JP3576738B2 - Image forming device - Google Patents
Image forming device Download PDFInfo
- Publication number
- JP3576738B2 JP3576738B2 JP03815797A JP3815797A JP3576738B2 JP 3576738 B2 JP3576738 B2 JP 3576738B2 JP 03815797 A JP03815797 A JP 03815797A JP 3815797 A JP3815797 A JP 3815797A JP 3576738 B2 JP3576738 B2 JP 3576738B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charging
- voltage
- charged
- current
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真装置(例えば複写機、レーザービームプリンタ)や静電記録装置等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子写真装置や静電記録装置等の画像形成装置において、感光体や誘電体等の像担持体(被帯電体)の表面(被帯電面)を帯電処理する装置として、コロナ放電装置が広く利用されてきた。これはコロナ放電装置をその放電開口部が被帯電体に対向するように非接触に配設し、被帯電面を放電開口部からのコロナ電流にさらすことで所定の極性の所定の電位に帯電処理するものである。このコロナ放電装置によると、高圧電源を必要とすること、オゾンが大量に発生すること等の問題がある。
【0003】
これに対し、電圧を印加した帯電部材を被帯電面に接触させて被帯電面を帯電処理する接触式の帯電装置は、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等の長所を有しており、新たな帯電処理手段として注目され、その実用化もなされている。
【0004】
接触式帯電装置には、帯電部材に対して、帯電バイアスとして直流電圧VDCのみを印加して被帯電体を帯電処理する「DC帯電方式」と、直流電圧VDCに交流電圧VACを重畳して印加して被帯電体を帯電する「AC帯電方式」とがある。
【0005】
いずれの方式においても、バイアス電圧の印加された接触帯電部材により、被帯電面が所定の極性、所定の電位に帯電処理される。
【0006】
このAC帯電方式に関して、本出願人は、先の提案(特公平3−52058号公報(特開昭63−149668号公報)を行っている。このAC帯電方式においては、帯電部材は、被帯電体と接触する接触領域と、この接触領域よりも被帯電体移動方向下流側で被帯電面との距離が大きくなっていく離間面領域とを具備し、直流電圧成分と交流電圧(帯電部材に直流電圧を印加して被帯電体の帯電が開始するときの帯電部材の印加電圧値の2倍以上のピーク間電圧成分とを有する交流電圧)とを被帯電体と帯電部材との間に印加する。これにより、被帯電面と帯電部材の前記離間面領域との間に振動電界を形成し、交流成分が被帯電面の帯電電位の凹凸を均し、直流成分が被帯電面を所定の電位に収束させるため、全体として、被帯電面を帯電ムラなく均一に安定して帯電することができるという利点がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、画像形成装置の被帯電体、例えば感光体は画像形成回数が増加するにつれて、すなわち耐久が進むにつれて、表面(外周面)がクリーニングブレードや現像剤によって削られて感光層の厚み(感光体の厚膜)が減少する。
【0008】
特に前述のAC帯電方式では、帯電部材に直流電圧と交流電圧とを重畳して印加することにより、直流成分のみによって帯電される場合に生じる帯電ムラを交流成分によって均す効果があるため帯電の均一性に優れているという特徴をもつ一方で、DC帯電方式に比べて、耐久にともなう感光層の厚み(感光体の膜厚)の減少が著しい。その原因として、直流成分の放電電流に重畳される、交流成分の放電電流が感光体表面にダメージを与え、感光体表面がクリーニングブレードによって削れやすくなるためであることが知られている。
【0009】
例えば、図1(a)、(b)に示すように帯電部材と感光体との間の加圧力を変える(それぞれ0.2kg、1.6kg)ことによって、放電領域a、bの面積及び接触部分(帯電ニップ部N)の面積を変えることができ、これによって図2に示すように、交流成分の電圧−電流特性は変化する。ところが、このことを利用して、図3に示すように、総交流電流量と交流放電電流量とを変えて耐久に伴う感光体の削れ量(図3では被帯電体削れ量)を調べてみると、交流放電電流量が感光体の削れ量に強い相関を持つことがわかる。しかしながら、交流放電電流量が不足すると、図5の黒塗りの部分に示す「砂地」画像と呼ばれる不均一な放電による(局所的に強い又は弱い放電領域が存する)画像が現われる。これは、交流放電電流が不足するため、感光体の表面電位のならし効果が不十分となるためである。
【0010】
感光体の削れ量が大きい場合、耐久枚数の小さいうちに感光体膜厚が薄くなる。感光体膜厚が薄くなると感光体上の微小な傷が出力画像上で見えやすくなったり、帯電部材から感光体基板へのリークがおこりやすくなる他、さらに進むと感光層そのものがなくなり画像形成が不可能になるといった感光体の寿命に直接的な影響を及ぼす。
【0011】
耐久により帯電部材に現像剤などが付着した場合、この帯電部材に流れる交流成分の電圧−電流特性は、図4に示すようになり、従来のように定電流制御では、過剰の交流放電電流を流したまま耐久することになる。感光体の劣化を助長することになる。
【0012】
そこで、本発明は、被帯電体(例えば感光体)の削れ量に強い相関をもつ交流放電電流量を所定の設定範囲内に制御することによって、「砂地」等の画像不良を防止するとともに被帯電体の削れ量を低減して、長期にわたって良好な画像を形成するようにした画像形成装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る本発明は、静電潜像が形成される被帯電面を有する被帯電体と、前記被帯電面に接触配置されて該被帯電面との間に帯電ニップ部及び微小空隙を形成する帯電部材とを備え、該帯電部材に直流電圧と交流電圧とを重畳した帯電バイアスを印加することで前記被帯電面を帯電させる画像形成装置において、前記帯電バイアスの印加によって前記帯電部材と前記被帯電体との間に流れる総交流電流量を、前記帯電ニップ部を流れる交流電流量と前記微小空隙を流れる交流放電電流量とに分けて該交流放電電流量を検知し、該交流放電電流量が所定の設定範囲内に収まるように、前記帯電部材に印加する交流電圧又は交流電流量を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、検知用の交流電圧に対する前記交流電流量を検知することによって前記帯電ニップ部を流れる交流成分の電圧−電流の比例式を求め、画像形成時の所定の交流電圧に対する総交流電流値から前記比例式より算出される画像形成時における帯電ニップ部を流れる交流電流量を引いて前記交流放電電流量を分け、また、前記制御手段は、前記帯電部材が前記被帯電体の非画像形成領域に対応しているときに前記帯電部材に前記検知用の交流電圧を印加し、このときに該帯電部材に流れる交流電流を検知し、該帯電部材が前記被帯電体の画像形成領域に対応しているときは前記交流放電電流量に応じた帯電条件で制御を行い、前記帯電部材が前記被帯電体の画像形成領域に対応しているときに該帯電部材に印加する帯電バイアスを、一定の直流電圧と前記検知した交流放電電流量に応じて制御される交流電圧を重畳して印加する、ことを特徴とする。
【0014】
請求項2に係る本発明は、静電潜像が形成される被帯電面を有する被帯電体と、前記被帯電面に接触配置されて該被帯電面との間に帯電ニップ部及び微小空隙を形成する帯電部材とを備え、該帯電部材に直流電圧と交流電圧とを重畳した帯電バイアスを印加することで前記被帯電面を帯電させる画像形成装置において、前記帯電バイアスの印加によって前記帯電部材と前記被帯電体との間に流れる総交流電流量を、前記帯電ニップ部を流れる交流電流量と前記微小空隙を流れる交流放電電流量とに分けて該交流放電電流量を検知し、該交流放電電流量が所定の設定範囲内に収まるように、前記帯電部材に印加する交流電圧又は交流電流量を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、検知用の交流電圧に対する前記交流電流量を検知することによって前記帯電ニップ部を流れる交流成分の電圧−電流の比例式を求め、画像形成時の所定の交流電圧に対する総交流電流値から前記比例式より算出される画像形成時における帯電ニップ部を流れる交流電流量を引いて前記交流放電電流量を分け、前記検知用の交流電圧は、前記帯電部材と前記被帯電体との間に形成される微小空隙に生じる放電領域に交流電流が流れ始める交流電圧の閾値より低い値であり、前記帯電部材が前記被帯電体の画像形成領域に対応しているときに該帯電部材に印加する帯電バイアスを、一定の直流電圧と前記検知した交流放電電流量に応じて制御される交流電圧を重畳して印加する、ことを特徴とする。
【0015】
