WO2011030421A1 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2011030421A1
WO2011030421A1 PCT/JP2009/065809 JP2009065809W WO2011030421A1 WO 2011030421 A1 WO2011030421 A1 WO 2011030421A1 JP 2009065809 W JP2009065809 W JP 2009065809W WO 2011030421 A1 WO2011030421 A1 WO 2011030421A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
charging
photosensitive drum
image
light
image forming
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/065809
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
渋谷　健一
Original Assignee
キヤノン株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by キヤノン株式会社 filed Critical キヤノン株式会社
Priority to JP2011530676A priority Critical patent/JP4927235B2/ja
Priority to KR1020117021356A priority patent/KR101235706B1/ko
Priority to EP09849201.0A priority patent/EP2477075A4/en
Priority to CN200980158144.7A priority patent/CN102356358B/zh
Priority to PCT/JP2009/065809 priority patent/WO2011030421A1/ja
Priority to US12/875,595 priority patent/US8412064B2/en
Publication of WO2011030421A1 publication Critical patent/WO2011030421A1/ja

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
    • G03G15/02—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices
    • 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
    • G03G15/0208—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus
    • G03G15/0216—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus by bringing a charging member into contact with the member to be charged, e.g. roller, brush chargers
    • 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
    • G03G21/00—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
    • G03G21/06—Eliminating residual charges from a reusable imaging member
    • G03G21/08—Eliminating residual charges from a reusable imaging member using optical radiation
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/00025—Machine control, e.g. regulating different parts of the machine
    • G03G2215/00071—Machine control, e.g. regulating different parts of the machine by measuring the photoconductor or its environmental characteristics
    • G03G2215/00075—Machine control, e.g. regulating different parts of the machine by measuring the photoconductor or its environmental characteristics the characteristic being its speed

Definitions

  • the present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, and a FAX.
  • a method of charging a roller-type or blade-type charging member in contact with the photosensitive member is used to charge the photosensitive member.
  • Two methods are well known for charging a photoreceptor by a contact charging method.
  • the first is an “AC charging method” in which a superposed voltage of a DC voltage and an AC voltage is applied to a charging member to charge the photoconductor, and the second is to apply only a DC voltage to the charging member to charge the photoconductor.
  • DC charging method Since an AC voltage is applied to the “AC charging method”, the surface of the photoreceptor can be charged relatively uniformly as compared to the “DC charging method”.
  • the “AC charging method” increases the amount of discharge to the photosensitive member as compared with the “DC charging method”, so that the surface of the photosensitive member is easily scraped. Therefore, when the photoreceptor is charged by the “AC charging method”, the life of the photoreceptor is shortened compared to the case where the photoreceptor is charged by using the “DC charging method”.
  • the “AC charging method” requires an AC power source. Therefore, the “AC charging method” has higher initial costs and running costs than the “DC charging method”. In other words, the “DC charging method” is more advantageous in terms of running cost and initial cost than the “AC charging method”.
  • the “DC charging method” is inferior in surface potential uniformity (charging uniformity) to the photoreceptor as compared with the “AC charging method”.
  • stripe-shaped charging unevenness (charging lateral stripe) in the longitudinal direction (direction perpendicular to the circumferential direction) of the electrophotographic photosensitive member due to non-uniformity of the surface potential of the photosensitive member has been a problem. This is because, in the charging gap portion (small gap) on the downstream side in the rotation direction of the photosensitive drum, peeling discharge occurs between the photosensitive member and the charging roller charged in the upstream charging gap portion in the rotation direction of the photosensitive drum. It is thought to be caused by that.
  • Patent Document 1 discloses a configuration for suppressing “charging horizontal streaks” generated when the photosensitive member is charged by the “DC charging method”. Specifically, light is irradiated to the upstream charging gap portion in the photosensitive member rotating direction among the charging gap portions generated by the contact between the charging roller and the photosensitive drum (nip pre-exposure). As a result, the charging of the photosensitive member is canceled at the upstream charging gap portion, and the photosensitive member is charged at the downstream charging gap portion in the rotation direction of the photosensitive member, thereby suppressing the occurrence of charging horizontal stripes due to peeling discharge. It was.
  • electrophotographic apparatuses have been required to form images on various media.
  • a configuration is widely adopted in which the process speed is changed according to the type of media.
  • thick paper paper having a relatively high basis weight
  • plain paper paper having a basis weight of about 50 to 100 mg / m 2
  • a lot of heat is required to secure the fixing property.
  • a configuration is known in which the fixing speed of the fixing device is decreased to increase the heating time.
  • many image forming apparatuses employ a configuration in which the process speed of the photosensitive member is decreased in the same manner as the fixing speed of the fixing device as the fixing speed of the fixing device is decreased.
  • an image processing apparatus of the present invention includes a rotatable photosensitive member, a charging member that contacts the photosensitive member to charge the photosensitive member, and a power source that applies a DC voltage to the charging member. And an irradiating means for irradiating light to an upstream charging gap portion in the rotation direction of the photoconductor among the charging gap portions where the charging member charges the photoconductor, the image forming apparatus comprising: When the photoconductor rotates at the first speed, the photoconductor rotates at a second speed slower than the first speed so as to irradiate the upstream charging gap portion with the first light amount. And a control means for controlling the irradiating means so as to irradiate the upstream charging gap portion with a second light quantity larger than the first light quantity.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment, a layer configuration of a photosensitive drum, and a layer configuration of a charging roller.
  • 1 is a schematic configuration diagram illustrating an operation unit of an image forming apparatus according to an embodiment.
  • 1 is a block diagram of an image forming apparatus according to an embodiment.
  • 6 is a graph showing a relationship between a pre-nip exposure amount and a current value flowing between a charging roller and a photosensitive drum, and a relationship between a current value and a shaving amount of the photosensitive drum in the image forming apparatus according to the example.
  • 6 is a flowchart for explaining the operation of the image forming apparatus according to the embodiment.
  • 1 is a block diagram of an image forming apparatus according to an embodiment. 6 is a flowchart for explaining the operation of the image forming apparatus according to the embodiment. It is a figure for demonstrating the bias of the discharge accompanying the change of nip pre-exposure and a process
  • FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the overall configuration of the image forming apparatus.
  • the image forming apparatus in this embodiment is an electrophotographic image forming apparatus that charges a photosensitive drum using a roller charging device.
  • the laser beam printer is capable of forming an image on a maximum A3 size paper adopting a contact charging method in which a charging roller is brought into contact with a photosensitive drum and a reversal development method in which exposure is performed on an area where a toner image is to be formed. .
  • the photosensitive drum 1 which is a drum-shaped photosensitive member, is a negatively chargeable organic photosensitive member (OPC) having an outer diameter of 30 mm in the present embodiment, and receives a driving force from a motor (not shown) as a driving device. Rotate.
  • OPC organic photosensitive member
  • the photosensitive drum 1 has a peripheral speed of 210 mm / s (hereinafter referred to as a process speed), and when an image is formed on thick paper, a peripheral speed of 105 mm / s. Is rotated in the direction of the arrow (counterclockwise). As shown in FIG.
  • the photosensitive drum 1 has an undercoat layer 1b that suppresses light interference and improves the adhesion of the upper layer on the surface of an aluminum cylinder (conductive drum base) 1a, and generates photocharges. Three layers of a layer 1c and a charge transport layer 1d are applied in order from the bottom.
  • a developing device 4, a transfer roller 5, and a cleaning device 7 are arranged by contacting a charging roller 2 as a charging member around the rotation direction (counterclockwise direction) of the photosensitive drum 1. .
  • An exposure device 3 as a latent image forming unit is installed above the charging roller 2 and the developing device 4.
  • a fixing device 6 is installed on the downstream side in the transfer material conveyance direction of the transfer portion d formed by the photosensitive drum 1 and the transfer roller 5.
  • the charging roller 2 that charges the photosensitive drum 1 is rotatably held at both ends of the cored bar 2a by bearing members (not shown).
  • the charging roller 2 is urged toward the center of the photosensitive drum 1 by a pressing pressure spring 2 e and is pressed against the surface of the photosensitive drum 1 with a predetermined pressing force, and is driven by the rotational driving of the photosensitive drum 1.
  • the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 are in contact with each other to form a contact portion.
  • the gap between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 increases in the rotation direction of the photosensitive member from the contact portion.
  • the pressure contact portion (contact portion) between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 is referred to as a charging nip portion.
  • the minute gap on the upstream side in the rotation direction of the photosensitive drum 1 at the press contact portion is referred to as an upstream charging gap portion A1.
  • the minute gap on the downstream side in the rotation direction of the photosensitive drum 1 at the press contact portion is referred to as a downstream charging gap portion A2.
  • the photosensitive drum 1 is charged in the upstream charging gap portion A1 and the downstream charging gap portion A2 with the press contact portion as the center.
  • the photosensitive drum 1 is charged by discharging from the charging roller 2 to the photosensitive drum 1. Therefore, a voltage equal to or higher than a threshold voltage at which discharge starts is applied to the charging roller 2. In this embodiment, when a voltage of about ⁇ 600 V or higher is applied to the charging roller 2, the surface potential of the photosensitive member starts to rise.
  • the surface potential of the photosensitive drum 1 rises while maintaining a substantially linear relationship with the applied voltage.
  • this threshold voltage ( ⁇ 600 V) is referred to as a discharge start voltage (charging start voltage) Vth (V). That is, in the electrophotographic image forming process, it is necessary to apply Vd + Vth (V) to the charging roller 2 in order to charge the surface potential of the photosensitive drum 1 to Vd (V) (dark portion potential).
  • the surface potential of the photosensitive drum 1 becomes Vd (V).
  • the dark portion potential Vd when the photosensitive drum 1 is charged to form an image in the image forming apparatus of this embodiment is set to ⁇ 500V. Therefore, during image formation, a DC voltage of ⁇ 1100 V (hereinafter referred to as DC bias) is applied from the DC power source S1 to the charging roller 2.
  • DC bias a DC voltage of ⁇ 1100 V
  • the charging gap portion refers to a portion that charges the photosensitive drum by the occurrence of discharge, but it is known that the minute gap for generating discharge when a voltage is applied changes according to Paschen's law. Yes. Note that when the bias is applied to the charging roller 2 in a state where the rotation of the photosensitive drum 1 is stopped, a portion where the photosensitive drum 1 is charged corresponds to a charging gap portion.
  • the longitudinal length of the charging roller 2 is 320 mm.
  • the charging roller 2 has a three-layer structure in which a lower layer 2b, an intermediate layer 2c, and a surface layer 2d are laminated in this order with a cored bar (supporting member) 2a as a center.
  • the lower layer 2b is a foamed sponge layer for reducing charging noise.
  • the surface layer 2d functions as a protective layer for preventing current leakage even if the photosensitive drum 1 has a defect such as a pinhole.
  • the core metal 2a is a stainless steel round bar having a diameter of 6 mm.
  • the lower layer 2b is made of carbon-dispersed foamed EPDM having a layer thickness of 3.0 mm. Foamed EPDM having a specific gravity of 0.5 g / cm 3 and a volume resistivity of 102 to 109 ⁇ cm was used.
  • the intermediate layer 2c is made of carbon-dispersed NBR rubber (volume resistance value: 102 to 105 ⁇ cm) having a layer thickness of 700 ⁇ m.
  • the surface layer 2d is made of a fluororesin resin having a layer thickness of 10 ⁇ m. The resin resin used was one in which tin oxide and carbon were dispersed and the volume resistance value was 107 to 1010 ⁇ cm. Further, the surface roughness of the charging roller 2 (JIS standard 10-point average surface roughness Ra) is 1.5 ⁇ m.
  • the exposure apparatus 3 is a laser beam scanner using a semiconductor laser.
  • the exposure device 3 outputs a laser beam modulated in accordance with an image signal input from a host process such as an image reading device (not shown).
  • the laser beam scans the surface of the charged photosensitive drum 1 at the exposure position b, and forms an electrostatic latent image corresponding to the image signal input on the photosensitive drum 1 (on the photosensitive member).
  • the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 is developed by the developing device 4.
  • the image forming apparatus in this embodiment uses a two-component developer and develops an electrostatic image with a magnetic brush.
  • toner adheres to the exposed portion (bright portion) of the surface of the photosensitive drum 1 and the electrostatic latent image is developed.
  • the configuration of the developing device 4 will be described in detail below.
