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JP2004045572A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2004045572A
JP2004045572A JP2002200550A JP2002200550A JP2004045572A JP 2004045572 A JP2004045572 A JP 2004045572A JP 2002200550 A JP2002200550 A JP 2002200550A JP 2002200550 A JP2002200550 A JP 2002200550A JP 2004045572 A JP2004045572 A JP 2004045572A
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JP
Japan
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image forming
charging
bias
image
forming apparatus
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002200550A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeo Tsunemi
常見 健夫
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the occurrence of a density unevenness after restarting image forming operation arising by the deformation of an electrifying roller because of being left standing for a long time in a state that the electrifying roller abuts on on a photoreceptive drum. <P>SOLUTION: A bias controlling means 22 controls an electrification bias application power source 21 for applying high voltage electrification bias to a transfer roller 2 abutting on the surface of the photoreceptive drum 1. A temperature and humidity sensor 23 and an image forming stop time measuring means 24 are connected with the bias controlling means 22. The bias controlling means 22 controls electrification bias applied to the transfer roller 2 by the power source 21 based on the outputs of the temperature and humidity sensor 23 and the stop time measuring means 24 at the time of restarting the image forming operation. For instance, the electrification bias is controlled only for irreducible minimum time so as to improve the potential converging property only in the case of judging that a nip mark affects an image. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体表面を接触帯電部材によって帯電するプリンタ,複写機,ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
画像形成装置において、像担持体である感光ドラム(被帯電体)表面を帯電処理する帯電装置としては、従来、コロナ放電器が広く利用されてきた。コロナ放電器は、その放電開口部が感光ドラム(被帯電体)に対向するように非接触で配置し、放電開口部からのコロナ電流に感光ドラム表面をさらすことによって感光ドラム表面を所定の極性・電位に帯電処理するものである。しかし、コロナ放電器は、高圧電源を必要とし、また、オゾンの発生量が多いなどの問題点を有している。
【0003】
これに対して、電圧を印加した帯電部材を感光ドラムに接触させて帯電処理する接触式の帯電方法は、電源の低電圧化が図れること、オゾンの発生量が少ないことなどの長所があるため、近年、注目され使用に供されている。接触式の帯電部材である帯電ローラを用いた従来の画像形成装置を図11に基づいて説明する。
【0004】
図11は従来の画像形成装置の要部の断面を模式的に示す図であり、同図において、像担持体としての感光ドラム1は矢印R1方向に回転駆動され、その表面が、まず露光ランプ13によって帯電電位をほぼ0Vに除電された後、帯電ローラ2によって一様な電位(例えば−700V)に帯電される。次いで、原稿に対応した露光装置3からの露光光が感光ドラム1表面に照射されることによって感光ドラム1上に静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置4によって現像されてトナー像として顕像化される。
【0005】
一方、紙等の転写材Pは、レジストローラ10によって所定のタイミングで給送され、駆動ローラ7と従動ローラ6とに掛け渡された転写搬送ベルト5上に担持される。感光ドラム1上のトナー像は、転写バイアス印加電源9から転写ローラ8に印加される転写バイアスによって、転写搬送ベルト5上の転写材Pに転写される。トナー像転写後の転写材Pは、定着装置11を通過することによって加熱及び加圧されて、表面にトナー像が定着される。
【0006】
なお、トナー像転写後に感光ドラム1上に残留したトナーは、ドラムクリーニング装置12によって除去され、感光ドラム1は再び前露光ランプ13による光照射によって残留電位が除電されて次の画像形成に供される。
【0007】
また、転写搬送ベルト5上には、画像形成装置内の主に現像装置4の動作中や転写時に飛散したトナーあるいは画像形成前後のカブリトナーが付着したり、転写材搬送中のジャムにより直接転写してしまうこと等によりトナーが付着することがあり、これらの付着したトナーを除去するためのクリーニング装置14が転写搬送ベルト5に接触して配置されている。
【0008】
なお、帯電ローラ2としては、種々の層構成のものを使用することができるが、例えば中心の芯金と、その外周に形成した弾性を有する導電層と、さらにその外周に形成した高抵抗層、最外保護層とを有するものが好適に使用される。帯電ローラ2は、芯金の両端部を軸受部材(不図示)に回転自由に軸受させて、感光ドラム1に平行に配置されて押圧手段(不図示)により感光ドラム1表面に対して所定の押圧力をもって圧接される。この圧接により、感光ドラム1と帯電ローラ2との間には、帯電ローラ2の長手方向に沿って帯状のニップが形成される。帯電ローラ2は、感光ドラム1の駆動回転に伴って、従動回転する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来例において、画像形成動作終了後、画像形成装置を長期間使用せずに放置した場合、放置後の画像形成動作再開時に、画像上(特に中間調画像、ハーフトーン画像等)に濃度むらが発生することがあった。この濃度むらは、ニップの跡が帯電ローラ2の長手方向に沿って、帯電ローラ2の周長と同じ間隔(周方向ピッチ)でスジ状に発生するものである。このニップ跡(ピッチむら)は、帯電ローラ2が感光ドラム1に押圧力を持って当接された状態で長期間放置されるために、ニップにおいて帯電ローラ2の弾性層が変形するために発生するものである。
【0010】
特に、低温環境などでは帯電ローラ2の弾性率が低下しているために、帯電ローラ2の変形した弾性層は、元の形状に回復しにくい。このため、ニップ跡が、比較的長く帯電ローラの周方向ピッチで発生しつづけることになる。
【0011】
また、帯電ローラ2の高抵抗層及び最外保護層の材料として抵抗値の比較的高い材料を使用した場合、又は硬度の比較的高い材料を使用した場合には、弾性層の変形の影響をそのまま高抵抗層材料が受けてしまい、同様の変形をしてしまう。この場合、弾性層が形状を回復しても、高抵抗層及び最外保護層が変形を持続してしまい、長期にわたり、画像上に障害が発生することがあった。
【0012】
このような現象は、その他の形状・形態の接触帯電部材についても大なり小なり同様にみられるが、特に帯電ローラ、回転型のファーブラシローラ、磁気ブラシローラなどのローラ状の帯電部材、つまり所定の周方向ピッチで同じ部分が感光ドラム1表面に当接することになる帯電部材において発生しやすい。
【0013】
このような問題点に対しては、帯電ローラの硬度や形状などでの対策(例えば、特開平08−211702号公報、特開平09−043935号公報に記載)、帯電バイアス印加電源の回路の工夫(例えば、特開平09−096951号公報)、又は帯電部材の面形状を検知して画像形成条件を変化させるもの(例えば、特開平8−22155号公報)などがある。しかし、これらは、効果が不充分であったり、検知回路が必要なために、装置の複雑化・コストアップを招いたりする、という問題があった。
【0014】
そこで、本発明は、長期間画像形成を行わなかった場合でも、画像形成動作再開時に画像濃度のピッチむら(ニップ跡)が発生しないようにした画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明は、像担持体表面に当接配置された帯電部材に帯電バイアスを印加することで前記像担持体表面を帯電させる画像形成装置において、前記帯電部材に帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加電源と、前記帯電バイアス印加電源の帯電バイアスを制御する制御手段と、画像形成動作をしなかった時間を検知する停止時間検知手段と、前記帯電部材近傍の環境条件を検知する環境条件検知手段と、を備え、前記制御手段は、画像形成動作再開後の一定時間又は一定枚数の画像形成の間、前記停止時間検知手段と前記環境条件検知手段との出力に基づいて、前記帯電バイアス印加電源が前記帯電部材に印加する帯電バイアスを、通常の画像形成動作時と異なるように制御する、ことを特徴とする。
【0016】
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記制御手段は、画像形成動作再開後の一定時間又は一定枚数の画像形成の間、前記停止時間検知手段と前記環境条件検知手段との出力に基づいて、前記帯電バイアス印加電源が前記帯電部材に印加する帯電バイアスを、前記像担持体表面の電位が収束しやすい条件に制御する、ことを特徴とする。
【0017】
上述の構成によると、長時間、画像形成動作が行われないで帯電部材が変形するようなことがあっても、像担持体の表面電位の収束性が良いので画像濃度のピッチむらを防止又は抑制することができる。
【0018】
また、環境条件によっても収束状態を制御することができるので、よりピッチむらの発生しやすい環境条件下では収束性を強化することで、画像濃度のピッチむらを防止するか抑制することができる。
【0019】
いずれの場合でも、収束性を強化する場合のみ帯電バイアスを制御するため、画像形成装置全体にわたる寿命短縮を最小限に抑えることが可能である。
【0020】
請求項3に係る発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記帯電部材の使用履歴を検知する使用履歴検知手段を備え、前記制御手段は、画像形成動作再開後の一定時間又は一定枚数の画像形成の間、前記停止時間検知手段と前記環境条件検知手段と、前記使用履歴検知手段との出力に基づいて、前記帯電バイアス印加電源が前記帯電部材に印加する帯電バイアスを、前記像担持体表面の電位が収束しやすい条件に制御する、ことを特徴とする。
【0021】
上述の構成によると、帯電部材の使用履歴も考慮するので、使い初めと使用耐久が進んだ帯電部材で変形状態の回復に違いがあっても、必要最小限の間だけ帯電バイアスを制御することによって、画像濃度のピッチむら防止・抑制と、感光ドラム寿命短縮の抑制とを両立させることができる。
【0022】
請求項4に係る発明は、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の画像形成装置において、前記環境条件検知手段が検知する環境条件が、画像形成動作再開時の前記帯電部材近傍の温湿度である、ことを特徴とする。
【0023】
請求項5に係る発明は、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の画像形成装置において、前記環境条件検知手段が検知する環境条件が、画像形成動作再開時の前記帯電部材近傍の温湿度、及び画像形成動作再開時から所定時間遡った時間から画像形成動作再開時までの温湿度である、ことを特徴とする。
【0024】
上述の構成によると、帯電部材の変形状態の回復に環境依存性があっても、必要最小限の間だけ帯電バイアスを制御することによって、画像濃度のピッチむら防止・抑制と、感光ドラム寿命短縮の抑制とを両立させることができる。
【0025】
また、画像形成動作再開時だけではなくその前の環境履歴も考慮すれば、例えば、朝、オフィス等における仕事の開始時に、冷暖房を入れた直後に画像形成装置の使用を再開した場合など、検知した環境条件と実際の帯電部材の状態が違っていても正確な制御が可能となる。
【0026】
請求項6に係る発明は、請求項1ないし5のいずれか1項に記載の画像形成装置において、前記制御手段は、前記帯電バイアス印加電源が前記帯電部材に印加する帯電バイアスとして、通常の画像形成時にはDCバイアスのみを印加し、画像形成動作再開後の一定時間又は一定枚数の間は、DCにACを重畳させたバイアスを印加するように制御する、ことを特徴とする。
【0027】
請求項7に係る発明は、請求項1ないし5のいずれか1項に記載の画像形成装置において、前記制御手段は、前記帯電バイアス印加電源が前記帯電部材に印加する帯電バイアスとして、通常の画像形成時にはDCにACを重畳させたバイアスを印加し、画像形成動作再開後の一定時間又は一定枚数の間は、通常の画像形成時よりも大きいピーク間電圧をもつACを重畳させる、ことを特徴とする。
【0028】
上述の構成によると、通常は像担持体に対する放電の影響の少ないバイアス条件で帯電を行い、ピッチむらの画像への影響があると判断されるときのみ電位収束性をよくするので、必要最小限の間だけ帯電バイアスを制御することによって、画像濃度のピッチむら防止・抑制と、感光ドラム寿命短縮の抑制とを両立させることができる。
【0029】
請求項8に係る発明は、請求項1ないし7のいずれか1項に記載の画像形成装置において、複数の画像形成モード、複数の画像モード、複数の解像度を有するデジタル方式を採用し、これら画像形成モード、画像モード、解像度に応じて、画像形成動作再開後に前記帯電バイアス印加電源が前記帯電部材に印加する帯電バイアス条件や、通常の帯電バイアスに戻すタイミングを変更する、ことを特徴とする。
【0030】
上述の構成により、画像形成モード(例えば、コピーモード、ファクシミリモード、プリンタモード)や画像モード(例えば、文字モード、写真モード)のうち、例えば文字画像の多いファクシミリモードや、文字モードなど、実際には帯電部材に変形があっても画像への影響が小さいと判断される場合には、帯電バイアスを、像担持体に対する影響が比較的小さいように制御することができる。したがって、画像濃度のピッチむら防止・抑制と、感光ドラム寿命短縮の抑制とを両立させることができる。
【0031】
請求項9に係る発明は、請求項1ないし8のいずれか1項に記載の画像形成装置において、前記帯電部材が、ローラ状の帯電部材である、ことを特徴とする。
【0032】
上述の構成によると、特に帯電ローラ、回転型のファーブラシローラ、磁気ブラシローラなどのピッチ状に画像むらが現れやすい帯電部材に対して上述の効果をより大きなものにすることが可能である。
【0033】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において、同一の符号を付したものは、同様の構成又は作用を有するものであり、これらについての重複説明は適宜省略するものとする。
【0034】
<実施の形態1>
図1に、本発明に係る画像形成装置の一例として実施の形態1に係る画像形成装置を示す。同図に示す画像形成装置は、電子写真方式の画像形成装置であり、同図はその概略構成を模式的に示す縦断面図である。
【0035】
同図に示す画像形成装置は、像担持体としてドラム型の電子写真感光体(以下[感光ドラム]という。)を備えている。感光ドラム1は、導電性を有する円筒状のドラム基体の表面に感光層としてOPC(有機光半導体)を設けたものを使用している。感光ドラム1は、駆動手段(不図示)によって所定のプロセススピード(周速度)で矢印R1方向に回転駆動される。
【0036】
感光ドラム1の周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順に、帯電ローラ(帯電部材)2、露光装置(露光手段)3、現像装置(現像手段)4、転写ローラ(転写手段)8、クリーニング装置(クリーニング手段)12、前露光ランプ(前露光手段)13等が配設されている。
【0037】
また、転写材P(例えば、紙,透明フィルム)の搬送方向に沿っての上流側から順に、レジストローラ10、転写搬送ベルト5、定着装置(定着手段)11が配設されている。
【0038】
帯電ローラ2は、感光ドラム1表面に当接されていて、感光ドラム1の矢印R1方向の回転に伴って矢印R2方向に従動回転する。帯電ローラ2は、帯電バイアス印加電源21によって帯電バイアスが印加され、これにより感光ドラム1表面を所定の極性・電位に一様に帯電する。なお、帯電ローラ2については、後にさらに詳述する。
【0039】
露光手段3としては、例えばレーザスキャナを使用することができる。露光手段3は、画像情報に基づいて、帯電後の感光ドラム1表面を画像露光して、画像露光照射部分の電荷を除去し、これにより感光ドラム1表面に静電潜像を形成する。
【0040】
現像装置4は、現像スリーブ4aを備えている。現像スリーブ4a表面に現像剤を担持して、感光ドラム1表面に対向する現像位置に搬送する。現像スリーブ4aには、現像バイアス印加電源(不図示)によって現像バイアスが印加される。これにより感光ドラム上の静電潜像は、トナーが付着されてトナー像として現像される。
【0041】
転写ローラ8は、感光ドラム1上のトナー像を転写材P上に転写する。転写材Pは、給紙カセット(不図示)に収納されていて、給送ローラ、搬送ローラ(いずれも不図示)等によってレジストローラ10に搬送される。転写材Pは、レジストローラ10によって一旦停止された後、感光ドラム1上のトナー像とタイミングを合わせるようにして転写搬送ベルト5上に担持される。この転写搬送ベルト5は、駆動ローラ7と従動ローラ6とに掛け渡されており、駆動ローラ7の矢印R7方向に回転により、矢印R5方向に回転する。転写搬送ベルト5は、転写ローラ8によって感光ドラム1表面に押圧されており、これにより感光ドラム1表面と、転写ローラ8との間には、転写ニップ部が形成される。上述の転写搬送ベルト5表面に担持された転写材Pは、転写搬送ベルト5の矢印R5方向に回転により、上述の転写ニップ部に搬送される。このとき、転写ローラ8には、転写バイアス印加電源9によって転写バイアスが印加され、これにより、感光ドラム1上のトナー像が転写材P上に転写される。
【0042】
トナー像転写後の感光ドラム1は、転写材Pに転写されないで表面に残ったトナー(転写残トナー)が、クリーニング装置12のクリーニングブレード12aによって除去され、さらに前露光ランプ13によって電荷が除去されて、次の画像形成に供される。
【0043】
一方、トナー像転写後の転写材Pは、転写搬送ベルト5の矢印R5方向の回転により、定着装置11に搬送される。
【0044】
定着装置11は、定着ローラ11aとこれに押圧された加圧ローラ11bとを有していて、搬送されてきた転写材Pを加熱・加圧する。これにより、転写材P表面にトナー像が定着され、画像形成が終了する。
【0045】
なお、転写搬送ベルト5に付着したトナーは、クリーニング装置12によって除去されるようになっている。
【0046】
上述の帯電ローラ2は、例えば中心の芯金と、その外周に形成した弾性を有する導電層と、さらにその外周に形成した高抵抗層、最外保護層(いずれも不図示)とによって構成されている。この帯電ローラ2は、芯金の両端部が軸受部材(不図示)によって回転自由に軸受させている。また、帯電ローラ2は、感光ドラム1に平行に配置されて押圧手段(不図示)により感光ドラム1表面に対して所定の押圧力をもって圧接されている。この圧接により、感光ドラム1と帯電ローラ2との間には、帯電ローラ2の長手方向に沿って帯状の帯電ニップ部Cが形成される。帯電ローラ2は、感光ドラム1の矢印R1方向の駆動回転に伴って、矢印R2方向に従動回転する。
【0047】
本実施の形態においては、図1に示すように、転写ローラ2は、これに高圧の帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加電源21に接続されており、この帯電バイアス印加電源21は、バイアス制御手段(制御手段)22に接続されている。さらに、このバイアス制御手段22には、帯電ローラ2の近傍に配置された温湿度センサ(環境検知手段)23、及び画像形成が停止されている時間を検知する画像形成停止時間測定手段(停止時間検知手段)24が接続されている。
【0048】
帯電ローラ2近傍の温度及び湿度を検知した温湿度センサ23からの出力信号と、画像形成の停止時間を検知した画像形成停止時間測定手段24からの出力信号とが、バイアス制御手段22に送られ、帯電バイアス印加電源21から帯電ローラ2に印加される帯電バイアスが制御される。
【0049】
ここで、帯電方式が、DC帯電方式かAC帯電方式かの違いによる帯電状況の違いを、図を参照して以下に説明する。
