JP4861736B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4861736B2
JP4861736B2 JP2006094437A JP2006094437A JP4861736B2 JP 4861736 B2 JP4861736 B2 JP 4861736B2 JP 2006094437 A JP2006094437 A JP 2006094437A JP 2006094437 A JP2006094437 A JP 2006094437A JP 4861736 B2 JP4861736 B2 JP 4861736B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charging
image
potential
voltage
forming apparatus
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
Application number
JP2006094437A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006337984A (ja
JP2006337984A5 (ja
Inventor
良 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2006094437A priority Critical patent/JP4861736B2/ja
Priority to US11/409,084 priority patent/US7457555B2/en
Priority to CN2006100774811A priority patent/CN1858659B/zh
Publication of JP2006337984A publication Critical patent/JP2006337984A/ja
Publication of JP2006337984A5 publication Critical patent/JP2006337984A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4861736B2 publication Critical patent/JP4861736B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/02Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices
    • G03G15/0266Arrangements for controlling the amount of charge
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/50Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control
    • G03G15/5033Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control by measuring the photoconductor characteristics, e.g. temperature, or the characteristics of an image on the photoconductor
    • G03G15/5037Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control by measuring the photoconductor characteristics, e.g. temperature, or the characteristics of an image on the photoconductor the characteristics being an electrical parameter, e.g. voltage
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/02Arrangements for laying down a uniform charge
    • G03G2215/021Arrangements for laying down a uniform charge by contact, friction or induction
    • G03G2215/022Arrangements for laying down a uniform charge by contact, friction or induction using a magnetic brush