  • the developing device 4 includes a developing container 4a and a rotatable nonmagnetic developing sleeve 4b including a fixed magnet roller 4c in an opening of the developing container.
  • the developer 4e composed of toner and carrier (magnetic particles) contained in the developing container 4a is regulated to a constant layer thickness by the regulating blade 4d, whereby a thin layer of developer is coated on the developing sleeve 4b.
  • the developing sleeve 4b as a developer carrying member causes a magnetic spike to be raised by a carrier by an internal magnet and conveys the toner to the developing portion c facing the photosensitive drum 1.
  • the developer 4e in the developing container 4a is a mixture of toner and a magnetic carrier, and is conveyed to the developing sleeve 4b side while being uniformly stirred by the rotation of two developer stirring members 4f (stirring screws).
  • the magnetic carrier has a resistance of about 1013 ⁇ cm and a particle size of about 40 ⁇ m.
  • the toner is triboelectrically charged to negative polarity by rubbing with the magnetic carrier. Further, the toner density in the developing container 4a is detected by a density sensor (not shown). Further, the toner is supplied from the toner hopper 4g to the developing container 4a so that the toner density in the developing container becomes constant based on the detection information detected by the density sensor.
  • the developing sleeve 4b is provided so as to face the photosensitive drum 1 in the vicinity of the photosensitive drum 1 while keeping the closest distance to the photosensitive drum 1 in the developing section c at 300 ⁇ m.
  • the developing sleeve 4b is driven to rotate in the direction opposite to the rotation direction (counterclockwise direction) of the photosensitive drum 1 in the developing unit c.
  • a predetermined developing bias is applied to the developing sleeve 4b from the power source S2.
  • a developing bias in which a DC voltage (Vdc) and an AC voltage (Vac) are superimposed is applied to the developing sleeve 4b.
  • the frequency of the AC voltage is 8 kHz
  • the DC voltage is ⁇ 320 V
  • the peak-to-peak voltage Vpp of the AC voltage is 1800 V.
  • the toner image formed on the photosensitive drum 1 by the development process is transferred to the sheet in the transfer process.
  • the transfer roller 5 contacts the photosensitive drum 1 with a predetermined pressing force to form a transfer portion d.
  • a transfer bias positive transfer bias having a polarity opposite to the negative polarity that is the normal charging polarity of the toner; +500 V in the present embodiment
  • the cleaning device 7 includes a cleaning blade 7a.
  • the transfer residual toner adhering to the photosensitive drum 1 is removed by rubbing with the cleaning blade 7a.
  • the symbol e represents the photosensitive drum surface contact portion of the cleaning blade 7a.
  • a fixing device 6 for fixing a toner image on a sheet includes a rotatable fixing roller 6a and a pressure roller 6b.
  • the fixing device 6 fixes the toner image transferred to the sheet by heating and pressing while nipping and conveying the sheet.
  • the rotation speeds of the fixing roller 6a and the pressure roller 6b are controlled by a control circuit according to the material, thickness, basis weight, and the like of the sheet.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation panel.
  • FIG. 4A is a view for explaining the appearance of the operation panel 100.
  • the operation panel 100 includes a start button 101 for causing the image forming apparatus to execute image formation based on the set information.
  • the operation panel 100 includes a touch panel display 102.
  • a screen as shown in FIG. 2B is displayed on the display 102.
  • the user can make various settings when performing image formation by selecting a button displayed on the display 102. In this embodiment, the setting of the type of sheet on which an image is formed and the image quality priority mode will be described in detail.
  • Reference numeral 103 in FIG. 2B is a button for setting the type of sheet on which an image is formed.
  • the screen shown in FIG. 2C a list of sheets used for image formation is displayed.
  • the user can select any of plain paper 104, thick paper 105, coated paper, and the like depending on the type of sheet used for image formation.
  • the process speed is set to 210 mm / s.
  • the process speed is set to 105 mm / s.
  • Coated paper is a glossy sheet whose surface smoothness is improved by coating the surface of the sheet with a transparent resin.
  • the process speed is set to 105 mm / s, as in the case of thick paper.
  • a number 104 in FIG. 2B is a button for designating the high image quality mode. This button changes the process speed to 105 mm / s even when an image is formed on plain paper. By reducing the process speed, an electrostatic image with a higher resolution can be formed on the photosensitive drum 1 than when the process speed is high.
  • the image forming apparatus After setting the paper type and mode, the image forming apparatus forms an image according to the set conditions when the start button 101 is pressed. Note that a print command may be input from a terminal such as an external PC.
  • FIG. 3 is a view for explaining a nip pre-exposure device for exposing a charging gap.
  • the charging roller 2 charges the photosensitive drum 1 by applying a DC voltage from the power source S1.
  • the power source S4 supplies power to the nip pre-exposure device 8 according to the control of the control circuit 200.
  • the nip pre-exposure device 8 irradiates light on the upstream charging gap portion in the rotation direction of the photosensitive drum 1 according to the supplied power.
  • the nip pre-exposure device 8 exposes an upstream charging gap portion in the rotational direction of the photosensitive drum 1 from the nip portion of the photosensitive drum 1 and the charging roller 2, and neutralizes the image forming area in the longitudinal direction of the photosensitive drum 1.
  • the nip pre-exposure device 8 is an LED (Light Emitting Diode) having a peak wavelength of 660 ( ⁇ 10) nm at room temperature (20 ° C.). It is known that the wavelength of emitted light varies depending on the temperature of the material and the applied current.
  • an LED having a forward voltage drop of 1.4 V, a maximum rated output of 3 mW, a maximum operating current of 95 mA, a maximum output of 2.1 mW, and a luminous efficiency of 39 lm / W was used.
  • a plurality of such LEDs are juxtaposed, and a voltage obtained by applying PWM (Pulse Width Modulation) with an LED driver to control the light amount of the nip pre-exposure device.
  • the upstream charging gap portion refers to a small area where discharge is performed between the charging roller 2 and the photosensitive drum 1.
  • the upstream charging gap A1 is a region 1 mm away from the nip portion between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 upstream in the rotation direction of the photosensitive drum 1.
  • the downstream charging gap A2 is a region 1 mm away from the nip portion between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 on the downstream side in the rotation direction of the photosensitive drum 1.
  • the control circuit 200 as a control unit includes a CPU, a RAM, and the like, and controls each unit of the image forming apparatus in accordance with an image forming signal input from an operation terminal 100 as an operation unit or an external terminal such as a PC. For example, the control circuit 200 acquires information on a sheet designated by the operation panel 100 and determines the process speed accordingly. Further, the image forming conditions of each image forming unit are controlled according to the process speed. As a specific example, the control circuit 200 can control the power supplied from the power source S4 to the pre-nip exposure apparatus 8. The nip pre-exposure device 8 can output light of 0 to 15 lx ⁇ s per unit time according to the power supplied from the power source S4 as the power supply means.
  • the amount of light was measured using an illuminance meter conforming to JIS C 1609-1 (revised in 2006) general type AA.
  • the illuminance meter measures the amount of light in the visible light region (420-700 nm). Therefore, for example, a photodiode may be used to detect a change in the amount of light outside the visible light region. In order to detect a change in the amount of light at a wavelength at which the charge on the surface of the photoreceptor can be removed, it is preferable to detect with a photodiode light that has passed through an optical filter that cuts the wavelength at which the sensitivity of the photoreceptor is low. .
  • FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a peeling discharge phenomenon that occurs on the photosensitive drum 1 when the upstream charging gap portion in the rotation direction of the photosensitive drum 1 is exposed with a constant light amount in order to suppress charging horizontal stripes. is there.
  • FIG. 8A is a schematic diagram in which the upstream charging gap portion is exposed when the process speed is 210 mm / s.
  • FIG. 8B is a schematic diagram in which, when the process speed is 105 mm / s, the upstream charging gap portion is exposed with the same light amount (7 lx ⁇ s) as when the process speed is 210 mm / s. .
  • the charging roller 2 rotates in the forward direction with respect to the rotating photosensitive drum 1 to charge the photosensitive drum 1.
  • the threshold value for starting discharge based on Paschen's law
  • discharging is performed, so that the photosensitive drum 1 has a charging potential (Vd). Is charged.
  • Vd charging potential
  • the resistance of a part of the charging roller 2 is high or the part of the photosensitive drum 1 is thick, charging may not be completed uniformly in the upstream charging gap portion A1.
  • a small discharge is generated in the downstream charging gap portion A2
  • a charging lateral stripe is generated. Therefore, as shown in FIG.
  • the photosensitive member by exposing the upstream charging gap portion A1, the photosensitive member is charged in the downstream charging gap portion to suppress the occurrence of charging lateral stripes.
  • the charged photosensitive drum 1 is neutralized by the laser light L from the pre-nip exposure device 8 in the upstream charging gap A1. Therefore, the photosensitive drum 1 is charged in the downstream charging gap portion A2. As a result, it is difficult to generate a minute discharge in the downstream charging gap portion A2, and charging horizontal streaks can be suppressed.
  • the image forming apparatus controls the light amount of the nip pre-exposure device to be adjusted according to the process speed.
  • the control circuit 200 changes the process speed based on the sheet information set in the operation unit 100. As described above, when the upstream charging gap portion is exposed with a constant light amount regardless of the process speed, a charging horizontal stripe is generated. For this reason, the amount of light irradiated to the charging gap was changed for each process speed, and image defects caused by charged horizontal stripes generated in the printed matter output at that time were evaluated.
  • Table 1 is a table summarizing evaluations for printed matter output when the exposure amount is changed when the process speed is 210 mm / s (first speed) and 105 mm / s (second speed).
  • the charging horizontal streaks appear as streaks in the direction parallel to the charging roller 2 and appear remarkably when a halftone image is formed. For this reason, the printed material used was a halftone image (125 in 255 gradations) formed on the entire surface of the sheet.
  • Table 1 “ ⁇ ” is shown when the output printed image is good, “ ⁇ ” when it is good, “ ⁇ ” when there is density unevenness, and “x” when there is density unevenness or unevenness in density. From Table 1, it can be seen that the slower the process speed, the more the amount of pre-nip exposure needs to be increased to suppress the charging lateral stripe.
  • FIG. 4A is a graph showing the relationship between the nip pre-exposure amount and the direct current flowing between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2.
  • FIG. 4 (b) shows the photosensitivity when a full white image (0 in 255 gradations) is output to 10000 sheets (10K) of A4 size paper with a direct current flowing between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2.
  • 3 is a graph showing a relationship of a scraping amount of the drum 1. Specifically, FIG.
  • FIGS. 4A and 4B show a process speed of 210 mm / s, a charging potential of ⁇ 500 V, solid white paper durability, and a DC current value measured by installing an ammeter between the photosensitive drum 1 and the ground.
  • the pre-nip exposure amount when the amount of light applied to the charging gap (hereinafter referred to as the pre-nip exposure amount) is increased, the amount of abrasion of the photosensitive drum 1 is increased.
  • the pre-nip exposure amount increases, the charge removal amount in the upstream charging gap portion between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 increases. Therefore, the amount of re-discharge for recharging the photosensitive drum 1 from the charging roller 2 increases.
  • the life of the photosensitive drum 1 is deteriorated. To do. Therefore, in order to suppress the charging horizontal streak and prolong the life of the photosensitive drum 1, it is desirable to perform the nip pre-exposure with a light amount corresponding to the process speed.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the image forming apparatus according to this embodiment.
  • the CPU in the control circuit controls the image forming apparatus so as to operate as in the flowchart shown in FIG. 5 according to a program stored in the ROM.
  • image forming conditions are changed according to the type of sheet on which an image is formed. It is assumed that the user specifies the type of sheet on which an image is to be formed using the operation panel.
  • the control circuit 200 as a control means is a step for acquiring the type of sheet on which an image is formed.
  • the control circuit 200 acquires the sheet type set on the operation panel 100.
  • Step S102 is a step for changing processing according to the type of sheet on which an image is formed. If the type of sheet on which the image acquired in S101 is formed is plain paper, the control circuit 200 executes the process of S103. If the type of sheet on which the image acquired in S101 is formed is thick paper, the control circuit 200 executes the process of S104.
  • S103 is a step for setting image forming conditions when an image is formed on plain paper.
  • the control circuit 200 sets a process speed for forming an image on plain paper to 210 mm / s and an exposure amount before nip to 7 lx ⁇ s (first light amount).
  • S104 is a step for setting image forming conditions when an image is formed on thick paper.
  • the control circuit 200 sets the process speed for forming an image on thick paper to 105 mm / s and the exposure amount before nip to 15 lx ⁇ s (second light amount).
  • the control circuit 200 controls the image forming apparatus in accordance with the image forming conditions set in S103 or S104. Specifically, during image formation for forming an image on a sheet, the control circuit 200 rotationally drives the photosensitive drum 1 and the like so as to reach a set process speed. Further, the nip pre-exposure device 8 is controlled to expose with a predetermined light amount so that a predetermined charging bias is applied to the charging roller 2.
  • the control circuit 200 changes the exposure amount before nip according to the process speed. That is, as described above, when the process speed is slow, the exposure amount before nip is increased. As a result, the occurrence of lateral charging streaks that occur when the photosensitive drum 1 is charged by the charging roller 2 is suppressed. That is, even if the process speed varies depending on the type of sheet on which an image is formed, the occurrence of image defects due to charged horizontal stripes can be suppressed.
  • the nip pre-exposure is preferably performed when the photosensitive drum of a portion where an electrostatic latent image corresponding to an image formed on the sheet is formed on the photosensitive drum is charged.
  • the amount of light applied to the upstream charging gap portion by the nip pre-exposure device 8 is changed by changing the power supplied from the power source S4 to the nip pre-exposure device 8.
  • the amount of light applied to the upstream charging gap portion may be changed by changing the distance between the nip pre-exposure device and the upstream charging gap portion. That is, when the process speed is slow, the light amount irradiated to the upstream charging gap portion may be increased by bringing the nip pre-exposure device 8 closer to the upstream charging gap portion than when the process speed is fast.
  • a deflecting plate that can adjust the light emitted from the pre-nip exposure device 8 to the upstream charging gap portion may be provided.
  • the amount of light applied to the upstream charging gap is adjusted by a reflecting mirror as a reflecting member.
  • the reflection mirror corresponds to the irradiation unit.
  • a configuration is adopted in which a light source for pre-exposure for removing residual charges remaining on the photosensitive drum after transfer and a light source for pre-nip exposure are used in order to suppress the occurrence of charged horizontal stripes.
  • a light source for removing residual charges on the photosensitive drum and a light source for pre-nip exposure may be provided.
  • the light source for removing the residual charge on the photosensitive drum corresponds to the charge eliminating means.
  • the amount of light necessary for the charging nip is smaller as the process speed is faster.
  • the light from one light source is distributed to the upstream charging gap portion and the pre-exposure portion, thereby suppressing the removal of residual charges and the occurrence of charging horizontal stripes.
  • a configuration for removing residual charges and suppressing charging lateral stripes will be described below.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the configuration of an apparatus for exposing the charging gap and the pre-exposure unit.
  • the power source S4 supplies a constant power to the nip pre-exposure device 8. Accordingly, the nip pre-exposure device 8 continues to output a constant light amount.
  • a nip pre-exposure device 8 as a light source is provided so as to face the surface of the photosensitive drum 1, and a reflection mirror 21 as an irradiating means is disposed between the nip pre-exposure device 8 and the photosensitive drum 1.
  • the position of the reflection mirror 21 as the irradiation means is finely adjusted by a motor.
  • the reflection mirror 21 reflects the laser beam L output from the nip pre-exposure device 8 to guide the laser beam L1 to the upstream charging gap portion.
  • the laser beam L2 that is not reflected by the reflection mirror 21 is applied to the photosensitive drum 1.
  • the laser beam L2 reflected by the reflecting mirror 21 neutralizes the image forming area in the longitudinal direction of the photosensitive drum 1.
  • the power source S4 supplies power so that the nip pre-exposure device 8 emits light at 20 lx ⁇ s.
  • the position of the reflecting mirror 21 is adjusted by the motor 20, and when the reflecting mirror 21 is at the position (i), the laser beam L1 is 7 lx ⁇ s (first light amount), and the laser beam L2 is 13 lx ⁇ s. (Third light quantity).
  • the laser light L1 is 15 lx ⁇ s (second light amount), and the laser light L2 is 5 lx ⁇ s (fourth light amount).
  • a pre-exposure device as a removing means for removing residual charges may be provided separately from the inter-nip exposure device.
  • the control circuit as the control unit controls the pre-exposure device to remove residual charges on the photosensitive drum at 13 lx ⁇ s (third light amount).
  • the control circuit controls the pre-exposure device to remove the residual charge on the photosensitive drum at 5 lx ⁇ s (fourth light amount) when the process speed is 105 mm / s.
  • the photosensitive drum 1 is irradiated with the laser beam L2 for neutralizing residual charges.
  • the control circuit 200 includes a CPU, a RAM, and the like, and controls each unit of the image forming apparatus in accordance with an image forming signal input from an operation terminal 100 as an operation unit or an external terminal such as a PC.
  • the motor 20 can move the reflecting mirror 21 to the position (i) or (ii) according to the input from the control circuit 200.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the image forming apparatus according to the present embodiment. In this embodiment, an example in which image forming conditions are changed according to the type of sheet on which an image is formed will be described.
  • step S201 the control circuit 200 as a control unit is a step for acquiring the type of sheet on which an image is formed.
  • the control circuit 200 acquires the sheet type set on the operation panel 100.
  • Step S202 is a step for changing processing according to the type of sheet on which an image is formed. If the type of sheet forming the image acquired in S201 is plain paper, the control circuit 200 executes the process of S203. If the type of sheet on which the image acquired in S201 is formed is thick paper, the control circuit 200 executes the process of S204.
  • S203 is a step for setting image forming conditions when an image is formed on plain paper. The control circuit 200 sets the process speed for forming an image on plain paper to 210 mm / s and the position of the reflection mirror 21 to be (i).
  • S204 is a step for setting image forming conditions when an image is formed on thick paper.
  • the control circuit 200 sets the process speed for forming an image on thick paper to 105 mm / s and the position of the reflection mirror 21 to (ii).
  • the control circuit 200 controls the image forming apparatus in accordance with the image forming conditions set in S203 or S204. Specifically, the control circuit 200 rotationally drives the photosensitive drum 1 and the like so as to achieve a set process speed. Further, the motor 20 is controlled so that the reflection mirror 21 is in a predetermined position so that a predetermined charging bias is applied to the charging roller 2.
  • the control circuit 200 changes the position of the reflecting mirror 21 according to the process speed.
  • the process speed is slow, the nip pre-exposure amount is large and the pre-exposure amount is small.
  • the control circuit 200 changes the position of the reflecting mirror 21 according to the process speed.
  • the process speed is slow, the nip pre-exposure amount is large and the pre-exposure amount is small.
  • a semi-transparent transmittance variable element (a mirror whose reflectance and transmittance can be changed by applying a voltage) may be used as a reflecting member capable of adjusting the amount of light reflected and transmitted. If a semi-transparent transmittance variable element is used instead of the reflecting mirror 21, the reflecting mirror 21 does not need to be moved. Therefore, it is possible to expose the upstream charging gap portion with higher accuracy than when the mirror is moved by the motor. Further, in the first and second embodiments, the case where the types of sheets on which an image is formed is two types of plain paper and cardboard has been described as an example.
  • the image forming apparatus forms an image at a predetermined process speed according to the type of sheet.
  • LEDs are used for the nip pre-exposure device and the pre-exposure device, but other exposure devices such as a light irradiation device comprising a fuse lamp may be used. Further, exposure may be performed from the inside of the transparent photoreceptor to the upstream charging gap portion.
  • the charging roller 2 as a flexible contact charging member has been described as an example.
  • a conductive charging belt may be used as the charging member, or a conductive rubber blade that contacts the photoconductor at the edge portion to charge the photoconductor.
  • the charging roller 2 as the charging member and the photosensitive drum 1 as the photosensitive member are in contact with each other, but a minute gap may be formed. In such a configuration, the distance between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 decreases toward the closest position between the charging roller 2 and the photosensitive drum 1 with respect to the rotation direction of the photosensitive drum 1.
  • the rotatable drum-shaped photosensitive drum 1 is used.
  • a movable belt-shaped photosensitive belt may be used as the photosensitive member.
  • the upstream and downstream in the rotation direction of the photosensitive drum 1 correspond to the upstream and downstream in the movement direction of the photosensitive belt, respectively.
  • the photosensitive member longitudinal image region in the upstream charging gap portion of the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 is exposed. Good.
  • an apparatus for forming an image on a small-sized sheet and a large-sized sheet when the image is continuously formed on small-sized paper, unevenness in the scraping amount in the longitudinal direction of the photosensitive drum 1 occurs. Can be suppressed.
  • the present invention can be similarly applied to an image forming apparatus having a so-called cleaner-less configuration in which cleaning is performed simultaneously with development using a developing device.
  • Photosensitive drum photoconductor
  • Charging roller Charging means, contact charging means
  • Exposure device latent image forming means
  • Exposure device latent image forming means
  • Developing device Developing means
  • Fixing device fixing means
  • Nip pre-exposure device irradiation means
  • S1 DC power source S4 power source
  • Operation panel operation unit
  • Control circuit control means
  • Control means 21
  • Reflection mirror reflection member, irradiation means, removal means
  • Motor rotation mirror moving means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)

Abstract

　帯電ローラに直流電圧を印加して感光体ドラムを帯電する際に、ローラと感光体ドラムの間のギャップに一定の光量を露光していた。しかし、プロセススピードを遅くすると、帯電ムラが発生した。　そこで、プロセススピードを遅い時は、帯電ギャップに照射する光量をプロセススピードが速い場合よりも多くする。

Description

画像形成装置
　本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。
　近年、電子写真方式の画像形成装置において、感光体を帯電させるために、ローラ型又はブレード型の帯電部材を感光体に接触させて帯電する方法が用いられている。接触帯電方式で感光体を帯電させるために、２つの方法が良く知られている。１つ目は帯電部材に直流電圧と交流電圧との重畳電圧を印加して感光体を帯電させる「ＡＣ帯電方式」、２つ目は帯電部材に直流電圧のみを印加して感光体を帯電させる「ＤＣ帯電方式」である。「ＡＣ帯電方式」は交流電圧が印加されているため、「ＤＣ帯電方式」と比べて、感光体表面を比較的均一に帯電させることができる。その反面、「ＡＣ帯電方式」は、「ＤＣ帯電方式」と比べて、感光体への放電量が増えるため、感光体の表面が削れ易い。そのため、「ＡＣ帯電方式」で感光体を帯電させると、「ＤＣ帯電方式」を用いて感光体を帯電させた場合に比べて、感光体の寿命が短くなる。また、「ＡＣ帯電方式」はＡＣ電源が必要となる。そのため、「ＡＣ帯電方式」は、「ＤＣ帯電方式」と比べて、イニシャルコスト及びランニングコストが高くなる。言い換えると、「ＤＣ帯電方式」は、「ＡＣ帯電方式」と比べて、ランニングコスト及びイニシャルコストの面で有利である。しかしながら、「ＤＣ帯電方式」は、「ＡＣ帯電方式」と比べて、感光体の表面電位の均一性（帯電均一性）が劣る。具体的には、感光体表面電位の不均一性に起因する電子写真感光体の長手方向（周方向に直交する方向）のスジ状の帯電ムラ（帯電横スジ）が問題であった。これは、感光体ドラムの回転方向下流側帯電ギャップ部（微小の空隙）において、感光体ドラムの回転方向の上流側帯電ギャップ部において帯電された感光体と帯電ローラの間で剥離放電が発生することに起因すると考えられている。
　そこで、「ＤＣ帯電方式」で感光体を帯電させる際に発生する「帯電横スジ」を抑制するための構成が特許文献１に開示されている。具体的には、帯電ローラと感光体ドラムが接触することによって生じる帯電ギャップ部のうち、感光体回転方向の上流側帯電ギャップ部に光を照射する（ニップ前露光）。これによって、上流側帯電ギャップ部において感光体の帯電を打ち消して、感光体の回転方向下流側帯電ギャップ部において感光体を帯電させることにより、剥離放電に起因する帯電横スジの発生を抑制していた。
特開平５－３４１６２６号
　一方、電子写真装置は多彩なメディアに画像を形成することが求められるようになってきた。多様なメディアに画像を形成する際に、メディアの種類に応じてプロセススピードを変える構成が広く採用されている。坪量が比較的高い紙（以下、厚紙と呼ぶ）にトナー像を定着する際には、普通紙（坪量が５０～１００ｍｇ／ｍ２程度の紙）にトナー像を定着する際と同等の定着性を確保するために、多くの熱が必要となる。そのため、坪量の高い紙に画像を形成する際に多くの熱を紙に与えるために、定着装置の定着スピードを遅くして加熱時間を長くする構成が知られている。また、定着装置の定着スピードを遅くするに伴い、感光体のプロセススピードを定着装置の定着スピードと同じように遅くする構成が多くの画像形成装置において採用されている。
　このように、各プロセススピードで移動する感光体を備える装置において、感光体回転方向の上流側帯電ギャップ部にプロセススピード（感光体の回転速度）に関わらず一定の光を照射すると帯電横スジが発生するという問題が生じた。具体的には、普通紙に画像を形成する際に上流側帯電ギャップ部に露光する光量を厚紙に画像を形成する際の上流側帯電ギャップ部に露光すると帯電横スジが発生した。これは、プロセススピードが遅くなると上流側帯電ギャップ部を光で除電しても、上流側帯電ギャップ部において感光体が十分に帯電されてしまうため、下流側帯電ギャップ部において剥離放電が発生するためであると考えられる。
　上記課題を解決するために、本発明の画像処理装置は、回転可能な感光体と、前記感光体と接触して前記感光体を帯電する帯電部材と、前記帯電部材に直流電圧を印加する電源と、前記帯電部材が前記感光体を帯電する帯電ギャップ部のうち、前記感光体の回転方向における上流側の帯電ギャップ部に光を照射する照射手段と、を有する画像形成装置であって、前記感光体が第１の速度で回転するときは、前記上流側の帯電ギャップ部を第１の光量で照射するように、前記感光体が前記第１の速度よりも遅い第２の速度で回転するときは、前記上流側の帯電ギャップ部を前記第１の光量よりも多い第２の光量で照射するように、前記照射手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
　帯電部材に直流電圧を印加して感光体を帯電する画像形成装置において、感光体の回転速度を変更しても、帯電横スジの発生を抑制することができる。
実施例に係る画像形成装置の概略構成および感光ドラムの層構成と帯電ローラの層構成を説明するための図である。 実施例に係る画像形成装置の操作部を示す概略構成図である。 実施例に係る画像形成装置のブロック図である。 実施例に係る画像形成装置におけるニップ前露光量と帯電ローラと感光ドラムの間に流れる電流値との関係と電流値と感光ドラムの削れ量の関係を示したグラフである。 実施例に係る画像形成装置の動作を説明するためのフローチャートである。 実施例に係る画像形成装置のブロック図である。 実施例に係る画像形成装置の動作を説明するためのフローチャートである。 ニップ前露光とプロセススピードの変化に伴う放電の偏りについて説明するための図である。
　以下に本発明を実施するための構成について例を挙げて説明する。なお、特に限定する記載が無い限り下記の構成に限定するものではない。
　以下に本実施例における画像形成装置の構成について説明する。
　｛画像形成装置の全体構成に関する説明｝
　図１は画像形成装置の全体構成を説明するための概略図である。図１の（ａ）に示すように、本実施例における画像形成装置はローラ帯電装置を用いて感光体ドラムを帯電させる電子写真方式の画像形成装置である。詳しくは、感光体ドラムに帯電ローラを接触させる接触帯電方式及びトナー像を形成したい領域に露光を行う反転現像方式を採用した最大Ａ３サイズの紙に画像を形成することができるレーザビームプリンタである。ドラム形状の感光体である感光ドラム１は、本実施の形態では外径３０ｍｍの負帯電性の有機感光体（ＯＰＣ）であり、駆動装置としてのモータ（不図示）からの駆動力を受けて回転する。ここで、普通紙に画像を形成する際には、感光ドラム１は２１０ｍｍ／ｓの周速度（以下、プロセススピードと呼ぶ）で、厚紙に画像を形成する際には、１０５ｍｍ／ｓの周速度で矢印方向（反時計方向）に回転駆動される。図１の（ｂ）に示すように、感光ドラム１はアルミニウム製シリンダ（導電性ドラム基体）１ａの表面に、光の干渉を抑え上層の接着性を向上させる下引き層１ｂと、光電荷発生層１ｃと、電荷輸送層１ｄの３層を下から順に塗布して構成されている。画像形成装置は、感光ドラム１の回転方向（反時計方向）に沿ってその周囲に帯電部材としての帯電ローラ２を接触させて、現像装置４、転写ローラ５、クリーニング装置７が配置されている。また、帯電ローラ２と現像装置４間の上方には潜像形成手段としての露光装置３が設置されている。感光ドラム１と転写ローラ５によって形成される転写部ｄの転写材搬送方向の下流側には、定着装置６が設置されている。以下に画像形成装置工程に沿って各構成について詳しく説明する。
　｛帯電工程｝
　感光ドラム１を帯電する帯電ローラ２は芯金２ａの両端部をそれぞれ軸受け部材（不図示）により回転自在に保持されている。なお、帯電ローラ２は押し圧ばね２ｅによって感光ドラム１の中心方向に付勢して感光ドラム１の表面に対して所定の押圧力をもって圧接されており、感光ドラム１の回転駆動に従動して回転する。感光ドラム１と帯電ローラ２は接触して接触部を形成する。接触部から感光体の回転方向に、感光ドラム１と帯電ローラ２との間のギャップは広がっていく。ここで、感光ドラム１と帯電ローラ２との圧接部（接触部）を帯電ニップ部と呼ぶ。なお、圧接部の感光ドラム１の回転方向における上流側の微小空隙を上流側帯電ギャップ部Ａ１と呼ぶ。同様に、圧接部の感光ドラム１の回転方向における下流側の微小空隙を下流側帯電ギャップ部Ａ２と呼ぶ。感光ドラム１は圧接部を中心として上流側帯電ギャップ部Ａ１及び下流側帯電ギャップ部Ａ２において帯電される。感光ドラム１の帯電は、帯電ローラ２から感光ドラム１への放電によって行われる。そのため、放電が開始する閾値電圧以上の電圧を帯電ローラ２に印加する。本実施例において、帯電ローラ２に約－６００Ｖ以上の電圧を印加すると感光体の表面電位が上昇を始める。約－６００Ｖ以降、印加した電圧に対して略線形関係を保ちながら感光ドラム１の表面電位は上昇する。なお、本実施例の画像形成装置において、帯電ローラ２に－９００Ｖを印加すると、感光ドラム１の表面は－３００Ｖとなる。また、帯電ローラ２に－１１００Ｖを印加すると、感光ドラム１の表面は－５００Ｖとなる。以後、この閾値電圧（－６００Ｖ）を放電開始電圧（帯電開始電圧）Ｖｔｈ（Ｖ）と呼ぶ。つまり、電子写真方式の画像形成プロセスにおいて、感光ドラム１の表面の電位をＶｄ（Ｖ）（暗部電位）に帯電させるためには、帯電ローラ２にＶｄ＋Ｖｔｈ（Ｖ）を印加する必要がある。つまり、電源Ｓ１によってＶｄ＋Ｖｔｈ（Ｖ）の電圧が帯電ローラ２の芯金２ａに印加されることによって、感光ドラム１の表面の電位がＶｄ（Ｖ）となる。本実施例の画像形成装置の画像形成するために感光ドラム１を帯電したときの暗部電位Ｖｄは－５００Ｖとなるようにした。そのため、画像形成中は直流電源Ｓ１から帯電ローラ２に－１１００Ｖの直流電圧（以下、ＤＣバイアスと呼ぶ）が印加される。ここで、帯電ローラが感光ドラム１を放電によって帯電させる帯電ギャップ部の感光体ドラム方向の幅は帯電ローラに印加する電圧によって変わる。つまり、帯電ギャップ部とは、放電が発生することによって感光ドラムを帯電させる部分を指すのだが、電圧を印加したときに放電が発生するための微小空隙はパッシェン則に従って変化することが知られている。なお、感光ドラム１の回転を停止させた状態で帯電ローラ２に対してバイアスを印加させた時に、感光ドラム１が帯電している箇所が帯電ギャップ部に相当する。
　続いて、帯電ローラ２について詳しく説明する。帯電ローラ２の長手方向長さは３２０ｍｍである。帯電ローラ２は図１の（ｂ）に示すように、芯金（支持部材）２ａを中心として、下層２ｂ、中間層２ｃ、表層２ｄの順番に積層された３層構成である。下層２ｂは帯電音を低減するための発泡スポンジ層である。また、表層２ｄは感光ドラム１上にピンホール等の欠陥があったとしても、電流のリークを防止する保護層としての働く。芯金２ａは直径６ｍｍのステンレス丸棒である。また、下層２ｂは層厚３．０ｍｍのカーボン分散の発泡ＥＰＤＭから成る。なお、発泡ＥＰＤＭは比重が０．５ｇ／ｃｍ３、体積抵抗値が１０２～１０９Ωｃｍであるものを用いた。中間層２ｃは層厚７００μｍのカーボン分散のＮＢＲ系ゴム（体積抵抗値１０２～１０５Ωｃｍ）から成る。表層２ｄは層厚１０μｍのフッ素化合物のトレジン樹脂から成る。なお、トレジン樹脂は酸化錫とカーボンを分散させ、体積抵抗値が１０７～１０１０Ωｃｍであるものを用いた。また、帯電ローラ２の表面の粗さ（ＪＩＳ規格１０点平均表面粗さＲａ）は１．５μｍである。
　｛露光工程｝
　帯電された感光ドラム１に潜像像を形成する潜像形成手段としての露光装置３について説明する。本実施例において、露光装置３は半導体レーザを用いたレーザビームスキャナである。露光装置３は不図示の画像読み取り装置等のホスト処理から入力される画像信号に対応して変調されたレーザ光を出力する。レーザ光は帯電された感光ドラム１の表面を露光位置ｂにおいて走査され、感光ドラム１上（感光体上）に入力された画像信号に応じた静電潜像を形成する。
　｛現像工程｝
　続いて、現像工程について説明する。感光ドラム１上に形成された静電潜像は現像装置４によって現像される。本実施例における画像形成装置は２成分現像剤を用い、磁気ブラシによって静電像を現像する。本実施例では反転現像方式を採用した画像形成装置であるため、感光ドラム１表面の露光部分（明部）にトナーが付着して静電潜像が現像される。以下に現像装置４の構成について詳しく説明する。現像装置４は現像容器４ａと現像容器の開口部に固定マグネットローラ４ｃを内包した回転自在な非磁性の現像スリーブ４ｂを備えている。現像容器４ａに収容されたトナーとキャリア（磁性粒子）からなる現像剤４ｅを規制ブレード４ｄで一定の層厚に規制されることによって、現像スリーブ４ｂ上に現像剤の薄層がコーティングされる。現像剤担持体としての現像スリーブ４ｂは内部のマグネットによってキャリアによって磁気穂を立たせてトナーを感光ドラム１と対向する現像部ｃへ搬送する。現像容器４ａ内の現像剤４ｅはトナーと磁性のキャリアとの混合物であり、２つの現像剤攪拌部材４ｆ（攪拌スクリュー）の回転によって均一に攪拌されながら現像スリーブ４ｂ側に搬送される。本実施の形態における磁性キャリアの抵抗は約１０１３Ωｃｍ、粒径は約４０μｍである。トナーは磁性キャリアとの摺擦により負極性に摩擦帯電される。また、現像容器４ａ内のトナー濃度は、濃度センサ（不図示）によって検知される。また、トナーは濃度センサによって検知された検知情報に基づいて、現像容器内のトナー濃度を一定になるように、トナーホッパー４ｇから現像容器４ａに補給される。現像スリーブ４ｂは現像部ｃにおいて感光ドラム１との最近接距離を３００μｍに保持して感光ドラム１に近接して対向するように設けられる。また、現像スリーブ４ｂは現像部ｃにおいて感光ドラム１の回転方向（反時計方向）とは逆方向に回転駆動される。また、現像スリーブ４ｂは、電源Ｓ２から、所定の現像バイアスが印加される。本実施例において、現像スリーブ４ｂには直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した現像バイアスが印加される。具体的には、交流電圧の周波数は８ｋＨｚ、直流電圧は－３２０Ｖ、交流電圧のピーク間電圧Ｖｐｐは１８００Ｖである。
　｛転写工程及び清掃工程｝
　現像工程によって感光ドラム１に形成されたトナー像は転写工程においてシートに転写される。転写ローラ５は感光ドラム１に所定の押圧力をもって当接して転写部ｄを形成する。また、転写ローラ５には電源Ｓ３から転写バイアス（トナーの正規帯電極性である負極性とは逆極性である正極性の転写バイアス；本実施の形態では＋５００Ｖ）が印加される。これによって、感光ドラム１表面のトナー像は転写部ｄに搬送されるシートに転写される。感光ドラム１からシートに転写されなかったトナーはクリーニング装置７によって清掃される。本実施例においてクリーニング装置７はクリーニングブレード７ａを備える。感光体ドラム１に付着している転写残トナーはクリーニングブレード７ａにより摺擦されることによって除去される。なお、図１の（ａ）中の符番ｅはクリーニングブレード７ａの感光体ドラム面当接部を表す。
　｛定着工程｝
　続いて、転写部ｄにおいてシートに転写されたトナー像を定着する定着工程について説明する。シートにトナー像を定着する定着装置６は回転自在な定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂ備える。定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂによって形成される定着ニップ部において、定着装置６はシートを狭持搬送しながらシートに転写されたトナー像を加熱加圧して定着する。本実施例において、シートの材質、厚さ、坪量等に応じて、定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂの回転速度は制御回路によって制御される。具体的には、厚紙（坪量１０１～２００ｇ／ｍ２）に画像を定着する際には、プロセススピードが１０５ｍｍ／ｓになるように回転する。また、普通紙（坪量５０～１００ｇ／ｍ２）に画像を定着する際には、プロセススピードが２１０ｍｍ／ｓになるように回転する。
　｛操作画面について｝
　続いて、画像形成装置における操作パネル部について説明する。図４は操作パネルを説明するための図である。図４の（ａ）は操作パネル１００の外観を説明するための図である。操作パネル１００は設定された情報に基づき画像形成を画像形成装置に実行させるためのスタートボタン１０１を備える。また、操作パネル１００はタッチパネル式のディスプレイ１０２を備える。ディスプレイ１０２には図２の（ｂ）に示すような画面が表示される。ユーザはディスプレイ１０２に表示されたボタンを選択することによって、画像形成を行う際の各種設定を行うことができる。本実施例ではとりわけ、画像を形成するシートの種類の設定及び画質優先モードについて詳しく説明する。図２の（ｂ）の符番１０３は画像を形成するシートの種類を設定するためのボタンである。符番１０３が選択されると、図２の（ｃ）の画面がディスプレイ１０２に表示される。図２の（ｃ）には画像形成に用いられるシートの一覧が表示される。画像形成に用いられるシートの種類に応じて、ユーザは普通紙１０４、厚紙１０５、コート紙等のいずれかを選択することができる。前述の通り、普通紙１０４が選択された場合、プロセススピードは２１０ｍｍ／ｓに設定される。また、厚紙１０５が選択された場合、プロセススピードは１０５ｍｍ／ｓに設定される。コート紙とは、シートの表面に透明の樹脂によってコーティングすることによって表面の平滑度を向上させた光沢のあるシートである。コート紙に画像を形成する際も、厚紙と同様、プロセススピードは１０５ｍｍ／ｓに設定される。なお、シートの種類の設定はユーザが設定する場合に限るものではなく、センサ等を用いてシートの種類を判別してもよい。図２の（ｂ）の符番１０４は高画質モードを指定するためのボタンである。このボタンは普通紙に画像を形成する場合においても、プロセススピードを１０５ｍｍ／ｓに変更する。プロセススピードが遅くなることによって、プロセススピードが速い場合よりも高解像度の静電像を感光ドラム１上に形成することができる。
　紙種の設定、モードの設定等を行った後、スタートボタン１０１が押されることによって、画像形成装置は設定された条件に応じて画像を形成する。なお、外部のＰＣ等の端末からの印刷指令が入力されてもよい。
　｛ニップ前露光装置について｝
　以下に、帯電横スジを抑制するために光を照射する照射手段としてのニップ前露光装置について説明する。図３は帯電ギャップを露光するニップ前露光装置を説明するための図である。帯電ローラ２は電源Ｓ１によって直流電圧を印加されることによって、感光ドラム１を帯電する。また、電源Ｓ４は制御回路２００の制御に従いニップ前露光装置８に電力を供給する。ニップ前露光装置８は供給された電力に応じて、感光ドラム１の回転方向の上流側帯電ギャップ部に光を照射する。詳しくは、ニップ前露光装置８は感光ドラム１と帯電ローラ２のニップ部から感光ドラム１の回転方向の上流側帯電ギャップ部に対して露光し、感光ドラム１の長手方向に画像形成領域を除電する。本実施例においてニップ前露光装置８は室温（２０℃）においてピーク波長が６６０（±１０）ｎｍのＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）を使用した。なお、放出される光の波長は材料の温度及び印加電流に依存して変動することが知られている。本実施例において順方向降下電圧が１．４Ｖ、最大定格出力が３　ｍＷ、最大動作電流が９５　ｍＡ、最大出力が２．１　ｍＷ、発光効率が３９ｌｍ／ＷであるＬＥＤを用いた。このようなＬＥＤを複数個して並置し、これらをＬＥＤドライバでＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）された電圧を印加することによって、ニップ前露光装置の光量を制御した。なお、上流側帯電ギャップ部は、帯電ローラ２と感光ドラム１との間において放電が行われるわずかな領域を指す。本実施例においては、上流側帯電ギャップＡ１は感光ドラム１と帯電ローラ２のニップ部から感光ドラム１の回転方向上流側に１ｍｍ離れた領域であった。同様に、下流側帯電ギャップＡ２は感光ドラム１と帯電ローラ２のニップ部から感光ドラム１の回転方向下流側に１ｍｍ離れた領域であった。
　制御手段としての制御回路２００はＣＰＵ、ＲＡＭ等を備え、操作部としての操作パネル１００やＰＣ等の外部端末から入力される画像形成信号に応じて、画像形成装置の各部を制御する。例えば、制御回路２００は操作パネル１００によって指定されたシートの情報等を取得し、それに応じてプロセススピードを決定する。また、プロセススピードに応じて各画像形成部の画像形成条件を制御する。具体的に例を挙げると、制御回路２００は電源Ｓ４がニップ前露光装置８に供給する電力を制御することができる。給電手段としての電源Ｓ４から供給される電力に応じて、ニップ前露光装置８は単位時間に０～１５ｌｘ・ｓの光を出力することができる。なお、光量はＪＩＳ　Ｃ　１６０９－１（２００６年度改正）一般形ＡＡ級に準拠した照度計を用いて計測した。なお、照度計は可視光領域（４２０－７００ｎｍ）の光量を測定している。そのため、可視光領域以外の光量の変化を検出するためには例えばフォトダイオードを用いてもよい。なお、感光体表面の電荷を除去することの出来る波長における光量の変化を検出するためには、感光体の感度が低い波長をカットする光学フィルタを通した光をフォトダイオードで検出することが好ましい。
　｛プロセススピードの変化に伴う帯電横スジの発生メカニズムついて｝
　以下に、プロセススピードに依らず、ニップ前露光の光量を一定にした場合について説明する。図８は帯電横スジを抑制するために、一定の光量で感光ドラム１の回転方向の上流側帯電ギャップ部に露光した時の感光ドラム１に発生する剥離放電現象を説明するための模式図である。図８の（ａ）はプロセススピードが２１０ｍｍ／ｓの場合において、上流側帯電ギャップ部に露光した模式図である。また、図８の（ｂ）はプロセススピードが１０５ｍｍ／ｓの場合において、プロセススピードが２１０ｍｍ／ｓの場合と同一の光量（７ｌｘ・ｓ）で、上流側帯電ギャップ部に露光した模式図である。
　まず、ギャップ前露光を行わない場合について説明する。回転する感光ドラム１に対して、帯電ローラ２は順方向に回転して、感光ドラム１を帯電する。上流側帯電ギャップ部Ａ１において、感光ドラム１と帯電ローラ２の間の電位差が放電開始の閾値（パッシェン則に基づく）を超えると放電が行われ、感光ドラム１は帯電電位（Ｖｄ）となるように帯電される。しかしながら、帯電ローラ２の一部の抵抗が高かったり、感光ドラム１の一部が厚かったりすると、上流側帯電ギャップ部Ａ１において均一に帯電が完了しない場合がある。そのとき、下流側帯電ギャップ部Ａ２において、微小放電が発生するために、帯電横スジが発生していしまう。そのため、図８の（ａ）に示すように、上流側帯電ギャップ部Ａ１に露光をすることによって、下流側帯電ギャップ部において感光体を帯電させて帯電横スジの発生を抑制する。図８の（ａ）に示すように、上流側帯電ギャップ部Ａ１において、帯電した感光ドラム１はニップ前露光装置８によるレーザ光Ｌによって除電される。そのため、下流側帯電ギャップ部Ａ２において、感光ドラム１は帯電させることになる。これにり、下流側帯電ギャップ部Ａ２における微小放電が発生しづらくなり、帯電横スジを抑制できる。
　続いて、プロセススピードが１０５ｍｍ／ｓにおいて、プロセススピードが２１０ｍｍ／ｓの時と同様の光量で上流側帯電ギャップ部Ａ１において除電した場合について説明する。同様の光量で、上流側帯電ギャップ部Ａ１に露光を行ったとしても、感光ドラム１は上流側帯電ギャップ部Ａ１において十分に帯電されてしまう。つまり、上流側帯電ギャップ部Ａ１において感光ドラム１が帯電されているために、下流側帯電ギャップ部Ａ２において発生する微小放電を十分に抑制することができない。言い換えると、厚紙に画像を形成する場合に、普通紙の場合と同量のニップ前露光を行うと、出力される印刷物に帯電横スジに起因する画像不良が確認された。そこで本実施例においては、画像形成装置はニップ前露光装置の光量をプロセススピードに応じて調整するように制御する。
　｛プロセススピードとニップ前露光量について｝
　制御回路２００は操作部１００において設定されたシートの情報等に基づきプロセススピードを変更する。前述のように、プロセススピードに関わらず上流側帯電ギャップ部に一定の光量で露光すると帯電横スジが発生する。そのため、プロセススピード毎に帯電ギャップに光を照射する光量を変化させ、その時に出力される印刷物に生じる帯電横スジに起因する画像不良について評価を行った。
　表１はプロセススピードが２１０ｍｍ／ｓ（第１の速度）、１０５ｍｍ／ｓ（第２の速度）の際に、露光量を変化させたときに出力される印刷物に対する評価をまとめた表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　帯電横スジは帯電ローラ２と平行な方向に筋状に現れ、ハーフトーン画像を形成したときに顕著に表れる。そのため、印刷物はハーフトーン（２５５階調における１２５）画像をシートの全面に形成したものを用いた。表１において、出力された印刷物の画像が良好の場合は◎、良い場合は○、濃度ムラがある場合は△、濃度ムラや濃度のガサツキがある場合は×を記した。表１から、プロセススピードが遅いほど、ニップ前露光の光量を多くして帯電横スジを抑える必要があることがわかる。
　｛ニップ前露光量と感光ドラム１の削れ量について｝
　以下に、ニップ前露光量と感光ドラム１の削れ量について説明する。図４の（ａ）はニップ前露光量と感光ドラム１と帯電ローラ２の間に流れる直流電流の関係を示すグラフである。また、図４の（ｂ）は感光ドラム１と帯電ローラ２の間に流れる直流電流とＡ４サイズの用紙１００００枚（１０Ｋ）に全面ベタ白画像（２５５階調における０）を出力した際の感光ドラム１の削れ量の関係を示すグラフである。具体的には、図４はプロセススピードを２１０ｍｍ／ｓ、帯電電位－５００Ｖ、ベタ白通紙耐久、ＤＣ電流値は感光ドラム１とアースの間に電流計を設置して測定したものである。図４の（ａ）および（ｂ）からも判るように、帯電ギャップに照射する光量（以下、ニップ前露光量と呼ぶ）を大きくすると感光ドラム１の削れ量が大きくなる。これはニップ前露光量が大きくなると、感光ドラム１と帯電ローラ２との上流帯電ギャップ部における除電量が多くなる。そのため、帯電ローラ２から感光ドラム１を再帯電するための再放電量が増えるためである。そのため、遅いプロセススピード（１０５ｍｍ／ｓ）において感光ドラム１の帯電横スジを抑制するために要する光量（１５ｌｘ・ｓ）を速いプロセススピード（２１０ｍｍ／ｓ）において照射すると、感光ドラム１の寿命が悪化する。そのため、帯電横スジを抑制して感光ドラム１の寿命を長持ちさせるためには、プロセススピードに応じた光量でニップ前露光を行うことが望ましい。
　｛フローチャートを用いた画像形成装置の動作説明｝
　以下に、プロセススピードに応じてニップ前露光量を変化させる画像形成装置の動作についてフローチャートを用いて説明する。図５は本実施例に係る画像形成装置の動作を説明するためのフローチャートである。制御回路内部のＣＰＵはＲＯＭに保存されているプログラムに従い画像形成装置を図５に記載のフローチャートのように動作するように制御する。本実施例においては画像を形成するシートの種類に応じて画像形成条件を変更する例について説明する。なお、ユーザが操作パネルによって画像を形成するシートの種類を指定しているものとする。
　Ｓ１０１において制御手段としての制御回路２００は画像を形成するシートの種類を取得するためのステップである。制御回路２００は操作パネル１００で設定されたシートの種類を取得する。Ｓ１０２は画像を形成するシートの種類に応じて、処理を変更するためのステップである。Ｓ１０１において取得した画像を形成するシートの種類が普通紙である場合、制御回路２００はＳ１０３の処理を実行する。また、Ｓ１０１において取得した画像を形成するシートの種類が厚紙である場合、制御回路２００はＳ１０４の処理を実行する。Ｓ１０３は画像を普通紙に形成する場合における画像形成条件を設定するためのステップである。制御回路２００は普通紙に画像を形成する際のプロセススピードを２１０ｍｍ／ｓ、ニップ前露光量を７ｌｘ・ｓ（第１の光量）に設定する。Ｓ１０４は画像を厚紙に形成する場合における画像形成条件を設定するためのステップである。制御回路２００は厚紙に画像を形成する際のプロセススピードを１０５ｍｍ／ｓ、ニップ前露光量を１５ｌｘ・ｓ（第２の光量）に設定する。Ｓ１０５において、制御回路２００はＳ１０３又はＳ１０４において設定された画像形成条件に従い、画像形成装置を制御する。具体的には、シートに画像を形成する画像形成中において、制御回路２００は設定されたプロセススピードになるように感光ドラム１等を回転駆動させる。また、帯電ローラ２に所定の帯電バイアスが印加されるように、ニップ前露光装置８が所定の光量で露光するように制御する。
　このように、画像形成に際して、制御回路２００はニップ前露光量をプロセススピードに応じて変更する。つまり、前述のように、プロセススピードが遅い場合はニップ前露光量が多くなるように構成する。これによって、感光ドラム１を帯電ローラ２によって帯電する際に生じる帯電横スジの発生を抑制する。つまり、画像を形成するシートの種類によってプロセススピードが変わったとしても、帯電横スジに起因する画像不良の発生を抑制することができる。ニップ前露光はシート上に形成する画像に対応する静電潜像を感光ドラム上に形成する部分の感光ドラムを帯電する際に、露光することが好ましい。
　なお、本実施例において、ニップ前露光装置８によって上流側帯電ギャップ部に照射される光量は電源Ｓ４がニップ前露光装置８に供給する電力を変更することによって変更した。しかしながら、ニップ前露光装置と上流側帯電ギャップ部との間の距離を変更することによって、上流側帯電ギャップ部へ照射される光量を変更してもよい。つまり、プロセススピードが遅い場合、ニップ前露光装置８を、プロセススピードが速い場合よりも上流側帯電ギャップ部に近づけて上流側帯電ギャップ部照射される光量を増やしても良い。また、ニップ前露光装置８から上流側帯電ギャップ部に照射される光を調整できる偏向板を設けても良い。
　実施例１と略同一な部分に関しては、同一符号を付すことで説明を省略する。本実施例においては、上流側帯電ギャップ部に照射される光量を反射部材としての反射ミラーによって調整する。なお、上流側帯電ギャップ部への露光は反射ミラーによって行われるため、反射ミラーは照射手段にも相当する。本実施例においては、転写後に感光ドラム上に残る残留電荷を除去するための前露光の光源と帯電横スジの発生を抑制するためニップ前露光の光源を共通化する構成を採用した。もちろん、感光ドラム上の残留電荷を除去するための光源とニップ前露光の光源を各々設けても良い。その場合には、感光ドラム上の残電荷を除去するための光源は除電手段に相当する。ここで、転写後の感光ドラム上の残留電荷を除電するため、感光ドラム１のプロセススピードが速くなるほど、多くの光量を照射することが好ましい。反対に、帯電ニップに必要な光量はプロセススピードが速くなるほど少ない方が好ましい。そのため本実施例においては、１つの光源からの光を上流側帯電ギャップ部と前露光部に分配することによって、残留電荷の除去と帯電横スジの発生を抑制する。以下に、残留電荷の除去と帯電横スジの抑制を行う構成について説明する。
　｛反射ミラーを用いたニップ前露光の構成について｝
　本実施例において、感光ドラム上の残留電荷の除去と帯電横スジを抑制するために、一定の光量で発光するニップ前露光装置とモータによって位置を微調整される反射ミラーとを用いた。図６は帯電ギャップと前露光部に露光する装置の構成を説明するための図である。本実施例において、電源Ｓ４は一定の電力をニップ前露光装置８に供給する。これにより、ニップ前露光装置８は一定の光量を出力しつづける。光源としてのニップ前露光装置８は感光ドラム１の表面に対向するように設けられ、ニップ前露光装置８と感光ドラム１との間には照射手段としての反射ミラー２１が配置されている。
　照射手段としての反射ミラー２１はモータによってその位置を微調整される。反射ミラー２１はニップ前露光装置８から出力されるレーザ光Ｌを反射することによって、上流側帯電ギャップ部へレーザ光Ｌ１を導く。反射ミラー２１によって反射されないレーザ光Ｌ２は感光ドラム１に照射される。これにより、感光ドラム１に形成されたトナー像を転写した後に感光ドラム上に残る電荷（残留電荷）を除電することができる。反射ミラー２１によって反射されたレーザ光Ｌ２は感光ドラム１の長手方向に画像形成領域を除電する。ここで、電源Ｓ４はニップ前露光装置８が２０ｌｘ・ｓで発光するように電力を供給する。また、反射ミラー２１はモータ２０によってその位置を調整され、反射ミラー２１が（ｉ）の位置にあるとき、レーザ光Ｌ１は７ｌｘ・ｓ（第１の光量）となり、レーザ光Ｌ２は１３ｌｘ・ｓ（第３の光量）となる。また、反射ミラー２１が（ｉｉ）の位置にあるとき、レーザ光Ｌ１は１５ｌｘ・ｓ（第２の光量）となり、レーザ光Ｌ２は５ｌｘ・ｓ（第４の光量）となる。
　なお、残留電荷を除去するための除去手段としての前露光装置をニップ間露光装置と別途設けてもよい。このとき、制御手段としての制御回路は、プロセススピードが２１０ｍｍ／ｓのときに、前露光装置が１３ｌｘ・ｓ（第３の光量）で感光ドラム上の残留電荷を除去するように制御する。また、制御回路は、プロセススピードが１０５ｍｍ／ｓのときに、前露光装置が５ｌｘ・ｓ（第４の光量）で感光ドラム上の残留電荷を除去するように制御する。
　つまり、何れの場合にも残留電荷を除電するためのレーザ光Ｌ２が感光ドラム１に照射される。これにより、感光ドラム１に形成された潜像を現像装置によって現像したあと、被転写部材としてのシートにトナー像を転写した後に、感光ドラム１上の残留電荷を除去することができる。この残留電荷を除去するためのレーザ光Ｌ２は転写部においてトナー像をシートに転写してから上流側ギャップ部までの間に露光される。実施例１と同様、制御回路２００はＣＰＵ、ＲＡＭ等を備え、操作部としての操作パネル１００やＰＣ等の外部端末から入力される画像形成信号に応じて、画像形成装置の各部を制御する。モータ２０は制御回路２００からの入力に応じて、反射ミラー２１を（ｉ）又は（ｉｉ）の位置に移動させることができる。
　｛フローチャートを用いた画像形成装置の動作説明｝
　以下に、プロセススピードに応じて上流側帯電ギャップ部に照射される光量と感光ドラム上の残留電荷を除去するために前露光される光量とを調整する画像形成装置の動作についてフローチャートを用いて説明する。図７は本実施例に係る画像形成装置の動作を説明するためのフローチャートである。本実施例においては画像を形成するシートの種類に応じて画像形成条件を変更する例について説明する。
　Ｓ２０１において制御手段としての制御回路２００は画像を形成するシートの種類を取得するためのステップである。制御回路２００は操作パネル１００で設定されたシートの種類を取得する。Ｓ２０２は画像を形成するシートの種類に応じて、処理を変更するためのステップである。Ｓ２０１において取得した画像を形成するシートの種類が普通紙である場合、制御回路２００はＳ２０３の処理を実行する。また、Ｓ２０１において取得した画像を形成するシートの種類が厚紙である場合、制御回路２００はＳ２０４の処理を実行する。Ｓ２０３は画像を普通紙に形成する場合における画像形成条件を設定するためのステップである。制御回路２００は普通紙に画像を形成する際のプロセススピードを２１０ｍｍ／ｓ、反射ミラー２１の位置を（ｉ）となるように設定する。Ｓ２０４は画像を厚紙に形成する場合における画像形成条件を設定するためのステップである。制御回路２００は厚紙に画像を形成する際のプロセススピードを１０５ｍｍ／ｓ、反射ミラー２１の位置を（ｉｉ）となるように設定する。Ｓ２０５において、制御回路２００はＳ２０３又はＳ２０４において設定された画像形成条件に従い、画像形成装置を制御する。具体的には、制御回路２００は設定されたプロセススピードになるように感光ドラム１等を回転駆動させる。また、帯電ローラ２に所定の帯電バイアスが印加されるように、反射ミラー２１が所定の位置になるようにモータ２０を制御する。
　このように、画像形成に際して、制御回路２００は反射ミラー２１の位置をプロセススピードに応じて変更する。つまり、プロセススピードが遅い場合はニップ前露光量が多く、かつ、前露光量が少なくなるように構成する。これによって、感光ドラム１を帯電ローラ２によって帯電する際に生じる帯電横スジの発生を抑制しつつ、感光ドラム１上の残留電荷を除去することができる。つまり、画像を形成するシートの種類によってプロセススピードが変わったとしても、帯電横スジに起因する画像不良の発生を抑制しつつ、光源を共通化することができる。
　｛その他の構成について｝
　本実施例において、反射ミラー２１の位置を調整することによって、残留電荷の除電と帯電横スジの発生を抑制した。しかしながら、光の反射量と透過量を調整できる反射部材としての半透鏡性透過率可変素子（電圧を印加することによって反射率と透過率が変わるミラー）を用いてもよい。反射ミラー２１の変わりに半透鏡性透過率可変素子を用いれば、反射ミラー２１を移動させなくともよい。そのため、モータによってミラーを移動させるよりも高い精度で上流側帯電ギャップ部に露光することができる。また、実施例１及び実施例２において、画像を形成するシートの種類が普通紙、厚紙の２種類である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、他の紙種（コート紙、薄紙）や、他のメディア（ＯＨＴ）等においてもプロセススピードが変化する限りにおいて同様の問題が発生することは言うまでも無い。なお、画像形成装置はシートの種類に応じて予め決められたプロセススピードで画像を形成する。また上記実施例では、ニップ前露光装置、前露光装置にＬＥＤを採用したが、ヒューズランプからなる光照射装置などの他の露光装置を用いてもよい。また、透明の感光体の内部から上流側帯電ギャップ部に露光を行っても良い。実施例１及び２において、可撓性の接触帯電部材としての帯電ローラ２を例に挙げて説明した。しかし、上流側帯電ギャップ部の距離が減少、下流側帯電ギャップ部の距離が増加する限り、帯電部材と感光体との間の距離が線形的に増加しても、非線形的に増加しても同様な効果が期待できる。例えば、帯電部材として導電性の帯電ベルト、エッジ部で感光体に当接して感光体を帯電させる導電性のゴムブレード等を用いてもよい。なお、本実施例において、帯電部材としての帯電ローラ２と感光体としての感光ドラム１は接触していたが、微小のギャップを形成させても良い。このような構成においては、感光ドラム１と帯電ローラ２との距離は感光ドラム１の回転方向に対して帯電ローラ２と感光ドラム１の最近接位置に向かって減少する。さらに、本実施例においては、回転可能なドラム形状の感光ドラム１を用いたが、感光体として移動可能なベルト状の感光ベルトを用いてもよい。このとき、感光ドラム１の回転方向上流及び下流と感光ベルトの移動方向上流及び下流はそれぞれ対応するものとする。
　また、画像上に現れる帯電横スジを抑制するために、感光ドラム１と帯電ローラ２の上流側帯電ギャップ部の感光体長手画像領域に露光したが、感光ドラム１の長手全域に露光してもよい。これにより、小サイズのシートと大サイズのシートに対して画像を形成する装置において、小サイズの紙に画像を形成しつづけた時に、感光ドラム１の長手方向の削れ量にむらが生じることを抑制することができる。また、公知のメディアセンサーを用いて画像を形成するシートを特定してもよい。また、現像装置を用いて現像と同時にクリーニングを行う、所謂クリーナレス構成の画像形成装置においても同様に適応することができる。
　１　感光ドラム（感光体）
　２　帯電ローラ（帯電手段、接触帯電手段）
　３　露光装置（潜像形成手段）
　４　現像装置（現像手段）
　６　定着装置（定着手段）
　８　ニップ前露光装置（照射手段）
　Ｓ１　ＤＣ電源
　Ｓ４　電源
　１００　操作パネル（操作部）
　２００　制御回路（制御手段）
　２１　反射ミラー（反射部材、照射手段、除去手段）
　２０　モータ（反射ミラー移動手段）

Claims (2)

  1. 　回転可能な感光体と、前記感光体と接触して前記感光体を帯電する帯電部材と、前記帯電部材に直流電圧を印加する電源と、前記帯電部材が前記感光体を帯電する帯電ギャップ部のうち、前記感光体の回転方向における上流側の帯電ギャップ部に光を照射する照射手段と、を有する画像形成装置であって、
    　前記感光体が第１の速度で回転するときは、前記上流側の帯電ギャップ部を第１の光量で照射するように、前記感光体が前記第１の速度よりも遅い第２の速度で回転するときは、前記上流側の帯電ギャップ部を前記第１の光量よりも多い第２の光量で照射するように、前記照射手段を制御する制御手段と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
  2. 　前記帯電部材によって帯電された前記感光体に潜像を形成する潜像形成手段と、前記感光体上に形成された潜像をトナーによって現像する現像装置と、前記感光体上に現像されたトナー像を被転写部材に転写する転写部材とを備え、トナー像が前記被転写部材に転写されてから前記上流側のギャップ部に移動する間の前記感光体の表面に光を照射して電荷を除去する除去手段とを有し、
    　前記制御手段は前記除去手段を、前記感光体が第１の速度で回転するときは、前記感光体の表面に第３の光量で照射するように、前記感光体が前記第１の速度よりも遅い第２の速度で回転するときは、前記感光体の表面に前記第３の光量よりも少ない第４の光量で照射するように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
PCT/JP2009/065809 2009-09-10 2009-09-10 画像形成装置 WO2011030421A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011530676A JP4927235B2 (ja) 2009-09-10 2009-09-10 画像形成装置
KR1020117021356A KR101235706B1 (ko) 2009-09-10 2009-09-10 화상 형성 장치
EP09849201.0A EP2477075A4 (en) 2009-09-10 2009-09-10 IMAGE FORMING DEVICE
CN200980158144.7A CN102356358B (zh) 2009-09-10 2009-09-10 图像形成装置
PCT/JP2009/065809 WO2011030421A1 (ja) 2009-09-10 2009-09-10 画像形成装置
US12/875,595 US8412064B2 (en) 2009-09-10 2010-09-03 Image forming apparatus to control photosensitive member irradiation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2009/065809 WO2011030421A1 (ja) 2009-09-10 2009-09-10 画像形成装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011030421A1 true WO2011030421A1 (ja) 2011-03-17

Family

ID=43647870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/065809 WO2011030421A1 (ja) 2009-09-10 2009-09-10 画像形成装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8412064B2 (ja)
EP (1) EP2477075A4 (ja)
JP (1) JP4927235B2 (ja)
KR (1) KR101235706B1 (ja)
CN (1) CN102356358B (ja)
WO (1) WO2011030421A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013088761A (ja) * 2011-10-21 2013-05-13 Oki Data Corp 画像形成装置
JP2018004917A (ja) * 2016-06-30 2018-01-11 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP2019028234A (ja) * 2017-07-28 2019-02-21 株式会社リコー 除電装置、除電方法、及び画像形成装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6604790B2 (ja) * 2015-09-15 2019-11-13 キヤノン株式会社 画像形成装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05341626A (ja) 1992-06-08 1993-12-24 Canon Inc 画像形成装置
JPH0772711A (ja) * 1993-09-07 1995-03-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 接触帯電方式、接触帯電装置及び画像形成装置
JPH07114312A (ja) * 1993-10-15 1995-05-02 Canon Inc 帯電装置及び画像形成装置
JPH07181775A (ja) * 1993-12-24 1995-07-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 帯電方式、帯電装置及び画像形成装置
JPH0922162A (ja) * 1995-07-05 1997-01-21 Canon Inc 電子写真装置
JP2001296721A (ja) * 2000-04-11 2001-10-26 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置
JP2005258323A (ja) * 2004-03-15 2005-09-22 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5738466A (en) * 1980-08-20 1982-03-03 Canon Inc Electrophotographic method
JPH05158391A (ja) * 1991-12-05 1993-06-25 Minolta Camera Co Ltd 画像形成方法
DE69418268T2 (de) * 1993-09-07 1999-09-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Aufladevorrichtung und Bilderzeugungsgerät mit der Aufladevorrichtung
JPH07152295A (ja) * 1993-11-30 1995-06-16 Mita Ind Co Ltd 画像形成装置
JP4272808B2 (ja) * 2000-12-19 2009-06-03 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP4532965B2 (ja) * 2003-05-08 2010-08-25 キヤノン株式会社 画像形成装置
US20080175608A1 (en) * 2007-01-24 2008-07-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Image forming apparatus and method thereof

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05341626A (ja) 1992-06-08 1993-12-24 Canon Inc 画像形成装置
JPH0772711A (ja) * 1993-09-07 1995-03-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 接触帯電方式、接触帯電装置及び画像形成装置
JPH07114312A (ja) * 1993-10-15 1995-05-02 Canon Inc 帯電装置及び画像形成装置
JPH07181775A (ja) * 1993-12-24 1995-07-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 帯電方式、帯電装置及び画像形成装置
JPH0922162A (ja) * 1995-07-05 1997-01-21 Canon Inc 電子写真装置
JP2001296721A (ja) * 2000-04-11 2001-10-26 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置
JP2005258323A (ja) * 2004-03-15 2005-09-22 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2477075A4 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013088761A (ja) * 2011-10-21 2013-05-13 Oki Data Corp 画像形成装置
JP2018004917A (ja) * 2016-06-30 2018-01-11 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP2019028234A (ja) * 2017-07-28 2019-02-21 株式会社リコー 除電装置、除電方法、及び画像形成装置
JP7027715B2 (ja) 2017-07-28 2022-03-02 株式会社リコー 除電装置、除電方法、及び画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20110058850A1 (en) 2011-03-10
EP2477075A4 (en) 2013-05-29
CN102356358B (zh) 2014-10-01
CN102356358A (zh) 2012-02-15
KR101235706B1 (ko) 2013-02-21
JPWO2011030421A1 (ja) 2013-02-04
EP2477075A1 (en) 2012-07-18
JP4927235B2 (ja) 2012-05-09
KR20110113662A (ko) 2011-10-17
US8412064B2 (en) 2013-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5253487B2 (ja) 画像形成装置
US9665032B2 (en) Image forming apparatus with exposure controlled in dependence on cumulative operating time and humidity
US7848679B2 (en) Image forming apparatus
JP5754961B2 (ja) 画像形成装置
JP5197264B2 (ja) 画像形成装置
US9285754B2 (en) Image forming apparatus
JP4927235B2 (ja) 画像形成装置
JP2008089771A (ja) クリーニング方法、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
US9804523B2 (en) Image forming apparatus
JP6184466B2 (ja) 画像形成装置
JP2012163864A (ja) 画像形成装置
JP5097602B2 (ja) 画像形成装置
JP7157371B2 (ja) 帯電装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置
JP7034653B2 (ja) 画像形成装置
JP5328470B2 (ja) 画像形成装置
JP6561658B2 (ja) 画像形成装置
JP2008225076A (ja) 画像形成方法、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置
JP2004219716A (ja) 画像形成装置
JP2024010633A (ja) 画像形成装置
JP2021117240A (ja) 画像形成装置
JP5655530B2 (ja) 画像形成装置
JP2019139145A (ja) 画像形成装置
JP2009282092A (ja) 画像形成装置
JP2008122782A (ja) 画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980158144.7

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09849201

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011530676

Country of ref document: JP

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2009849201

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009849201

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20117021356

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE