JP2964601B2 - Image forming device - Google Patents
Image forming deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、電子写真方式・静電記録方式等の画像形成
装置のように、電子写真感光体・静電記録誘電体等の像
担持体の面を帯電する帯電手段を含む作像プロセス手段
により画像形成を実行する画像形成装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to an image carrier such as an electrophotographic photosensitive member or an electrostatic recording dielectric, such as an electrophotographic or electrostatic recording type image forming apparatus. The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image by an image forming process unit including a charging unit that charges a surface of the image forming apparatus.
より詳しくは、上記帯電手段としてバイアス電圧を印
加した帯電部材を像担持体の面に当接させて像担持体面
を帯電処理する接触帯電式の帯電手段を採択した画像形
成装置に関する。More specifically, the present invention relates to an image forming apparatus adopting a contact charging type charging unit for charging a surface of an image carrier by bringing a charging member to which a bias voltage is applied into contact with the surface of the image carrier as the charging unit.
(従来の技術) 画像形成装置において像担持体の面を所定の極性・電
位に一様に帯電処理する手段機器としては非接触タイプ
であるコロナ帯電装置が一般に利用されている。(Prior Art) In an image forming apparatus, a non-contact type corona charging device is generally used as a device for uniformly charging a surface of an image carrier to a predetermined polarity and potential.
コロナ帯電装置は感光体等の像担持体面を所定の極性
・電位に均一に帯電処理する手段機器として有効であ
る。しかし、高電圧(例えば6〜8KV)を使用するため
高価な高圧トランスを必要とする。その高圧に対する絶
縁等の対処構成が大掛りになる、電力効率が悪い、オゾ
ン等の好ましくないコロナ放電生成ガスが比較的多く発
生する、その除去・排除構成を必要とする、等の問題点
を有している。The corona charging device is effective as a device for uniformly charging a surface of an image carrier such as a photosensitive member to a predetermined polarity and potential. However, using a high voltage (for example, 6 to 8 KV) requires an expensive high-voltage transformer. There are problems such as the necessity of a large-scale configuration such as insulation against the high voltage, poor power efficiency, generation of a relatively large amount of undesired corona discharge generated gas such as ozone, and necessity of a configuration for removing and eliminating the problem. Have.
このようなコロナ帯電装置に対して、前記したように
バイアス電圧を印加した帯電部材を被帯電物としての像
担持体の面に接触させて像担持体面を帯電処理する接触
帯電式の帯電装置があり、これは電源の低圧化が図れ
る、オゾンの発生量が格段に少ない、装置構成が簡単で
低コスト化できる、等の利点があり、画像形成装置等に
おいてコロナ帯電装置に代えて像担持体等を帯電処理す
る手段機器として注目され、その実用化が試みられてい
る。For such a corona charging device, there is a contact charging type charging device that performs charging processing on the image carrier surface by bringing the charging member to which the bias voltage is applied into contact with the surface of the image carrier as an object to be charged as described above. This has the advantages that the power supply can be reduced in pressure, the amount of generated ozone is remarkably small, the structure of the apparatus is simple and the cost can be reduced, and the image carrier is used instead of the corona charging apparatus in an image forming apparatus or the like. Attention has been paid to means for performing charging treatment of such materials, and practical use thereof has been attempted.
接触帯電装置においては、帯電部材に直流バイアスの
みを印加した場合にあっては、帯電部材と像担持体との
接触部表面の微妙な凹凸、表面の汚れ、表面の抵抗値の
微視的なバラツキ等が像担持体上の微小領域の帯電不良
を生み、これが出力画像上の欠陥となった現われる。こ
の現象は、レーザ・プリンタ等に広く採用されている反
転現像方式においては、画像背景部のいわゆるカブリと
なって現われてしまう。In a contact charging device, when only a DC bias is applied to the charging member, fine irregularities on the surface of the contact portion between the charging member and the image carrier, dirt on the surface, and microscopic measurement of the resistance value of the surface. Variations and the like cause poor charging of a minute area on the image carrier, which appears as a defect on an output image. This phenomenon appears as a so-called fog on the image background portion in the reversal developing method widely used in laser printers and the like.
このような問題点を解決する為に、帯電部材に対し交
流バイアスを重畳した直流バイアスを印加するこによ
り、直流バイアスのみの印加では発生しやすい微視的な
帯電不良の発生を解消し、均一な帯電を可能とする技術
の提案がなされている(特開昭63−149669号公報)。In order to solve such a problem, by applying a DC bias in which an AC bias is superimposed on the charging member, it is possible to eliminate the occurrence of microscopic charging failure which is likely to occur when only the DC bias is applied, and to achieve uniform charging. There has been proposed a technique which enables a proper charging (JP-A-63-149669).
しかしながら、接触帯電装置において被帯電物として
の像担持体の面に当接させる帯電部材に用いられる材料
は環境による抵抗値の変化が大きい為にあらゆる環境下
において帯電部材に所定の同一バイアス電圧を印加して
画像形成を実行させたのでは次のような不具合が生じて
しまう。However, in the contact charging device, the material used for the charging member to be brought into contact with the surface of the image carrier as the object to be charged has a large change in resistance depending on the environment. Executing the image formation by applying the voltage causes the following problems.
すなわち、そのバイアス電圧が常温常湿環境下にあっ
ては適性値であるとしても、低温低湿環境下にあっては
帯電部材が高抵抗化することで帯電部材についての分圧
が大きくなり、実質的に像担持体について印加されるバ
イアス分圧が低下し、部分的な帯電不良が生じてしま
う。逆に、高温高湿環境下にあっては帯電部材が低抵抗
化することで直接像担持体に高バイアスが印加されるこ
ととなり、帯電電流リークが生じてしまう。That is, even if the bias voltage is an appropriate value in a normal temperature and normal humidity environment, in a low temperature and low humidity environment, the resistance of the charging member increases and the partial pressure of the charging member increases, and As a result, the bias partial pressure applied to the image carrier is reduced, and partial charging failure occurs. Conversely, in a high-temperature and high-humidity environment, the charging member has a low resistance, so that a high bias is directly applied to the image carrier, and a charging current leak occurs.
そこでこのような問題点を解決する為に、直流バイア
スに重畳する交流バイアスを定電流制御とし、帯電部材
から像担持体上に付与される電荷量を常に一定とするこ
とにより、あらゆる環境下において良好な帯電を可能と
する技術の提案がなされている。すなわち、帯電部材に
印加される直流バイアスを定電圧制御とし、交流バイア
スを定電流制御とすることにより、上記のような環境変
動による帯電部材の抵抗値の変化や帯電部材の製造時に
おける抵抗値のバラツキにも充分に追従対応させて良好
な帯電能力を得ることを可能とするものである。Therefore, in order to solve such a problem, the alternating current bias superimposed on the direct current bias is set to constant current control, and the amount of charge applied from the charging member to the image carrier is always constant, so that it can be used in any environment. Techniques have been proposed that enable good charging. That is, by changing the DC bias applied to the charging member to constant voltage control and the AC bias to constant current control, the resistance value of the charging member changes due to environmental fluctuations as described above and the resistance value at the time of manufacturing the charging member. This makes it possible to obtain a good charging ability by sufficiently following the variation of the above.
(発明が解決しようとする問題点) しかし、帯電部材の定電流制御、特に交流バイアスの
定電流制御は周囲からのノイズに弱く、例えば現像手段
に印加する現像バイアスとして交流バイアスを用いてい
る画像形成装置にあってはこれらが干渉し合うなどして
定電流制御が誤動作してしまう危険性があり、また帯電
部材が接触している像担持体等の容量の変動をも受け易
く、非常に不安定な状況にあると言える。(Problems to be Solved by the Invention) However, the constant current control of the charging member, particularly the constant current control of the AC bias, is vulnerable to noise from the surroundings. For example, an image using the AC bias as the developing bias applied to the developing means is used. In the forming apparatus, there is a danger that the constant current control may malfunction due to interference between them, and the capacity of the image carrier or the like with which the charging member is in contact is easily affected. It can be said that the situation is unstable.
更には像担持体上にピンホールが生じている場合や、
傷が存在している場合等にあってはバイアス電圧が印加
されている帯電部材がそのピンホール等に接触した際
に、帯電部材からピンホール等へ帯電電流が集中的に流
れ込んでしまい、定電流制御により帯電部材に印加され
る電圧が一気に低下し、帯電不良が生じてしまうことが
ある。Furthermore, when a pinhole is formed on the image carrier,
In the case where there is a flaw, when the charging member to which the bias voltage is applied comes into contact with the pinhole, the charging current flows intensively from the charging member into the pinhole, etc. Due to the current control, the voltage applied to the charging member may be reduced at a stretch, and charging failure may occur.
本発明は像担持体面の帯電処理手段として接触帯電装
置を採択した画像形成装置であるが、上記のような問題
点のない、即ち環境変動による帯電部材の抵抗値の変
化、周囲からのノイズの有無、像担持体上のピンホール
や傷の有無等にかかわらず、常時安定した良好な帯電能
力を維持させるようにして、帯電不良に起因する画像欠
陥のない高品位の画像を出力させ得る画像形成装置を提
供することを目的とする。The present invention is an image forming apparatus employing a contact charging device as a charging means for charging the surface of the image carrier, but does not have the above-mentioned problems, that is, a change in the resistance value of the charging member due to environmental fluctuations, and noise from surroundings. Regardless of presence / absence, presence / absence of pinholes or scratches on the image carrier, etc., an image capable of outputting a high-quality image free of image defects due to poor charging by maintaining a stable and good charging ability at all times. It is an object to provide a forming device.
(問題点を解決するための手段) 本発明は、 像担持体面にバイアス電圧を印加した帯電部材を当接
させて像担持体面を帯電処理する接触帯電手段を含む作
像プロセス手段により画像形成を実行する画像形成装置
であり、 上記帯電部材が像担持体の画像形成しない非画像領域
面に対応当接しているときに該帯電部材に対して所定の
直流バイアスを印加してこのときの発生電流値または電
圧値を検知させ、 上記帯電部材が像担持体の画像形成を実行すべき領域
面に対応当接しているときに該帯電部材に対して、定電
圧制御された所定の直流バイアスと、上記検知された電
流値または電圧値をもとに設定され定電圧制御された交
流バイアスとの重畳バイアスを印加して像担持体の画像
形成を実行すべき領域面の帯電処理を行なわせるように
構成した ことを特徴とする画像形成装置 である。(Means for Solving the Problems) According to the present invention, an image is formed by an image forming process unit including a contact charging unit for charging a surface of an image bearing member by applying a bias voltage to the surface of the image bearing member to charge the surface of the image bearing member. A predetermined DC bias is applied to the charging member when the charging member is in contact with the non-image area surface of the image carrier on which no image is to be formed. A value or a voltage value, and when the charging member is in contact with the area surface of the image carrier on which image formation is to be performed, a predetermined DC bias of a constant voltage control is applied to the charging member, A charging process is performed on a surface of an image carrier on which an image is to be formed by applying a superimposed bias with an AC bias that is set based on the detected current value or voltage value and that is controlled at a constant voltage. Make up An image forming apparatus characterized in that:
(作 用) 即ち、像担持体に当接させた帯電部材に定電流制御ま
たは定電圧制御された直流バイアスを印加したときに発
生する電圧値Vcまたは電流値Icは環境によって変動する
帯電部材の現在抵抗値に対応して異なり、低温低湿環境
下にあっては帯電部材が高抵抗化していて発生電圧Vcが
高くなり又は発生電流Icが少なくなり、高温高湿環境下
にあっては帯電部材が低抵抗化していて発生電圧Vcが低
くなり又は発生電流Icが多くなる相関がある。(Operation) That is, a voltage value Vc or a current value Ic generated when a constant current control or a constant voltage controlled DC bias is applied to the charging member brought into contact with the image bearing member varies depending on the environment. The resistance differs depending on the current resistance value.In a low-temperature and low-humidity environment, the charging member has a high resistance, and the generated voltage Vc increases or the generated current Ic decreases. Has a low resistance and the generated voltage Vc decreases or the generated current Ic increases.
従って該電圧値Vcまたは電流値Icを検知することによ
り現在環境状態を検知することができ、その検知情報か
ら現在環境状態において良好な帯電を実行させるために
適切な、帯電部材に対する印加バイアスを設定すること
ができる。Therefore, the current environmental condition can be detected by detecting the voltage value Vc or the current value Ic, and an appropriate bias to be applied to the charging member is set based on the detection information to execute good charging in the current environmental condition. can do.
そこで本発明は帯電部材が像担持体の画像形成しない
非画像領域面に対応当接しているときに上記の電圧値Vc
または電流値Icを検知させ、帯電部材が像担持体の画像
形成を実行すべき領域面に対応当接しているときに該帯
電部材に対して、定電圧制御された所定の直流バイアス
と、上記検知された電圧値Vcまたは電流値Icをもとに設
定された定電圧制御された交流バイアスとの重畳バイア
スを印加して像担持体の画像形成を実行すべき領域面の
帯電処理を行なわせるようにしたもので、これにより現
在環境が低温低湿環境下であっても高温高湿環境下であ
ってもそれ等の環境下で発生しやすい帯電不良現象、帯
電電流のリーク現像等を防止して良好な帯電を実行させ
得る、帯電部材に対する適切な印加バイアスが設定され
て印加されるので、全ての環境において常に良好な帯電
が維持され高品位の画像を出力させることが可能とな
る。Therefore, the present invention provides the above-described voltage value Vc when the charging member is in contact with the non-image area surface of the image carrier on which no image is formed.
Alternatively, the current value Ic is detected, and when the charging member is in contact with the area surface of the image carrier on which image formation is to be performed, a predetermined DC bias of constant voltage control is applied to the charging member, Applying a superimposed bias with an AC bias controlled based on a constant voltage controlled based on the detected voltage value Vc or current value Ic to perform a charging process on an area of the image carrier on which image formation is to be performed. This prevents charging failure phenomena and charging current leak development that are likely to occur under low-temperature, low-humidity environments or high-temperature, high-humidity environments. Since an appropriate bias to be applied to the charging member is set and applied so that good charging can be performed, good charging is always maintained in all environments, and a high-quality image can be output.
また帯電部材に対する交流バイアスは定電圧制御を行
なうこととしたので、周囲からのノイズの影響で制御が
誤動作するおそれがなく、また帯電部材が像担持体面に
存在するピンホール等に接触しても帯電部材に印加され
る電圧が一気に低下してしまうことはなく、ピンホール
等の存在に起因する帯電不良を防止することが可能とな
る。Also, since the AC bias to the charging member is controlled by a constant voltage, there is no possibility that the control may malfunction due to the influence of noise from the surroundings, and even if the charging member comes into contact with a pinhole or the like existing on the surface of the image carrier. The voltage applied to the charging member does not drop at a stroke, and it is possible to prevent poor charging due to the presence of pinholes and the like.
(実 施 例) <実施例1>(第1〜3図) 第1図は本発明に従って構成された画像形成装置の一
例の概略構成図である。本例装置は転写式電子写真プロ
セス利用のレーザ・プリンタである。(Embodiment) <First Embodiment> (FIGS. 1 to 3) FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus configured according to the present invention. The apparatus of this embodiment is a laser printer using a transfer type electrophotographic process.
(1)プロセス機器・作像プロセス 1は像担持体としての感光ドラムである。本例のもの
はアルミニウム製のドラム基体1aの表面に有機半導体
(OPC)層1bを形成してなる外径30mmのもので、矢示A
の時計方向に70mm/secの周速度(プロセススピード)を
もって回転駆動される。(1) Process Equipment / Imaging Process 1 is a photosensitive drum as an image carrier. This example has an outer diameter of 30 mm formed by forming an organic semiconductor (OPC) layer 1b on the surface of a drum base 1a made of aluminum.
Is rotated clockwise at a peripheral speed (process speed) of 70 mm / sec.
2は接触帯電装置の帯電部材としての帯電ローラであ
る。この帯電ローラは、導電性芯金2aと、該芯金の外周
に同心一体に形成した、EPDM等の弾性材料にカーボン等
の導電性付与物質(導電性フィラー)を配合分散して体
積固有抵抗を103Ωcm程度に調整した低抵抗層2bと、そ
の外面に形成した体積固有抵抗108Ωcm程度のエピクロ
ルヒドリンゴムからなる高抵抗層23cと、からなる。Reference numeral 2 denotes a charging roller as a charging member of the contact charging device. This charging roller is made by mixing and dispersing a conductive core material 2a and a conductive material (conductive filler) such as carbon in an elastic material such as EPDM which is formed concentrically and integrally on the outer periphery of the core metal and has a volume specific resistance. and the low-resistance layer 2b was adjusted to about 10 3 [Omega] cm and a high resistance layer 23c made of volume resistivity 10 8 [Omega] cm approximately epichlorohydrin rubber formed on an outer surface thereof, made of.
帯電ローラ2は感光ドラム1に略並行させて回転自由
に軸受させ、かつ押圧ばね10により所定の押圧力をもっ
て感光ドラム1面に接触させてあり、感光ドラム1の回
転に従動して回転する。The charging roller 2 is rotatably supported substantially parallel to the photosensitive drum 1 and is brought into contact with the surface of the photosensitive drum 1 with a predetermined pressing force by a pressing spring 10. The charging roller 2 rotates following the rotation of the photosensitive drum 1.
そしてこの帯電ローラ2に対して後述するように高圧
電源3から所定のバイアス電圧が印加されて回転感光ド
ラム1面が接触帯電方式で所定の極性・電位に一様に帯
電処理される。本例は感光ドラム1面を負に帯電処理す
る。Then, a predetermined bias voltage is applied to the charging roller 2 from the high voltage power supply 3 as described later, and the surface of the rotating photosensitive drum 1 is uniformly charged to a predetermined polarity and potential by a contact charging method. In this embodiment, the surface of the photosensitive drum 1 is negatively charged.
上記帯電処理された感光ドラム1面に対して不図示の
レーザビームとスキャナから出力される、目的の画像情
報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調された
レーザビームによる走査露光5がなされることにより感
光ドラム1面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形
成される。レーザビーム走査露光5は画像領域を照射す
るいわゆるイメージ露光であり、ネガの静電潜像が感光
ドラム1面に形成されていく。A scanning exposure 5 is performed on the charged photosensitive drum 1 surface with a laser beam (not shown) and a laser beam output from a scanner and modulated according to a time-series electric digital pixel signal of target image information. As a result, an electrostatic latent image corresponding to the target image information is formed on the surface of the photosensitive drum 1. The laser beam scanning exposure 5 is so-called image exposure for irradiating an image area, and a negative electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 1.
6は反転現像器であり、上記のように静電潜像の形成
された感光ドラム1面は該現像器の負に帯電したトナー
によって反転現像(露光明部にトナーが付着)されてト
ナー像として可視化される。Numeral 6 denotes a reversal developing device. The surface of the photosensitive drum 1 on which the electrostatic latent image is formed as described above is reversal-developed (toner is adhered to the exposed light portion) by the negatively charged toner of the developing device. Is visualized as
感光ドラム1面のトナー像は、不図示の給紙部から感
光ドラム1と転写手段としての転写ローラ7との接触ニ
ップ部(転写部)に所定のタイミングをもって同期給送
された転写材Pの面に対して順次に転写されていく。The toner image on the surface of the photosensitive drum 1 is transferred to a contact nip (transfer section) between the photosensitive drum 1 and a transfer roller 7 serving as a transfer unit from a paper supply unit (not shown) at a predetermined timing in synchronization with the transfer material P. It is sequentially transferred to the surface.
転写部を通った転写材Pは感光ドラム1面から順次に
分離され、不図示の定着器へ導入されてトナー像の永久
定着を受け、画像形成物として出力される。The transfer material P that has passed through the transfer unit is sequentially separated from the surface of the photosensitive drum 1, is introduced into a fixing device (not shown), undergoes permanent fixing of the toner image, and is output as an image formed product.
転写材分離後の感光ドラム1面はクリーニング器8に
より転写残りトナー等の付着汚染物の除去を受けて洗浄
面化され、また除電手段としての露光ランプ9による全
面露光を受けて除電処理され、繰り返して作像に供され
る。After the transfer material is separated, the surface of the photosensitive drum 1 is cleaned by a cleaning device 8 to remove adhered contaminants such as untransferred toner and the like. It is repeatedly provided for image formation.
(2)装置の駆動シーケンス 第2図は本例の画像形成装置の駆動シーケンスを示し
ている。(2) Driving Sequence of Apparatus FIG. 2 shows a driving sequence of the image forming apparatus of the present embodiment.
.装置のメイン電源スイッチが投入されると感光ドラ
ム1の前多回転期間が開始されて感光ドラム1が所定の
複数回回転駆動される。この間に熱定着器の所定の定着
温度への昇温、他の所要のプロセス機器のウォーミング
動作が実行される。. When the main power switch of the apparatus is turned on, a pre-multiple rotation period of the photosensitive drum 1 is started, and the photosensitive drum 1 is driven to rotate a plurality of predetermined times. During this time, the temperature of the heat fixing unit is raised to a predetermined fixing temperature, and a warming operation of other necessary process equipment is performed.
この間はプリント禁止期間であり、プリント開始信号
が制御系に入力されてもプリント(画像形成)プロセス
は実行されず、回転感光ドラム1面は画像形成しない非
画像領域面である。This period is a print prohibition period. Even if a print start signal is input to the control system, a print (image forming) process is not performed, and the surface of the rotating photosensitive drum 1 is a non-image area surface on which no image is formed.
.前多回転期間が終了すると感光ドラム1の回転駆動
が停止され、画像形成装置はプリント開始信号の入力を
待つスタンバイ(待機)期間に入る。. When the previous multi-rotation period ends, the rotation drive of the photosensitive drum 1 is stopped, and the image forming apparatus enters a standby (waiting) period for waiting for input of a print start signal.
.プリント開始信号が制御系に入力されると感光ドラ
ム1の前回転期間が開始されて感光ドラム1は1回転以
上の所定の回転駆動がなされた後、引続いてプリント実
行期間に入り、所定1枚または一連の所定複数枚分の順
次画像形成・出力が実行される。. When a print start signal is input to the control system, a pre-rotation period of the photosensitive drum 1 is started, and the photosensitive drum 1 is driven by a predetermined rotation of at least one rotation. Image formation and output for one sheet or a series of a plurality of predetermined sheets are sequentially performed.
・プリント実行期間で所定1枚または所定複数枚の順
次画像形成・出力が終了すると、感光ドラム1は後回転
期間に入り所定1回転以上の回転駆動がなされた後に回
転駆動が停止され、画像形成装置は次のプリント開始信
号の入力を待つスタンバイ期間に入る。When the image formation / output of one or a plurality of predetermined sheets is completed in the print execution period, the photosensitive drum 1 enters a post-rotation period, and after the rotation of at least one predetermined rotation is performed, the rotation drive is stopped, and the image formation is performed. The apparatus enters a standby period waiting for the input of the next print start signal.
なお、前回転期間、後回転期間、及び図には省略した
がプリント実行期間において一連の所定複数枚分の順次
画像形成が実行されたときの各画像形成サイクル間の所
謂紙間に対応する感光ドラム面部分は画像形成しない非
画像領域面である。Although not shown in the drawing, a photosensitive drum corresponding to a so-called paper interval between image forming cycles when a series of predetermined plural sheets are sequentially formed in a print execution period. The drum surface portion is a non-image area surface on which no image is formed.
(3)帯電ローラ2に対するバイアス電圧の印加・制御 本実施例装置においては、回転感光ドラム1の非画像
領域面である前多回転期間中に環境検知を行なってい
る。このとき感光ドラム1は除電ランプ9によりOVに除
電されている。そして帯電ローラ2には、定電流制御さ
れた直流バイアスが印加される。このときに発生する電
圧値は環境に対応して変化した帯電ローラ2の抵抗値に
よって異なり、従ってこの電圧値を検知することにより
そのときの環境を検知することが可能となる。すなわ
ち、低温低湿環境下にあっては帯電ローラ2が高抵抗化
して発生電圧が高くなり、逆に高温度高湿環境下にあっ
ては帯電ローラ2が低抵抗化して、発生電圧は低くな
る。例えば−20μAの定電流制御を行なった場合、低温
低湿環境下にあっては帯電ローラ2の抵抗値は107Ω程
度であり、発生電圧Vcは−1.5KV程度と高く、逆に高温
高湿環境下にあっては帯電ローラ2の抵抗値は105Ω程
度であり、発生電圧Vcは−1.2KVと低くなる。(3) Application and Control of Bias Voltage to Charging Roller 2 In the present embodiment, the environment is detected during the previous multiple rotation period, which is the non-image area surface of the rotating photosensitive drum 1. At this time, the photosensitive drum 1 has been discharged to OV by the discharge lamp 9. Then, a constant current controlled DC bias is applied to the charging roller 2. The voltage value generated at this time differs depending on the resistance value of the charging roller 2 changed according to the environment. Therefore, by detecting this voltage value, the environment at that time can be detected. In other words, in a low-temperature and low-humidity environment, the charging roller 2 has a high resistance and the generated voltage increases. Conversely, in a high-temperature and high-humidity environment, the charging roller 2 has a low resistance and the generated voltage decreases. . For example, when a constant current control of −20 μA is performed, in a low-temperature and low-humidity environment, the resistance value of the charging roller 2 is about 10 7 Ω, and the generated voltage Vc is as high as about −1.5 KV. Under the environment, the resistance value of the charging roller 2 is about 10 5 Ω, and the generated voltage Vc is as low as −1.2 KV.
このようにして得られた環境情報を、プリント実行期
間において感光ドラム1の画像形成を実行すべき領域面
に対応当接している帯電ローラ2に印加する交流バイア
スの適正値設定にフィードバックする。The environment information obtained in this way is fed back to the setting of an appropriate value of the AC bias applied to the charging roller 2 which is in contact with the surface of the photosensitive drum 1 where the image formation is to be performed during the print execution period.
すなわち、低温低湿環境下のように帯電ローラ2が高
抵抗化している場合にあっては、交流バイアスのピーク
間電圧を高めることにより帯電不良等を防止し、逆に高
温高湿環境下のように帯電ローラ2が抵抗化している場
合にあっては、交流バイアスのピーク間電圧を低めるこ
とによりリーク等を防止する必要がある。そこで例え
ば、低温低湿環境下にあってはピーク間電圧Vppを2.3KV
と高く、逆に高温高湿環境下にあってはピーク間電圧Vp
pを1.2KVと低く設定することにより、上記問題点を回避
しつつ、しかも充分な帯電を行なうことが可能となる。
またこの時、交流バイアスは定電圧制御を行なうことと
したので、これにより制御が周囲からのノイズの影響を
受ず、また帯電ローラ2が感光ドラム1上に存在するピ
ンホール等に接触しても、帯電ローラ2に印加される電
圧が一気に低下してしまうようなことはなく、帯電不良
を防止することが可能になる。That is, when the charging roller 2 has a high resistance as in a low-temperature and low-humidity environment, a charging failure is prevented by increasing the peak-to-peak voltage of the AC bias, and conversely, as in a high-temperature and high-humidity environment. In the case where the charging roller 2 has resistance, it is necessary to prevent a leak or the like by lowering the peak-to-peak voltage of the AC bias. Therefore, for example, in a low-temperature and low-humidity environment, the peak-to-peak voltage Vpp is 2.3 KV
And in a high temperature and high humidity environment, the peak-to-peak voltage Vp
By setting p as low as 1.2 KV, it is possible to avoid the above-mentioned problems and to perform sufficient charging.
At this time, since the AC bias is controlled at a constant voltage, the control is not affected by noise from the surroundings, and the charging roller 2 comes into contact with a pinhole or the like existing on the photosensitive drum 1. In addition, the voltage applied to the charging roller 2 does not drop at a stretch, and poor charging can be prevented.
第3図に感光ドラムがOVである時に、帯電ローラ2に
対し−20μAの定電流制御される直流バイアスを印加し
た際に発生する電圧Vcと、画像形成を実行すべき感光ド
ラム面領域に対応当接している帯電ローラ2に対して印
加すべき、定電圧制御される交流バイアスのピーク間電
圧Vppとの関係の一例を示した。FIG. 3 shows the relationship between the voltage Vc generated when a DC bias of −20 μA constant current control is applied to the charging roller 2 when the photosensitive drum is OV, and the photosensitive drum surface area where image formation is to be performed. An example of the relationship with the peak-to-peak voltage Vpp of the AC bias to be applied to the contacting charging roller 2 and controlled by the constant voltage has been shown.
まず、前多回転期間中において、CPU4(第1図)から
帯電制御信号が出され、これは定電流回路11を経て、高
圧電源3内の直流電源3aへと至り、帯電ローラ2を−20
μAの直流定電流制御する。この時発生した直流電圧Vc
は電圧検知回路12にて検知された後、再びCPU4へと送ら
れる。CPU4内では予め入力した第3図に示したようなル
ックアップテーブルをもとに、帯電ローラ2に印加すべ
き交流バイアスのピーク間電圧Vppが設定される。そし
て再びCPU4から帯電制御信号が出され、これは定電圧回
路13を経て、高圧電源3内の直流電源3a・交流電源3bへ
と至り、所定のバイアスがプリント実行期間において帯
電ローラ2に対し印加される。First, during the previous multi-rotation period, a charging control signal is output from the CPU 4 (FIG. 1), which passes through the constant current circuit 11 to the DC power supply 3a in the high voltage power supply 3, and the charging roller 2
DC constant current control of μA is performed. DC voltage Vc generated at this time
Is detected by the voltage detection circuit 12, and then sent to the CPU 4 again. In the CPU 4, a peak-to-peak voltage Vpp of an AC bias to be applied to the charging roller 2 is set based on a previously input look-up table as shown in FIG. Then, a charging control signal is output from the CPU 4 again, which passes through the constant voltage circuit 13 to the DC power supply 3a and the AC power supply 3b in the high voltage power supply 3, and a predetermined bias is applied to the charging roller 2 during a printing execution period. Is done.
以上説明したような構成から成る画像形成装置は常温
常湿、低温低湿、高温高湿の各々の環境下において帯電
不良、リーク等の問題は発生せず、いずれにおいても良
好な画像が安定に出力された。The image forming apparatus having the above-described configuration does not cause a problem such as charging failure or leakage in each environment of normal temperature and normal humidity, low temperature and low humidity, and high temperature and high humidity. Was done.
<実施例2>(第4図) 本実施例は前述の実施例1の装置(第1図)において
除電ランプ9を省略し、その代りに感光ドラム1の前多
回転期間、後回転期間における除電処理を第4図の駆動
シーケンスのように帯電ローラ2に交流バイアスのみを
印加することで除電処理させるようにした。<Embodiment 2> (FIG. 4) In the present embodiment, the static elimination lamp 9 is omitted from the apparatus of the above-described Embodiment 1 (FIG. 1), and instead, the photosensitive drum 1 is used in the front multiple rotation period and the post rotation period. The static elimination process is performed by applying only an AC bias to the charging roller 2 as in the drive sequence of FIG.
そして前多回転期間において、その期間のはじめの感
光ドラム1回転以上の期間では上記のように帯電ローラ
2に交流バイアスのみを印加することで感光ドラム2の
除電処理を実行させて感光ドラム面をOVに除電させ、そ
の後は交流バイアスの印加を断ち、定電流制御された直
流バイアスを帯電ローラ2に印加することで感光ドラム
1が少なくとも1回転する間にそのときの発生電圧Vcを
検知させ、CPU4にフィードバックするようにしたもので
ある。In the preceding multi-rotation period, in the period of one or more rotations of the photosensitive drum at the beginning of the period, only the AC bias is applied to the charging roller 2 as described above, so that the photosensitive drum 2 is subjected to the charge elimination process, and the photosensitive drum surface is removed. OV is discharged, thereafter, the application of the AC bias is cut off, and a constant current controlled DC bias is applied to the charging roller 2 to detect the voltage Vc generated at that time during at least one rotation of the photosensitive drum 1, This is to feed back to CPU4.
このような駆動シーケンスを構成することにより除電
ランプ9を省略することが可能となり、装置の簡素化、
定コスト化に大きく寄与することとなる。By configuring such a drive sequence, it is possible to omit the static elimination lamp 9, thereby simplifying the apparatus,
This will greatly contribute to reducing costs.
なお、本実施例に示す画像形成装置においては、実施
例1と同様に、環境を検知する為に帯電ローラ2に印加
される直流バイアスは−20μAの定電流制御とし、また
この時発生する直流電圧Vcをもとに帯電ローラ2に印加
すべき定電圧制御される交流バイアスのピーク間電圧Vp
pを設定する為のルックアップテーブルは第3図に示し
たものと同様のものを用いた。In the image forming apparatus according to the present embodiment, as in the first embodiment, the DC bias applied to the charging roller 2 for detecting the environment is a constant current control of −20 μA. The peak-to-peak voltage Vp of the AC bias to be applied to the charging roller 2 under constant voltage control based on the voltage Vc
The same lookup table as that shown in FIG. 3 was used for setting p.
このような構成から成る画像形成装置を、常温常湿、
低温低湿、高温高湿の各々の環境下において動作させた
ところ、帯電不良、リーク等の問題は発生せず、いずれ
においても良好な出力画像が得られた。An image forming apparatus having such a configuration is provided at normal temperature and normal humidity,
When the device was operated under low-temperature, low-humidity, and high-temperature, high-humidity environments, problems such as poor charging and leakage did not occur, and good output images were obtained in each case.
<実施例3>(第5.6図) 本実施例は接触帯電装置の帯電部材としてブレードタ
イプのもの(帯電ブレード)2Aを用いたものである。<Embodiment 3> (FIG. 5.6) In this embodiment, a blade type (charging blade) 2A is used as a charging member of a contact charging device.
帯電ブレード2Aはその厚さが2mmであり、ウレタンゴ
ム等の弾性材料にカーボンを分散してその体積固有抵抗
を102Ωcm程度に調整した低抵抗層2dと、その表面を被
覆させた、体積固有抵抗が109Ωcm程度のN−メトキシ
メチル化ナイロンから成る高抵抗層2eとから構成され
る。そしてこの帯電ブレード2Aはブレードホルダ2fによ
り支持されつつ、感光ドラム1に対し所定の圧力をもっ
て、いわゆるカウンタ方向に圧接させてある。The charging blade 2A has a thickness of 2 mm, a low-resistance layer 2d in which carbon is dispersed in an elastic material such as urethane rubber and the volume resistivity is adjusted to about 10 2 Ωcm, and the surface thereof is coated. And a high resistance layer 2e made of N-methoxymethylated nylon having a specific resistance of about 10 9 Ωcm. The charging blade 2A is pressed against the photosensitive drum 1 in a so-called counter direction with a predetermined pressure while being supported by the blade holder 2f.
この帯電ブレード2Aの低抵抗層2dに対して実施例1の
第1図と同様の電圧印加回路によりバイアス電圧を印加
して感光ドラム1の帯電処理を実行させる。A bias voltage is applied to the low resistance layer 2d of the charging blade 2A by the same voltage application circuit as in FIG. 1 of the first embodiment, and the charging process of the photosensitive drum 1 is executed.
本実施例の画像形成装置も実施例2と同様に除電ラン
プ9を省略し、感光ドラム1の除電処理は除電ブレード
2AにACバイアスを印加することで実行させている。The image forming apparatus of the present embodiment also omits the discharge lamp 9 as in the second embodiment, and the discharge process of the photosensitive drum 1 is performed by a discharge blade.
This is performed by applying an AC bias to 2A.
本実施例に示す画像形成装置の駆動シーケンスは実施
例2に示したものと同様であるが、ただし本実施例にお
いては、環境を検知する為に前多回転中において帯電ブ
レード2Aに印加される直流バイアスは−1.2KVの定電圧
制御とし、この時発生する直流電流Icをもとに帯電ブレ
ード2Aに印加すべき定電圧制御される交流バイアスのピ
ーク間電圧Vppを設定する為のルックアップテーブルは
第6図に示したものを用いた。The driving sequence of the image forming apparatus shown in the present embodiment is the same as that shown in the second embodiment, except that in this embodiment, the driving sequence is applied to the charging blade 2A during the multi-rotation before detecting the environment. The DC bias is a constant voltage control of -1.2 KV, and a lookup table for setting a peak-to-peak voltage Vpp of the AC bias to be applied to the charging blade 2A at a constant voltage to be applied to the charging blade 2A based on the DC current Ic generated at this time. The one shown in FIG. 6 was used.
このような構成から成る画像形成装置を、常温常湿、
低温低湿、高温高湿の各々環境下において動作させたと
ころ、帯電不良、リーク等の問題は発生せず、いずれに
おいても良好な画像が得られた。An image forming apparatus having such a configuration is provided at normal temperature and normal humidity,
When the device was operated in low-temperature, low-humidity, and high-temperature, high-humidity environments, problems such as poor charging and leakage did not occur, and good images were obtained in each case.
なお、実施例1〜3において電圧Vcまたは電流Icの検
知は感光ドラム1の前多回転期間に限らず、前回転期間
や後回転期間等の非画像形成期間において除電ローラ2
に交流バイアスは断った状態にして直流バイアスを定電
流制御してまたは定電圧制御して印加してVcまたはIcを
検知し、CPU4へフィードバックする構成とすることもで
きる。In the first to third embodiments, the detection of the voltage Vc or the current Ic is not limited to the pre-multiple rotation period of the photosensitive drum 1, but may be performed in a non-image forming period such as a pre-rotation period or a post-rotation period.
Alternatively, the AC bias may be turned off, and the DC bias may be applied under constant current control or constant voltage control to detect Vc or Ic and feed back to the CPU 4.
(発明の効果) 以上説明したように、接触帯電装置の帯電部材に対す
るバイアス制御を利用して画像形成装置が使用される環
境を検知し、この情報をもとに、帯電部材に印加すべき
交流バイアスを設定し、定電圧制御されたこの交流バイ
アスを定電圧制御された直流バイアスに重畳したバイア
スを帯電部材に印加することにより、環境変動による帯
電部材の抵抗値の変化、周囲からのノイズや像担持体上
のピンホールの有無等にかかわらず、常時安定した良好
な帯電能力を維持させ、高品位な画像を出力させること
が可能な、接触帯電装置利用の画像形成層浸を構成する
ことが可能となる。(Effect of the Invention) As described above, the environment in which the image forming apparatus is used is detected by utilizing the bias control for the charging member of the contact charging device, and the AC to be applied to the charging member is detected based on this information. A bias is set, and a constant voltage controlled AC bias is superimposed on a constant voltage controlled DC bias, and a bias is applied to the charging member. Regardless of the presence or absence of pinholes on the image carrier, it is necessary to constitute an image forming layer immersion using a contact charging device that can maintain stable and good charging ability at all times and can output high-quality images. Becomes possible.
第1図は第1実施例装置の概略構成図。 第2図は該装置の駆動シーケンス図。 第3図は発生電圧Vcと交流電圧Vppとの関係を示す図。 第4図は第2実施例装置の駆動シーケンス図。 第5図は第3実施例装置の要部図。 第6図は該装置の発生電流Icと交流電圧Vppとの関係を
示す図。 1は像担持体としての感光ドラム、2・2Aは接触帯電装
置の帯電部材としての帯電ローラ又は帯電ブレード。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the first embodiment apparatus. FIG. 2 is a drive sequence diagram of the device. FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a generated voltage Vc and an AC voltage Vpp. FIG. 4 is a drive sequence diagram of the device of the second embodiment. FIG. 5 is a main part view of the device of the third embodiment. FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a generated current Ic of the device and an AC voltage Vpp. 1 is a photosensitive drum as an image carrier, and 2 and 2A are a charging roller or a charging blade as a charging member of a contact charging device.
Claims (1)
部材を当接させて像担持体面を帯電処理する接触帯電手
段を含む作像プロセス手段により画像形成を実行する画
像形成装置であり、 上記帯電部材が像担持体の画像形成しない非画像領域面
に対応当接しているときに該帯電部材に対して所定の直
流バイアスを印加してこのときの発生電流値または電圧
値を検知させ、 上記帯電部材が像担持体の画像形成を実行すべき領域面
に対応当接しているときに該帯電部材に対して、定電圧
制御された所定の直流バイアスと、上記検知された電流
値または電圧値をもとに設定され定電圧制御された交流
バイアスとの重畳バイアスを印加して像担持体の画像形
成を実行すべき領域面の帯電処理を行なわせるように構
成した ことを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus for forming an image by image forming process means including a contact charging means for charging a surface of the image bearing member by applying a bias voltage to the surface of the image bearing member to charge the surface of the image bearing member; When the charging member is in contact with the non-image area surface of the image carrier on which no image is formed, a predetermined DC bias is applied to the charging member to detect a generated current value or a voltage value at this time, When the charging member is in contact with the surface of the image carrier on which the image formation is to be performed, a predetermined DC bias controlled by a constant voltage and the detected current value or voltage value are applied to the charging member. Image forming of an image carrier on an area on which image formation is to be performed by applying a superimposed bias to an AC bias which is set based on the constant voltage control. Dress .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2260833A JP2964601B2 (en) | 1990-09-29 | 1990-09-29 | Image forming device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2260833A JP2964601B2 (en) | 1990-09-29 | 1990-09-29 | Image forming device |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH04138467A JPH04138467A (en) | 1992-05-12 |
| JP2964601B2 true JP2964601B2 (en) | 1999-10-18 |
Family
ID=17353393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2260833A Expired - Fee Related JP2964601B2 (en) | 1990-09-29 | 1990-09-29 | Image forming device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2964601B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015042576A (en) * | 2013-08-26 | 2015-03-05 | 株式会社リコー | Sheet conveying apparatus and image forming apparatus |
-
1990
- 1990-09-29 JP JP2260833A patent/JP2964601B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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| JPH04138467A (en) | 1992-05-12 |
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