JP2020064237A - 画像形成装置および感光体寿命監視方法 - Google Patents
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Abstract
Description
≪本発明者の得た知見≫
感光体の最表面であるオーバーコート層には、機械的強度を持たせるために金属フィラーが分散されているが、このフィラーの分散状態は厳密には均一ではないため、局所的にフィラーが密に混在(密集)している部分がある。オーバーコート層においてフィラーの密集部分では、これ以外の部分よりも電気抵抗値が低下している。オーバーコート層に局所的に電気抵抗値の低い部分が含まれていても、通常のプリント時の作像工程、つまり帯電、露光、現像では、感光体上の帯電電位に対する、現像部の現像ローラーなどの現像剤担持体に供給される現像バイアスの大きさを調整することにより、形成画像に影響が出ないようにされている。
(1)プリンターの全体構成
図1は、プリンター1の全体の構成を示す図である。
(2)制御部50の構成
図3は、制御部50の構成を示すブロック図である。
図4は、現像バイアス電源部60の構成を示すブロック図である。
図6は、帯電電源部80の構成を示すブロック図である。
図7は、非画像の領域にかぶりトナーTfが形成される理由を説明するための模式図であり、感光体ドラム11Yの表面(以下、「ドラム表面」という。)の帯電後、露光せずに現像工程を行う場合に感光体ドラム11Yの表面電位(以下、「感光体電位」という。)が帯電時、現像直前、現像時にどのように変化していくかをこの順に示している。
図12は、制御部50が実行するプリント動作と感光体寿命監視モードの制御の内容を示すフローチャートである。このフローは、不図示のメインルーチンにより一定間隔でコールされる度に実行される。
本発明は、上記実施例に限定されるものでは無く、種々の形態において実施可能である。以下に、他の実施可能な形態を列挙する。
11Y、11M、11C、11K 感光体ドラム
12Y、12M、12C、12K 帯電ローラー
13Y、13M、13C、13K 露光部
14Y、14M、14C、14K 現像部
19Y、19M、19C、19K 現像ローラー
21 中間転写ベルト
23 検出センサー
50 制御部
60Y、60M、60C、60K 現像バイアス電源部
61 第1バイアス出力部
62 第2バイアス出力部
63、83 切換部
70 操作部
71 表示部
80Y、80M、80C、80K 帯電電源部
81 第1帯電電圧出力部
82 第2帯電電圧出力部
95 オーバーコート層
105 感光体寿命監視モード実行部
106 累積プリント枚数記憶部
111 実行時期判断部
112 寿命判定部
113 判定結果出力部
S 記録用のシート
Tf かぶりトナー像
Vo 帯電電位
Vdc 現像バイアスの直流電圧成分
Vpp ピーク・ツー・ピーク電圧
Vz かぶりマージン
Claims (11)
- 電子写真方式により画像形成を実行する画像形成装置であって、
金属フィラーを含有したオーバーコート層が最表層に形成された感光体と、
前記感光体を第1の極性に帯電させる帯電手段と、
帯電された前記感光体を露光して前記感光体上に静電潜像を作像する露光手段と、
第1の極性のトナーを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に供給する現像バイアスとして、画像形成時に作像された静電潜像の現像に用いる第1現像バイアスと、前記感光体の寿命監視時に用いられ、第1の極性とは逆の第2の極性の電荷を前記第1現像バイアスよりも前記感光体に多く注入する第2現像バイアスとを切り換え可能なバイアス電源手段と、
前記感光体の寿命監視時期に至ると、前記帯電手段と露光手段を制御して、前記感光体を帯電させつつ露光を禁止し、前記感光体上に非画像に相当する静電潜像を形成させるとともに、前記バイアス電源手段を制御して、前記第2現像バイアスを前記現像剤担持体に供給させる寿命監視モードを実行する制御手段と、
前記寿命監視モードの実行により、前記金属フィラーの分散状態の不均一性に起因して生じるトナー像が前記感光体上に形成されたか否かを判定する判定手段と、
前記トナー像が形成されなかったことが判定されると、前記感光体のオーバーコート層の膜厚が規定膜厚を低下した旨を報知する報知手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記第1現像バイアスと前記第2現像バイアスは、
第1の極性の直流成分に交流成分が重畳されてなり、
前記第2現像バイアスは、前記第1現像バイアスよりも交流成分のピーク・ツー・ピーク電圧が大きい値に設定されている、または交流成分の周波数が小さい値に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記第1現像バイアスと前記第2現像バイアスは、
第1の極性の直流成分に交流が重畳されてなり、
前記交流の1周期の波形において、重畳される第1の極性の直流成分の電圧値を境にピーク電圧が第2の極性を有する側を交流成分α、第1の極性を有する側を交流成分β、交流成分βの時間Tβを1周期で除した値をデューティ比Dhとしたとき、
前記第2現像バイアスは、交流成分βのピーク電圧の絶対値Vnが前記第1現像バイアスと同じであり、交流成分αのピーク電圧の絶対値Vmが前記第1現像バイアスよりも大きく、さらに、デューティ比Dhが前記第1現像バイアスよりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記帯電手段に帯電電圧を供給する帯電電源手段を備え、
前記制御手段は、
前記寿命監視モードでの前記感光体の第1の極性の帯電電圧と前記第2現像バイアスの第1の極性の直流電圧との差分の大きさで規定されるかぶりマージンが通常の画像形成時よりも大きくなるように、前記帯電電源手段から前記帯電手段に帯電電圧を供給させることを特徴とする請求項2または3に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、
累積画像形成回数が第1所定値に達したとき、前記感光体の累積回転数もしくは累積動作時間が第2所定値に達したとき、または、前記感光体の新品時からの経過時間が第3所定値に達したときを契機に、前記寿命監視モードを実行することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、
前記感光体の新品時以降、最初に前記寿命監視モードを実行した後、2回目の実施を、1回目の実施からの画像形成回数が前記第1所定値よりも小さい第4所定値に達したとき、1回目の実施からの前記感光体の回転数もしくは動作時間が前記第2所定値よりも小さい第5所定値に達したとき、または、1回目の実施からの経過時間が前記第3所定値よりも小さい第6所定値に達したときを契機に実行することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、
前記寿命監視モードの1回目の実施から2回目の実施までの間隔をU1、2回目の実施から3回目の実施までの間隔をU2としたとき、U1>U2の関係を満たすように、前記寿命監視モードの2回目と3回目の実施を行うことを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記感光体上のトナー像を被転写体に転写させる転写手段をさらに備え、
前記判定手段は、
前記寿命監視モードの実行により前記感光体に形成された後、前記被転写体に転写されたトナー像を検出可能な位置に配された検出手段を有し、
前記検出手段による前記トナー像の検出結果から前記判定を行うことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記被転写体は、中間転写体である、または前記感光体から中間転写体を介してシートに前記トナー像が転写される構成における当該シートであることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
- 前記被転写体は、前記感光体から中間転写体を介してシートに前記トナー像を転写した後、転写後のシートを画像形成装置から出力する構成における当該シートであり、
前記検出手段は、前記出力後、読取位置に載置された前記シート上に存するトナー像を読み取るスキャナーであることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 - 金属フィラーを含有したオーバーコート層が最表層に形成された感光体上に、電子写真方式により画像形成を実行する画像形成装置における感光体寿命監視方法であって、
前記画像形成装置は、
前記感光体を第1の極性に帯電させる帯電手段と、
帯電された前記感光体を露光して前記感光体上に静電潜像を作像する露光手段と、
第1の極性のトナーを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に供給する現像バイアスとして、画像形成時に作像された静電潜像の現像に用いる第1現像バイアスと、前記感光体の寿命監視時に用いられ、第1の極性とは逆の第2の極性の電荷を前記第1現像バイアスよりも前記感光体に多く注入する第2現像バイアスとを切り換え可能なバイアス電源手段と、を備え、
前記感光体寿命監視方法は、
前記感光体の寿命監視時期に至ると、前記帯電手段と露光手段を制御して、前記感光体を帯電させつつ露光を禁止し、前記感光体上に非画像に相当する静電潜像を形成させるとともに、前記バイアス電源手段を制御して、前記第2現像バイアスを前記現像剤担持体に供給させる寿命監視モードを実行する制御ステップと、
前記寿命監視モードの実行により、前記金属フィラーの分散状態の不均一性に起因して生じるトナー像が前記感光体上に形成されたか否かを判定する判定ステップと、
前記トナー像が形成されなかったことが判定されると、前記感光体のオーバーコート層の膜厚が規定膜厚を低下した旨を報知する報知ステップと、
を含むステップを実行することを特徴とする感光体寿命監視方法。
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