【0050】
図2は、DC帯電方式、すなわち帯電部材(本実施の形態では、帯電ローラ2)に印加する帯電バイアスがDC(直流)バイアスのみの方式の場合、DCバイアスVdcと、感光ドラムの表面電位Vsとの関係を示す図である。同図に示すように、DCバイアスVdcがあるしきい値Vthを超えたところからVsが直線的に増加する。またその特徴としては、
▲1▼耐久に伴う感光ドラム表面の誘電体層(感光層)の膜厚の削れ量がAC帯電に対して比較的少ない、
▲2▼帯電時に帯電ローラなどに代表される帯電部材と感光ドラムとの間で振動が発生せず、したがって感光ドラム表面に現像剤であるトナーが薄くコートされてしまういわゆるフィルミング・融着といった現象が発生しにくい、帯電音が発生しない、
といったメリットがある。
【0051】
その反面、帯電電位の収束性が悪いために、以下のようなデメリットがある。
▲3▼帯電部材の部分的な抵抗ムラや表面の汚れにより、帯電電位がばらつく、
▲4▼耐久に伴い感光ドラム表面が削れて誘電体層の膜厚が薄くなると、帯電電位が変化する。一定電位に保持するためには、DCバイアス値の制御が必要となる。また、均一に削れるだけではなく、1本の感光ドラムの中でも場所により膜厚ムラが顕著になることにより、帯電電位も変化してしまう。
【0052】
一方、AC帯電方式、すなわちACバイアスとDCバイアスを重畳させた帯電方式は、一例として特開平3−52058号公報に示されているように、帯電部材は被帯電体(本実施の形態では感光ドラム1)の移動方向下流側で被帯電体面との距離が大きくなっていく領域を具備し、直流電圧成分と、被帯電体に対する帯電開始電圧値の2倍以上のピーク間電圧値を有する電圧を被帯電体と帯電部材との間に印加することにより、被帯電体面と帯電部材の前記領域との間に振動電界を形成することで被帯電体を帯電ムラなく均一に帯電処理することが可能となるものである。
【0053】
その帯電特性としては、交流成分が帯電の凹凸をならし、直流成分により所定の電位に収束させるため、図3に示すように、感光ドラムの表面電位は、ほぼ印加した直流バイアスVdcに近い値となる。
【0054】
AC帯電方式の特徴としては、DC帯電とは逆に、
▲1▼耐久に伴う感光ドラム表面の誘電体層の膜厚の削れ量がDC帯電に比べて比較的多い。その比率は使用する現像剤の種類や感光ドラムの処方、感光ドラム表面のクリーニング手段の構成、回転速度などにより異なるが、図4に示すように、場合によって1.2〜2倍になることがある。したがって、感光ドラム寿命はそれだけ短くなってしまう。さらに、AC成分のピーク電圧をさらに大きくすると、電位の収束性は高まるものの、削れ量はさらに増加する、
▲2▼帯電時に帯電部材と感光ドラムとの間で振動が発生することにより、振動音や上述のフィルミング、融着といった問題が比較的発生しやすい。ただし、AC電流値の設定や現像剤、感光ドラム表面の材質、処方、感光ドラムのクリーニング手段などの各種設定を最適化することにより防止は可能である、
といったデメリットはあるものの、帯電電位の収束性が良いために以下のようなメリットがある。
▲3▼帯電ローラの部分的な抵抗ムラなど帯電部材自体や、その表面付着物の影響による帯電電位のばらつきが小さい、
▲4▼耐久に伴って感光ドラム表面の誘電体層の膜厚が全体的に薄くなったり、膜厚ムラが生じたりしても比較的均一な帯電が可能である。したがって、耐久に伴う帯電電位の変化も帯電ムラの増加も小さく、比較的均一で安定した帯電が可能である。すなわち、画像濃度が比較的均一になる。
【0055】
図4に、AC帯電方式とDC帯電方式のそれぞれの装置使用に伴う感光ドラム1の誘電体層の膜厚変化、つまり使用耐久枚数(画像形成枚数)の増加に伴う膜厚変化のようすを示す。使用する感光ドラム1の処方やクリーニング装置の構成、バイアスなどの条件によってもその値は異なるが、通常、AC帯電方式のほうが1.5〜2.5倍程度削れ量は多い。さらに、上述のように、AC成分のピーク電圧をさらに大きくした場合(図4のAC強化)、電位の収束性は高まるものの、削れ量はさらに増加する。
【0056】
次に、図5に、帯電ローラ2を感光ドラム1に圧接した状態で3日間放置した後に、帯電を行い、画像像露光は照射しなかった場合の、表面電位の感光ドラム回転に伴う時間的推移を示す。同図において、電位の落ちている部分が、帯電ローラ2の変形によって帯電性が落ちていることを示している。実線AはDC帯電の場合、破線BはAC成分を重畳させた場合、破線Cはより大きなAC成分を重畳させた場合である。DC帯電に比較して、AC重畳の方が帯電ローラ2形状に変形があったとしても、より電位の収束性が良い。さらにACのピーク電圧を上げると、より改善される。上述のように、画像露光照射前の帯電時の表面電位にむらがあるとういうことは、通常の画像形成を行った場合に電位むらが発生し、ひいては濃度むらにつながり画像不良が発生するということである。ただし、帯電ローラ2に印加するバイアスの条件をより収束性の良いものにすることで、画像不良を防止又は抑制できることをも示唆している。
【0057】
しかしながら、常にバイアスを上記のように設定しておくと、感光ドラム1へのダメージが大きく寿命低下を招いてしまう。
【0058】
そこで、本実施の形態では図6に示すように、画像形成を行わなかった時間と画像形成動作再開時(画像形成再開時)の環境条件とによって帯電ローラ2に印加するバイアスを制御するものである。すなわち、図1中の画像形成停止時間測定手段24の出力と、温湿度センサ23の出力に基づいて、バイアス制御手段22により、帯電バイアス印加電源21が転写ローラ2に印加する帯電バイアスを制御するようにした。
【0059】
同図の環境条件のうち、N/Lは通常温度・低湿度環境、N/Nは通常温度・通常湿度環境、H/Hは高温度・高湿度環境を表している。また、同図において通常の画像形成時はDCバイアスを印加して、所定時間放置し画像形成動作再開後の所定枚数(制御枚数)はDCにACを重畳したバイアスを印加するものであり、各欄の数字はその枚数を示している。この所定枚数の画像形成中に、帯電ローラ2の回転が繰り返されてピッチむらが緩和し、電位の不均一性、画像不良がなくなる、又は低減し実用上問題の無いレベルになる。したがって、その後は感光ドラム1への影響が小さいDCバイアスに戻して良い。
【0060】
放置時間が5時間以下の場合は、ニップ跡が問題になるレベルではないので、特に制御は必要ない。また、前述したように、低湿度環境の方が比較的、ニップ跡が発生しやすいので、画像形成動作再開後の制御枚数を多くしている。
【0061】
なお、温湿度の変化に伴う帯電バイアスの制御は、温湿度の値から空気中の一定体積中の水分量を求めて、その値に基づいて行うようにしてもよい。
【0062】
以上説明したように、通常は感光ドラム1への影響が小さいバイアス条件で帯電を行い、ニップ跡の画像への影響があると判断される場合にのみ電位収束性をよくするために、必要最小限の間だけ帯電バイアスを制御することによって、画像濃度のピッチむらの防止・抑制と、感光ドラム寿命短縮の抑制とを両立させることができる。
【0063】
<実施の形態2>
本実施の形態2に係る画像形成装置は、上述の実施の形態1とは、画像形成を行わなかった時間と、画像形成動作再開時の環境条件による、帯電ローラ2への帯電バイアスの制御方法が異なる。他の点については実施の形態1と同様である。したがって、本実施の形態2に係る画像形成装置においても、上述の図1に示す画像形成装置に適用することができる。
【0064】
本実施の形態においては、通常の画像形成時は帯電バイアスとして、DCバイアス印加、また所定時間放置後の30枚の間を、図7に示すように、制御するものである。放置時間と環境条件により、通常と同じDCバイアスのみ印加する場合と、電位収束性アップのためにDCにACを重畳したバイアスを印加する場合とがある。ニップ跡の影響の出やすい、放置時間が長い場合や低湿環境、又はその組み合わせの場合に帯電バイアスとして30枚の間DC+ACを印加することによってニップ跡の影響が画像に出ないようにできる。
【0065】
本実施の形態においても、通常は感光ドラム1への放電による影響の小さいバイアス条件で帯電を行い、ニップ跡の画像への影響があると判断される場合にのみ電位収束性をよくするために、必要最小限の間だけ帯電バイアスを制御することによって、画像濃度のピッチむらの防止・抑制と、感光ドラム寿命短縮の抑制とを両立させることができる。
【0066】
<実施の形態3>
本実施の形態3に係る画像形成装置は、上述の実施の形態1,2とは、画像形成を行わなかった時間と、画像形成動作再開時の環境条件による、帯電ローラ2への帯電バイアスの制御方法が異なる。他の点については実施の形態1,2と同様である。したがって、本実施の形態2に係る画像形成装置においても、上述の図1に示す画像形成装置に適用することができる。
【0067】
本実施の形態においては、通常の画像形成時はDCバイアス印加、また所定時間放置後の所定枚数の間を、図8に示すように制御するものである。放置時間と環境条件により、通常と同じDCバイアスのみ印加する場合と、電位収束性アップのためにDCにACを重畳したバイアスを印加する場合、そしてさらにAC成分のピーク電圧を大きくしたバイアスを印加する場合の3種類がある。ニップ跡の影響の出やすい、放置時間が長い場合や低湿環境、又はその組み合わせの場合にDC+ACを印加し、さらに条件が厳しい場合には、さらに電位収束性の良いピーク電圧の大きなACバイアスを重畳することによってニップ跡の影響を画像に出ないようにできる。
【0068】
なお、本実施の形態においてはバイアスを3種類として説明したが、AC電流の値をさらに細かく設定して制御を行っても良い。
【0069】
本実施の形態においても、通常は感光ドラム1への放電による影響の小さいバイアス条件で帯電を行い、ニップ跡の画像への影響があると判断される場合にのみ電位収束性をよくするために、必要最小限の間だけ帯電バイアスを制御することによって、画像濃度のピッチむらの防止・抑制と、感光ドラム寿命短縮の抑制とを両立させることができる。
【0070】
<実施の形態4>
本実施の形態4に係る画像形成装置は、上述の実施の形態1〜3とは、画像形成を行わなかった時間と、画像形成動作再開時の環境条件による、帯電ローラ2への帯電バイアスの制御方法が異なり、さらに画像形成モードや解像度の違いなどによって制御方法を変えるものである。他の点については実施の形態1,2と同様である。したがって、本実施の形態2に係る画像形成装置においても、上述の図1に示す画像形成装置に適用することができる。
【0071】
本実施の形態においては、通常の画像形成時はDCバイアス印加、また所定時間放置後の所定枚数の間を、図9,10に示すように制御するものである。図9は画像形成動作再開後のモードがファクシミリ(Fax)モード、又は文字モードによる画像形成の場合である。また、図10は帯電むらがより画像に表れやすい写真モード、又は高解像度モードの場合である。
【0072】
図9,10に示すように、Fax・文字モードの場合は帯電むらの影響が画像にあらわれにくいために、ニップ跡のかなり出やすい条件、すなわち放置時間が長く、かつより低湿環境の場合のみACを重畳するようにしている。一方、写真・高解像度モードの場合は、Fax・文字モードと同じように帯電ローラ2の変形が起きていたとしても、比較的画像への影響が大きいので、全体的に帯電バイアスの条件をAC重畳・AC成分強化など、電位収束性の良いものにしている。さらに、画像形成動作再開後のバイアス強化制御の所定枚数も多くしている。
【0073】
なお、本実施の形態においても図10ではバイアスを3種類として説明したが、AC電流の値をさらに細かく設定して制御を行っても良い。
【0074】
本実施の形態においても、通常は感光ドラム1への放電による影響の小さいバイアス条件で帯電を行い、ニップ跡の画像への影響があると判断される場合にのみ電位収束性をよくするために、必要最小限の間だけ帯電バイアスを制御することによって、画像濃度のピッチむらの防止・抑制と、感光ドラム寿命短縮の抑制とを両立させることができる。
【0075】
<実施の形態5>
所定時間放置された画像形成装置が、画像形成動作再開後の制御判断に使用する環境条件として、上述の実施の形態1〜4では、画像形成動作再開時の温度・湿度を用いたが、画像形成動作再開時以前のある時間の温度・湿度についてのデータも加味するようにすると良い。
【0076】
前述したように、例えば画像形成装置が設置されているオフィス環境において、例えば、朝、オフィスの仕事が開始されるときに冷暖房のスイッチが入った一定時間後に画像形成装置の電源を入れた場合又は画像形成を再開した場合には、画像形成装置周辺と内部の温湿度に違いがある場合がある。また、画像形成装置内外に温湿度差が無くても、急激な変化があった場合には感光ドラム1や帯電ローラ2の特性は元の環境条件を持っていることがある。
【0077】
したがって、画像形成動作再開時の温湿度だけではなく、常に一定時間ごとに温湿度をモニタし、そのモニタ結果を記憶しておき、画像形成動作再開時から一定時間さかのぼったデータも使って判断すると良い。
【0078】
一例として、1時間ごとに温湿度データを取り、画像形成動作再開時から10時間さかのぼった間のデータを単純平均するものを用いる。又は、画像形成動作再開時に近い時間のデータに重み付けして処理しても良い。また、画像形成動作再開の3時間前から画像形成動作再開時までのデータだけを用いるなどしても良く、これらについては適宜選択するようにすればよい。
【0079】
なお、上述の各実施の形態の説明において、画像形成をせず放置された時間や、画像形成動作再開後の帯電バイアスの強化制御の枚数、環境条件などを、図6〜図10に一例として示したが、これらの図の数値に限定するものではなく、適宜変更可能である。また、枚数だけでなく画像形成動作再開後からの時間又は両者の組み合わせで制御しても良い。例えば、画像形成動作再開後の画像形成枚数が少なくても一定時間を経過したら帯電ローラ2の形状も緩和されるので、通常の帯電バイアスに戻しても良い。
【0080】
また、画像形成動作再開後の帯電バイアスの強化制御の枚数は、連続モード・間欠モードで変えるようにしても良い。これは、例えば30枚を連続30枚で画像形成を行うのと、1枚ずつ30回行うのでは帯電ローラ2の総回転数は異なるからである。
【0081】
さらに、帯電ローラ2の外形や硬度、処方、又は感光ドラム1の外径、両者の圧接力などによっても状況は異なるので、設計事項として適宜変更可能である。
【0082】
また、本発明は、図1に示す画像形成装置の構成に限定されるものではなく、白黒及びカラーのプリンタ,複写機,ファクシミリ等の各種の画像形成装置に応用可能である。
【0083】
感光ドラム1を帯電させるための帯電部材としては、主に金属など導電性の芯金(シャフト)の周りに適度な抵抗値を有する発泡スポンジ、ゴムが配された帯電ローラ2を使用することができるが、その他の帯電部材、例えば上述とは層構成の異なる帯電ローラや、回転型のファーブラシローラ、磁気ブラシローラなどの帯電部材を使用してもよい。
【0084】
画像形成が行われずに放置された時間は、タイマで測定することができるが、このタイマ及び温湿度センサ23に電力を供給する電源として、電池を用いていれば、画像形成装置本体の電源のON/OFFにかかわらず常に時間とともに温湿度をモニタすることができ、逐次、データの蓄積が可能である。また、一定時間経過したデータは新しいデータと置き換えることでメモリ容量を最小限に抑えることができる。
【0085】
以上の実施の形態において、帯電部材としての帯電ローラ2の回復状態は、帯電ローラ2の使用履歴によって異なる。例えば、使用初期の帯電ローラ2は回復が早いのに対して、耐久が進んだ帯電ローラ2は回復に時間がかかり、したがって、ニップ跡がなかなか消えない。また、帯電ローラによっては耐久により硬度が変化し、逆に耐久が進んだ帯電ローラのほうがニップ跡が出にくいものも考えられる。そこで、帯電ローラ2の使用履歴を検知する使用履歴検知手段(例えば、帯電ローラ2の使用開始からの時間を積算するタイマ:不図示)を設けて、帯電ローラ2の使用履歴(使用時間)を検知し、その検知結果に応じて、帯電バイアス制御を変更するようにする。これにより、使い初めと使用耐久が進んだ帯電ローラ2との間に変形状態の回復に違いがあっても、必要最小限の間だけ帯電バイアスを制御することによって、画像濃度のピッチむら防止・抑制と、感光ドラム寿命短縮の抑制とを両立させることができる。
【0086】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、長時間、画像形成動作が行われないで帯電部材が変形するようなことがあっても、画像形成動作再開後の一定時間又は一定枚数の画像形成の間、停止時間検知手段と環境条件検知手段との出力に基づいて、帯電バイアス印加電源が前記帯電部材に印加する帯電バイアスを、通常の画像形成動作時と異なるように(例えば、像担持体表面の電位が収束しやすいように)制御するので、画像濃度のピッチむらを防止又は抑制することができる。また、環境条件によっても収束状態を制御することができるので、よりピッチむらの発生しやすい環境条件下では収束性を強化することで、画像濃度のピッチむらを防止、又は抑制することができる。いずれの場合でも、収束性を強化する場合のみ帯電バイアスを制御するため、画像形成装置全体にわたる寿命短縮を最小限に抑えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図2】DC帯電バイアスによるDCバイアスと感光ドラム表面電位との関係を示す図である。
【図3】AC+DC帯電バイアスによるDCバイアスと感光ドラム表面電位との関係を示す図である。
【図4】DC帯電、AC+DC帯電バイアス、AC(強化)+DC帯電バイアスについて、画像形成枚数と感光ドラム削れ量との関係を示す図である。
【図5】各帯電バイアスにおけるニップ跡による表面電位むらの状態を示す模式図である。
【図6】実施の形態1において、画像形成装置の放置時間と画像形成動作再開時の環境条件から判断される帯電バイアス制御の一例を示す図である。
【図7】実施の形態2において、画像形成装置の放置時間と画像形成動作再開時の環境条件から判断される帯電バイアス制御の一例を示す図である。
【図8】実施の形態3において、画像形成装置の放置時間と画像形成動作再開時の環境条件から判断される帯電バイアス制御の一例を示す図である。
【図9】実施の形態4において、画像形成モードがFaxモード・文字モードの場合の、画像形成装置の放置時間と画像形成動作再開時の環境条件から判断される帯電バイアス制御の一例を示す図である。
【図10】実施の形態4において、画像形成モードが写真モード・高解像度モードの場合の、画像形成装置の放置時間と画像形成動作再開時の環境条件から判断される帯電バイアス制御の一例を示す図である。
【図11】従来の画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1     像担持体(感光ドラム)
2     帯電部材(帯電ローラ)
3     露光手段(露光装置)
4     現像手段(現像装置)
5     転写搬送ベルト
8     転写ローラ(転写手段)
11    定着手段(定着装置)
12    クリーニング手段(クリーニング装置)
21    帯電バイアス印加電源
22    制御手段(バイアス制御手段)
23    環境検知手段(温湿度センサ)
24    停止時間検知手段(画像形成停止時間測定手段)
P     転写材
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus, such as a printer, a copying machine, and a facsimile, that charges the surface of an image carrier with a contact charging member.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus, a corona discharger has been widely used as a charging device for charging a surface of a photosensitive drum (charged member) as an image carrier. The corona discharger is disposed in a non-contact manner such that the discharge opening faces the photosensitive drum (charged member), and exposes the surface of the photosensitive drum to a predetermined polarity by exposing the surface of the photosensitive drum to a corona current from the discharge opening.・ Electrification treatment to potential. However, the corona discharger requires a high-voltage power supply and has problems such as generation of a large amount of ozone.
[0003]
On the other hand, the contact-type charging method in which a charging member to which a voltage is applied is brought into contact with the photosensitive drum to perform charging is advantageous in that the voltage of the power supply can be reduced and the amount of generated ozone is small. In recent years, it has been attracting attention and being used. A conventional image forming apparatus using a charging roller as a contact type charging member will be described with reference to FIG.
[0004]
FIG. 11 is a diagram schematically showing a cross section of a main part of a conventional image forming apparatus. In FIG. 11, a photosensitive drum 1 as an image carrier is driven to rotate in the direction of arrow R1, and the surface thereof is first exposed to an exposure lamp. After the charge potential is removed to approximately 0 V by the charging roller 13, the charging roller 2 is charged to a uniform potential (for example, −700 V). Next, an exposure light from the exposure device 3 corresponding to the document is irradiated onto the surface of the photosensitive drum 1 to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 1. This electrostatic latent image is developed by the developing device 4 and visualized as a toner image.
[0005]
On the other hand, a transfer material P such as paper is fed at a predetermined timing by a registration roller 10, and is carried on a transfer conveyance belt 5 stretched over a driving roller 7 and a driven roller 6. The toner image on the photosensitive drum 1 is transferred onto the transfer material P on the transfer conveyance belt 5 by a transfer bias applied to the transfer roller 8 from a transfer bias application power supply 9. The transfer material P after the transfer of the toner image is heated and pressed by passing through the fixing device 11, so that the toner image is fixed on the surface.
[0006]
The toner remaining on the photosensitive drum 1 after the transfer of the toner image is removed by the drum cleaning device 12, and the residual potential of the photosensitive drum 1 is removed again by the irradiation of light from the pre-exposure lamp 13 to be used for the next image formation. You.
[0007]
Further, toner scattered mainly during operation of the developing device 4 in the image forming apparatus or at the time of transfer or fogging toner before and after image formation adheres to the transfer conveyance belt 5, or is directly transferred due to jam during conveyance of the transfer material. The cleaning device 14 for removing the toner that has adhered may be disposed in contact with the transfer conveyance belt 5.
[0008]
The charging roller 2 may have various layer configurations. For example, a central core, an elastic conductive layer formed on the outer periphery thereof, and a high resistance layer formed on the outer periphery thereof may be used. The one having an outermost protective layer is preferably used. The charging roller 2 has both ends of a cored metal rotatably supported by bearing members (not shown), and is disposed in parallel with the photosensitive drum 1. The charging roller 2 is pressed against a surface of the photosensitive drum 1 by a pressing means (not shown). It is pressed with a pressing force. Due to this pressure contact, a band-like nip is formed between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 along the longitudinal direction of the charging roller 2. The charging roller 2 rotates following the driving rotation of the photosensitive drum 1.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional example, if the image forming apparatus is left unused for a long time after the image forming operation is completed, the image (especially a halftone image, a halftone image, etc.) In some cases, uneven density occurred. The density unevenness is such that traces of the nip are formed along the longitudinal direction of the charging roller 2 in the form of stripes at the same interval (circumferential pitch) as the circumference of the charging roller 2. This nip mark (pitch unevenness) occurs because the elastic layer of the charging roller 2 is deformed in the nip because the charging roller 2 is left in contact with the photosensitive drum 1 with pressing force for a long period of time. Is what you do.
[0010]
Particularly, in a low-temperature environment or the like, since the elastic modulus of the charging roller 2 is reduced, the deformed elastic layer of the charging roller 2 is hard to recover to the original shape. For this reason, nip marks continue to be generated at a relatively long pitch in the circumferential direction of the charging roller.
[0011]
Further, when a material having a relatively high resistance value is used as a material of the high resistance layer and the outermost protective layer of the charging roller 2 or a material having a relatively high hardness is used, the influence of the deformation of the elastic layer is reduced. The material of the high resistance layer is received as it is, and the same deformation occurs. In this case, even if the elastic layer recovers its shape, the high resistance layer and the outermost protective layer continue to be deformed, which may cause a trouble on the image for a long time.
[0012]
Such phenomena are similar or larger for contact charging members of other shapes and forms, but in particular roller-shaped charging members such as charging rollers, rotary fur brush rollers, and magnetic brush rollers, This is likely to occur in the charging member where the same portion comes into contact with the surface of the photosensitive drum 1 at a predetermined circumferential pitch.
[0013]
To cope with such problems, measures are taken with respect to the hardness and shape of the charging roller (for example, described in JP-A-08-211702 and JP-A-09-043935), and the circuit of the charging bias application power supply is devised. (For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-096951), or a device that detects the surface shape of a charging member and changes the image forming conditions (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-22155). However, these methods have a problem that the effect is insufficient or a detection circuit is required, which leads to an increase in complexity and cost of the device.
[0014]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus in which even when image formation is not performed for a long period of time, unevenness in image density pitch (nip mark) does not occur when the image forming operation is restarted. is there.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, in an image forming apparatus that applies a charging bias to a charging member disposed in contact with the surface of an image carrier to charge the surface of the image carrier, a charging bias is applied to the charging member. A charging bias application power source, a control unit for controlling a charging bias of the charging bias application power source, a stop time detecting unit for detecting a time during which no image forming operation is performed, and an environmental condition for detecting an environmental condition near the charging member. Detecting means, wherein the control means controls the charging bias based on outputs from the stop time detecting means and the environmental condition detecting means during a certain time after the image forming operation is resumed or during the formation of a fixed number of images. The present invention is characterized in that a charging bias applied to the charging member by an applied power source is controlled so as to be different from that in a normal image forming operation.
[0016]
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the control unit is configured to control the stop time detecting unit and the environmental condition during a certain time after the image forming operation is restarted or during a certain number of image formations. The charging bias applied to the charging member by the charging bias application power source is controlled based on an output from the detection unit so that the potential of the surface of the image carrier easily converges.
[0017]
According to the above configuration, even if the charging member is deformed without performing the image forming operation for a long time, the convergence of the surface potential of the image carrier is good, so that the pitch unevenness of the image density can be prevented or Can be suppressed.
[0018]
Further, since the convergence state can be controlled depending on the environmental conditions, it is possible to prevent or suppress the pitch unevenness of the image density by enhancing the convergence under the environmental conditions in which pitch unevenness is more likely to occur.
[0019]
In any case, since the charging bias is controlled only when the convergence is enhanced, it is possible to minimize the shortening of the service life of the entire image forming apparatus.
[0020]
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the image forming apparatus further includes a usage history detection unit configured to detect a usage history of the charging member, wherein the control unit performs the predetermined time or the predetermined time after the image forming operation is restarted. During the image formation for the number of sheets, the charging bias applied by the charging bias applying power source to the charging member based on the outputs of the stop time detecting unit, the environmental condition detecting unit, and the use history detecting unit is used for the image forming. It is characterized in that the conditions are controlled so that the potential on the surface of the carrier easily converges.
[0021]
According to the above configuration, since the use history of the charging member is also taken into consideration, even if there is a difference in the recovery of the deformed state between the first use and the endurance of the charging member, it is necessary to control the charging bias only for the minimum necessary. Accordingly, it is possible to achieve both the prevention and suppression of the pitch unevenness of the image density and the suppression of the shortening of the photosensitive drum life.
[0022]
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, the environmental condition detected by the environmental condition detecting means is a temperature near the charging member when the image forming operation is restarted. Humidity.
[0023]
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, the environmental condition detected by the environmental condition detecting means is a temperature near the charging member when the image forming operation is restarted. It is characterized by humidity and temperature and humidity from a time that is a predetermined time after the image forming operation is restarted to a time when the image forming operation is restarted.
[0024]
According to the above configuration, even if the recovery of the deformed state of the charging member is environmentally dependent, by controlling the charging bias for a minimum necessary period, the pitch unevenness of the image density can be prevented and suppressed, and the life of the photosensitive drum can be shortened. Can be achieved at the same time.
[0025]
Considering not only the time when the image forming operation is resumed but also the environmental history before that, for example, when the work of the office or the like is started, when the use of the image forming apparatus is resumed immediately after the cooling and heating are turned on, the detection is performed. Accurate control is possible even if the environmental conditions and the actual state of the charging member differ.
[0026]
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the control unit controls a normal image as a charging bias applied to the charging member by the charging bias application power supply. During the formation, only a DC bias is applied, and control is performed so that a bias in which AC is superimposed on DC is applied for a fixed time or a fixed number of sheets after the image forming operation is restarted.
[0027]
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the control unit controls a normal image as a charging bias applied to the charging member by the charging bias application power supply. During formation, a bias in which AC is superimposed on DC is applied, and AC having a higher peak-to-peak voltage than during normal image formation is superimposed for a fixed time or a fixed number of sheets after the image forming operation is restarted. And
[0028]
According to the configuration described above, charging is normally performed under a bias condition in which the influence of the discharge on the image carrier is small, and the potential convergence is improved only when it is determined that the pitch unevenness has an effect on the image. By controlling the charging bias only during the period, it is possible to achieve both the prevention and suppression of the uneven pitch of the image density and the suppression of the shortening of the life of the photosensitive drum.
[0029]
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to seventh aspects, a digital system having a plurality of image forming modes, a plurality of image modes, and a plurality of resolutions is adopted. A charging bias condition applied by the charging bias applying power source to the charging member after the image forming operation is resumed and a timing for returning to a normal charging bias are changed according to a forming mode, an image mode, and a resolution.
[0030]
With the above-described configuration, among image forming modes (for example, copy mode, facsimile mode, and printer mode) and image modes (for example, character mode and photo mode), for example, a facsimile mode with many character images and a character mode are actually used. When it is determined that the influence on the image is small even if the charging member is deformed, the charging bias can be controlled so that the influence on the image carrier is relatively small. Therefore, it is possible to achieve both the prevention and suppression of the pitch unevenness of the image density and the suppression of the shortening of the photosensitive drum life.
[0031]
According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to eighth aspects, the charging member is a roller-shaped charging member.
[0032]
According to the above configuration, it is possible to further enhance the above-described effect particularly on a charging member, such as a charging roller, a rotary fur brush roller, or a magnetic brush roller, in which image unevenness tends to appear in a pitch shape.
[0033]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that, in each drawing, the components denoted by the same reference numerals have the same configuration or operation, and redundant description thereof will be omitted as appropriate.
[0034]
<Embodiment 1>
FIG. 1 shows an image forming apparatus according to Embodiment 1 as an example of an image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus shown in FIG. 1 is an electrophotographic image forming apparatus, and FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing a schematic configuration thereof.
[0035]
The image forming apparatus shown in FIG. 1 includes a drum-type electrophotographic photosensitive member (hereinafter, referred to as “photosensitive drum”) as an image carrier. As the photosensitive drum 1, a photosensitive drum having an OPC (organic optical semiconductor) provided as a photosensitive layer on the surface of a cylindrical drum substrate is used. The photosensitive drum 1 is driven to rotate in a direction indicated by an arrow R1 at a predetermined process speed (peripheral speed) by a driving unit (not shown).
[0036]
Around the photosensitive drum 1, a charging roller (charging member) 2, an exposing device (exposure unit) 3, a developing device (developing unit) 4, a transfer roller (transfer unit) 8, and a cleaning roller are arranged substantially in order along the rotation direction. An apparatus (cleaning means) 12, a pre-exposure lamp (pre-exposure means) 13, and the like are provided.
[0037]
Further, a registration roller 10, a transfer / conveyance belt 5, and a fixing device (fixing unit) 11 are arranged in this order from the upstream side along the conveyance direction of the transfer material P (for example, paper, transparent film).
[0038]
The charging roller 2 is in contact with the surface of the photosensitive drum 1, and is driven to rotate in the direction of the arrow R2 with the rotation of the photosensitive drum 1 in the direction of the arrow R1. A charging bias is applied to the charging roller 2 by a charging bias application power supply 21, thereby uniformly charging the surface of the photosensitive drum 1 to a predetermined polarity and potential. The charging roller 2 will be described later in more detail.
[0039]
As the exposure unit 3, for example, a laser scanner can be used. The exposing unit 3 exposes the charged surface of the photosensitive drum 1 to an image based on the image information to remove the electric charge of the image-exposed irradiated portion, thereby forming an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 1.
[0040]
The developing device 4 includes a developing sleeve 4a. The developer is carried on the surface of the developing sleeve 4a and transported to a developing position facing the surface of the photosensitive drum 1. A developing bias is applied to the developing sleeve 4a by a developing bias applying power source (not shown). As a result, the electrostatic latent image on the photosensitive drum is developed as a toner image with toner attached.
[0041]
The transfer roller 8 transfers the toner image on the photosensitive drum 1 onto the transfer material P. The transfer material P is stored in a paper feed cassette (not shown), and is transported to the registration roller 10 by a feed roller, a transport roller (neither is shown), or the like. After the transfer material P is temporarily stopped by the registration roller 10, the transfer material P is carried on the transfer conveyance belt 5 so as to match the timing with the toner image on the photosensitive drum 1. The transfer conveyance belt 5 is stretched around a driving roller 7 and a driven roller 6, and is rotated in the direction of arrow R5 by the rotation of the driving roller 7 in the direction of arrow R7. The transfer conveyance belt 5 is pressed against the surface of the photosensitive drum 1 by the transfer roller 8, thereby forming a transfer nip between the surface of the photosensitive drum 1 and the transfer roller 8. The transfer material P carried on the surface of the transfer conveyance belt 5 is conveyed to the transfer nip by rotating the transfer conveyance belt 5 in the direction of arrow R5. At this time, a transfer bias is applied to the transfer roller 8 by the transfer bias application power supply 9, whereby the toner image on the photosensitive drum 1 is transferred onto the transfer material P.
[0042]
After the transfer of the toner image, the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 that has not been transferred to the transfer material P (transfer residual toner) is removed by the cleaning blade 12 a of the cleaning device 12, and further the charge is removed by the pre-exposure lamp 13. Then, it is subjected to the next image formation.
[0043]
On the other hand, the transfer material P after the transfer of the toner image is transported to the fixing device 11 by the rotation of the transfer transport belt 5 in the direction of arrow R5.
[0044]
The fixing device 11 has a fixing roller 11a and a pressing roller 11b pressed by the fixing roller 11a, and heats and presses the transferred transfer material P. Thus, the toner image is fixed on the surface of the transfer material P, and the image formation is completed.
[0045]
Note that the toner adhered to the transfer conveyance belt 5 is removed by the cleaning device 12.
[0046]
The above-mentioned charging roller 2 is composed of, for example, a central metal core, an elastic conductive layer formed on the outer periphery thereof, a high resistance layer formed on the outer periphery thereof, and an outermost protective layer (all are not shown). ing. In the charging roller 2, both ends of the core are rotatably supported by bearing members (not shown). The charging roller 2 is arranged in parallel with the photosensitive drum 1 and pressed against the surface of the photosensitive drum 1 with a predetermined pressing force by a pressing means (not shown). Due to this pressure contact, a belt-shaped charging nip C is formed between the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 along the longitudinal direction of the charging roller 2. The charging roller 2 is driven to rotate in the direction of the arrow R2 with the driving rotation of the photosensitive drum 1 in the direction of the arrow R1.
[0047]
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the transfer roller 2 is connected to a charging bias applying power supply 21 for applying a high charging bias to the transfer roller 2. (Control means) 22 is connected. Further, the bias control unit 22 includes a temperature / humidity sensor (environment detection unit) 23 disposed near the charging roller 2 and an image formation stop time measurement unit (stop time) for detecting the time during which image formation is stopped. (Detection means) 24 is connected.
[0048]
An output signal from a temperature / humidity sensor 23 that detects temperature and humidity near the charging roller 2 and an output signal from an image formation stop time measuring unit 24 that detects an image forming stop time are sent to a bias control unit 22. The charging bias applied from the charging bias applying power source 21 to the charging roller 2 is controlled.
[0049]
Here, differences in the charging status depending on whether the charging method is the DC charging method or the AC charging method will be described below with reference to the drawings.
[0050]
FIG. 2 shows a DC charging method, that is, a DC bias Vdc and a surface potential Vs of the photosensitive drum when the charging bias applied to the charging member (the charging roller 2 in the present embodiment) is only a DC (direct current) bias. FIG. As shown in the figure, Vs increases linearly from the point where the DC bias Vdc exceeds a certain threshold value Vth. Also, its features are:
{Circle around (1)} The thickness of the dielectric layer (photosensitive layer) on the surface of the photosensitive drum due to durability is relatively small with respect to AC charging.
(2) There is no vibration between the photosensitive drum and a charging member typified by a charging roller at the time of charging, so that the toner as a developer is thinly coated on the surface of the photosensitive drum. The phenomenon does not easily occur, no charging noise occurs,
There is such a merit.
[0051]
On the other hand, since the convergence of the charged potential is poor, there are the following disadvantages.
(3) The charging potential varies due to partial resistance unevenness of the charging member and surface dirt.
{Circle around (4)} When the surface of the photosensitive drum is scraped due to durability and the thickness of the dielectric layer is reduced, the charging potential changes. In order to maintain a constant potential, it is necessary to control a DC bias value. In addition to the uniform scraping, the unevenness of the film thickness becomes remarkable depending on the position within one photosensitive drum, so that the charging potential also changes.
[0052]
On the other hand, in an AC charging system, that is, a charging system in which an AC bias and a DC bias are superimposed, as shown in JP-A-3-52058 as an example, a charging member is a member to be charged (in this embodiment, a photosensitive member). A voltage having a DC voltage component and a peak-to-peak voltage value that is at least twice the charging start voltage value for the member to be charged, including a region where the distance to the surface of the member to be charged is increased on the downstream side in the moving direction of the drum 1). Is applied between the member to be charged and the charging member to form an oscillating electric field between the surface of the member to be charged and the region of the charging member, whereby the member to be charged can be uniformly charged without uneven charging. It is possible.
[0053]
As the charging characteristics, since the AC component smoothes the unevenness of the charging and converges to a predetermined potential by the DC component, as shown in FIG. 3, the surface potential of the photosensitive drum is almost equal to the applied DC bias Vdc. It becomes.
[0054]
As a feature of the AC charging system, contrary to the DC charging,
{Circle around (1)} The amount of scraping of the film thickness of the dielectric layer on the photosensitive drum surface due to the durability is relatively large as compared with DC charging. The ratio varies depending on the type of developer used, the prescription of the photosensitive drum, the configuration of the cleaning means for the photosensitive drum surface, the rotation speed, and the like. However, as shown in FIG. is there. Therefore, the life of the photosensitive drum is shortened accordingly. Further, when the peak voltage of the AC component is further increased, the convergence of the potential is increased, but the shaving amount is further increased.
{Circle over (2)} Due to the occurrence of vibration between the charging member and the photosensitive drum during charging, problems such as vibration noise and the above-described filming and fusion are relatively likely to occur. However, this can be prevented by optimizing the settings of the AC current value and various settings such as the developer, the material and prescription of the photosensitive drum surface, and the cleaning means of the photosensitive drum.
Although there are disadvantages such as the above, there are the following advantages due to good convergence of the charged potential.
(3) Small variations in charging potential due to the influence of the charging member itself such as partial resistance unevenness of the charging roller and its surface deposits,
(4) Even if the thickness of the dielectric layer on the surface of the photosensitive drum decreases with the endurance or the film thickness becomes uneven, relatively uniform charging is possible. Therefore, the change in the charging potential and the increase in the charging unevenness due to the durability are small, and relatively uniform and stable charging is possible. That is, the image density becomes relatively uniform.
[0055]
FIG. 4 shows how the thickness of the dielectric layer of the photosensitive drum 1 changes with the use of each of the AC charging system and the DC charging system, that is, how the film thickness changes with an increase in the number of durable sheets (image formation sheets). . Although the value varies depending on the prescription of the photosensitive drum 1 to be used, the configuration of the cleaning device, and the conditions such as bias, the amount of scraping is usually 1.5 to 2.5 times larger in the AC charging system. Further, as described above, when the peak voltage of the AC component is further increased (AC reinforcement in FIG. 4), the convergence of the potential is increased, but the shaving amount is further increased.
[0056]
Next, FIG. 5 shows that the charging roller 2 is left for 3 days in a state where the charging roller 2 is pressed against the photosensitive drum 1, and then the charging is performed. Shows the transition. In the figure, the portion where the potential has dropped indicates that the charging property has dropped due to the deformation of the charging roller 2. The solid line A indicates the case of DC charging, the broken line B indicates the case where an AC component is superimposed, and the broken line C indicates the case where a larger AC component is superimposed. Compared with DC charging, AC superimposition has better potential convergence even if the shape of the charging roller 2 is deformed. Further improvement is achieved by increasing the peak voltage of AC. As described above, the fact that the surface potential at the time of charging before the image exposure irradiation is uneven means that the potential unevenness occurs when a normal image is formed, which leads to the unevenness of the density and the occurrence of an image defect. That is. However, it also suggests that image defects can be prevented or suppressed by making the conditions of the bias applied to the charging roller 2 better convergence.
[0057]
However, if the bias is always set as described above, damage to the photosensitive drum 1 will be large and the life will be shortened.
[0058]
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the bias applied to the charging roller 2 is controlled based on the time during which no image formation is performed and the environmental conditions when the image formation operation is restarted (when image formation is restarted). is there. That is, the bias control unit 22 controls the charging bias applied by the charging bias applying power supply 21 to the transfer roller 2 based on the output of the image formation stop time measuring unit 24 and the output of the temperature and humidity sensor 23 in FIG. I did it.
[0059]
In the environmental conditions shown in the figure, N / L indicates a normal temperature and low humidity environment, N / N indicates a normal temperature and normal humidity environment, and H / H indicates a high temperature and high humidity environment. In the same figure, a DC bias is applied at the time of normal image formation, and a predetermined number (control number) after the image forming operation is resumed after leaving for a predetermined time is to apply a bias in which AC is superimposed on DC. The numbers in the columns indicate the numbers. During the formation of the predetermined number of images, the rotation of the charging roller 2 is repeated so that the pitch unevenness is alleviated, and the non-uniformity of the potential and the image defect are eliminated or reduced to a level at which there is no practical problem. Therefore, after that, the DC bias may be returned to the state where the influence on the photosensitive drum 1 is small.
[0060]
If the leaving time is 5 hours or less, no particular control is required because the nip mark is not at a problematic level. Further, as described above, since the nip mark is more likely to occur in a low humidity environment, the number of sheets to be controlled after resuming the image forming operation is increased.
[0061]
The control of the charging bias in accordance with the change in the temperature and humidity may be performed based on the value of the moisture in a certain volume in the air obtained from the value of the temperature and humidity.
[0062]
As described above, in order to improve the potential convergence only when charging is normally performed under a bias condition that has a small effect on the photosensitive drum 1 and it is determined that the nip mark has an effect on the image, By controlling the charging bias for a limited time, it is possible to achieve both the prevention and suppression of the pitch unevenness of the image density and the suppression of the shortening of the photosensitive drum life.
[0063]
<Embodiment 2>
The image forming apparatus according to the second embodiment is different from the first embodiment in that a method of controlling the charging bias to the charging roller 2 based on the time during which no image formation is performed and the environmental conditions at the time of restarting the image forming operation. Are different. Other points are the same as in the first embodiment. Therefore, the image forming apparatus according to the second embodiment can also be applied to the above-described image forming apparatus shown in FIG.
[0064]
In this embodiment, as shown in FIG. 7, during normal image formation, a DC bias is applied as a charging bias, and control is performed for 30 sheets after being left for a predetermined time, as shown in FIG. Depending on the leaving time and environmental conditions, there are a case where only the same DC bias is applied as usual, and a case where a bias in which AC is superimposed on DC is applied for improving the potential convergence. When DC + AC is applied as a charging bias for 30 sheets in a case where the influence of the nip mark is liable to occur, when the standing time is long, in a low humidity environment, or a combination thereof, the influence of the nip mark can be prevented from appearing on the image.
[0065]
Also in the present embodiment, in order to improve the potential convergence only when charging is normally performed under a bias condition that has a small influence of the discharge to the photosensitive drum 1 and it is determined that the nip mark has an effect on the image. By controlling the charging bias only for the minimum necessary period, it is possible to achieve both the prevention and suppression of the uneven pitch of the image density and the suppression of the shortening of the photosensitive drum life.
[0066]
<Embodiment 3>
The image forming apparatus according to the third embodiment is different from the first and second embodiments in that the charging bias to the charging roller 2 is determined by the time during which the image formation is not performed and the environmental conditions when the image forming operation is restarted. The control method is different. Other points are the same as those of the first and second embodiments. Therefore, the image forming apparatus according to the second embodiment can also be applied to the above-described image forming apparatus shown in FIG.
[0067]
In the present embodiment, a DC bias is applied during normal image formation, and control is performed as shown in FIG. 8 for a predetermined number of sheets after being left for a predetermined time. Depending on the leaving time and environmental conditions, only the same DC bias is applied as usual, a bias in which AC is superimposed on DC for improving the potential convergence, and a bias in which the peak voltage of the AC component is further increased is applied. There are three types. DC + AC is applied in cases where the influence of the nip mark is likely to occur, when the standing time is long, in a low-humidity environment, or in a combination thereof, and when the conditions are more severe, an AC bias having a higher peak voltage with better potential convergence is superimposed. By doing so, the influence of the nip mark can be prevented from appearing in the image.
[0068]
In this embodiment, three types of bias have been described. However, the control may be performed by setting the AC current value more finely.
[0069]
Also in the present embodiment, in order to improve the potential convergence only when charging is normally performed under a bias condition that has a small influence of the discharge to the photosensitive drum 1 and it is determined that the nip mark has an effect on the image. By controlling the charging bias only for the minimum necessary period, it is possible to achieve both the prevention and suppression of the uneven pitch of the image density and the suppression of the shortening of the photosensitive drum life.
[0070]
<Embodiment 4>
The image forming apparatus according to the fourth embodiment is different from the above-described first to third embodiments in that the charging bias to the charging roller 2 depends on the time during which no image formation is performed and the environmental conditions at the time of restarting the image forming operation. The control method is different, and the control method is changed depending on the image forming mode and the difference in resolution. Other points are the same as those of the first and second embodiments. Therefore, the image forming apparatus according to the second embodiment can also be applied to the above-described image forming apparatus shown in FIG.
[0071]
In the present embodiment, a DC bias is applied during normal image formation, and control is performed as shown in FIGS. 9 and 10 for a predetermined number of sheets after leaving for a predetermined time. FIG. 9 shows a case where the mode after the image forming operation is resumed is the facsimile (Fax) mode or the character mode. FIG. 10 shows a case of a photograph mode or a high resolution mode in which uneven charging is more likely to appear in an image.
[0072]
As shown in FIGS. 9 and 10, in the case of the Fax / character mode, the influence of uneven charging is less likely to appear on the image. Are superimposed. On the other hand, in the case of the photograph / high-resolution mode, even if the charging roller 2 is deformed similarly to the fax / character mode, the influence on the image is relatively large. Good potential convergence such as superposition and AC component enhancement is used. Further, the predetermined number of bias enhancement control after the image forming operation is restarted is also increased.
[0073]
Note that, in the present embodiment, three types of bias have been described in FIG. 10, but control may be performed by setting the AC current value more finely.
[0074]
Also in the present embodiment, in order to improve the potential convergence only when charging is normally performed under a bias condition that has a small influence of the discharge to the photosensitive drum 1 and it is determined that the nip mark has an effect on the image. By controlling the charging bias only for the minimum necessary period, it is possible to achieve both the prevention and suppression of the uneven pitch of the image density and the suppression of the shortening of the photosensitive drum life.
[0075]
<Embodiment 5>
In the first to fourth embodiments, the temperature and the humidity at the time when the image forming operation is restarted are used as the environmental conditions used by the image forming apparatus left for a predetermined time for the control determination after the image forming operation restarts. It is preferable to take into account data on temperature and humidity at a certain time before the restart of the forming operation.
[0076]
As described above, for example, in an office environment where the image forming apparatus is installed, for example, when the power of the image forming apparatus is turned on after a certain period of time when the cooling / heating switch is turned on when work in the office is started, or When the image formation is restarted, there may be a difference between the temperature and the humidity around and inside the image forming apparatus. Even if there is no difference in temperature and humidity between the inside and outside of the image forming apparatus, if there is a sudden change, the characteristics of the photosensitive drum 1 and the charging roller 2 may have the original environmental conditions.
[0077]
Therefore, not only the temperature and humidity at the time of resuming the image forming operation, but also always monitor the temperature and humidity at regular time intervals, store the monitoring results, and make a determination using data that has been retroactive for a certain period of time since the resuming of the image forming operation. good.
[0078]
As an example, a method is used in which temperature and humidity data is collected every hour, and the data during a period of 10 hours from when the image forming operation is restarted is simply averaged. Alternatively, the data may be weighted and processed for a time close to the time when the image forming operation is restarted. Alternatively, only data from three hours before the restart of the image forming operation to the restart of the image forming operation may be used, and these may be appropriately selected.
[0079]
In the description of each of the above-described embodiments, the time left without forming an image, the number of charging bias enhancement control after resuming the image forming operation, the environmental conditions, and the like are shown as examples in FIGS. Although shown, it is not limited to the numerical values in these figures, and can be changed as appropriate. Further, the control may be performed not only by the number of sheets but also by the time after the restart of the image forming operation or a combination of both. For example, the shape of the charging roller 2 is relaxed after a certain period of time even if the number of images formed after the image forming operation is restarted is small, so that the normal charging bias may be returned.
[0080]
Further, the number of sheets for the charging bias enhancement control after the image forming operation is restarted may be changed in the continuous mode or the intermittent mode. This is because the total number of rotations of the charging roller 2 is different between, for example, performing image formation on 30 continuous 30 sheets and performing 30 times for each sheet.
[0081]
Further, the situation differs depending on the outer shape and hardness of the charging roller 2, the prescription, the outer diameter of the photosensitive drum 1, the pressure contact force between them, and the like.
[0082]
Further, the present invention is not limited to the configuration of the image forming apparatus shown in FIG. 1, but is applicable to various image forming apparatuses such as black and white and color printers, copiers, and facsimile machines.
[0083]
As a charging member for charging the photosensitive drum 1, a foaming sponge having an appropriate resistance value around a conductive metal core (shaft) such as metal, or a charging roller 2 provided with rubber is preferably used. However, other charging members, for example, a charging roller having a layer configuration different from that described above, or a charging member such as a rotary fur brush roller or a magnetic brush roller may be used.
[0084]
The time left without forming an image can be measured by a timer. However, if a battery is used as a power supply for supplying power to the timer and the temperature / humidity sensor 23, a power supply of the image forming apparatus main body is used. Temperature and humidity can be constantly monitored over time regardless of ON / OFF, and data can be stored sequentially. Further, by replacing data after a certain period of time with new data, the memory capacity can be minimized.
[0085]
In the above embodiment, the recovery state of the charging roller 2 as the charging member differs depending on the usage history of the charging roller 2. For example, the charging roller 2 in the initial stage of use recovers quickly, whereas the charging roller 2 with advanced durability takes a long time to recover, so that the nip mark does not easily disappear. Further, depending on the charging roller, the hardness may change due to the durability, and conversely, the charging roller with the advanced durability may have less nip marks. Therefore, a use history detecting unit (for example, a timer for integrating the time from the start of use of the charge roller 2: not shown) for detecting the use history of the charge roller 2 is provided to check the use history (use time) of the charge roller 2. The charging bias control is changed according to the detection result. Thus, even if there is a difference in the recovery of the deformed state between the first use and the endurance of the charging roller 2, by controlling the charging bias only for a necessary minimum, the pitch unevenness of the image density can be prevented. It is possible to achieve both suppression and suppression of shortening of the photosensitive drum life.
[0086]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even if the charging member is deformed without performing the image forming operation for a long time, even if the charging member is deformed for a certain period of time after the image forming operation is restarted, The charging bias applied to the charging member by the charging bias applying power source is set to be different from that during the normal image forming operation based on the outputs of the stop time detecting unit and the environmental condition detecting unit (for example, the surface of the image carrier). Is controlled so that the potential of the image is easily converged), the pitch unevenness of the image density can be prevented or suppressed. In addition, since the convergence state can be controlled depending on the environmental conditions, the convergence is enhanced under the environmental conditions in which the pitch unevenness is more likely to occur, whereby the pitch unevenness of the image density can be prevented or suppressed. In any case, since the charging bias is controlled only when the convergence is enhanced, it is possible to minimize the shortening of the service life of the entire image forming apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between a DC bias by a DC charging bias and a photosensitive drum surface potential.
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a DC bias by an AC + DC charging bias and a photosensitive drum surface potential.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the number of image formations and the amount of photosensitive drum scraping for DC charging, AC + DC charging bias, and AC (enhanced) + DC charging bias.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a state of surface potential unevenness due to a nip mark at each charging bias.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a charging bias control determined based on an idle time of the image forming apparatus and an environmental condition when the image forming operation is restarted in the first embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of charging bias control determined based on an idle time of an image forming apparatus and environmental conditions at the time of restarting an image forming operation in the second embodiment.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a charging bias control determined based on an idle time of an image forming apparatus and an environmental condition when an image forming operation is restarted in a third embodiment.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of charging bias control determined from an idle time of an image forming apparatus and environmental conditions at the time of resuming an image forming operation when an image forming mode is a Fax mode or a character mode in the fourth embodiment. It is.
FIG. 10 illustrates an example of charging bias control determined from an idle time of an image forming apparatus and an environmental condition when image forming operation is resumed when an image forming mode is a photograph mode / high resolution mode in the fourth embodiment. FIG.
FIG. 11 is a longitudinal sectional view illustrating a schematic configuration of a conventional image forming apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Image carrier (photosensitive drum)
2 Charging member (charging roller)
3 Exposure means (exposure equipment)
4 Developing means (developing device)
5 Transfer conveyor belt
8 Transfer roller (transfer means)
11 Fixing means (fixing device)
12 Cleaning means (cleaning device)
21 Power supply for charging bias
22 control means (bias control means)
23 Environmental detection means (temperature and humidity sensor)
24 Stop time detecting means (image forming stop time measuring means)
P transfer material

Claims (9)

像担持体表面に当接配置された帯電部材に帯電バイアスを印加することで前記像担持体表面を帯電させる画像形成装置において、
前記帯電部材に帯電バイアスを印加する帯電バイアス印加電源と、
前記帯電バイアス印加電源の帯電バイアスを制御する制御手段と、
画像形成動作をしなかった時間を検知する停止時間検知手段と、
前記帯電部材近傍の環境条件を検知する環境条件検知手段と、を備え、
前記制御手段は、画像形成動作再開後の一定時間又は一定枚数の画像形成の間、前記停止時間検知手段と前記環境条件検知手段との出力に基づいて、前記帯電バイアス印加電源が前記帯電部材に印加する帯電バイアスを、通常の画像形成動作時と異なるように制御する、
ことを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus for charging the surface of the image carrier by applying a charging bias to a charging member disposed in contact with the surface of the image carrier,
A charging bias application power source for applying a charging bias to the charging member,
Control means for controlling the charging bias of the charging bias application power supply,
A stop time detecting means for detecting a time when the image forming operation is not performed;
Environmental condition detecting means for detecting an environmental condition near the charging member,
The control unit controls the charging bias application power supply to the charging member based on an output of the stop time detecting unit and the environmental condition detecting unit during a predetermined time after the image forming operation is restarted or during a predetermined number of images formed. The charging bias to be applied is controlled so as to be different from that during a normal image forming operation.
An image forming apparatus comprising:
前記制御手段は、画像形成動作再開後の一定時間又は一定枚数の画像形成の間、前記停止時間検知手段と前記環境条件検知手段との出力に基づいて、前記帯電バイアス印加電源が前記帯電部材に印加する帯電バイアスを、前記像担持体表面の電位が収束しやすい条件に制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
The control unit controls the charging bias application power supply to the charging member based on an output of the stop time detecting unit and the environmental condition detecting unit during a predetermined time after the image forming operation is restarted or during a predetermined number of images formed. Controlling the charging bias to be applied to a condition under which the potential of the surface of the image carrier easily converges,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
前記帯電部材の使用履歴を検知する使用履歴検知手段を備え、
前記制御手段は、画像形成動作再開後の一定時間又は一定枚数の画像形成の間、前記停止時間検知手段と前記環境条件検知手段と、前記使用履歴検知手段との出力に基づいて、前記帯電バイアス印加電源が前記帯電部材に印加する帯電バイアスを、前記像担持体表面の電位が収束しやすい条件に制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
A use history detection unit for detecting a use history of the charging member,
The controller controls the charging bias based on outputs from the stop time detector, the environmental condition detector, and the usage history detector during a certain period of time or after a certain number of images are formed after the image forming operation is restarted. Controlling the charging bias applied to the charging member by the applied power supply to a condition under which the potential of the surface of the image carrier is easily converged;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
前記環境条件検知手段が検知する環境条件が、画像形成動作再開時の前記帯電部材近傍の温湿度である、
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The environmental condition detected by the environmental condition detecting means is a temperature and a humidity near the charging member when the image forming operation is restarted.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
前記環境条件検知手段が検知する環境条件が、画像形成動作再開時の前記帯電部材近傍の温湿度、及び画像形成動作再開時から所定時間遡った時間から画像形成動作再開時までの温湿度である、
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The environmental conditions detected by the environmental condition detecting means are a temperature and a humidity near the charging member when the image forming operation is restarted, and a temperature and a humidity from when the image forming operation is restarted to when the image forming operation is restarted. ,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
前記制御手段は、前記帯電バイアス印加電源が前記帯電部材に印加する帯電バイアスとして、通常の画像形成時にはDCバイアスのみを印加し、画像形成動作再開後の一定時間又は一定枚数の間は、DCにACを重畳させたバイアスを印加するように制御する、
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The control unit applies only a DC bias during normal image formation as a charging bias applied to the charging member by the charging bias application power supply, and applies a DC bias for a certain time after the image forming operation is restarted or for a certain number of sheets. Control to apply a bias in which AC is superimposed,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
前記制御手段は、前記帯電バイアス印加電源が前記帯電部材に印加する帯電バイアスとして、通常の画像形成時にはDCにACを重畳させたバイアスを印加し、画像形成動作再開後の一定時間又は一定枚数の間は、通常の画像形成時よりも大きいピーク間電圧をもつACを重畳させる、
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The control means applies a bias in which AC is superimposed on DC during normal image formation as a charging bias applied to the charging member by the charging bias application power source, and applies a predetermined time or a fixed number of sheets for a predetermined time after the image forming operation is restarted. During the period, AC having a larger peak-to-peak voltage than during normal image formation is superimposed,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
複数の画像形成モード、複数の画像モード、複数の解像度を有するデジタル方式を採用し、
これら画像形成モード、画像モード、解像度に応じて、画像形成動作再開後に前記帯電バイアス印加電源が前記帯電部材に印加する帯電バイアス条件や、通常の帯電バイアスに戻すタイミングを変更する、
ことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
Adopting a digital method with multiple image forming modes, multiple image modes, and multiple resolutions,
According to these image forming modes, image modes, and resolutions, after the image forming operation is restarted, the charging bias application power supply changes the charging bias conditions applied to the charging member and the timing of returning to the normal charging bias.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
前記帯電部材が、ローラ状の帯電部材である、
ことを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The charging member is a roller-shaped charging member,
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein:
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