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、像担持体の電位制御を行う画像形成装置に関するものである。
従来、画像形成過程、すなわち電子写真画像形成装置に用いられる帯電装置としては、コロナ放電帯電方式が一般的であった。しかし、近年では放電によるオゾン生成物が少なく、かつ、低電力という利点を持つ接触帯電方式の検討、開発が盛んに行われ、実用化に至っている。
接触帯電方式とは、例えば、像担持体に帯電ローラ等の帯電手段を接触させ、帯電手段に電圧を印加することによって、像担持体を帯電する帯電方式である。このような方式の帯電装置としては、接触帯電手段として磁気ブラシを使用した磁気ブラシ帯電装置が帯電接触の安定性という点から用いられている。
磁気ブラシ帯電装置は、導電性の磁性粒子を直接、マグネット表面に、またはマグネットを内包するスリーブ表面に磁気的に拘束し、この磁性粒子を像担持体表面に接触させる。そして、スリーブに対して電圧を印加することによって帯電を行うものである。
磁気ブラシ帯電装置によって、次のような像担持体を帯電する場合、感光体表面を、磁気ブラシに印加したバイアスのうちの直流成分とほぼ同等の帯電電位で帯電させることができる。帯電させる像担持体としては、通常の有機感光体上に導電性微粒子を分散させた表層を有するものや、アモルファスシリコン系感光体(以下、a−Si系感光体ともいう)などである。通常の放電型の帯電では放電開始電圧を超えて初めて感光体表面が帯電される帯電方法を放電帯電とするのに対し、このような、帯電方法を注入帯電という。そして、磁気ブラシ帯電装置より注入帯電を行なうことを、以下、磁気ブラシ注入帯電方式という。
この磁気ブラシ注入帯電方式によると、感光体に対する帯電時に、コロナ帯電方式で使用しているような放電現象は利用しないので、オゾンを低減しかつ低電力消費型の帯電が可能である。また、高湿環境下においても放電生成物に起因する画像流れが発生しないという大きなメリットがある。
また、アモルファスシリコン系感光体は、有機感光体に比べて硬度が高いため、感光体寿命が長く、製品のランニングコストをより安くできる可能性を持つ。
上記のように、磁気ブラシ注入帯電方式とアモルファスシリコン系感光体の組み合わせは、耐久性、安定性の面で優れたシステムである。
しかし、上記のアモルファスシリコン系感光体は、その製造方法として、ガスを高周波やマイクロ波でプラズマ化して固体化しアルミシリンダー上に堆積させて成膜するため、プラズマが均一でないと周方向に膜厚ムラや組成ムラができてしまう。
帯電後の電位減衰は、アモルファスシリコン系感光体を用いた場合、有機感光体に比べ暗状態でも非常に大きく、更に像露光の光メモリーによる電位減衰が増大するため、前周の光メモリーを消すための帯電前の前露光手段が必要となる。このため、帯電−現像間での電位減衰は非常に大きくなり、100〜200V程度の電位減衰が生じる。このとき前述の膜厚ムラにより、周方向について10〜20V程度の電位ムラが発生してしまってい
た。
このような電位ムラが生じると、静電容量の大きなa−Si系感光体は有機感光体に比べてコントラストも小さいため影響をより受けてしまい、濃度ムラも顕著になってしまう。
このような問題点に対して、磁気ブラシ帯電器を複数設け、複数回帯電を行うという方法が有効である。前述の光メモリーによる暗減衰の増大は複数帯電を行うことにより、像担持体移動方向上流側における第1の帯電で光メモリーを大幅に軽減できるため、像担持体移動方向下流側の第2の帯電を行った後には暗減衰を少なくすることが可能となる。
例えば、特許文献1で提案されているように、像担持体移動方向上流側の帯電手段の帯電バイアスを像担持体移動方向下流側の帯電手段の帯電バイアスよりも高めに設定し、下流側の帯電手段の帯電における帯電電流を小さくする。このような構成にすることにより、下流側の帯電手段の帯電において感光体表面の電位を均す効果が向上させることができるので、出力画像の面内に濃度ムラがない良好な画像を得ることができる。
特開2004−029361号公報
しかし、出力画像の濃度の安定性をより一層向上させるためには、帯電、露光、現像、転写、定着等の各プロセスにおいて、様々なパラメータの精密な制御が必要となる。
例えば、帯電プロセスについて言及すれば、一般的な電子写真画像形成装置においては、高圧電源のバイアスの設定値は数Vおきのテーブルを持つため、感光体の表面電位の微調整が難しい。特に、連続画像出力時における感光体表面電位の変動を微調整する際には制御がより一段と難しくなるという課題がある。
上記課題を解決する手段の一つとして以下のようなものがある。
像担持体と、
バイアスが印加されて前記像担持体を注入帯電する複数の帯電器と、
前記複数の帯電器より像担持体移動方向下流側に設けられ、前記複数の帯電器により帯電された前記像担持体に潜像形成をする潜像形成装置と、
