JPH11218975A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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- JPH11218975A JPH11218975A JP10032364A JP3236498A JPH11218975A JP H11218975 A JPH11218975 A JP H11218975A JP 10032364 A JP10032364 A JP 10032364A JP 3236498 A JP3236498 A JP 3236498A JP H11218975 A JPH11218975 A JP H11218975A
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- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
Abstract
の表面粗さが大きくなっても、トナー像の転写効率の低
下や中抜けの発生を抑制することを可能とした画像形成
装置を提供することである。 【解決手段】 感光ドラム10の一次帯電に使用する帯
電ローラ11に、帯電バイアス電源30により直流電圧
またはこれに交流電圧を重畳した帯電バイアスを印加
し、電源30に接続した膜厚測定回路19により、その
とき帯電ローラ11に流れる直流成分の電流値を検出し
て、直流成分電流値と像担持体表面の感光層の膜厚との
関係から感光層の膜厚を測定する。そして、このように
して測定される、画像形成の繰り返しで減少を受けた感
光層の膜厚に応じて、転写ローラ14に流れる転写電流
を一定の関係で徐々に増加するように、転写バイアス電
源20を制御する。
Description
された潜像に現像剤を付着させて可視化する、電子写真
方式や静電記録方式などの複写機、プリンタ等の画像形
成装置に関するものである。
が知られているが、つぎに示すようなレーザービームプ
リンタが広く実用に供されている。
で一様に帯電された像担持体上の表面を、ディジタル画
像信号に対応してレーザ発光素子から発光されたレーザ
ービームで走査して、像担持体の表面に静電潜像を形成
し、この静電潜像を現像装置により現像剤(トナーまた
はトナーとキャリア)を用いて現像して可視化し、得ら
れたトナー像を転写手段で記録材に転写し、その後、定
着手段でトナー像を記録材に定着して出力するものであ
る。
は、帯電手段や転写手段での放電による像担持体表面の
ダメージや、クリーニング手段、特にいわゆるクリーニ
ングブレードでの像担持体表面の摺擦により、画像形成
を繰り返すにともない、像担持体表面の感光層に小さな
傷やミクロな凹凸が発生し、像担持体の表面粗さが大き
くなる。
にトナーと像担持体との吸着力が強くなる。そのメカニ
ズムは完全には解明されていないが、像担持体表面のト
ナーとの接触面積が大きくなるため、トナーの像担持体
表面への物理的吸着が強くなると考えられる。
と、像担持体上のトナー像の転写材への転写効率が低下
し、その結果、画像濃度が低下したり、文字、細線など
のラインの中央部が転写しなくなる、いわゆる中抜け現
象が顕著に発生する問題があった。
もなって、像担持体の表面粗さが大きくなっても、トナ
ー像の転写効率の低下や中抜けの発生を抑制することを
可能とした画像形成装置を提供することである。
かる画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明
は、帯電手段により像担持体の表面を帯電し、像露光し
て静電潜像を形成し、この潜像を現像手段により現像剤
を用いて現像して可視化し、得られた可視画像を転写手
段により転写材に転写する画像形成装置において、前記
像担持体の表面を形成する感光層の膜厚を膜厚測定手段
により測定して、前記測定された感光層の膜厚に応じ
て、前記可視画像の転写条件を制御することを特徴とす
る画像形成装置である。
は、前記転写手段から流れる転写電流である。あるい
は、前記転写手段は像担持体の表面に接触する転写ロー
ラであり、前記転写条件は、転写ローラ表面の周速と像
担持体表面の周速の差である。もしくは、前記転写条件
は、像担持体への転写ローラの当接圧である。また、前
記帯電手段は像担持体表面に接触する帯電ローラであ
り、前記帯電ローラに直流電圧またはこれに交流電圧を
重畳した帯電バイアスを印加し、前記膜厚測定手段は、
そのとき流れる帯電バイアスの直流成分の電流値を検出
することにより、前記感光層の膜厚を測定する。
して詳細に説明する。
成図である。
体、誘電体等の像担持体、たとえば感光ドラム10の表
面を帯電ローラ11により一様帯電し、その感光ドラム
10の表面上に電子写真方式、静電記録方式等によって
画像情報信号に対応した像露光12を行って、画像情報
信号に対応した静電潜像を形成し、この静電潜像を現像
剤を用いた現像手段13によって現像して、潜像をトナ
ー像として可視化し、このトナー像を転写ローラ14で
記録材15に転写し、最後に定着手段18でトナー像を
記録材15に定着して、出力するものである。
ドラム10と対向配置された現像スリーブ16を有し、
この現像スリーブ16上に現像剤(トナーまたはトナー
とキャリア)を担持して、感光ドラム10と対向した現
像部に搬送する。そして現像バイアス電源17で現像ス
リーブ16に少なくとも直流電圧を含む現像バイアス電
圧を印加することにより、現像スリーブ16上のトナー
または現像剤中のトナーを感光ドラム10の表面上に形
成された静電潜像に付着させて現像し、潜像をトナー像
として可視化する。
いる帯電手段は、コロナ放電を用いたコロナ帯電器が広
く用いられてきたが、近年、環境問題に対する意識の高
まりから、コロナ帯電で発生するオゾン量を著しく低減
可能な帯電ローラが、特に小型プリンターや低速複写機
において使用される。
手段および転写手段として帯電ローラ11および転写ロ
ーラ14を使用している。これら帯電ローラ11および
転写ローラ14には、それぞれ帯電バイアス電源30お
よび転写バイアス電源20から所定のバイアスが印加さ
れる。
度な抵抗と弾性を有するゴム層を形成してなっており、
コロナ帯電器に比べてバイアスの総電流、電圧の低減も
可能である。ゴム材料としては、エピクロルヒドリンゴ
ム、ニトリルゴム、ウレタンゴムなどに各種の導電材を
混合、分散して、所望の抵抗値にしたものが使用可能で
ある。
抗値が106 Ω(200V印加時)程度、硬度が約60
度(アスカーC硬度、500g加重)のものを用いた。
帯電ローラ11の直径は16mm、長さは300mmで
ある。
電圧を重畳して帯電ローラ11に印加できるようになっ
ている。本実施例では、帯電バイアス30により帯電ロ
ーラ11に、周波数約1kHz 、電圧約2kVppの正弦
波電圧に、約−700Vの直流電圧を重畳した電圧を印
加することにより、感光ドラム10の表面を約−700
Vの一定電位に帯電させた。
にドラム膜厚測定回路19が接続されている。この膜厚
測定回路19は、電源30による帯電バイアスの印加で
帯電ローラ11に流れた直流成分の電流値を測定するよ
うになっており、後述するように、その電流値から感光
ドラム10の感光層膜厚が求められる。この膜厚測定回
路19の出力側は転写バイアス電源20に接続されてい
る。
画像形成装置の使用が進むと、帯電ローラ11や転写ロ
ーラ14による放電で感光ドラム10の表面がダメージ
を受け、またクリーナ21のクリーニングブレード21
aによる転写残りのトナーの掻き取りで、感光ドラム1
0の表面が摺擦されることにより、感光ドラム10の表
面が粗され、かつ徐々に削られていく。
面の感光層膜厚の変化および帯電ローラ11に流れた直
流成分電流値との関係を調べるために、図1の画像形成
装置を用いて、30×103 枚(3万枚)の間欠画像形
成の耐久試験を行った。この間、帯電ローラ11の直流
成分電流値Idc[mA]は、上記のドラム膜厚測定回路
19により、5000枚ごとの前回転時(感光ドラム1
0が回転し始めてから画像形成を始めるまでの時間)に
測定した。また感光層の膜厚[μm]は、渦電流を用い
た膜厚計により別途、1万枚ごとに測定した。結果を図
2に示す。
化および直流成分電流値との関係、および膜厚が既知の
種々の感光ドラムについて調べた膜厚と直流成分電流値
との関係から、感光層膜厚と直流成分電流値との関係を
調べると、図3のように、感光層膜厚と直流成分電流値
とは1対1の関係にある。すなわち、直流成分電流値に
よって感光ドラム10の感光層膜厚が求められることが
分かる。
m](10点平均粗さ)は、図4のように、画像形成枚
数が増すにつれて徐々に大きくなっている。前述したよ
うに、感光ドラム10の表面が粗れると、トナーと感光
ドラム10との物理的吸着力が強まるために、感光ドラ
ム10上のトナー像の転写材への転写効率の低下や、線
画像等の中抜け発生が引き起こされる。
して、トナーに働く転写材方向への静電気力を大きくし
てやればよく、従って転写電流を大きくしてやればよ
い。しかし、画像形成の初期から過剰な転写電流を流す
と、感光ドラム10表面へのトナーの融着や、感光ドラ
ム10表面の傷、削れ、あるいは感光ドラム10表面の
メモリ(ドラムメモリ)などの弊害がもたらされる。
膜厚測定回路19により感光ドラム10の感光層膜厚を
測定し、膜厚が薄くなるに従って(すなわち感光ドラム
10の表面粗さが大きくなるにつれて)、転写電流を徐
々に大きくなるように、測定回路19の測定出力に基づ
き転写バイアス電源20を制御した。具体的には、感光
ドラム10の膜厚に対して転写電流Itrを、図5に示す
ように制御した。
ったときの画像の中抜け、画像濃度(O.D.=Optica
l Density)および感光ドラム10表面の傷等の結果を
表1に示す。比較のために、膜厚による転写電流の増加
制御を行わなかった場合の結果も表1に示す。表1にお
いて、符号は、○:非常に良好、□:かなり良好、△:
普通ないしやや不良、×:不良を意味する。
膜厚が薄くなるに従って、転写電流を徐々に大きくなる
ように制御したので、表1に示されるように、3万枚の
画像形成によっても画像の中抜けが防止が、ほとんど悪
化していないことが分かる。また、転写電流を増加する
ことによって、感光ドラム10の傷の発生はわずかに悪
化するものの、転写効率の低下を抑制して画像濃度を維
持することができている。
する帯電バイアスは直流電圧に交流電圧を重畳したもの
としたが、本発明はこれに限られず、直流電圧のみを印
加してもよく、同様な効果を得ることができる。
構成図である。
厚に応じて制御する転写条件として、(1)転写電流の
増加の他に、(2)転写ローラ14の感光ドラム10に
対する表面の移動速度の差、すなわち周速の差も加え
た。
置22を設けて、転写ローラ14の回転を感光ドラム1
0の従動回転でなく、駆動装置22により駆動回転する
ようにした。本実施例における感光ドラム10の膜厚測
定法方法などその他の点は実施例1と同様で、図6にお
いて図1に付した符号と同一の符号は同一の部材を示
す。
回転での周速差は、具体的には、転写ローラ14が感光
ドラム10よりも約1.5%速くなるように設定した。
そして、感光ドラム10の感光層膜厚が若干薄くなる程
度の画像形成枚数104 枚(1万枚)までは、転写ロー
ラ14を感光ドラム10と等速とし、画像形成枚数が1
04 枚以降は、感光ドラム10に対する転写ローラ14
の周速差を1.5%に制御した。
果を先の表1に示す。
感光ドラム10の傷発生が、実施例1のときよりも少し
悪くなるものの、中抜けの発生は実施例1よりもさらに
改善された。
す概略構成図である。
厚に応じて制御する転写条件として、(1)転写電流の
増加、(2)転写ローラ14の感光ドラム10に対する
周速差の他に、図7に示すように、(3)バネ部材23
による転写ローラ14の感光ドラム10への当接圧を可
変にして、感光ドラム10の感光層の膜厚が減少するに
従って、転写ローラ14の当接圧を低減できるようにし
た。
厚が若干薄くなる程度の画像形成枚数104 枚(1万
枚)までは、転写ローラ14の感光ドラム10への当接
圧(線圧)は、初期の15kgf/cmを維持し、画像
形成枚数が104 枚以降は当接圧を減少して、5kgf
/cmの軽圧とした。
差は、実施例2と同様、駆動装置2での転写ローラ14
の回転駆動により、転写ローラ14が感光ドラム10よ
りも約1.5%速くなるように設定し、画像形成枚数1
04 枚までは等速、画像形成枚数が104 枚以降は周速
差1.5%とする。
用にともなって薄くなり、かつ感光ドラム10の表面粗
さが大きくなるのに対し、表1に示すように、転写電流
を初期の15μAから徐々に増していくことによって、
転写効率は低下することがなく、従って本実施例3で
も、画像濃度(O.D.)が実施例1、2同様に安定し
ている結果が得られた。
3×104 まで常に実用上問題なく、さらに転写ローラ
14の当接力を軽くしたので、感光ドラム10表面の傷
の発生も抑制できた。また表1に示さなかったが、感光
ドラム10の表面の傷防止とともに、感光ドラム10表
面へのトナーの融着の発生も抑制できた。
厚の測定は、1万枚ごとの前回転時に帯電ローラに直流
電圧と交流電圧を重畳した帯電バイアスを印加し、その
とき流れる直流成分の電流値を検出することにより行っ
た。
グは、上記実施例に限定するものではない。タイミング
としては、前回転時や後回転時(感光ドラムの画像形成
プロセスが終了してから、感光ドラムの回転が止まるま
での時間)を用いてもよい。
ことができるが、あまり頻繁に測定しても膜厚の変化は
小さく、また測定時に印加する帯電バイアスにより感光
ドラムの表面がダメージを受けて削れやすくなる。
に多量の画像形成を行う場合には、途中で画像形成を止
めることなく一連のジョブの最初か最後に行えばよい。
数枚画像形成の初期やある枚数以後のみ頻度を上げるな
どしてもよい。
速度を感光ドラム10と等速(すなわち感光ドラムに従
動)とし、感光ドラム10の膜厚の減少にともなって制
御する転写条件を、転写電流の増加と転写ローラ10の
当接力の減少の2つとした。
ルは実施例3に比較して若干低下する可能性があるが、
転写ローラ14の当接力が軽くなることと、感光ドラム
10との周速差がないために、感光ドラム10表面のダ
メージが一層少なく、感光ドラム10表面の傷やトナー
融着がより発生しにくい。また転写ローラ14は感光ド
ラム10に対して従動回転とするので、画像形成装置の
構成が簡単になる。
したが、画像形成装置が分離帯電器や除電針を用いる場
合には、それらのバイアス条件も制御対象とすることが
できる。
像担持体の一次帯電に使用する帯電ローラ等の帯電手段
に直流電圧またはこれに交流電圧を重畳した帯電バイア
スを印加し、そのとき帯電手段に流れる直流成分の電流
値を検出するなどの方法により、像担持体表面の感光層
の膜厚を測定し、感光層の膜厚に応じて、像担持体上に
形成したトナー像を転写材に転写する転写条件の、転写
電流、像担持体に対する転写ローラの周速差および転写
ローラの像担持体への当接圧などのうちの少なくとも1
つを変更するようにしたので、画像形成の繰り返しによ
って像担持体の表面粗さが大きくなっても、トナー像の
転写効率の低下や中抜けの発生を抑制して、濃度が十分
で高品質な画像を得ることができ、また像担持体表面の
トナー融着や傷などの弊害も防止される。
成図である。
ラムの感光層膜厚の変化および帯電ローラから流れる直
流成分電流値の変化を示すグラフである。
る直流成分電流値の関係を示すグラフである。
ラムの表面粗さの変化を示すグラフである。
ドラムの感光層膜厚の減少に対する転写電流の制御法を
示すグラフである。
構成図である。
す概略構成図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 帯電手段により像担持体の表面を帯電
し、像露光して静電潜像を形成し、この潜像を現像手段
により現像剤を用いて現像して可視化し、得られた可視
画像を転写手段により転写材に転写する画像形成装置に
おいて、前記像担持体の表面を形成する感光層の膜厚を
膜厚測定手段により測定して、前記測定された感光層の
膜厚に応じて、前記可視画像の転写条件を制御すること
を特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】 前記可視画像の転写条件は、前記転写手
段から流れる転写電流である請求項1の画像形成装置。 - 【請求項3】 前記転写手段は像担持体の表面に接触す
る転写ローラであり、前記転写条件は、転写ローラ表面
の周速と像担持体表面の周速の差である請求項1の画像
形成装置。 - 【請求項4】 前記転写手段は像担持体の表面に接触す
る転写ローラであり、前記転写条件は、像担持体への転
写ローラの当接圧である請求項1の画像形成装置。 - 【請求項5】 前記帯電手段は像担持体表面に接触する
帯電ローラであり、非画像形成時、前記帯電ローラに直
流電圧またはこれに交流電圧を重畳した帯電バイアスを
印加し、前記膜厚測定手段は、そのとき流れる帯電バイ
アスの直流成分の電流値を検出することにより、前記感
光層の膜厚を測定する請求項1〜4のいずれかの項に記
載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03236498A JP3542488B2 (ja) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03236498A JP3542488B2 (ja) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | 画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11218975A true JPH11218975A (ja) | 1999-08-10 |
JP3542488B2 JP3542488B2 (ja) | 2004-07-14 |
Family
ID=12356910
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03236498A Expired - Fee Related JP3542488B2 (ja) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3542488B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005234301A (ja) * | 2004-02-20 | 2005-09-02 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2007218977A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-30 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置及び帯電ロールの帯電制御方法 |
JP2009063894A (ja) * | 2007-09-07 | 2009-03-26 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置、像保持体の寿命情報生成方法、及び像保持体の寿命情報生成プログラム |
JP2012215703A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Kyocera Document Solutions Inc | 画像形成装置 |
-
1998
- 1998-01-30 JP JP03236498A patent/JP3542488B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2005234301A (ja) * | 2004-02-20 | 2005-09-02 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2007218977A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-30 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置及び帯電ロールの帯電制御方法 |
JP2009063894A (ja) * | 2007-09-07 | 2009-03-26 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置、像保持体の寿命情報生成方法、及び像保持体の寿命情報生成プログラム |
JP2012215703A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Kyocera Document Solutions Inc | 画像形成装置 |
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JP3542488B2 (ja) | 2004-07-14 |
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