請求項3に係る本発明は、静電潜像が形成される被帯電面を有する被帯電体と、前記被帯電面に接触配置されて該被帯電面との間に帯電ニップ部及び微小空隙を形成する帯電部材とを備え、該帯電部材に直流電圧と交流電圧とを重畳した帯電バイアスを印加することで前記被帯電面を帯電させる画像形成装置において、前記帯電バイアスの印加によって前記帯電部材と前記被帯電体との間に流れる総交流電流量を、前記帯電ニップ部を流れる交流電流量と前記微小空隙を流れる交流放電電流量とに分けて該交流放電電流量を検知し、該交流放電電流量が所定の設定範囲内に収まるように、前記帯電部材に印加する交流電圧又は交流電流量を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、検知用の交流電圧に対する前記交流電流量を検知することによって前記帯電ニップ部を流れる交流成分の電圧−電流の比例式を求め、画像形成時の所定の交流電圧に対する総交流電流値から前記比例式より算出される画像形成時における帯電ニップ部を流れる交流電流量を引いて前記交流放電電流量を分け、また、前記制御手段は、前記帯電部材が前記被帯電体の非画像形成領域に対応しているときに前記帯電部材に前記検知用の交流電圧を印加し、このときに該帯電部材に流れる交流電流を検知し、該帯電部材が前記被帯電体の画像形成領域に対応しているときは前記交流放電電流量に応じた帯電条件で制御を行い、前記検知用の交流電圧は、前記帯電部材と前記被帯電体との間に形成される微小空隙に生じる放電領域に交流電流が流れ始める交流電圧の閾値より低い値であり、前記帯電部材が前記被帯電体の画像形成領域に対応しているときに該帯電部材に印加する帯電バイアスを、一定の直流電圧と前記検知した交流放電電流量に応じて制御される交流電圧を重畳して印加する、ことを特徴とする。
【0018】
請求項4に係る本発明は、請求項1ないし請求項3のいずれか1項記載の画像形成装置において、前記帯電部材は、少なくとも表層に高抵抗層を有する導電性帯電部材である、ことを特徴とする。
【0019】
〔作用〕
以上構成に基づく主な作用(請求項1に係る作用)は次のとおりである。
【0020】
交流放電電流を所定の設定範囲内に収まるようにすることにより、交流放電電流量が少ないことに起因する「砂地」や、多いことに起因する被帯電体の削れを防止することができる。
【0021】
【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。
【0022】
〈実施の形態1〉
図6に示す複写機を例に、本発明に係る画像形成装置について説明する。なお、同図は、転写材14の搬送方向に沿った縦断面図である。
【0023】
同図に示す画像形成装置は、ドラム型の電子写真感光体(以下「感光ドラム」という)1を備えている。感光ドラム1は、例えば、アルミニウム等の導電性基体層1bと、その外周面に形成した光導電層(感光層)1aを基本構成層とするものである。感光ドラム1は、駆動手段(不図示)によって支軸1dを中心として矢印R1方向に所定のプロセススピード(周速度)で回転駆動される。
【0024】
感光ドラム1の上方には、帯電部材が配置されている。本実施の形態1の帯電部材は、芯金2cとその外周面に形成した導電層2bとさらに導電層2bの外周面に設けた高抵抗層2aとを有し、全体としてローラ状に構成されている(以下「帯電ローラ2」という)。帯電ローラ2は、芯金2cの両端部を軸受け部材(不図示)によって回転自在に支持されており、感光ドラム1と平行に配置されている。帯電ローラ2は、押圧部材(不図示)によって軸受け部材を介して感光ドラム1に向けて付勢されており、これにより帯電ローラ2表面は感光ドラム1表面に所定の押圧力をもって圧接され、感光ドラム1表面との間に帯電ニップ部Nを形成するとともに、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。
【0025】
帯電ローラ2の芯金2cには、帯電バイアス電源3から摺動接点3aを介して所定の帯電バイアスが印加される。この帯電バイアスは、直流電圧と交流電圧とを重畳させたものである。これにより、感光ドラム1表面が所定の極性、所定の電位に1次帯電される。
【0026】
帯電部材2によって均一に帯電処理を受けた感光ドラム1表面は、次いで露光手段10によって目的の画像情報の露光L(原稿画像の結像スリット露光、レーザービーム走査露光など)を受けることで、目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。本実施の形態1においては、露光手段10は、公知の原稿台固定−光学系移動型の原稿結像スリット露光手段である。この露光手段10は、原稿面を下方に向けた状態で原稿Oが載置される固定の原稿台ガラス20、原稿Oを上方から原稿台ガラス20に押さえ付ける押さえ板21、原稿Oの原稿面を照射する原稿照明ランプ(露光用ランプ)22、画像面からの反射光が通過するスリットを有するスリット板23、それぞれ移動可能な第1のミラー24、第2のミラー25、第3のミラー26、結像レンズ27、固定ミラー28等を備えている。上述の原稿照明用ランプ22、スリット板23、第1のミラー24は原稿台ガラス20の下面を一端側から他端側へ所定の速さVで移動し、また第2、第3のミラー25、26はV/2の速度で移動し、原稿台ガラス20上の下向き原稿面が一端辺側から他端辺側に走査されて原稿画像が感光ドラム1表面に結像スリット露光される。これにより、感光ドラム1に原稿画像に対応した静電潜像が形成される。
【0027】
感光ドラム1上に形成された静電潜像は、現像手段で現像手段11によりトナー画像として順次に現像(可視像化)されていく。本実施の形態1では、現像手段11は交流電界を用いる現像装置であり、現像剤(トナー)担持体として矢印R11方向に回転するローラ状の現像ローラ11aを備えている。現像ローラ11aは、現像バイアス電源4に接続されていて、現像バイアスが印加される。現像ローラ11aは、感光ドラム1表面に対向するようにして配置されており、現像バイアス電源4から少なくとも交流成分を含む現像バイアスが印加され、感光ドラム1表面に形成された静電潜像に現像剤(トナー)を付着させてナー画像として現像する。
【0028】
このトナー画像は、転写ローラ(転写手段)12によって紙等の転写材14に転写される。転写ローラ12は、感光ドラム1表面に接触配置されて感光ドラム1表面との間に転写ニップ部を形成するとともに、感光ドラム1の矢印R1方向の回転に伴って矢印R12方向に従動回転する。転写ローラ12は、転写バイアス電源5に接続されている。転写材14は、給送手段(不図示)によって矢印K1方向に給送され、感光ドラム1表面のトナー画像とタイミングを合わせるようにして、転写ニップ部に供給される。感光ドラム1表面のトナー画像は、転写バイアス電源5から転写ローラ12に転写バイアスを印加して転写材14の裏面を感光ドラム1上のトナーと逆極性に帯電することにより、転写材14の表面に転写される。
【0029】
トナー画像の転写を受けた転写材14は、感光ドラム1表面から分離されて定着手段(不図示)へ搬送され、ここで表面の未定着トナー画像が加熱加圧されて定着され、その後、画像形成物として画像形成装置本体外部に排出される。なお、転写材14の裏面にもトナー画像を形成する場合には、表面にトナー画像が形成された転写材14は、排出されずに再搬送手段(不図示)によって、再度、転写ニップ部に給送され、表面の場合と同様にして裏面にトナー画像の転写、定着を受け、その後、画像形成装置本体外部に排出される。
【0030】
トナー画像転写後に感光ドラム1は、その表面に残った転写残トナー、外添剤、紙粉等の付着汚染物がクリーニング装置13のクリーニングブレード13aによって除去され、さらに除電露光装置15により除電されて、次の画像形成に供される。このクリーニングブレード13aでは除去できなかった付着汚染物が、感光ドラム1表面の回転方向に沿ってのクリーニング装置13の下流側に配置された帯電ローラ2に付着して帯電ローラ2を汚染すると、帯電性能が低下して感光ドラム1を良好に帯電することができなくなるため、例えば、帯電ローラ2をクリーニングするクリーニング手段を設け、これによって帯電ローラ2表面の付着汚染物を除去するようにしている。
【0031】
図6に示す画像形成装置においては、上述の帯電バイアス電源3、現像バイアス電源4、転写バイアス電源5は、主制御回路部100に接続されており、この主制御回路部100によって上述の帯電バイアス電源3、現像バイアス電源4、転写バイアス電源5の電圧の大きさや、印加タイミングを制御している。
【0032】
上述の画像形成装置の動作のタイミングチャートを図8に示す。なお、同図に示す例では、2枚の転写材14に対して連続的に画像形成を行う場合について示している。
【0033】
メインスイッチ(不図示)のONによりスタンバイ状態にあった画像形成装置は、画像形成(プリント)開始信号に基づき、感光ドラム1(図3においては単に「ドラム」と記載)の回転駆動が開始されて前回転期間が開始される。この感光ドラム1の回転開始と同時に除電露光装置15がONとなって除電露光が開始され、区間A1において感光ドラム1表面が1周分以上にわたって除電される。
【0034】
次に、帯電ローラ(帯電部材)2に対して、1次帯電バイアスである直流電圧に交流電圧が重畳された1次帯電バイアスがONになる。
【0035】
この1次帯電バイアスは、はじめに区間B1で定電圧制御され、その間に交流電流成分量の検知がなされ、次に該検知した交流電流成分量に対応した帯電条件で帯電ローラ2に帯電バイアスが印加される。
【0036】
画像形成が始まるまでが感光ドラム1の前回転期間であり、その間の感光ドラム1表面は非画像形成領域面(非画像域)である。したがって、上記の交流成分検知は感光ドラム1の非画像形成領域面に対応している前回転期間の区間B1においてなされ、このときの交流電流の検知と1次帯電条件補正(帯電ローラ2に対する1次帯電バイアス補正)がなされる。なお、帯電条件の補正については後に詳述する。