前記複数の帯電器通過後の像担持体の表面電位を検出する電位検出手段とを有する画像形成装置において、
前記複数の帯電器は、第一の帯電器と、前記複数の帯電器の中で前記像担持体移動方向最下流に設けられた第二の帯電器とを備え、
前記電位検出手段の検出結果に応じて前記帯電器による帯電後の前記像担持体の表面電位を調整する場合に、前記第二の帯電器に印加されるバイアスは変化させずに、前記第一の帯電器に印加されるバイアスを変化させる第一の制御モードと、
前記電位検出手段の検出結果に応じて前記帯電器による帯電後の前記像担持体の表面電位を調整する場合に、前記第二の帯電器に印加されるバイアスを変化させる第二の制御モードとを有することを特徴とする。
本発明によれば、像担持体を帯電する帯電器を複数個備える画像形成装置で、像担持体表面電位の変動を微調整することができ、安定した帯電を行うことができる。
(第1実施形態)
まず、図1、図2を用いて画像形成装置の概略構成及び動作について簡単に説明する。
画像形成装置において、コピー開始信号が入力されると像担持体としてドラム形状の電
子写真感光体1(以下感光ドラム1)の表面が磁気ブラシ帯電装置3により所定の電位になるように注入帯電される。なお、注入帯電とは、前述したように、感光ドラムを、磁気ブラシ帯電装置に印加したバイアスのうちの直流成分とほぼ同等の帯電電位で帯電させることができる帯電方法である。原稿台10上におかれた原稿Gに対し原稿照射用ランプ、短焦点レンズアレイ、CCDセンサーが一体のユニット9となって原稿Gを照射しながら走査する。その照明走査光の原稿面反射光が、短焦点レンズアレイによって結像されてCCDセンサーに入射される。CCDセンサーは受光部、転送部、出力部より構成されている。CCDセンサーに入射した光信号はCCD受光部において電荷信号に変換され、転送部でクロックパルスに同期して順次出力部へ転送される。その後、電荷信号は信号出力部において電圧信号に変換され、増幅、低インピーダンス化されてアナログ信号として外部に出力される。こうして得られたアナログ信号は周知の画像処理を行ってデジタル信号に変換されてプリンター部に転送される。プリンター部においては、上記の画像信号を受けてON、OFF発光されるレーザー露光装置2(潜像形成装置)により、感光ドラム1面上に原稿画像に対応した静電潜像を形成する。
次にこの静電潜像は、トナーと現像剤用磁性粒子を含む現像剤を収容した現像器4にて現像され、感光ドラム1上にトナー像を得る。このようにして感光ドラム1上に形成されたトナー像は、転写装置7によって記録媒体としての転写材上に静電転写される。その後、転写材は、静電分離されて定着器6へと搬送される。定着器6によりトナー像が転写材上に熱定着されて画像が出力される。
一方、トナー像転写後の感光ドラム1の表面は、クリーナー5によって転写残りトナー等の付着汚染物の除去、必要に応じて像露光の光メモリを除去する前露光ランプ8による露光を受けて繰り返し画像形成に使用される。
次に、各構成について詳述する。像担持体としての感光ドラム1は、負帯電のアモルファスシリコン系(以下a−Si系という)感光ドラムを用いた。本実施形態では、負帯電のa−Si系感光ドラムとして、φ80mmのAlからなる導電性支持体の表面に順次積層させたもので、正電荷阻止層、光導電層、負電荷阻止層、表面保護層から構成される感光ドラムを用いている。
本実施形態で用いた帯電手段である磁気ブラシ帯電装置3について、図3を例にして説明する。磁気ブラシ帯電装置3は、複数の帯電器を有している。帯電器は固定マグネット33と回転自在の非磁性の帯電スリーブ31、32(磁性粒子担持体)と帯電用磁性粒子35を備えている。帯電スリーブ31,32の内部には固定マグネット33があり、帯電スリーブ31、32上に、帯電用磁性粒子35が磁界によってブラシ状に形成されている。帯電用磁性粒子35は感光ドラムに接触するように設けられている。帯電用磁性粒子35は、磁性粒子規制手段としての規制ブレード34によって磁性粒子35のブラシ状先端を規制されている。帯電スリーブ31,32(帯電部材)の回転にともない帯電用磁性粒子35は搬送される。なお、感光ドラム1の移動方向最下流側に位置する帯電器を第二の帯電器42、それよりも上流側に位置するものを第一の帯電器41とする。ここで、帯電装置の最下流はレーザー露光装置2が露光する位置を基準として決定している。つまり、レーザー露光装置2のすぐ上流側に位置する帯電器を、最下流側の帯電器としている。本実施形態では、帯電スリーブ31を第一帯電スリーブ31、帯電スリーブ32を第二帯電スリーブ32としている。
上記帯電スリーブ31,32は感光ドラム1に対しカウンター方向に回転している。帯電スリーブ31,32に、それぞれ帯電電圧(帯電バイアス)を印加することにより、帯電スリーブ上の帯電用磁性粒子35から電荷が感光ドラム1上に与えられ、感光ドラム1は帯電電圧に対応した電位に近い値に帯電される。
本実施形態では、感光ドラム1の周速は300mm/secであり、帯電スリーブ31,32の周速は150mm/secである。感光ドラム1と帯電スリーブ31,32との相対速度は450mm/secとなる。
帯電用磁性粒子35は、同極同士が並ぶ、すなわち反発極付近で帯電スリーブ31,32から離れる。本実施形態では、帯電用磁性粒子35が二つの帯電スリーブ31,32の間を通らず、帯電スリーブ31,32の外周を連れ回るように(図3参照)帯電スリーブ31,32が対向する位置の磁極の配置を工夫してある。
本実施形態では、各帯電スリーブ31,32に内包されるマグネットにおいて、感光ドラム1に対向する磁束密度の大きさは、約900ガウスになるようにした。これによって、帯電用磁性粒子35がマグネットの拘束力から逃れて、感光ドラム1の表面に移動してしまう、所謂キャリア付着という現象が発生してしまうことがない。また、帯電用磁性粒子35の感光ドラム1に対する摺擦力が大きくなることによって、感光ドラム1の表面保護層を磨耗し過ぎてしまうことがない。キャリア付着と摩耗について考えると、磁束密度の範囲としては、500ガウス以上1300ガウス以下が好ましい。より好ましくは700ガウス以上1100ガウス以下が好ましい。
第一帯電スリーブ31の直径は24mm、第二帯電スリーブ32の直径は16mmのものを用い、帯電スリーブ31,32と感光ドラム1との間隙は約300μm、帯電スリーブ32と非磁性の規制ブレード34との間隙は約350μmとなるように設定した。帯電容器内には帯電用磁性粒子35を50g投入した。
帯電用磁性粒子35としては、平均粒径が10〜100μm、飽和磁化が20〜250emu/cm、抵抗が10〜1010Ω・cmのものが好ましい。帯電能を良くするには、できるだけ抵抗の低いものを用いる方が良いが、感光ドラム1にピンホールのような絶縁の欠陥が存在することを考慮すると10Ω・cm以上のものを用いることが好ましい。本実施形態では、フェライト表面を酸化、還元処理して抵抗調整を行い、更にカップリング処理を施し、平均粒径が35μm、飽和磁化が200emu/cm、抵抗が5×10Ω・cmのものを帯電用磁性粒子35として用いた。
本実施形態において用いた帯電用磁性粒子35の抵抗値は、底面積が228cmの金属セルに帯電用磁性粒子を2g入れた後、6.6kg/cmで荷重し、100Vの電圧を印加して測定したものである。
帯電時には、第一帯電スリーブ31には帯電バイアス装置36によって、直流電圧−600V、交流電圧(矩形波)300Vpp、周波数1kHzの帯電バイアスが印加される。第二帯電スリーブ32には帯電バイアス装置37によって、直流電圧を−600V、交流電圧(矩形波)300Vpp、周波数1kHzの帯電バイアスが印加される。
現像器4について説明する。マグネットローラを内包した現像スリーブ41上に、現像剤をコーティングし、現像器用電源(不図示)を用いて現像バイアスを印加することによって、感光ドラム1上にトナー像が現像される。現像スリーブ41は、感光ドラム1と同方向に回転し、その周速は約450mm/secである。現像剤としては、粒径が約7μmの負帯電性トナーと、約35μmの現像用磁性粒子が重量トナー濃度8%で混合された二成分現像剤である。トナー濃度は、光学式トナー濃度センサー(不図示)による検知情報に基づいて制御され、トナーホッパー(不図示)のトナーを現像器4内に適時補給して、トナー濃度を一定に調整する。
クリーナー5としては、厚さ2mmのウレタン製のクリーニングブレード51を用い、転写残トナーをクリーニングブレード51で感光ドラム1上から掻き落とすことによりクリーニングを行う。
前露光ランプ8には波長660nmのLEDを用い、約370Lux.sec.の光量で感光ドラム1表面を露光させる。
そして、本実施形態の特徴として、制御装置(CPU)39を用いて、画像形成と画像形成の間(転写材間)において、表面電位検出装置(表面電位検出手段に相当)38の出力が所定値になるように、第一帯電スリーブ31の帯電バイアスである直流電圧を制御している。これにより、感光ドラム1の表面電位の調整を行い安定した帯電電位をえることができる。特に、数V程度の微調整を効果的に行うことができる。また、連続画像形成時における電位変動に対してはより大きな効果を得ることができ、表面電位の大きな変動を引き起こすことなく表面電位の微調整を可能としている。
この特徴について以下に述べる。図4は、感光ドラム1の表面電位の変動を示す図である。図4で、○印は第二の帯電スリーブ32に印加される直流電圧(第二帯電直流電圧)を変化させずに第一帯電スリーブ31に印加される直流電圧(第一帯電直流電圧)の大き
さを変化させたとき(第一の制御モードに相当)の感光ドラム1の表面電位の変動(第一帯電バイアス調整)を示す。また、△印は第一帯電直流電圧を変化させずに、第二帯電直流電圧を変化させた時との感光ドラム1の表面電位の変動(図4中の第二帯電バイアス調整)を示す。
具体的な条件としては、第一帯電バイアス調整の場合は、第一の帯電スリーブ31に印加される直流電圧を可変とし、第二の帯電スリーブ32に印加される直流電圧は600Vで固定した。なお、第一、第二の帯電スリーブの双方ともピーク間電圧が300V周波数1kHzの交流電圧を重畳した。
次に第二帯電バイアス調整の場合は、第二の帯電スリーブ32に印加される直流電圧を可変とし、第一の帯電スリーブ31に印加される直流電圧は600Vで固定した。なお、第一、第二の帯電スリーブの双方ともピーク間電圧が300V周波数 1kHzの交流電圧を重畳した。
感光ドラム1の表面電位は、電位検出装置であるTrek社製表面電位計MODEL344を用いて測定した。
図4に示されるように、第一帯電直流電圧の変動幅に対し感光ドラム1の表面電位の変動幅が小さい。これに対し、第二帯電直流電圧の変動幅に対し感光ドラム1の表面電位の変動幅は大きくなっている。つまり、図4から、感光ドラム1の表面電位の第一帯電直流電圧依存性は、第二帯電直流電圧依存性に比べて小さいことが分かる。言い換えると、感光ドラム1の移動方向上流側の第一帯電スリーブ31の方が、最下流の第二帯電スリーブ32に比して、直流電圧の変動幅に対し感光ドラム1の表面電位の変動幅が小さくなる関係を有することになる。
図5(a)、図6(a)はそれぞれ、感光ドラム1の表面電位の第一帯電直流電圧依存性(図4中の第一帯電バイアス調整)と第二帯電直流電圧依存性(図4中の第二帯電バイアス調整)を別個に示したグラフである。図5(b)・図6(b)は、説明のために図5(a)・図6(a)の目盛り数字を排除し、Vt等の記号を付したものである。Vtは感光ドラム1の表面電位の目標値である。仮に表面電位がVt’とVt”の間で変動し、変動分をVtに補正しようとした場合を考える。
第二帯電直流電圧を変化させずに第一帯電直流電圧で制御する場合には、図5より、V1’とV1”の広い範囲で制御できる。そのために表面電位の微調整が容易となる。これに対し、図6に示されるように、第一帯電直流電圧を変化させずより第二帯電直流電圧で制御しようとすると、V2’とV2”の狭い範囲で制御しなければならない。そのために、表面電位の微調整は難しい。
これは、高圧電源のバイアスの設定値は数Vおきのテーブルを持っているためである。つまり、図5のような関係になる場合、帯電直流電圧の値を一つ上の値に上げたとしても、感光体の表面電位が大きくあがってしまうことがなく、帯電直流電圧に対して細かく表面電位の設定が可能になる。これに対し、図6のような関係になる場合、帯電直流電圧の値を一つ上の値に上げただけでも、感光体の表面電位が大きくあがってしまうことになる。そのため、感光体の表面電位が少し変化した場合の微調整が難しくなってしまう。
感光ドラム1の表面電位の第二帯電直流電圧依存性が大きい理由は、表面電位が略第二帯電直流電圧に大きく依存されるからである。それに対して、表面電位の第一帯電直流電圧依存性が小さい理由は、第一帯電によって帯電された感光ドラム1の表面電位が第二帯電で大幅に均されるからである。
本実施形態のように、第二帯電バイアスを一定のまま、第一帯電バイアスのみを制御することは、特に数V程度の微調整を行なう際の制御モードにおいて効果的である。また、連続画像形成時における電位変動に対してはより大きな効果が得られる。本実施形態では、表面電位の大きな変動による濃度変動を引き起こすことなく表面電位の微調整が可能となった。なお、感光ドラム1の表面電位を大きく変化させる粗調整モード(第二の制御モードに相当)の場合には、第二帯電直流電圧の制御を行っても良い。したがって本願発明は、感光ドラム1の表面電位を大きく変化させる粗調整モードと、感光ドラム1の表面電位を小さく変化する微調整モードの双方を有するような画像形成装置にも適用可能である。
上記の結果を踏まえて、制御装置(CPU)39を用いて、次に示す三通りの場合について実験を行なった。それは、転写材間における表面電位検出装置38の出力が一定(下記の実験では−450V)になるように第一帯電直流電圧を制御した場合と、第二帯電直流電圧を制御した場合と、電位を全く制御しなかった場合である。
それぞれ3000枚の画像出力を行い、1枚目のドラム電位と500、1000、1500、2000、2500、3000枚目のドラム電位の変動を調べた。ドラム電位は表面電位検出装置38が検出する電位である。
尚、本実施形態では、電源36と電源37は5Vの間隔で電圧を変更することができるテーブルを持っている。電位制御初期の設定において、帯電スリーブ31、帯電スリーブ32に−600Vの電圧を印加した際に、磁気ブラシ帯電装置通過後のドラム電位は−450Vであった。結果を以下に示す。第一の帯電スリーブ31の電圧を制御し、第二の帯電スリーブ32の電圧は制御していないものを第一帯電制御としている。また、第二の帯電スリーブ32の電圧を制御し、第一の帯電スリーブ31の電圧は制御していないものを第二帯電制御としている。電位制御を行なわなかったものを電位制御無しとしている。
Figure 0004861736

結果について簡単に説明する。電位制御を全く行わなかったときは、画像出力の進行と共にドラムの表面電位が低下してゆく。また、第二帯電制御を行ったときは、−450Vを中心に概ね安定しているが、電位は数Vの変動を伴っている。なお、1500枚までは第二帯電制御を行っていない。これは、第二帯電制により第二の帯電スリーブ32の電圧を変化させてしまうとドラム電位が大きく変化してしまい、−450Vの電位から大きく外れてしまうからである。それらに対して、第一帯電制御を行ったときは、ドラムの表面電位は略−450Vで一定を保つことが出来た。
以上説明したように複数の磁気ブラシ注入帯電器を備えた画像形成装置において、第一帯電スリーブ31に印加する帯電バイアスを制御することによって、感光ドラム1の表面電位の微調整が可能となる。これにより、出力画像の濃度や色味の安定性をより一層向上させることが可能となる。
特に、連続画像形成時に、熱の影響や、帯電用磁性粒子の状態、環境等の変化によって、感光ドラム1の表面電位が徐々に変動してしまうような場合には、本実施形態の制御方法は感光ドラム1の表面電位の安定化に対して非常に有効である。
(第2実施形態)
本実施形態では、画像形成装置の構成としては第1実施形態と同じであるが、第一帯電バイアスの制御を直流電圧ではなく交流波形(Duty比)を変化させることにより、感光ドラム1の表面電位の安定化を試みた。
図7〜図9にDuty比をそれぞれ50%(矩形波)、20%、80%と振ったときの帯電バイアス波形を示す。帯電用磁性粒子35の電気抵抗は印加電圧が高いほど低くなるので、感光ドラム1はDuty比50%の時には略−600Vに帯電されるが、Duty比20%では−600Vよりも高い電位に、Duty比80%では−600Vよりも低い電位に帯電される。
次に、第1実施形態と同様にして、制御装置(CPU)39を用いて、次に示す三通りの場合について実験を行なった。それは、転写材間における表面電位検出装置38の出力が一定(下記の実験では−450V)になるように第一帯電直流電圧を制御した場合と、第二帯電直流電圧を制御した場合と、電位を全く制御しなかった場合である。
それぞれ3000枚の画像出力を行い、1枚目のドラム電位と500、1000、1500、2000、2500、3000枚目のドラム電位の変動を調べた。評価検討を行ったところ、第一帯電制御を行うことによって、ドラムの表面電位を略一定に保つことが可能であることを確認出来た。
以上説明したように複数の磁気ブラシ注入帯電器を備えた画像形成装置において、第一帯電スリーブ31に印加する帯電バイアスを制御することによって、感光ドラム1の表面電位の微調整が可能となる。これにより、出力画像の濃度の安定性をより一層向上させることが可能となる。
特に、連続画像形成時に、熱の影響や、帯電用磁性粒子の状態、環境等の変化によって、感光ドラム1の表面電位が徐々に変動してしまうような場合には、本実施形態の制御方法は感光ドラム1の表面電位の安定化に対して非常に有効である。
また、本実施形態では、第一帯電バイアスの直流電圧と交流波形のDuty比を制御パラメータとしたが、制御パラメータとしてはそれらのみに制限されるものではない。本発明の効果を得るためには最下流のものよりも上流側の接触帯電手段において帯電電位をコントロール出来れば良く、例えば交流電圧の振幅等も第一帯電バイアスの制御パラメータとして有効である。
また、実施形態では2つの接触帯電手段を用いた場合について説明したが、これに限られず、3つ以上の接触帯電手段を用いた場合にも本発明を適用できる。この3つ以上の場合、帯電バイアスの制御が行われるのは像担持体移動方向最下流でない接触帯電手段であることになる。特に効果的なのは、最後から2番目の接触帯電手段の帯電バイアスを制御することである。
また、上記実施形態では、磁気ブラシ帯電器を用いて説明を行なったがこれに限られるものではない。帯電器としての弾性発泡ローラを用い、弾性発泡ローラに導電粒子を塗布して注入帯電を行なうような構成であっても本願発明を適用することができる。
第1実施形態に係る画像形成装置の要部模式図 第1実施形態に係る画像形成装置の模式図 第1実施形態に係る磁気ブラシ帯電器の模式図 第1実施形態でのドラム表面電位の測定結果1 第1実施形態でのドラム表面電位の測定結果2 第1実施形態でのドラム表面電位の測定結果3 第2実施形態でのDuty比(50%)の説明図 第2実施形態でのDuty比(20%)の説明図 第2実施形態でのDuty比(80%)の説明図
符号の説明
1 感光ドラム
2 レーザー露光装置
3 磁気ブラシ帯電器
4 現像器
5 クリーナー
6 定着器
7 転写装置
8 前露光ランプ
31 第一帯電スリーブ
32 第二帯電スリーブ
33 固定マグネット
34 規制ブレード
35 帯電用磁性粒子
36 電源
37 電源
38 表面電位検出装置

Claims (6)

  1. 像担持体と、
    バイアスが印加されて前記像担持体を注入帯電する複数の帯電器と、
    前記複数の帯電器より像担持体移動方向下流側に設けられ、前記複数の帯電器により帯電された前記像担持体に潜像形成をする潜像形成装置と、
    前記複数の帯電器通過後の像担持体の表面電位を検出する電位検出手段とを有する画像形成装置において、
    前記複数の帯電器は、第一の帯電器と、前記複数の帯電器の中で前記像担持体移動方向最下流に設けられた第二の帯電器とを備え、
    前記電位検出手段の検出結果に応じて前記帯電器による帯電後の前記像担持体の表面電位を調整する場合に、前記第二の帯電器に印加されるバイアスは変化させずに、前記第一の帯電器に印加されるバイアスを変化させる第一の制御モードと、
    前記電位検出手段の検出結果に応じて前記帯電器による帯電後の前記像担持体の表面電位を調整する場合に、前記第二の帯電器に印加されるバイアスを変化させる第二の制御モードとを有することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記第一の制御モードは、連続画像形成時における、画像形成と画像形成の間に行われることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記第一の制御モードでは、前記第一の帯電器に印加されるバイアスの直流電圧の値を変化させることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
  4. 前記第一の制御モードでは、前記第一の帯電器に印加されるバイアスの交流電圧のDuty比を変化させることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
  5. 前記第一及び第二の帯電器は、磁性粒子を磁性粒子担持体に磁気的に担持させ、前記磁性粒子を前記像担持体に接触させて、前記像担持体を帯電することを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の画像形成装置。
  6. 前記像担持体は、アモルファスシリコン系感光体であることを特徴とする請求項1乃至
    のいずれかに記載の画像形成装置。
JP2006094437A 2005-05-02 2006-03-30 画像形成装置 Expired - Fee Related JP4861736B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006094437A JP4861736B2 (ja) 2005-05-02 2006-03-30 画像形成装置
US11/409,084 US7457555B2 (en) 2005-05-02 2006-04-24 Injection charging device promoting uniform charging of an image bearing member
CN2006100774811A CN1858659B (zh) 2005-05-02 2006-05-08 成像设备

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005134014 2005-05-02
JP2005134014 2005-05-02
JP2006094437A JP4861736B2 (ja) 2005-05-02 2006-03-30 画像形成装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2006337984A JP2006337984A (ja) 2006-12-14
JP2006337984A5 JP2006337984A5 (ja) 2010-01-28
JP4861736B2 true JP4861736B2 (ja) 2012-01-25

Family

ID=37234551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006094437A Expired - Fee Related JP4861736B2 (ja) 2005-05-02 2006-03-30 画像形成装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7457555B2 (ja)
JP (1) JP4861736B2 (ja)
CN (1) CN1858659B (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4885007B2 (ja) * 2006-04-19 2012-02-29 株式会社リコー 画像形成装置
JP5517862B2 (ja) * 2009-10-05 2014-06-11 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP5780772B2 (ja) * 2011-02-03 2015-09-16 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP5724440B2 (ja) 2011-02-18 2015-05-27 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置
JP7427893B2 (ja) * 2019-09-18 2024-02-06 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 帯電装置及び画像形成装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07110616A (ja) * 1993-10-13 1995-04-25 Canon Inc 帯電装置
ES2172557T3 (es) * 1994-08-08 2002-10-01 Canon Kk Dispositivo y aparato de carga.
US5881343A (en) * 1996-07-09 1999-03-09 Minolta Co., Ltd. Charging method and charging device
JP2000258977A (ja) * 1999-03-10 2000-09-22 Canon Inc 帯電方法、帯電装置、及び画像形成装置
JP2001066854A (ja) * 1999-08-30 2001-03-16 Canon Inc 画像形成装置
JP2002091136A (ja) * 2000-09-18 2002-03-27 Ricoh Co Ltd 帯電装置及び画像形成装置
JP2004029361A (ja) * 2002-06-25 2004-01-29 Canon Inc 画像形成装置
US6909859B2 (en) * 2002-05-08 2005-06-21 Canon Kabushiki Kaisha Charging apparatus with plural charging means
JP3919615B2 (ja) * 2002-07-04 2007-05-30 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP2004054022A (ja) * 2002-07-22 2004-02-19 Canon Inc 帯電装置および画像形成装置
JP3890320B2 (ja) 2003-05-21 2007-03-07 キヤノン株式会社 帯電装置及び画像形成装置
US7130565B2 (en) 2003-06-03 2006-10-31 Canon Kabushiki Kaisha Charging apparatus and image forming apparatus
JP4366181B2 (ja) * 2003-12-04 2009-11-18 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP4310238B2 (ja) * 2004-06-03 2009-08-05 キヤノン株式会社 帯電装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006337984A (ja) 2006-12-14
US7457555B2 (en) 2008-11-25
US20060245774A1 (en) 2006-11-02
CN1858659A (zh) 2006-11-08
CN1858659B (zh) 2010-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4861736B2 (ja) 画像形成装置
US6144824A (en) Image forming method for preventing an uneven potential of an image bearing member having a charge injecting layer
JP5517862B2 (ja) 画像形成装置
JP2002091252A (ja) 画像形成装置及び画像形成方法
JP4886320B2 (ja) 画像形成装置
JP2004045570A (ja) 画像形成装置
JP2005165114A (ja) 画像形成装置
JP2006301495A (ja) 画像形成装置
JP4310238B2 (ja) 帯電装置
JP2010128457A (ja) 画像形成装置
JPH1048921A (ja) 帯電装置の制御方法、及び画像形成装置の制御方法
JP2004029361A (ja) 画像形成装置
JP2003156925A (ja) 摩擦帯電評価方法、及び電子写真方法
JP3535772B2 (ja) 画像形成装置
JP3605785B2 (ja) 画像形成装置
JPH02120763A (ja) 現像方法とそれを用いたカラー画像形成方法
JP4617003B2 (ja) 画像形成装置
JP2006163296A (ja) 画像形成装置
JP2008015148A (ja) 画像形成装置
JP2004077971A (ja) 画像形成装置
JP2006243080A (ja) 画像形成装置
JP2000293015A (ja) 画像形成装置
JP2001350323A (ja) 画像形成装置
JP2004252180A (ja) 画像形成装置
JP2005331822A (ja) 画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090330

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090528

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091208

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110614

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110811

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: 20111101

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111107

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141111

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees