CN108337906B - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供图像形成装置。在图像形成装置(10)中，密封构件(436)是被显影装置(43)支撑的非导电性且柔性的构件。所述密封构件(436)从所述显影装置(43)的与像载体(41)相对的边缘部(43b)伸出，并且沿着所述像载体(41)的长边方向(D1)形成。所述密封构件(436)填充所述显影装置(43)与所述像载体(41)的外周面之间的间隙的一部分。电极膜(437)粘贴在所述密封构件(436)的表面。电极膜(437)是导电性的膜。电位检测部(642)检测所述电极膜(437)的电位。带电控制部(8b)根据所述电位检测部(642)检测出的检测电位与预先设定的基准电位进行比较的结果，来控制带电电压。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及能控制像载体的表面电位的图像形成装置。

背景技术

在电子照相方式的图像形成装置中，带电装置借助带电辊等带电构件使像载体的外周面带电。此外，激光扫描单元在所述像载体的外周面写入静电潜影。而且，显影装置将所述静电潜影显影为调色剂像。

使所述像载体的外周面带电为预先设定的目标电位，对于得到良好画质的所述调色剂像十分重要。因此，通过控制向所述带电构件施加的带电电压，使所述像载体的外周面带电为所述目标电位。此时，采用对所述像载体的表面电位进行非接触检测的表面电位传感器。

此外，控制部根据设置环境的温度和湿度以及在所述带电构件与所述像载体之间流动的电流的检测值来控制所述带电电压等技术也已被公众所知(例如参照专利文献1)。所述温度、所述湿度和所述电流的检测值是影响所述像载体的表面电位的间接性参数。

专利文献1：日本专利公开公报特开2007-199094号

可是，一般性的所述表面电位传感器具备宽度5～7毫米左右、长度40～60毫米左右的探针。在小型的所述图像形成装置中，有时难以在所述像载体的周围确保用于配置所述探针的空间。

此外，基于所述设置环境的温度这种间接性参数进行的所述带电电压的控制，在使所述像载体的表面带电为所述目标电位的精度方面存在极限。

发明内容

本发明的目的是提供一种图像形成装置，即使在像载体周围的空间狭窄的情况下，也可以使像载体的表面高精度地带电为目标电位。

本发明一方面的图像形成装置包括像载体、带电装置、光扫描装置、显影装置、密封构件、电极膜、电位检测部和带电控制部。所述带电装置具有与所述像载体的外周面相对的带电构件，通过对所述带电构件施加带电电压，从而借助所述带电构件使所述像载体的外周面带电。所述光扫描装置通过对带电的所述像载体的外周面扫描光束而写入静电潜影。所述显影装置将所述像载体的外周面的所述静电潜影显影为调色剂像。所述密封构件被所述显影装置支撑。所述密封构件从所述显影装置的与所述像载体相对的边缘部伸出，并沿着所述像载体的长边方向形成。所述密封构件具有与所述像载体的外周面相对的对置面，并且是填充所述显影装置与所述像载体的外周面之间的间隙的一部分的非导电性且柔性的构件。所述电极膜粘贴在所述密封构件的所述对置面。所述电极膜是沿着所述像载体的长边方向形成的导电性的膜。所述电位检测部检测所述电极膜的电位。所述带电控制部根据所述电位检测部检测出的检测电位与预先设定的基准电位进行比较的结果，来控制向所述带电构件施加的所述带电电压。

按照本发明，能够提供一种即使在像载体周围的空间狭窄的情况下，也可以使像载体的表面高精度地带电为目标电位的图像形成装置。

附图说明

图1是实施方式的图像形成装置的构成图。

图2是实施方式的图像形成装置的显影装置的构成图。

图3是实施方式的图像形成装置的下游密封构件的周边部分的断面图。

图4是实施方式的图像形成装置的下游密封构件的周边部分的主视图。

图5是实施方式的图像形成装置的控制关联部的框图。

图6是表示实施方式的图像形成装置向调整模式转移时的电极膜的电位变化一例的趋势图。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施方式。另外，以下的实施方式是将本发明具体化的一例，并不意图限定本发明的技术范围。

(图像形成装置10的构成)

图像形成装置10是利用电子照相方式在薄片体上形成图像的装置。所述薄片体为纸张和信封等薄片状的图像形成介质。

图像形成装置10具备薄片体供给部2、薄片体输送部3、图像形成部40、调色剂补充单元5、控制部8和操作显示部80等。图像形成部40包含图像制作单元4、LSU(LaserScanning Unit：激光扫描单元)46和定影装置49等。

薄片体供给部2是从收容多枚所述薄片体的薄片体收容部，将所述薄片体一枚枚地向输送通道30送出的装置。薄片体输送部3是沿着输送通道30输送所述薄片体，并把形成有图像的所述薄片体从输送通道30向排出盘101上排出的装置。

图像制作单元4是利用粉状的显影剂9进行显影处理和转印处理的装置。图1所示的图像形成装置10为串列式图像形成装置，并且是彩色打印机。因此，图像形成装置10具备与青色、品红色、黄色和黑色的各色对应的多个图像制作单元4，以及中间转印带47、二次转印装置48和二次清洁装置470。

各图像制作单元4分别具备感光体41、带电装置42、显影装置43、一次转印装置44和一次清洁装置45等。感光体41是外周面写入静电潜影的旋转体，并且是像载体的一例。

在各图像制作单元4中，滚筒状的感光体41旋转，带电装置42使感光体41的外周面均匀带电。带电装置42具备带电构件420和带电电源电路421。

带电构件420配置成与感光体41的外周面相对。在本实施方式中，带电构件420是与感光体41的外周面接触并旋转的带电辊。带电电源电路421是向带电构件420施加带电电压V0的电路。

例如，带电电源电路421可以包含直流电源电路和交流电源电路。所述直流电源电路输出由控制部8设定的电平的直流电压。所述交流电源电路输出以控制部8设定的振幅进行振动的交流电压。此时，带电电源电路421将直流电压叠加了交流电压的带电电压V0施加于带电构件420。

带电装置42通过对带电构件420施加带电电压V0，从而借助带电构件420使感光体41的外周面带电。

另外，在图1中，尽管简化了带电电源电路421的图示，但是带电电源电路421能对多个图像制作单元4的多个带电构件420单独地施加不同电平的带电电压V0。

LSU46通过对感光体41的外周面扫描光束，从而向带电的感光体41的外周面写入所述静电潜影。例如，LSU46包含激光光源、光扫描器和fθ透镜等。所述激光光源射出所述光束。所述光扫描器是扫描所述光束的多面反射镜等。所述fθ透镜调整所述光束在感光体41的外周面上的扫描速度。LSU46是光扫描装置的一例。

显影装置43采用包含调色剂9a的显影剂9，将感光体41上的所述静电潜影显影为调色剂像。在本实施方式中，显影剂9是包含调色剂9a和载体9b的双组分显影剂。载体9b是具有磁性的粒状物。针对调色剂9a的每种颜色设置有调色剂补充单元5，向显影装置43补充调色剂9a。

另外，显影剂9也可以是磁性调色剂。此时，显影装置43以单组分显影方式将感光体41上的所述静电潜影显影为所述调色剂像。

一次转印装置44将感光体41表面的所述调色剂像转印于中间转印带47。一次清洁装置45将残留于感光体41表面的调色剂9a除去。

二次转印装置48在输送通道30中将中间转印带47上形成的所述调色剂像转印于所述薄片体。二次清洁装置470将残留于中间转印带47的调色剂9a除去。

定影装置49通过对转印于所述薄片体的所述调色剂像进行加热，从而将所述调色剂像定影于所述薄片体。

(显影装置43的构成)

图2所示的显影装置43具备收容显影剂9的显影槽43x，以及分别在显影槽43x内旋转的显影辊430和螺旋式搅拌器433。

螺旋式搅拌器433将显影槽43x内的显影剂9边搅拌边循环输送。调色剂9a被搅拌而带电。显影辊430承载着调色剂9a进行旋转，并且向感光体41的外周面供给调色剂9a。

图2所示的显影装置43是以所谓的交互接触(interactive touchdown)方式进行显影的装置。因此，显影装置43单独地具备磁辊431和显影辊430。

筒状的磁辊431内含磁铁432，并且外周面承载着调色剂9a和载体9b进行旋转。磁辊431利用内含的磁铁432的磁力来承载显影剂9。显影辊430承载着从磁辊431供给而来的调色剂9a进行旋转。

此外，显影装置43具备叶片434，所述叶片434限制磁辊431的外周面上承载的显影剂9的层厚。

另外，显影装置43也可以是以双组分显影方式进行显影的装置。此时，磁辊431作为显影辊430发挥功能。

在以下的说明中，将感光体41的旋转方向称作滚筒旋转方向R0。此外，将感光体41的长边方向称作滚筒长边方向D1。滚筒长边方向D1是沿着感光体41的旋转轴的方向，并且也是主扫描方向。所述主扫描方向是LSU46扫描激光的方向。另外，如图2～4所示，滚筒长边方向D1是与铅直方向D2垂直的方向。

此外，感光体41的外周上的与显影辊430相对的位置称作显影位置P0。所述静电潜影在显影位置P0处显影为所述调色剂像。

显影装置43还具备上游密封构件435和下游密封构件436。上游密封构件435和下游密封构件436被显影槽43x的开口的边缘部支撑，所述开口用于露出显影辊430的一部分。

上游密封构件435形成为从显影槽43x的上游边缘部43a伸出，而且沿着滚筒长边方向D1形成。上游边缘部43a是在比感光体41的显影位置P0更靠滚筒旋转方向R0的上游侧与感光体41相对的显影装置43的边缘部。

上游密封构件435的顶端部与感光体41的外周面接触。上游密封构件435是填充显影装置43与感光体41的外周面之间的间隙的非导电性且柔性的构件。例如，上游密封构件435可以是聚氨酯橡胶薄片体等橡胶构件。

下游密封构件436形成为从显影槽43x的下游边缘部43b伸出，而且沿着滚筒长边方向D1形成。下游边缘部43b是在比感光体41的显影位置P0更靠滚筒旋转方向R0的下游侧与感光体41相对的显影装置43的边缘部。

下游密封构件436的顶端436b与感光体41的外周面之间存在少许间隙。下游密封构件436是填充显影装置43与感光体41的外周面之间的间隙的一部分的非导电性且柔性的构件。例如，下游密封构件436可以是PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等合成树脂制的薄膜构件。此时，下游密封构件436的厚度为0.1～0.2毫米左右。

上游密封构件435和下游密封构件436用于防止在显影辊430周围浮游的调色剂9a从显影装置43与感光体41之间的间隙飞散。此外，柔性的上游密封构件435即使接触感光体41的外周面也不会损伤感光体41的外周面。同样，在更换显影装置43时，柔性的下游密封构件436即使接触感光体41的外周面，也不会损伤感光体41的外周面。

控制部8是控制图像形成装置10的电气设备的装置。例如，控制部8可以包含MPU(Micro Processor Unit：微处理器单元)或DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器)等处理器，或者ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)等集成电路。

操作显示部80是包含用于接受用户的操作的操作装置以及用于显示信息的显示装置的用户接口装置。例如，所述操作装置可以包含触控面板和操作按钮等，所述显示装置可以包含液晶面板等显示面板。

在图像形成装置10中，使感光体41的外周面带电为预先设定的目标电位，对于得到良好画质的所述调色剂像十分重要。因此，如后所述，控制部8控制向带电构件420施加的带电电压V0，使感光体41的外周面带电为所述目标电位。在现有的装置中，对感光体41的表面电位进行非接触检测的表面电位传感器用于带电电压V0的控制。

可是，一般的所述表面电位传感器具备宽度5～7毫米左右、长度40～60毫米左右的探针。在小型的图像形成装置10中，有时难以在感光体41的周围确保用于配置所述探针的空间。

此外，基于图像形成装置10的设置环境的温度这种间接性参数进行的带电电压V0的控制，在使感光体41的表面带电为所述目标电位的精度方面存在极限。

图像形成装置10具备电极膜437(参照图3、图4)，即使在感光体41周围的空间狭窄的情况下，也能配置所述电极膜437。如后所述，电极膜437用于检测感光体41的表面电位的变化。图像形成装置10基于电极膜437的电位控制带电电压V0。由此，即使在感光体41周围的空间狭窄的情况下，也可以使感光体41的表面高精度地带电为所述目标电位。以下说明电极膜437和带电电压V0的控制。

(电极膜437和带电电压V0的控制)

如图3、图4所示，电极膜437是粘贴在下游密封构件436表面的导电性的膜。电极膜437沿着滚筒长边方向D1延伸形成(参照图4)。电极膜437由粘接剂等粘贴在下游密封构件436的与感光体41相对侧的表面。

例如，电极膜437可以是以铜、铝或不锈钢为主要成分的金属膜。例如，电极膜437的厚度可以在0.1～0.3毫米左右。如图4所示，导线438与电极膜437电连接。

如图3、图4所示，下游密封构件436的靠近基端436a的部分固定于显影槽43x的下游边缘部43b。此外，下游密封构件436具有沿着滚筒长边方向D1呈棱线的弯曲部436c。

下游密封构件436的比弯曲部436c更靠基端436a侧的第一部分436d形成为从下游边缘部43b向接近感光体41的外周面的方向伸出。

下游密封构件436的比弯曲部436c更靠顶端436b侧的第二部分436e沿着感光体41的外周面形成。第二部分436e的一个主面是与感光体41的外周面相对的对置面436f。电极膜437粘贴于下游密封构件436的第二部分436e的对置面436f。

如果感光体41的外周面带电，则与感光体41的外周面接近配置的电极膜437产生与感光体41的表面电位成比例的电位。因此，电极膜437的电位变化表示感光体41的表面电位的变化。

如图5所示，图像形成装置10还具备用于检测电极膜437的电位的电位检测电路439。电位检测电路439借助导线438与电极膜437电连接。电位检测电路439是用于检测电极膜437上产生的微小直流的电位的一般性电路。另外，电位检测电路439是电位检测部的一例。

例如，电位检测电路439具备直流电压检测电路、放大电路和绝缘电路等。所述直流电压检测电路检测以接地电位为基准的电极膜437的直流电压。所述放大电路通过将所述直流电压检测电路的输出电压放大而生成一次电压。所述绝缘电路将所述放大电路与电位检测电路439的输出端子电绝缘，并把与所述一次电压成比例的二次电压的信号作为检测电位V1的信号而输出。

此外，如图5所示，控制部8包含MPU81和数据存储部82。MPU81具备用于一次存储控制程序Pr0的RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)810，所述控制程序Pr0预先存储于数据存储部82。MPU81通过执行在RAM810中展开的控制程序Pr0，从而作为主控制部8a、带电控制部8b、LSU控制部8c和显影控制部8d等发挥功能。

数据存储部82是计算机可读取的非易失性的存储装置。例如，数据存储部82可以是ROM(Read Only Memory：只读存储器)或闪存器等。

数据存储部82预先存储有控制程序Pr0，以及表示基准电位的基准电位数据Dt0，所述基准电位为带电电压V0调整为初始值的状态下的电极膜437的电位。将在后面说明基准电位数据Dt0。

在发生了预先设定的调整模式事件时，主控制部8a使图像形成装置10的动作模式从通常模式向预先设定的调整模式转移。例如，所述调整模式事件例如是指对操作显示部80的所述操作部进行了预先设定的调整开始操作时，或印刷页数到达了预先设定的页数时等。

在所述动作模式向所述调整模式转移的情况下，带电控制部8b使带电电源电路421动作。由此，带电装置42使感光体41的外周面带电。在所述动作模式最初向所述调整模式转移的情况下，带电电压V0设定为在图像形成装置10的制造工序中调整过的所述初始值。

在所述调整模式下，LSU控制部8c使LSU46执行预先设定的测试潜影写入处理。在所述测试潜影写入处理中，LSU46在感光体41的周向上以等间隔多次连续向感光体41的外周面写入沿着滚筒长边方向D1呈线状或带状的所述静电潜影。

通过进行所述测试潜影写入处理，在感光体41的外周面上利用带电装置42形成沿着所述周向交替排列的高电位部和低电位部，所述高电位部带电为所述目标电位或接近所述目标电位的电位，所述低电位部沿着滚筒长边方向D1呈线状或带状。

因此，如图6所示，由电位检测电路439检测出的检测电位V1以恒定周期变化。在图6中，第一期间T1是所述低电位部正在通过电极膜437的正面的期间，第二期间T2是所述高电位部正在通过电极膜437的正面的期间。

在所述调整模式下，带电控制部8b根据按时序变化的检测电位V1的峰值Vp1与数据存储部82中预先存储的基准电位数据Dt0所表示的所述基准电位进行比较的结果，来控制带电电压V0。

例如，电位检测电路439可以包含峰值锁定电路，所述峰值锁定电路保持按时序变化的检测电位V1的峰值Vp1。此时，所述峰值锁定电路输出检测信号，所述检测信号表示例如将图6所示的第一期间T1和第二期间T2相加得到的各时间的峰值Vp1。

另外，第一期间T1和第二期间T2的宽度是能基于所述线状或所述带状的所述静电潜影的宽度和写入间隔以及感光体41的周速导出的已知的时间。所述线状或所述带状的所述静电潜影由所述测试潜影写入处理形成。

此外，带电控制部8b也可以高速地对检测电位V1的电平进行取样，检测出检测电位V1的峰值Vp1。

由于电极膜437的电气特性恒定，所以检测电位V1的变化的时间常数恒定。因此，检测电位V1的峰值Vp1与感光体41的表面电位成比例。所述测试潜影写入处理用于防止检测电位V1饱和。

基准电位数据Dt0是表示在图像形成装置10的制造工序中调整过的所述基准电位的数据。在图像形成装置10的制造工序中，在感光体41的表面电位相对于所述目标电位收敛在预先设定的合格范围内的状态下，进行所述测试潜影写入处理。此时检测出的检测电位V1的峰值Vp1为所述基准电位。

因此，在所述调整模式下，检测电位V1的峰值Vp1相对于所述基准电位收敛在预先设定的容许范围内的状态是感光体41的表面电位相对于所述目标电位大致收敛在所述合格范围内的状态。

在所述调整模式下，当检测电位V1的峰值Vp1相对于所述基准电位偏离了所述容许范围且高于所述基准电位时，带电控制部8b将带电电压V0校正为比当前值低的电平。同样，当检测电位V1的峰值Vp1相对于所述基准电位偏离了所述容许范围且低于所述基准电位时，带电控制部8b将带电电压V0校正为比当前值高的电平。

例如通过将检测电位V1的峰值Vp1与所述基准电位的电位差乘以预先设定的比例系数，得到带电电压V0的每一次的校正幅度。此外，带电控制部8b可以对直流电压和交流电压叠加而成的带电电压V0中的所述直流电压的电平进行校正。

而且，带电控制部8b重复带电电压V0的校正，直到检测电位V1的峰值Vp1相对于所述基准电位收敛在所述容许范围内。当检测电位V1的峰值Vp1相对于所述基准电位收敛在所述容许范围内时，带电控制部8b结束所述调整模式。

另外，在本实施方式中，与不同颜色的调色剂9a对应的多个显影装置43分别设有电极膜437和电位检测电路439。此外，针对多个感光体41分别在数据存储部82中预先存储有单独的基准电位数据Dt0。此外，带电控制部8b分别对与不同颜色的调色剂9a对应的多个带电电压V0单独校正。

在图像形成装置10中，下游密封构件436兼作为防止浮游的所述调色剂飞散的构件以及支撑电极膜437的构件。此外，即使在感光体41周围的空间狭窄的情况下，也能配置薄电极膜437。

因此，只要采用图像形成装置10，即使在感光体41周围的空间狭窄的情况下，也可以使感光体41的表面高精度地带电为所述目标电位。

此外，电极膜437粘贴在与感光体41的外周面正对的下游密封构件436的对置面436f上(参照图3)。因此，可以高灵敏度地检测出感光体41的表面电位的变化。

此外，显影槽43x的下游边缘部43b在比显影位置P0更靠滚筒旋转方向R0的下游侧与感光体41相对。下游密封构件436形成为从下游边缘部43b伸出。电极膜437粘贴于下游密封构件436。此时，电极膜437相对于感光体41的外周面非接触且接近配置。因此，可以高灵敏度地检测出感光体41的表面电位的变化。

(应用例)

在以上说明的图像形成装置10中，电极膜437也可以粘贴在上游密封构件435的不接触感光体41的部分。

此外，在所述调整模式下，带电控制部8b也可以根据按时序变化的检测电位V1的平均值与基准电位数据Dt0所表示的所述基准电位进行比较的结果，来控制带电电压V0。

例如，带电控制部8b可以将图6所示的第一期间T1和第二期间T2相加，进而对该相加得到的各时间的检测电位V1的平均值与所述基准电位进行比较。此时，在图像形成装置10的所述制造工序中调整过的所述基准电位，是感光体41的表面电位相对于所述目标电位收敛在所述合格范围内的状态下检测出的检测电位V1的平均值。

另外，本发明的图像形成装置也可以构成为在各权利要求记载的发明范围内，对以上所示的实施方式和应用例自由组合，或者将实施方式和应用例适当变形或省略一部分。

Claims (4)

1.一种图像形成装置，其特征在于，包括：

像载体；

带电装置，具有与所述像载体的外周面相对的带电构件，通过对所述带电构件施加带电电压，从而借助所述带电构件使所述像载体的外周面带电；

光扫描装置，通过对带电的所述像载体的外周面扫描光束而写入静电潜影；

显影装置，将所述像载体的外周面的所述静电潜影显影为调色剂像；

非导电性且柔性的密封构件，被所述显影装置支撑，从所述显影装置的与所述像载体相对的边缘部伸出，并沿着所述像载体的长边方向形成，具有与所述像载体的外周面相对的对置面，并且填充所述显影装置与所述像载体的外周面之间的间隙的一部分；

电极膜，粘贴在所述密封构件的所述对置面，是沿着所述像载体的长边方向形成的导电性的膜；

电位检测部，检测所述电极膜的电位；以及

带电控制部，根据所述电位检测部检测出的检测电位与预先设定的基准电位进行比较的结果，来控制向所述带电构件施加的所述带电电压。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，

所述密封构件具有沿着所述像载体的长边方向呈棱线的弯曲部，

所述密封构件的比所述弯曲部更靠顶端侧的部分的表面包含所述对置面。

3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述密封构件形成为在比所述像载体的显影位置更靠所述像载体的旋转方向的下游侧，从所述显影装置的与所述像载体相对的边缘部伸出。

4.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，在动作模式向预先设定的调整模式转移时，所述带电装置使所述像载体的外周面带电，进而所述光扫描装置在所述像载体的周向上以等间隔多次连续向所述像载体的外周面写入沿着所述像载体的长边方向呈线状或带状的所述静电潜影，进而所述带电控制部根据按时序变化的所述检测电位的峰值或平均值与所述基准电位进行比较的结果，来控制所述带电电压。

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