【0037】
1次補正条件で帯電ローラ2に対して定電圧制御が始まったら画像露光L(原稿画像の結像スリット露光)により1枚目の転写材14の画像形成が行われる。
【0038】
帯電ローラ2は感光ドラム1の画像形成領域面(画像形成域)に対応しており、該感光ドラム1表面を補正された帯電条件にて帯電処理している。
【0039】
1枚目の転写材14についての画像形成が終了し、次の2枚目の転写材14についての画像形成が始まるまでの間のいわゆる紙間のドラム1表面は非画像形成領域面であり、本実施の形態1ではこの紙間でも再び上述の帯電ローラ2の交流電流検知、帯電条件補正を実行するようにしている。
【0040】
3枚以上の連続画像形成時も、各紙間において同様に帯電ローラ2の交流電流検知、帯電条件補正のシーケンスを行う。
【0041】
最終枚目の転写材14の画像形成が終了したら、感光ドラム1は後回転期間にはいり、この後回転期間の区間A2において感光ドラム1の1周分以上の除電露光がなされて除電され、感光ドラム1の回転と除電露光がOFFとなり、画像形成装置は次の画像形成開始信号の入力までスタンバイ状態に入る。
【0042】
次に、図9のフローチャートを参照して、上述の帯電条件補正の方式について詳述する。
【0043】
接触帯電部材としての帯電ローラ2に直流電圧と交流電圧との重畳電圧を帯電バイアスとして印加すると、交流成分に基づいて、感光ドラム1と帯電ローラ2との間で電界が時間的に変化し、これにより感光ドラム1において帯電・逆帯電が繰り返される。
【0044】
帯電・逆帯電を行うには、印加する交流電圧のピーク電圧VPPは、放電開始電圧Vth(帯電開始電圧:帯電ローラ2に直流電圧を印加したときに、感光ドラム1の帯電が開始する際の帯電ローラ2の印加電圧値)の2倍以上を必要とするが、それ以上十分に高いVPPをとれば、交流電界より感光ドラム1表面の局所的帯電ムラが均一化され、印加された直流電圧値に近い表面電位に収束する。この帯電方式では、直流電圧印加時と同一の放電が交流周波数に比例して繰り返されるため、一般的には電流量は非常に大きく、感光ドラム1に対するダメージが大きい。感光ドラム1の表面電位は、ある電流値Ith以上になると環境によらず、印加された直流電圧に近い値に収束する。
【0045】
交流電圧値を一定にした場合、環境により感光ドラム1の表面電位が変化するため、交流電圧に直流電圧を印加する場合、交流成分は定電流で制御し、直流成分は定電圧となるように制御されることが多い。
【0046】
ところで、画像形成枚数が増加して感光ドラム1の耐久が進行すると、クリーニングブレード13aで掻きとれなかった転写残トナー等が帯電ローラ2の表面に付着することによって、前述の図4に示すように、交流成分の電圧−電流特性が変化してしまう。したがって、交流バイアスを定電流制御している場合においては、感光ドラム1と帯電ローラ2との間を流れる総交流電流量は一定に保つことができるが、感光ドラム1の感光層1aの削れの大きな要因となる交流放電電流量が増加してしまう。
【0047】
そこで、本実施の形態1では、感光ドラム1に対する交流放電電流によるダメージを抑制するために、所定の交流電圧と直流電圧(検知用電圧)を印加し、そのとき交流電流値を検知して、画像形成時の交流電流値を決定する方法を採用した。これについて以下に説明する。
【0048】
図1(a)、(b)に示すように、感光ドラム1表面と帯電ローラ2表面との間には、接触している部分(帯電ニップ部分N)と、微小空隙を有しある電位差を超えることによって放電が起こる放電領域a、bとが存在する。そして、感光ドラム1表面はこの放電領域a、bにおいて帯電されるとともに、ダメージを受けることが知られている。
【0049】
帯電ローラ2に印加される交流バイアスによる交流電流も上述の2つの放電領域a、bを流れる。また、この2つの放電領域a、bを流れる各交流電流は交流成分の電圧−電流特性から分離されることが図2等から説明できる。
【0050】
以下に図9のフローチャートと図10の電圧−電流特性とを参照して、本実施の形態1における電流の制御方法について説明する。
【0051】
図10に示すように、低交流電圧領域に検知用の印加交流電圧VPP0を設定すると、耐久初期と耐久ごとでは、帯電ローラ2の表面の汚れが異なるため、同じ印加交流電圧VPP0に対して異なる交流電流量Iac0、Iac1が検知される。低交流電圧領域では、感光ドラム1と帯電ローラ2との接触部(帯電ニップ部N)のみに交流電流が流れるため、印加交流電圧VPPと交流電流量Iacは比例関係にある。ある交流電圧値VPPth以上印加すると、感光ドラム1と帯電ローラ2との間の微小空隙の放電領域a、bに交流放電電流が流れ始める。前述のように、この交流放電電流は、感光ドラム1表面の帯電ムラを均すには不可欠であるが、感光ドラム1表面にダメージを与え、感光ドラム1のドラム削れ量を増加させるという欠点がある。
【0052】
「砂地」画像とよばれる、不均一放電の画像がでない最小の印加交流電圧VPPINT及びこのとき帯電ニップ部Nを流れる交流電流量IacINTを検知する。初期に設定された交流電圧VPP0の値に対する交流電流量Iac0を検知し、帯電ニップ部Nを流れる交流成分の電圧−電流の関係式、
IacN(VPP)=(Iac0/VPP0)×VPP
を求める。
【0053】
ここで、交流電流量Iacは、印加交流電圧VPPに依存するので、交流電流量Iacを印加交流電圧VPPの関数として、例えば、IacN(VPP)のように表記する。
【0054】
上述の交流電流量IacINTとこの交流電流量IacNとの差が交流放電電流量Idis である。
【0055】
これらから、帯電均一性に必要な最小限の交流放電電流量Idis bが求められる。この必要最小限の交流放電電流量Idis bに若干の余裕を持たせるために上限Idis aを設定し、この2つの値の間に常に交流放電電流量Idis が収まるようにするとともに、これら2つの間でのVPPのステップ量ΔVPPを設定し(図9のS1)、制御をスタートする(S2)。耐久が進むにつれて、交流成分の電圧−電流特性が図10に示すように変化する(傾きが小さくなる)と、印加交流電圧VPP0に対する交流電流量IacがIac1のように変化するので、その値を検知し(S3)、次の直線式
IacN(VPP)=(Iac1/VPP0)×VPP
を求める(S4)。
【0056】
耐久後における定電流制御の場合の交流電流量Iaca、印加交流電圧もVPPaを検知し(S5)、交流放電電流量Idis を次式
Idis =Iaca(VPPa)−IacN(VPPa)
から求める(S6)。このとき求めたIdis が、
Idis >Idis a
の場合には(S6)、(VPPa−ΔVPP)をIdis ≦Idis aになるまでn回繰り返す(S7)。そしてIdis ≦Idis aとなった場合、Idis >Idis bのときには(S8)制御を終了し(S9)、Idis ≦Idis bのときには、(VPPa+ΔVPP)をIdis >Idis bになるまでn回繰り返す。
【0057】
すなわち、帯電ローラ2を流れる総交流電流量Iacaを一定にしたままでは、交流放電電流量Idis が増加してしまうので、このままで定電流制御とする単位枚数当たりのドラム削れ量が増加する。そこで、交流放電電流量Idis が初期と同程度になるように、印加交流電圧をVPPaからVPPb(=VPPa−nΔV、nは整数)まで下げることによって、交流放電電流量Idis を必要最小限の一定の値に抑えることができる。
【0058】
〈実施の形態2〉
本実施の形態2の画像形成装置の基本的な構成は、上述の実施の形態1のものと同様である。上述の実施の形態1における制御フローの最終行程(S7、S10)においては、印加交流電圧VPPを変化させて最適交流放電電流量に近づける行程を有するが、本実施の形態2では、1回の検知に対する電圧変化量(ステップ量)ΔVPPを耐久枚数に応じて設定し(例えば、交流バイアスの電圧−電流特性の変化の大きい初期から100枚までは、ΔVPP=50Vにし、それ以降はΔVPP=5V)、できるだけ少ないループ回数で最適交流放電電流量に近づけるようにした。本実施の形態2によると、交流電流量Iacを検知するために流す交流電流量を減らすことができ、検知電流及び最適交流放電電流量に近づけるために流す交流電流量による感光ドラム1のドラム削れを最小にすることができる。
【0059】
〈実施の形態3〉
本実施の形態2の画像形成装置の基本的な構成は、上述の実施の形態1のものと同様である。
【0060】
帯電ローラ2における交流成分に対する電圧−電流特性(帯電ローラ2の表面が汚れることによる帯電ローラのインピーダンス変化)は、耐久枚数100枚程度までに急激に変化し、その後は、定期的な帯電ローラ2の清掃、例えば50枚に1回帯電ローラの清掃を行っている場合などは、非常に小さくなる。したがって、初期100枚までは前回転にかならず1回、又は前回転と紙間に1回ずつ交流放電電流量検知を行うが、100枚以降は、例えば500枚ごとに検知する。こうすることにより、検知するために流す交流電流量を必要最小限に抑制することができ、検知電流による感光ドラム1のドラム削れを最小にすることが可能となる。
【0061】
〈実施の形態4〉
感光ドラム1へのダメージを最低限に抑えつつ安定した画像を保つために上述の実施の形態1、2、3を適宜に組み合わせるようにしてもよい。すなわち、耐久枚数に応じて交流電圧変化量(ステップ量)ΔVPPを設定し、かつ検知電流挿入回数を変化させる。例えば、初期100枚までは、交流電圧変化量(ステップ量)ΔVPPを50Vに設定し、前回転に1回必ず交流放電電流量を検知するが、100枚を超えたら、交流電圧変化量(ステップ量)ΔVPPを5Vに設定し、500枚に1回交流電流放電電流量を検知することによって、検知するために流す交流電流量を必要最小限にとどめ、検知交流電流等による感光ドラム1のドラム削れを最小することができる。
【0062】
〈実施の形態5〉
低交流電圧領域において検知する印加交流電圧VPP0が1点の場合には、この1点を基準にして直線式、すなわち画像形成時の印加交流電圧VPPに対する、感光ドラム1と転写ローラ2との間の帯電ニップ部Nを流れる交流電流量Iacを求めるための比例式を決定してしまうと、その直線の誤差が大きくなる場合があり、過剰な交流放電電流Idis が流れたり、あるいは交流放電電流Idis の不足による「砂地」画像の発生などの弊害が生じることがある。
【0063】
そこで、本実施の形態5においては、図11に示すように、この誤差を補正するために、低交流電圧領域に検知のための複数個(同図では5個)の印加交流電圧VPP01、VPP02、VPP03、VPP04、VPP05を設定し、直線式の精度を向上させて、画像形成に字印加される交流電圧によって帯電ニップ部Nに流れる交流電流量Iacを精度よく算出することができるようにしている。これにより、交流放流電流量Idis の精度も向上させることができる。
【0064】
以上の実施の形態1ないし実施の形態5において使用した帯電部材としての帯電ローラ2については、前述のように、少なくとも表層に高抵抗層2aを有する導電性帯電部材とすることで、感光ドラム1表面のピンホールや傷等によるリークの防止等をはかることができる。帯電ローラ2は、面移動駆動される被帯電体としての感光ドラム1に従動回転させてもよく、また非回転のものとしてもよく、さらに感光ドラム1表面の移動方向(矢印R1方向)に対して順方向又は逆方向に所定の周速度を持って積極的に回転駆動するようにしてもよい。さらには、帯電ローラ2の層構成は前述の芯金2c、導電層2b、高抵抗層2aの3層構成に限定されるものではない。
【0065】
帯電部材は、上述のローラ状の帯電ローラ2以外にも、ブレード状、ブロック状、ロッド状、ベルト状などの形態に構成できる。
【0066】
図7(a)にブレード状の帯電部材(以下「帯電ブレード」という)2Aの縦断面図を模式的に示す。この場合、感光ドラム1表面に当接される帯電ブレード2Aの当接方向は、感光ドラム1表面の移動方向(矢印R1方向)に対して順方向又は逆方向のいずれでもよい。次に、図7(b)にブロック状の帯電部材(以下「帯電ブロック」という)2Bの縦断面を模式的に示す。なお、図7(a)、(b)において、2fは導電性の芯金部材、2eは導電層、2dは高抵抗層を示している。
【0067】
上述の帯電ブレード2A及び帯電ブロックABは、回転可能な前述の帯電ローラ2と異なり、芯金2cに電圧を印加するための給電用摺動接点3aなしに芯金部材2fcに対して電源3に通じるリード線を直接に接続することができ、給電用摺動接点3aから発生する可能性のある電気ノイズがなくなるという利点があるとともに、省スペーサ化、さらには感光ドラム1表面のクリーニングブレードとの兼用が可能となる。
【0068】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、被帯電体の被帯電面に接触配置した帯電部材に対して、帯電バイアスとして直流電圧と交流電圧とを重畳させた電圧を印加する画像形成装置において、被帯電体の削れ量に強い相関をもつ交流放電電流量を所定の設定範囲内に制御することによって、「砂地」等の画像不良を防止するとともに被帯電体の削れ量を低減して、長期にわたって良好な画像を形成するようにした画像形成装置を提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)、(b)は、感光ドラムに対する帯電ローラの加圧力の違いによる帯電ニップ部及び放電領域の変化を示す図。
【図2】帯電部材と被帯電体との間の加圧力と交流成分の電圧−電流特性との関係を示す図。
【図3】交流放電電流量と被帯電体の削れ量との関係を示す図。
【図4】耐久にともなう交流成分の電圧−電流特性の変化を示す図。
【図5】交流成分の電圧−電流特性と砂地画像との関係を示す図。
【図6】画像形成装置の概略構成を示す縦断面図。
【図7】(a)ブレード状の帯電部材(帯電ブレード)の概略構成を示す縦断面図。
(b)ブロック状の帯電部材(帯電ブロック)の概略構成を示す縦断面図。
【図8】画像形成装置のタイミングチャート。
【図9】画像形成装置の制御方法を示すフローチャート。
【図10】実施の形態1における交流放電電流量の制御を説明する図。
【図11】検知電圧VPP0を複数個設定した状態を示す図。
【符号の説明】
1 被帯電体(感光ドラム)
2 帯電部材(帯電ローラ)
2A 帯電部材(帯電ブレード)
2B 帯電部材(帯電ブロック)
2a、2d 高抵抗層
2b、2e 導電層
2c、2f 芯金
3 帯電バイアス電源
4 現像バイアス電源
5 転写バイアス電源
11 現像装置
12 テロ
13 クリーニング装置
14 転写材
15 除電露光装置
100 制御手段(制御装置)
a、b 放電領域
N 帯電ニップ部
Iac 交流電流量
IacN 帯電ニップ部を流れる交流電流量
Idis 交流放電電流量
VPP 交流電圧(印加交流電圧)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus (for example, a copying machine or a laser beam printer) or an electrostatic recording apparatus.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus or an electrostatic recording apparatus, a corona discharge device has been used as a device for charging a surface (charged surface) of an image carrier (charged body) such as a photoconductor or a dielectric. It has been widely used. In this method, a corona discharge device is disposed in a non-contact manner with its discharge opening facing the member to be charged, and the charged surface is charged to a predetermined potential of a predetermined polarity by exposing the charged surface to a corona current from the discharge opening. To be processed. According to this corona discharge device, there are problems such as the need for a high-voltage power supply and the generation of a large amount of ozone.
[0003]
On the other hand, a contact-type charging device in which a charging member to which a voltage is applied is brought into contact with a surface to be charged to perform a charging process on the surface to be charged can reduce the power supply voltage and generate a small amount of ozone. It has advantages, and is attracting attention as a new charging means, and has been put to practical use.
[0004]
The contact-type charging device has a DC voltage VDC"DC charging method" in which only the object to be charged is charged by applying onlyDCAC voltage VACIs superimposed and applied to charge an object to be charged.
[0005]
In either method, the charged surface is charged to a predetermined polarity and a predetermined potential by the contact charging member to which the bias voltage is applied.
[0006]
Regarding this AC charging method, the present applicant has made the above-mentioned proposal (Japanese Patent Publication No. 3-52058 (JP-A-63-149668)). A contact area in contact with the body, and a separation area in which the distance to the surface to be charged becomes larger downstream of the contact area in the moving direction of the body to be charged. An AC voltage having a peak-to-peak voltage component that is at least twice the applied voltage value of the charging member when the charging of the member to be charged is started by applying a DC voltage) between the member to be charged and the charging member As a result, an oscillating electric field is formed between the surface to be charged and the separated surface region of the charging member, and the AC component equalizes the unevenness of the charging potential of the surface to be charged, and the DC component causes the surface to be charged to have a predetermined surface. In order to converge to the potential, the surface to be charged There is an advantage that it is possible to charge evenly uniformly and stably.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, as the number of image formations increases, that is, as the durability increases, the surface (outer peripheral surface) of the charged member of the image forming apparatus, for example, the photosensitive member, is scraped by a cleaning blade or a developer to remove the thickness of the photosensitive layer (photosensitive member). Thick film).
[0008]
In particular, in the AC charging system described above, by applying a DC voltage and an AC voltage in a superimposed manner to the charging member, there is an effect of equalizing the charging unevenness caused when only the DC component is charged by the AC component. While having the feature of being excellent in uniformity, the thickness of the photosensitive layer (the thickness of the photosensitive member) is significantly reduced due to durability as compared with the DC charging method. It is known that the cause is that the discharge current of the AC component superimposed on the discharge current of the DC component damages the surface of the photoconductor, and the surface of the photoconductor is easily shaved by the cleaning blade.
[0009]
For example, as shown in FIGS. 1A and 1B, by changing the pressing force between the charging member and the photoconductor (0.2 kg and 1.6 kg, respectively), the area of the discharge areas a and b and the contact area are changed. The area of the portion (charging nip portion N) can be changed, thereby changing the voltage-current characteristics of the AC component as shown in FIG. However, taking advantage of this fact, as shown in FIG. 3, the total amount of AC current and the amount of AC discharge current are changed, and the amount of scraping of the photoreceptor due to durability (the amount of scraping of the member to be charged in FIG. 3) is examined. It can be seen that the AC discharge current amount has a strong correlation with the shaving amount of the photoconductor. However, when the amount of AC discharge current is insufficient, an image due to non-uniform discharge (a strong or weak discharge region exists locally) called a "sand background" image shown in a black portion in FIG. 5 appears. This is because the AC discharge current is insufficient and the effect of smoothing the surface potential of the photoconductor becomes insufficient.
[0010]
When the shaving amount of the photoconductor is large, the thickness of the photoconductor becomes thin while the number of durable sheets is small. As the thickness of the photoreceptor becomes thinner, minute scratches on the photoreceptor become easier to see on the output image, and the leakage from the charging member to the photoreceptor substrate becomes more likely. This has a direct effect on the life of the photoconductor, such as being impossible.
[0011]
When a developer or the like adheres to the charging member due to durability, the voltage-current characteristics of the AC component flowing through the charging member are as shown in FIG. 4, and in the conventional constant current control, the excessive AC discharge current is reduced. It will be durable while flowing. This will promote deterioration of the photoconductor.
[0012]
Therefore, the present invention controls the amount of AC discharge current, which has a strong correlation with the shaving amount of a member to be charged (for example, a photoreceptor), within a predetermined setting range, thereby preventing image defects such as “sand” and preventing image defects. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming a good image over a long period by reducing the amount of scraping of a charged body.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, there is provided a charged body having a charged surface on which an electrostatic latent image is formed, and a charging nip portion and a minute gap between the charged surface and the charged surface. An image forming apparatus that applies a charging bias in which a DC voltage and an AC voltage are superimposed on the charging member to charge the charged surface, wherein the charging member is applied by applying the charging bias. The total amount of alternating current flowing between the charging member and the member to be charged is divided into the amount of alternating current flowing through the charging nip portion and the amount of alternating current flowing through the minute gap, and the amount of alternating current is detected. Control means is provided for controlling the amount of AC voltage or AC current applied to the charging member so that the amount falls within a predetermined set range.The control means obtains a voltage-current proportional expression of an AC component flowing through the charging nip by detecting the AC current amount with respect to a detection AC voltage, and obtains a total AC with respect to a predetermined AC voltage during image formation. The amount of AC current flowing through the charging nip at the time of image formation calculated from the proportional expression is subtracted from the amount of current to divide the amount of AC discharge current, and the control unit determines that the charging member is a non-image of the member to be charged. Applying the AC voltage for detection to the charging member when corresponding to the formation area, detecting the AC current flowing through the charging member at this time, the charging member is applied to the image forming area of the member to be charged. When the charging member corresponds to the image forming area of the member to be charged, control is performed under a charging condition corresponding to the AC discharge current amount. The superimposes an AC voltage is applied to be controlled in response to the sensed alternating discharge current amount and a constant DC voltage,It is characterized by the following.
[0014]
The present invention according to
[0015]
[0018]
Claim4The present invention according toAn image forming apparatus according to any one of
[0019]
[Action]
The main operation (operation according to claim 1) based on the above configuration is as follows.
[0020]
By making the AC discharge current fall within a predetermined set range, it is possible to prevent "sandy ground" caused by a small amount of the AC discharge current and shaving of the charged body caused by a large amount of the AC discharge current.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
<
An image forming apparatus according to the present invention will be described by taking the copying machine shown in FIG. 6 as an example. FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the
[0023]
The image forming apparatus shown in FIG. 1 includes a drum-type electrophotographic photosensitive member (hereinafter, referred to as “photosensitive drum”) 1. The
[0024]
Above the
[0025]
A predetermined charging bias is applied to the
[0026]
The surface of the
[0027]
The electrostatic latent image formed on the
[0028]
This toner image is transferred to a
[0029]
The
[0030]
After the transfer of the toner image, the
[0031]
In the image forming apparatus shown in FIG. 6, the charging
[0032]
FIG. 8 shows a timing chart of the operation of the above-described image forming apparatus. Note that, in the example shown in the figure, a case where image formation is continuously performed on two
[0033]
When the main switch (not shown) is turned ON, the image forming apparatus which has been in the standby state starts the rotation drive of the photosensitive drum 1 (hereinafter simply referred to as “drum” in FIG. 3) based on the image formation (print) start signal. The pre-rotation period starts. Simultaneously with the start of the rotation of the
[0034]
Next, with respect to the charging roller (charging member) 2, a primary charging bias in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage which is a primary charging bias is turned ON.
[0035]
The primary charging bias is first controlled at a constant voltage in the section B1, during which the amount of the AC current component is detected, and then the charging bias is applied to the charging
[0036]
The period before the image formation starts is the pre-rotation period of the
[0037]
When the constant voltage control is started for the charging
[0038]
The charging
[0039]
The so-called drum-to-paper surface of the
[0040]
Even when three or more continuous images are formed, the sequence of detecting the AC current of the charging
[0041]
When the image formation of the
[0042]
Next, the method of correcting the charging condition will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.
[0043]
When a superimposed voltage of a DC voltage and an AC voltage is applied as a charging bias to a charging
[0044]
To perform charging and reverse charging, the peak voltage V of the applied AC voltagePPIs the firing voltage Vth(Charging start voltage: the voltage applied to the charging
[0045]
When the AC voltage value is constant, the surface potential of the
[0046]
By the way, as the number of image formation increases and the durability of the
[0047]
Therefore, in the first embodiment, in order to suppress damage to the
[0048]
As shown in FIGS. 1A and 1B, between the surface of the
[0049]
An AC current due to an AC bias applied to the charging
[0050]
The current control method according to the first embodiment will be described below with reference to the flowchart in FIG. 9 and the voltage-current characteristics in FIG.
[0051]
As shown in FIG. 10, the applied AC voltage V for detection is in the low AC voltage region.PPWhen 0 is set, the surface of the charging
[0052]
The minimum applied AC voltage V, which is called a “sandy” image and has no image of uneven discharge.PPINT and the amount of alternating current I flowing through the charging nip N at this timeacDetect INT. Initially set AC voltage VPPAC current I for a value of 0ac0, and a voltage-current relational expression of an AC component flowing through the charging nip N,
IacN (VPP) = (Iac0 / VPP0) × VPP
Ask for.
[0053]
Here, the amount of alternating current IacIs the applied AC voltage VPP, The amount of alternating current IacApplied AC voltage VPPAs a function ofacN (VPP).
[0054]
The above-mentioned alternating current amount IacINT and this amount of alternating current IacThe difference from N is the amount of AC discharge current Idis It is.
[0055]
From these, the minimum AC discharge current I required for charging uniformitydis b is required. This minimum necessary amount of AC discharge current Idis upper limit I to give b some margindis a is set, and the AC discharge current amount I is always between these two values.dis And the V between these twoPPStep amount ΔVPPIs set (S1 in FIG. 9), and the control is started (S2). As the endurance progresses, when the voltage-current characteristic of the AC component changes as shown in FIG. 10 (the slope decreases), the applied AC voltage VPPAC current I for 0acIs Iac1, the value is detected (S3), and the following linear equation is obtained.
IacN (VPP) = (Iac1 / VPP0) × VPP
(S4).
[0056]
AC current I for constant current control after enduranceaca, the applied AC voltage is also VPPa (S5), and the AC discharge current Idis Is
Idis = Iaca (VPPa) -IacN (VPPa)
(S6). I obtained at this timedis But,
Idis > Idis a
In the case of (S6), (VPPa-ΔVPP) For Idis ≤Idis It repeats n times until it becomes a (S7). And Idis ≤Idis If adis > Idis In the case of b (S8), the control is terminated (S9), and Idis ≤Idis In the case of b, (VPPa + ΔVPP) For Idis > Idis Repeat n times until b.
[0057]
That is, the total alternating current amount I flowing through the charging roller 2aca, the AC discharge current Idis Is increased, and the amount of drum scraping per unit number of drums is increased as it is under constant current control. Therefore, the amount of AC discharge current Idis So that the applied AC voltage is VPPa to VPPb (= VPPa−nΔV, where n is an integer) to reduce the AC discharge current Idis Can be suppressed to a required minimum constant value.
[0058]
<
The basic configuration of the image forming apparatus according to the second embodiment is similar to that of the first embodiment. In the final step (S7, S10) of the control flow according to the first embodiment, the applied AC voltage VPPIs changed so as to approach the optimum AC discharge current amount. In the second embodiment, the voltage change amount (step amount) ΔV for one detection is obtained.PPIs set according to the number of endurance sheets (for example, ΔV from the initial change of the voltage-current characteristic of the AC bias is large to 100 sheets.PP= 50V, after that ΔVPP= 5V), and the number of loops was reduced as much as possible to approach the optimum amount of AC discharge current. According to the second embodiment, the AC current IacOf the
[0059]
<
The basic configuration of the image forming apparatus according to the second embodiment is similar to that of the first embodiment.
[0060]
The voltage-current characteristics of the charging
[0061]
<
In order to keep a stable image while minimizing damage to the
[0062]
<
Applied AC voltage V detected in low AC voltage rangePPIn the case where 0 is one point, a linear equation based on this one point, that is, the applied AC voltage V during image formation is used.PP, The amount of alternating current I flowing through the charging nip N between the
[0063]
Therefore, in the fifth embodiment, as shown in FIG. 11, in order to correct this error, a plurality of (five in FIG. 11) applied AC voltages V for detection are set in a low AC voltage region.PP01, VPP02, VPP03, VPP04, VPP05 is set to improve the accuracy of the linear expression, and the amount of AC current I flowing through the charging nip N by the AC voltage applied to the image formation is changed.acCan be calculated with high accuracy. As a result, the AC discharge current amount Idis Can be improved.
[0064]
As described above, the charging
[0065]
The charging member may be configured in a blade shape, a block shape, a rod shape, a belt shape, or the like, in addition to the roller-shaped
[0066]
FIG. 7A schematically shows a longitudinal sectional view of a blade-shaped charging member (hereinafter referred to as “charging blade”) 2A. In this case, the contact direction of the
[0067]
The
[0068]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in an image forming apparatus that applies a voltage obtained by superimposing a DC voltage and an AC voltage as a charging bias on a charging member arranged in contact with a surface to be charged of a member to be charged, By controlling the amount of AC discharge current, which has a strong correlation with the shaving amount of the charged body, within a predetermined setting range, it is possible to prevent image defects such as "sandy ground" and to reduce the shaved amount of the charged body for a long time. The present invention provides an image forming apparatus that forms a good image over a wide area.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are diagrams showing changes in a charging nip portion and a discharge area due to a difference in pressure of a charging roller against a photosensitive drum.
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a pressing force between a charging member and a member to be charged and a voltage-current characteristic of an AC component.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the amount of AC discharge current and the amount of scraping of a member to be charged.
FIG. 4 is a diagram showing a change in voltage-current characteristics of an AC component with durability.
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a voltage-current characteristic of an AC component and a sand image.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus.
FIG. 7A is a longitudinal sectional view illustrating a schematic configuration of a blade-shaped charging member (charging blade).
(B) A longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a block-shaped charging member (charging block).
FIG. 8 is a timing chart of the image forming apparatus.
FIG. 9 is a flowchart illustrating a control method of the image forming apparatus.
FIG. 10 is a diagram illustrating control of the amount of AC discharge current in the first embodiment.
FIG. 11 shows a detection voltage VPPThe figure which shows the state which set two or more 0.
[Explanation of symbols]
1 Charged body (photosensitive drum)
2 Charging member (charging roller)
2A Charging member (charging blade)
2B Charging member (charging block)
2a, 2d High resistance layer
2b, 2e conductive layer
2c, 2f Core
3 Charging bias power supply
4 Development bias power supply
5 Transfer bias power supply
11 Developing device
12 Terrorism
13 Cleaning device
14 Transfer material
15 Static elimination exposure equipment
100 control means (control device)
a, b discharge area
N Charging nip
Iac AC current
IacN The amount of AC current flowing through the charging nip
Idis AC discharge current
VPP AC voltage (applied AC voltage)
Claims (4)
前記帯電バイアスの印加によって前記帯電部材と前記被帯電体との間に流れる総交流電流量を、前記帯電ニップ部を流れる交流電流量と前記微小空隙を流れる交流放電電流量とに分けて該交流放電電流量を検知し、該交流放電電流量が所定の設定範囲内に収まるように、前記帯電部材に印加する交流電圧又は交流電流量を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、検知用の交流電圧に対する前記交流電流量を検知することによって前記帯電ニップ部を流れる交流成分の電圧−電流の比例式を求め、画像形成時の所定の交流電圧に対する総交流電流値から前記比例式より算出される画像形成時における帯電ニップ部を流れる交流電流量を引いて前記交流放電電流量を分け、
また、前記制御手段は、前記帯電部材が前記被帯電体の非画像形成領域に対応しているときに前記帯電部材に前記検知用の交流電圧を印加し、このときに該帯電部材に流れる交流電流を検知し、該帯電部材が前記被帯電体の画像形成領域に対応しているときは前記交流放電電流量に応じた帯電条件で制御を行い、
前記帯電部材が前記被帯電体の画像形成領域に対応しているときに該帯電部材に印加する帯電バイアスを、一定の直流電圧と前記検知した交流放電電流量に応じて制御される交流電圧を重畳して印加する、
ことを特徴とする画像形成装置。A charged body having a charged surface on which an electrostatic latent image is formed, and a charging member that is disposed in contact with the charged surface and forms a charging nip portion and a minute gap between the charged surface and the charging member. An image forming apparatus that charges the surface to be charged by applying a charging bias in which a DC voltage and an AC voltage are superimposed on the charging member,
The total AC current flowing between the charging member and the member to be charged by application of the charging bias is divided into an AC current flowing through the charging nip portion and an AC discharge current flowing through the minute gap. detecting the amount, as the AC discharge current falls within a predetermined set range, Bei give a control means for controlling an AC voltage or an alternating current amount applied to the charging member,
The control means obtains a voltage-current proportional expression of an AC component flowing through the charging nip by detecting the AC current amount with respect to a detection AC voltage, and obtains a total AC current value with respect to a predetermined AC voltage during image formation. The AC discharge current amount is divided by subtracting the AC current amount flowing through the charging nip portion at the time of image formation calculated from the proportional expression,
Further, the control unit applies the detection AC voltage to the charging member when the charging member corresponds to the non-image forming area of the member to be charged. The current is detected, and when the charging member corresponds to the image forming area of the member to be charged, control is performed under a charging condition corresponding to the AC discharge current amount,
The charging bias applied to the charging member when the charging member corresponds to the image forming area of the member to be charged is a constant DC voltage and an AC voltage controlled according to the detected AC discharge current amount. Superimposed and applied
An image forming apparatus comprising:
前記帯電バイアスの印加によって前記帯電部材と前記被帯電体との間に流れる総交流電流量を、前記帯電ニップ部を流れる交流電流量と前記微小空隙を流れる交流放電電流量とに分けて該交流放電電流量を検知し、該交流放電電流量が所定の設定範囲内に収まるように、前記帯電部材に印加する交流電圧又は交流電流量を制御する制御手段を備え、The total AC current flowing between the charging member and the member to be charged by application of the charging bias is divided into an AC current flowing through the charging nip portion and an AC discharge current flowing through the minute gap. Controlling the AC voltage or the amount of AC current applied to the charging member so that the amount of AC discharge current falls within a predetermined set range.
前記制御手段は、検知用の交流電圧に対する前記交流電流量を検知することによって前記帯電ニップ部を流れる交流成分の電圧−電流の比例式を求め、画像形成時の所定の交流電圧に対する総交流電流値から前記比例式より算出される画像形成時における帯電ニップ部を流れる交流電流量を引いて前記交流放電電流量を分け、The control means obtains a voltage-current proportional expression of an AC component flowing through the charging nip by detecting the AC current amount with respect to a detection AC voltage, and obtains a total AC current value with respect to a predetermined AC voltage during image formation. The AC discharge current amount is divided by subtracting the AC current amount flowing through the charging nip portion at the time of image formation calculated from the proportional expression,
前記検知用の交流電圧は、前記帯電部材と前記被帯電体との間に形成される微小空隙に生じる放電領域に交流電流が流れ始める交流電圧の閾値より低い値であり、The AC voltage for detection is a value lower than a threshold value of an AC voltage at which an AC current starts flowing in a discharge region generated in a minute gap formed between the charging member and the charged member,
前記帯電部材が前記被帯電体の画像形成領域に対応しているときに該帯電部材に印加する帯電バイアスを、一定の直流電圧と前記検知した交流放電電流量に応じて制御される交流電圧を重畳して印加する、 The charging bias applied to the charging member when the charging member corresponds to the image forming area of the member to be charged is a constant DC voltage and an AC voltage controlled according to the detected AC discharge current amount. Superimposed and applied
ことを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus comprising:
前記帯電バイアスの印加によって前記帯電部材と前記被帯電体との間に流れる総交流電流量を、前記帯電ニップ部を流れる交流電流量と前記微小空隙を流れる交流放電電流量とに分けて該交流放電電流量を検知し、該交流放電電流量が所定の設定範囲内に収まるように、前記帯電部材に印加する交流電圧又は交流電流量を制御する制御手段を備え、The total AC current flowing between the charging member and the member to be charged by application of the charging bias is divided into an AC current flowing through the charging nip portion and an AC discharge current flowing through the minute gap. Controlling the AC voltage or the amount of AC current applied to the charging member so that the amount of AC discharge current falls within a predetermined set range.
前記制御手段は、検知用の交流電圧に対する前記交流電流量を検知することによって前記帯電ニップ部を流れる交流成分の電圧−電流の比例式を求め、画像形成時の所定の交流電圧に対する総交流電流値から前記比例式より算出される画像形成時における帯電ニップThe control means obtains a voltage-current proportional expression of an AC component flowing through the charging nip by detecting the AC current amount with respect to a detection AC voltage, and obtains a total AC current value with respect to a predetermined AC voltage during image formation. Nip at the time of image formation calculated from the above-mentioned proportional expression 部を流れる交流電流量を引いて前記交流放電電流量を分け、Subtract the amount of AC current flowing through the section to divide the amount of AC discharge current,
また、前記制御手段は、前記帯電部材が前記被帯電体の非画像形成領域に対応しているときに前記帯電部材に前記検知用の交流電圧を印加し、このときに該帯電部材に流れる交流電流を検知し、該帯電部材が前記被帯電体の画像形成領域に対応しているときは前記交流放電電流量に応じた帯電条件で制御を行い、Further, the control unit applies the detection AC voltage to the charging member when the charging member corresponds to the non-image forming area of the member to be charged. The current is detected, and when the charging member corresponds to the image forming area of the member to be charged, control is performed under a charging condition corresponding to the AC discharge current amount,
前記検知用の交流電圧は、前記帯電部材と前記被帯電体との間に形成される微小空隙に生じる放電領域に交流電流が流れ始める交流電圧の閾値より低い値であり、 The AC voltage for detection is a value lower than a threshold value of an AC voltage at which an AC current starts flowing in a discharge region generated in a minute gap formed between the charging member and the charged member,
前記帯電部材が前記被帯電体の画像形成領域に対応しているときに該帯電部材に印加する帯電バイアスを、一定の直流電圧と前記検知した交流放電電流量に応じて制御される交流電圧を重畳して印加する、The charging bias applied to the charging member when the charging member corresponds to the image forming area of the member to be charged is a constant DC voltage and an AC voltage controlled according to the detected AC discharge current amount. Superimposed and applied
ことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising:
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項記載の画像形成装置
。The charging member is a conductive charging member having a high resistance layer on at least the surface layer,
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03815797A JP3576738B2 (en) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | Image forming device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03815797A JP3576738B2 (en) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | Image forming device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10232534A JPH10232534A (en) | 1998-09-02 |
| JP3576738B2 true JP3576738B2 (en) | 2004-10-13 |
Family
ID=12517584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03815797A Expired - Fee Related JP3576738B2 (en) | 1997-02-21 | 1997-02-21 | Image forming device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3576738B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11774873B2 (en) | 2021-06-02 | 2023-10-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus calculating a complex number of a discharge current waveform for determining a value of the AC charging voltage |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7116922B2 (en) | 2003-05-02 | 2006-10-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Charging apparatus |
| US7024125B2 (en) | 2003-06-20 | 2006-04-04 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Charging device and image forming apparatus |
| JP4602125B2 (en) * | 2005-03-10 | 2010-12-22 | 株式会社リコー | Method for predicting reduction in film thickness of image carrier, method for setting film thickness of image carrier, method for manufacturing process cartridge, and method for manufacturing image forming apparatus |
| JP4543989B2 (en) * | 2005-03-24 | 2010-09-15 | 富士ゼロックス株式会社 | Image forming apparatus |
| JP5080897B2 (en) * | 2007-08-07 | 2012-11-21 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus |
| JP2009003483A (en) * | 2008-10-06 | 2009-01-08 | Canon Inc | Image forming apparatus |
| JP2010122635A (en) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Canon Inc | Image forming apparatus |
| JP2012063678A (en) * | 2010-09-17 | 2012-03-29 | Fuji Xerox Co Ltd | Charging device, image forming apparatus, charging method and image forming method |
| JP5253611B2 (en) * | 2012-09-03 | 2013-07-31 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus |
| JP6700997B2 (en) * | 2016-06-20 | 2020-05-27 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus and image forming method |
| US10281833B2 (en) | 2016-10-17 | 2019-05-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
| JP6900722B2 (en) * | 2017-03-23 | 2021-07-07 | 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 | Charging device and image forming device |
| JP2023029104A (en) * | 2021-08-20 | 2023-03-03 | 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 | Charging member, charging device, process cartridge, and image forming device |
-
1997
- 1997-02-21 JP JP03815797A patent/JP3576738B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11774873B2 (en) | 2021-06-02 | 2023-10-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus calculating a complex number of a discharge current waveform for determining a value of the AC charging voltage |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10232534A (en) | 1998-09-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0579499B1 (en) | An image forming apparatus comprising a charging member | |
| JP3576738B2 (en) | Image forming device | |
| JPH10232521A (en) | Image forming device | |
| JP3279152B2 (en) | Control method of image forming apparatus | |
| JP2001282012A (en) | Image forming device | |
| US6205299B1 (en) | Image forming apparatus in which whether transfer member should be constant-current-controlled or constant-voltage-controlled is selected depending on thickness of transfer material | |
| JPH09101657A (en) | Control method of image forming apparatus | |
| JP4487621B2 (en) | Transfer device and image forming apparatus having the same | |
| JP3943940B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP5183323B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP3275682B2 (en) | Charging device and image forming device | |
| US10656553B2 (en) | Image forming apparatus capable of efficiently reducing the influence of discharge products adhering to the surface of an image bearing member | |
| JPH09101656A (en) | Control method of image forming apparatus | |
| JPH06175514A (en) | Image recording apparatus and image forming apparatus | |
| JP2000305342A (en) | Electrostatic charger and image forming device | |
| JPH10198131A (en) | Charging device and image forming device | |
| JPH0619276A (en) | Image forming device | |
| JP2011128373A (en) | Image forming apparatus | |
| JPH10221931A (en) | Image forming device | |
| JPH10171215A (en) | Image forming device | |
| JP7595442B2 (en) | Image forming device | |
| JPH10239955A (en) | Image forming device | |
| JP2020056867A (en) | Image forming apparatus | |
| JPH09185220A (en) | Control method of image forming apparatus | |
| JPH04168465A (en) | image forming device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040629 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040708 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080716 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080716 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090716 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090716 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100716 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100716 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110716 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120716 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120716 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130716 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |