developability of the product life. It can be said that it has been confirmed that it is possible to approach the initial state.

他方、感光体膜の膜厚tが20[μm]である感光体を用いてデューティ比drmが30[%]である画像形成条件にて画像の形成を行なった場合には、図示する如くのΔVと画像濃度IDとの関係が得られ、上記の結果と合わせて考慮すると、製品寿命の末期(すなわち、感光体膜の膜厚tが減少した後)において、現像電位側のデューティ比を小さくした場合には、画像品位がさらに低下してしまうことが確認されたと言える。   On the other hand, when an image is formed under image forming conditions with a duty ratio drm of 30 [%] using a photoconductor with a film thickness t of 20 [μm], as shown in the figure. When the relationship between ΔV and image density ID is obtained and taken into consideration in conjunction with the above results, the duty ratio on the developing potential side is reduced at the end of the product life (that is, after the film thickness t of the photosensitive film is reduced). In this case, it can be said that it has been confirmed that the image quality is further deteriorated.

第2検証試験は、画像形成条件を互いに異ならしめた検証例1ないし5に係る画像形成装置を実際に準備し、これらのそれぞれを長期間にわたって使用し、感光体の表面の走行距離が増加するに際して形成された画像のサンプルを段階的に抜き出してその画像品位を確認することにより、画像形成条件の相違による画像品位の違いを検証したものである。   In the second verification test, the image forming apparatuses according to verification examples 1 to 5 having different image forming conditions are actually prepared, each of which is used for a long period of time, and the traveling distance of the surface of the photoreceptor increases. At this time, a sample of the formed image is extracted step by step and the image quality is confirmed to verify the difference in image quality due to the difference in image forming conditions.

図7に示すように、検証例1に係る画像形成装置は、感光体の表面の走行距離Dの如何を問わず、初期設定の画像形成条件(現像交流バイアスの現像電位側のデューティ比drm:40[%]、現像交流バイアスのピーク間電圧Vpp:1400[V]、現像ローラの表面の移動速度と感光体の表面の移動速度との速度比Θ:1.85[−]、トナー濃度Ct:6.5[%])を維持して画像の形成を行なったものである。   As shown in FIG. 7, the image forming apparatus according to the first verification example has an initial image forming condition (duty ratio drm on the developing potential side of the developing AC bias) regardless of the travel distance D on the surface of the photosensitive member. 40 [%], development AC bias peak-to-peak voltage Vpp: 1400 [V], speed ratio Θ: 1.85 [−] between the moving speed of the surface of the developing roller and the moving speed of the photosensitive member, toner density Ct : 6.5 [%]), and the image was formed.

検証例2に係る画像形成装置は、感光体の走行距離Dが30[km]を超えた時点で、初期設定の画像形成条件のうち、現像電位側のデューティ比drmを50[%]に変更して画像の形成を行なったものである。   The image forming apparatus according to the verification example 2 changes the duty ratio drm on the developing potential side to 50 [%] among the initial image forming conditions when the travel distance D of the photoreceptor exceeds 30 [km]. Thus, an image is formed.

検証例3に係る画像形成装置は、感光体の走行距離Dが30[km]を超えた時点で、初期設定の画像形成条件のうち、現像電位側のデューティ比drmを50[%]に変更するとともに、ピーク間電圧Vppを1200[V]に変更して画像の形成を行なったものである。   In the image forming apparatus according to the verification example 3, when the travel distance D of the photosensitive member exceeds 30 [km], the duty ratio drm on the development potential side is changed to 50 [%] among the initial image forming conditions. In addition, the peak-to-peak voltage Vpp is changed to 1200 [V] to form an image.

検証例4に係る画像形成装置は、感光体の走行距離Dが30[km]を超えた時点で、初期設定の画像形成条件のうち、現像電位側のデューティ比drmを50[%]に変更するとともに、現像ローラと感光体との速度比Θを1.5[−]に変更して画像の形成を行なったものである。   The image forming apparatus according to the verification example 4 changes the duty ratio drm on the developing potential side to 50 [%] among the default image forming conditions when the travel distance D of the photoreceptor exceeds 30 [km]. In addition, the image is formed by changing the speed ratio Θ between the developing roller and the photosensitive member to 1.5 [−].

検証例5に係る画像形成装置は、感光体の走行距離Dが30[km]を超えた時点で、初期設定の画像形成条件のうち、現像電位側のデューティ比drmを50[%]に変更するとともに、トナー濃度Ctを5[%]に変更して画像の形成を行なったものである。   In the image forming apparatus according to the verification example 5, the duty ratio drm on the developing potential side is changed to 50 [%] among the initial image forming conditions when the travel distance D of the photoreceptor exceeds 30 [km]. In addition, the toner density Ct was changed to 5 [%] to form an image.

段階的に画像のサンプルを抜き出すタイミングは、感光体の走行距離Dが0[km]から60[km]までの範囲の10[km]毎とした。また、画像のサンプルとしては、1ドット網点画像(画像1)と、露光電位を基準値の25[%]とした画像(画像2)の2種類とし、それぞれ画像濃度の均一性を目視にて確認した。ここで、評価に際しては、画像濃度の均一性が十分に確保されている場合を「良」とし、画像濃度の均一性が十分ではないものの許容できる程度に確保されている場合を「可」とし、画像濃度の均一性が許容できる程度に確保できていない場合を「不可」とした。   The timing at which the sample of the image is extracted stepwise is every 10 [km] where the travel distance D of the photoreceptor is in the range from 0 [km] to 60 [km]. In addition, as image samples, there are two types of images: a 1-dot halftone image (image 1) and an image (image 2) with an exposure potential of 25% of the reference value. Confirmed. Here, in the evaluation, the case where the uniformity of the image density is sufficiently secured is defined as “good”, and the case where the uniformity of the image density is ensured to an acceptable level although it is insufficient is defined as “possible”. The case where the uniformity of the image density was not ensured to an acceptable level was determined as “impossible”.

なお、上述した条件以外の画像形成条件については、すべて同じに設定した。ここで、感光体膜としては、上述した実施の形態同様、負帯電型の有機感光体材料からなる膜を用い、現像交流バイアスの直流電圧成分Vdcは、400[V]とした。また、帯電装置としては、ローラ式のものを使用した。   Note that the image forming conditions other than those described above were all set to be the same. Here, as in the above-described embodiment, a film made of a negatively charged organic photoreceptor material was used as the photoreceptor film, and the DC voltage component Vdc of the development AC bias was set to 400 [V]. As the charging device, a roller type was used.

図8に示すように、検証例1ないし5に係る画像形成装置のいずれにおいても、感光体の走行距離Dが0[km]から30[km]の範囲においては、画像1および画像2ともに「良」との結果が得られ、良好に画像濃度の均一性が確保できていることが確認された。   As shown in FIG. 8, in any of the image forming apparatuses according to the first to fifth verification examples, both the image 1 and the image 2 are “when the travel distance D of the photoconductor is in the range of 0 [km] to 30 [km]. The result “good” was obtained, and it was confirmed that the uniformity of the image density could be secured satisfactorily.

しかしながら、検証例1に係る画像形成装置においては、感光体の走行距離Dが40[km]および50[km]に達した時点において画像1および画像2ともに「可」との評価に低下し、さらには60[km]に達した時点おいて画像1および画像2ともに「不可」との評価にまで低下した。   However, in the image forming apparatus according to the verification example 1, when the travel distance D of the photosensitive member reaches 40 [km] and 50 [km], both the image 1 and the image 2 are evaluated as “good”. Furthermore, when reaching 60 [km], both the image 1 and the image 2 were evaluated as “impossible”.

一方、検証例2ないし5に係る画像形成装置においては、30[km]から60[km]の範囲においても、画像1および画像2ともに「良」との結果が得られ、良好に画像濃度の均一性が確保できていることが確認された。   On the other hand, in the image forming apparatuses according to the verification examples 2 to 5, both the image 1 and the image 2 are “good” in the range of 30 [km] to 60 [km], and the image density is excellent. It was confirmed that uniformity was secured.

以上において説明した第1および第2検証試験の試験結果によれば、上述した本発明の実施の形態の如くの画像形成装置とすることにより、製品寿命の初期から末期までにわたり、画像濃度の低濃度域から高濃度域までの全域にかけて安定した画像品位を維持することが可能になることが、実験的に確認されたと言える。   According to the test results of the first and second verification tests described above, by using the image forming apparatus as in the embodiment of the present invention described above, the image density is low from the beginning to the end of the product life. It can be said that it has been experimentally confirmed that stable image quality can be maintained over the entire range from the density range to the high density range.

上述した本発明の実施の形態においては、感光体膜の膜厚が予め定めた所定値(すなわち予め決定した1つの閾値)を下回った際に、画像形成の際の現像交流バイアスの現像電位側のデューティ比を大きくするように構成した場合を例示したが、上記閾値を段階的に複数設定しておき、段階的に設定した複数の閾値の1つを下回る毎に、画像形成の際の現像交流バイアスの現像電位側のデューティ比を大きくするように構成することも当然に可能である。   In the above-described embodiment of the present invention, when the film thickness of the photoreceptor film falls below a predetermined value (that is, a predetermined threshold value), the developing potential side of the developing AC bias at the time of image formation In this example, the plurality of threshold values are set in stages, and each time the value falls below one of the plurality of threshold values set in stages, development at the time of image formation is illustrated. Of course, it is possible to increase the duty ratio on the developing potential side of the AC bias.

また、上述した本発明の実施の形態においては、感光体膜の膜厚情報を取得するタイミングとして、ユーザーからの画像形成指示の受付け後とした場合を例示して説明を行なったが、当該タイミングは、画像形成装置に電源が投入された直後や、画像形成の直前または直後あるいは画像形成の途中等、どのようなタイミングであってもよい。   Further, in the above-described embodiment of the present invention, the case where the film thickness information of the photosensitive film is acquired is illustrated as an example after the image forming instruction is received from the user. May be at any timing such as immediately after the image forming apparatus is turned on, immediately before or after image formation, or during image formation.

このように、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。   Thus, the above-described embodiment disclosed herein is illustrative in all respects and is not restrictive. The technical scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1 画像形成装置、2 筐体、3 画像形成部、4 給紙部、5 給紙ユニット、6 手差しトレイ、7 開閉扉、10Y,10M,10G,10K 作像ユニット、11 中間転写ベルト、12 露光装置、13 転写部、21 感光体、21a 支軸、21b ドラム、21c 感光体膜、22 帯電装置、23 現像ローラ、24 トナー供給部、25 一次転写ローラ、26 クリーニング装置、26a クリーナーブレード、30 制御部、31 バイアス印加部、32 感光体駆動機構、33 現像ローラ駆動機構、34 膜厚検知部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus, 2 Housing | casing, 3 Image forming part, 4 Paper feed part, 5 Paper feed unit, 6 Manual feed tray, 7 Open / close door, 10Y, 10M, 10G, 10K Image forming unit, 11 Intermediate transfer belt, 12 Exposure Device, 13 Transfer section, 21 Photoconductor, 21a Support shaft, 21b Drum, 21c Photoconductor film, 22 Charging device, 23 Developing roller, 24 Toner supply section, 25 Primary transfer roller, 26 Cleaning device, 26a Cleaner blade, 30 Control , 31 Bias applying unit, 32 Photosensitive member driving mechanism, 33 Developing roller driving mechanism, 34 Film thickness detecting unit.

Claims (6)

表面が感光体膜によって規定され、静電潜像が担持可能な感光体と、
前記感光体にトナーを供給する現像ユニットと、
前記現像ユニットに現像交流バイアスを印加するバイアス印加部と、
前記感光体膜の膜厚情報を検知する膜厚検知部と、
前記バイアス印加部の動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部が、前記膜厚情報に基づいて前記感光体膜の膜厚が予め定めた値よりも小さいと判断した場合に、前記現像交流バイアスの現像電位側のデューティ比が大きくなるとともに前記現像交流バイアスの回収電位側のデューティ比が小さくなるように、前記バイアス印加部の動作を制御する、画像形成装置。
A photoreceptor whose surface is defined by a photoreceptor film and capable of carrying an electrostatic latent image;
A developing unit for supplying toner to the photoreceptor;
A bias applying unit for applying a developing AC bias to the developing unit;
A film thickness detector for detecting film thickness information of the photosensitive film;
A control unit for controlling the operation of the bias applying unit,
When the control unit determines that the film thickness of the photosensitive film is smaller than a predetermined value based on the film thickness information, the duty ratio on the development potential side of the development AC bias is increased and the development is performed. An image forming apparatus that controls the operation of the bias applying unit so that the duty ratio on the recovery potential side of the AC bias becomes small.
前記制御部が、前記膜厚情報に基づいて前記感光体膜の膜厚が予め定めた値よりも小さいと判断した場合に、さらに、前記現像交流バイアスの面積中心電圧が維持されつつ、前記現像電位と前記面積中心電圧との差が小さくなるとともに前記回収電位と前記面積中心電圧との差が大きくなるように、前記バイアス印加部の動作を制御する、請求項1に記載の画像形成装置。   When the control unit determines that the film thickness of the photosensitive film is smaller than a predetermined value based on the film thickness information, the developing AC bias is further maintained while maintaining the area center voltage of the developing AC bias. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the operation of the bias applying unit is controlled such that a difference between the potential and the area center voltage is reduced and a difference between the recovery potential and the area center voltage is increased. 前記制御部が、前記膜厚情報に基づいて前記感光体膜の膜厚が予め定めた値よりも小さいと判断した場合に、さらに、前記現像交流バイアスの前記現像電位と前記回収電位との差であるピーク間電圧が小さくなるように、前記バイアス印加部の動作を制御する、請求項1または2に記載の画像形成装置。   When the control unit determines that the film thickness of the photosensitive film is smaller than a predetermined value based on the film thickness information, the difference between the development potential of the development AC bias and the recovery potential is further increased. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the operation of the bias applying unit is controlled so that the peak-to-peak voltage is smaller. 前記感光体を駆動する感光体駆動機構と、
前記現像ユニットを駆動する現像ユニット駆動機構とをさらに備え、
前記制御部は、前記感光体駆動機構の動作および前記現像ユニット駆動機構の動作をさらに制御し、
前記制御部が、前記膜厚情報に基づいて前記感光体膜の膜厚が予め定めた値よりも小さいと判断した場合に、さらに、前記感光体の前記表面の移動速度と前記現像ユニットの表面の移動速度との速度比が小さくなるように、前記感光体駆動機構の動作および前記現像ユニット駆動機構の動作を制御する、請求項1から3のいずれかに記載の画像形成装置。
A photosensitive member driving mechanism for driving the photosensitive member;
A developing unit driving mechanism for driving the developing unit;
The controller further controls the operation of the photosensitive member driving mechanism and the operation of the developing unit driving mechanism;
When the control unit determines that the film thickness of the photoconductor film is smaller than a predetermined value based on the film thickness information, the moving speed of the surface of the photoconductor and the surface of the developing unit are further increased. 4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the operation of the photosensitive member driving mechanism and the operation of the developing unit driving mechanism are controlled so that a speed ratio with respect to the moving speed of the developing unit becomes small.
前記現像ユニットに前記トナーを供給するトナー供給部をさらに備え、
前記制御部は、前記トナー供給部の動作をさらに制御し、
前記制御部が、前記膜厚情報に基づいて前記感光体膜の膜厚が予め定めた値よりも小さいと判断した場合に、さらに、前記現像ユニットに供給される前記トナーの濃度が低くなるように、前記トナー供給部の動作を制御する、請求項1から4のいずれかに記載の画像形成装置。
A toner supply unit for supplying the toner to the developing unit;
The control unit further controls the operation of the toner supply unit;
When the control unit determines that the film thickness of the photosensitive film is smaller than a predetermined value based on the film thickness information, the density of the toner supplied to the developing unit is further reduced. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the operation of the toner supply unit is controlled.
前記膜厚検知部が、前記感光体の前記表面の走行距離を検出する走行距離検出部にて構成されている、請求項1から5のいずれかに記載の画像形成装置。   6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the film thickness detection unit includes a travel distance detection unit that detects a travel distance of the surface of the photoconductor.
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