JP2002072634A - Image forming apparatus - Google Patents

Image forming apparatus

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JP2002072634A
JP2002072634A JP2000261517A JP2000261517A JP2002072634A JP 2002072634 A JP2002072634 A JP 2002072634A JP 2000261517 A JP2000261517 A JP 2000261517A JP 2000261517 A JP2000261517 A JP 2000261517A JP 2002072634 A JP2002072634 A JP 2002072634A
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JP
Japan
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current
voltage
image forming
forming apparatus
repetitive waveform
Prior art date
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Application number
JP2000261517A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaru Shimura
大 紫村
Satoshi Saito
聖史 齋藤
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus with which the life of an image carrier is prolonged and defective electrification is prevented. SOLUTION: An AC voltage for electrifying the surface of the image carrier 1 is applied to an electrifying member 12 by using a high voltage power supply 18, and also, when the AC voltage is applied, the current flowing into the electrifying member 12 is detected by a current detecting means 64. Besides, a repeat waveform having the same frequency as that of the current detected by the current detecting means 64 or an integer multiple of the frequency is generated by a repeat waveform generating means 63, and also the difference between the current detected by the current detecting means 64 and the repeat waveform from the repeat waveform generating means 63 or the sum of them is calculated by a calculating means 65. Moreover, the calculation result by the calculating means 65 is compared with a reference value, and also the output of the high voltage power supply 18 is controlled by an output control means 66 in accordance with the comparison result and then the discharge current value between the image carrier 1 and the electrifying member 12 is kept constant.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に関
し、特に像担持体の表面を帯電させるため帯電部材へ印
加する電圧の制御に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to control of a voltage applied to a charging member for charging a surface of an image carrier.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子写真方式、或いは静電記録方
式を用いた複写機やプリンタなどの画像形成装置におい
ては、電子写真感光体・静電記録誘電体等の像担持体の
帯電処理手段としてコロナ帯電器が使用されてきたが、
近年は低オゾン・低電力等の利点を有することから、像
担持体の帯電処理手段として接触帯電装置、即ち被帯電
体である像担持体に電圧を印加した帯電部材を当接させ
て被帯電体の帯電を行う方式の装置が実用化されてきて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic system or an electrostatic recording system, a charging means for an image carrier such as an electrophotographic photosensitive member and an electrostatic recording dielectric is used. Corona chargers have been used as
In recent years, it has advantages such as low ozone and low electric power. Therefore, as a means for charging the image bearing member, a contact charging device, that is, a charging member in which a voltage is applied to the image bearing member to be charged is brought into contact with the charged member. 2. Description of the Related Art Apparatus of a system for charging a body has been put to practical use.

【0003】そして、このような接触帯電装置において
は、特に帯電部材として導電ローラ(以下、帯電ローラ
という)を用いたローラ帯電方式の装置が帯電の安定化
という点から好ましく用いられている。ここで、このロ
ーラ帯電方式の接触帯電装置では、帯電ローラを被帯電
体の加圧当接させ、これに電圧を印加することによって
被帯電体を帯電処理するようにしている。
[0003] In such a contact charging device, a roller charging type device using a conductive roller (hereinafter, referred to as a charging roller) as a charging member is preferably used from the viewpoint of stabilizing charging. Here, in this roller charging type contact charging device, the charging roller is brought into pressure contact with the member to be charged, and a voltage is applied thereto to charge the member to be charged.

【0004】図13は、このようなローラ帯電方式の接
触帯電装置の概略を示す図であり、11は被帯電体とし
ての像担持体である、例えば回転ドラム型の電子写真感
光体(以下、感光体ドラムという)であり、この感光体
ドラム11は矢印に示すように時計方向に回転駆動され
るようになっている。また12は帯電部材としての帯電
ローラであり、この帯電ローラ12は感光体ドラム11
の表面に所定の押圧力をもって圧接すると共に、感光体
ドラム11の回転に従動して回転するようになってい
る。
FIG. 13 is a diagram schematically showing such a roller charging type contact charging device. Reference numeral 11 denotes an image bearing member as a member to be charged, for example, a rotating drum type electrophotographic photosensitive member (hereinafter, referred to as a photosensitive member). The photosensitive drum 11 is driven to rotate clockwise as indicated by an arrow. Reference numeral 12 denotes a charging roller as a charging member.
Is pressed against the surface of the photosensitive drum with a predetermined pressing force, and is rotated following the rotation of the photosensitive drum 11.

【0005】また、18は帯電ローラ12に対して電圧
を印加するための電圧印加電源であり、この電圧印加電
源18によって帯電ローラ12に所定の電圧を印加する
ことにより、感光体ドラム11が所定の表面電位に帯電
される。なお、感光体ドラム11の周囲には帯電ローラ
12の他に、不図示の所要の作像プロセス機器が配置さ
れており、これにより画像形成機構が構成されている。
Reference numeral 18 denotes a voltage application power supply for applying a voltage to the charging roller 12. The voltage application power supply 18 applies a predetermined voltage to the charging roller 12 so that the photosensitive drum 11 Surface potential. In addition to the charging roller 12, necessary image forming process devices (not shown) are arranged around the photosensitive drum 11, thereby constituting an image forming mechanism.

【0006】ところで、このような構成の接触帯電装置
において、接触帯電は帯電ローラ12から感光体ドラム
11への放電によって行われるものであり、ある閾値電
圧以上の電圧を帯電ローラ12に印加することによって
感光体ドラム11の帯電が開始される。
In the contact charging device having such a structure, contact charging is performed by discharging from the charging roller 12 to the photosensitive drum 11, and a voltage higher than a certain threshold voltage is applied to the charging roller 12. As a result, charging of the photosensitive drum 11 is started.

【0007】例えば、厚さ25μmのOPC感光層を有
する感光体ドラム(被帯電体)11に対して帯電ローラ
12を加圧当接させて帯電処理を行う場合には、帯電ロ
ーラ12に対して電圧印加電源18から約600V程度
の電圧を印加すれば感光体ドラム11の表面電位が上昇
し始め、それ以降は印加電圧に対して傾きが一定の一次
線形に感光体表面電位が増加する。
For example, when a charging process is performed by pressing the charging roller 12 against a photosensitive drum (charged member) 11 having an OPC photosensitive layer having a thickness of 25 μm, the charging roller 12 When a voltage of about 600 V is applied from the voltage applying power supply 18, the surface potential of the photoconductor drum 11 starts to increase, and thereafter, the surface potential of the photoconductor drum increases linearly with a constant gradient with respect to the applied voltage.

【0008】なお、以後、この閾値電圧、即ち帯電ロー
ラ(帯電部材)にDC電圧(直流電圧)を印加して感光
体ドラム(被帯電体)11の帯電が開始するときの帯電
ローラ11に対する印加電圧値を感光体ドラム(被帯電
体)11の帯電(放電)開始電圧値Vthと定義する。
Thereafter, this threshold voltage, that is, the DC voltage (DC voltage) is applied to the charging roller (charging member), and the threshold voltage is applied to the charging roller 11 when the charging of the photosensitive drum (charging member) 11 is started. The voltage value is defined as a charging (discharging) start voltage value Vth of the photosensitive drum (charged body) 11.

【0009】ところで、接触帯電方式には、帯電部材に
DC電圧のみを印加して被帯電体を帯電させる「DC帯
電方式」と、AC電圧成分とDC電圧成分を有する電圧
(振動電圧:時間と共に電圧値が周期的に変化する電
圧)を印加して被帯電体を帯電させる「AC帯電方式」
がある。
The contact charging method includes a “DC charging method” in which only a DC voltage is applied to a charging member to charge a member to be charged, and a voltage having an AC voltage component and a DC voltage component (oscillation voltage: along with time). "AC charging method" in which a charged object is charged by applying a voltage whose voltage value changes periodically)
There is.

【0010】ここで、DC帯電方式は、被帯電体を所望
の表面電位VDに帯電するため、その表面電圧VDと被
帯電体の上記帯電開始電圧値Vthを加算したVD+V
thのDC電圧を帯電部材に印加するようにしている
が、この帯電方式では帯電の均一性が不十分であること
や、表面電位VD以上に過帯電された電位に関しては電
位の収束性がないことから、被帯電体としての感光体ド
ラムの前露光を行う必要がある。
Here, in the DC charging method, in order to charge the member to be charged to a desired surface potential VD, the surface voltage VD and the charging start voltage value Vth of the member to be charged are added to VD + V.
The DC voltage of th is applied to the charging member. However, this charging method has insufficient charging uniformity and has no potential convergence with respect to a potential overcharged above the surface potential VD. Therefore, it is necessary to perform the pre-exposure of the photosensitive drum as the member to be charged.

【0011】一方、AC帯電方式は、例えば特開昭63
−149669号公報等で開示されるように被帯電体
の、所望の表面電位VDに相当するオフセットDC電圧
に2×Vth以上のピーク間電圧VppをもつAC電圧
を重畳した振動電圧を帯電部材に印加して被帯電体の帯
電を行うようにしている。
On the other hand, the AC charging system is disclosed in
As disclosed in JP-A-149669 or the like, an oscillating voltage in which an AC voltage having a peak-to-peak voltage Vpp of 2 × Vth or more is superimposed on an offset DC voltage corresponding to a desired surface potential VD of a member to be charged is applied to a charging member. The applied member is charged by applying the voltage.

【0012】ここで、この方式のものは、AC電圧成分
による電位のならし効果を目的としたものであり、この
ように構成することにより図14に示すように被帯電体
としての感光体ドラム表面電位は、帯電部材と感光体ド
ラムの離間に従ってピーク電圧の中間に収束するように
なっており、帯電均一性に優れている。
Here, this type is intended for the effect of leveling the potential by the AC voltage component, and by having such a configuration, as shown in FIG. 14, a photosensitive drum as a member to be charged is used. The surface potential converges to the middle of the peak voltage according to the separation between the charging member and the photosensitive drum, and is excellent in charging uniformity.

【0013】さらに、画像形成装置において、帯電装置
は静電潜像を形成するために像担持体を一定電位に帯電
し、画像形成後は像担持体上の電位履歴を消去するため
に像担持体の均一除電を行うようにしているが、AC帯
電方式では、像担持体の帯電時には所望の像担持体暗部
電位に相当するDC電圧を、また除電時には0Vをオフ
セット電圧とすることで、像担持体表面電位をVDまた
は0Vに均一に収束させることができるため、DC帯電
方式や、コロナ帯電器など他の帯電装置に比べて有利で
ある。
Further, in the image forming apparatus, the charging device charges the image carrier to a constant potential in order to form an electrostatic latent image, and after the image has been formed, erases the potential history on the image carrier. In the AC charging method, the DC voltage corresponding to a desired dark portion potential of the image carrier is used as the offset voltage when the image carrier is charged, and 0 V is used as the offset voltage when the image carrier is removed. Since the carrier surface potential can be uniformly converged to VD or 0 V, it is advantageous as compared with other charging devices such as a DC charging system and a corona charger.

【0014】ところで、帯電ローラ12に印加される交
流電圧を制御する方法としては、定電圧制御、定電流制
御が一般的である。ここで、定電圧制御は、帯電ローラ
12に印加される交流電圧を一定値に保つもので、簡便
でありかつコストメリットがある反面、帯電ローラ12
のインピーダンスの環境変動により交流電流が変化し、
リーク、帯電不良などが発生してしまう場合がある。
As a method of controlling the AC voltage applied to the charging roller 12, a constant voltage control and a constant current control are generally used. Here, the constant voltage control is to keep the AC voltage applied to the charging roller 12 at a constant value, which is simple and has a cost merit.
AC current changes due to environmental fluctuation of impedance of
Leakage, poor charging, etc. may occur.

【0015】一方、定電流制御は、帯電ローラ12に印
加される交流電流値を一定値に保つものであり、このよ
うに交流電流値を一定値に保つよう制御することにより
帯電ローラ12のインピーダンスの環境変動を自動的に
補正することができる。なお定電流制御方法としては、
一般的に交流電流のピーク値、平均値、実効値などを一
定値にする制御方法がある。
On the other hand, in the constant current control, the AC current value applied to the charging roller 12 is maintained at a constant value. By controlling the AC current value at a constant value in this manner, the impedance of the charging roller 12 is controlled. Environmental fluctuations can be automatically corrected. In addition, as a constant current control method,
Generally, there is a control method for setting a peak value, an average value, an effective value, and the like of an alternating current to a constant value.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなAC帯電方式の帯電制御を行う従来の画像形成装置
において、この帯電制御は印加電圧として正負の電圧を
交互にし、放電・逆放電を繰り返すため、このような放
電により被帯電体である感光体ドラム表面の劣化が大き
くなり、これに伴い劣化した感光体ドラム表面部分がク
リーニングブレードなどの当接部材との摩擦により削り
とられてしまう、感光体ドラム削れが発生する。
However, in a conventional image forming apparatus which performs such charging control of the AC charging system, the charging control alternates between positive and negative voltages as applied voltages and repeats discharge / reverse discharge. Due to such discharge, the surface of the photosensitive drum, which is a member to be charged, is greatly deteriorated, and the deteriorated surface of the photosensitive drum is scraped off by friction with a contact member such as a cleaning blade. Body drum scraping occurs.

【0017】そして、このような感光体ドラム削れが発
生すると、感光体ドラムの感光層が徐々に薄くなり、限
界膜厚に達した際には感光層としての機能が低下し、微
小な帯電ムラを生じたり、また表面の電荷保持能力が減
少し、これに伴って帯電不良が発生する。これにより、
画像形成装置及び感光体ドラムを備えたプロセスカート
リッジの寿命は感光体ドラムが限界膜厚に磨耗するまで
の使用印字枚数で規定されてしまう。
When such abrasion of the photosensitive drum occurs, the photosensitive layer of the photosensitive drum gradually becomes thinner. Or the charge retention ability of the surface is reduced, which results in poor charging. This allows
The life of a process cartridge having an image forming apparatus and a photosensitive drum is defined by the number of prints used until the photosensitive drum wears to a limit film thickness.

【0018】一方、近年、環境問題やコンピュータのネ
ットワーク化によるプリンタの負担増大などもあり、プ
ロセスカートリッジの高耐久化の要求が高まりつつあ
り、これに伴い感光体ドラムの長寿命化が必要とされて
いる。ここで、感光体ドラムを長寿命化する方法として
は、感光体ドラムの初期膜厚を厚くする方法や、帯電ロ
ーラの放電量を少なくして感光体ドラムの劣化を低減す
る方法が考えられる。
On the other hand, in recent years, due to environmental problems and an increase in the burden on the printer due to networking of computers, the demand for high durability of the process cartridge is increasing, and accordingly, the life of the photosensitive drum is required to be prolonged. ing. Here, as a method of extending the life of the photosensitive drum, a method of increasing the initial film thickness of the photosensitive drum or a method of reducing the deterioration of the photosensitive drum by reducing the discharge amount of the charging roller can be considered.

【0019】しかし、感光体ドラムの膜厚を単純に厚く
すると、感光体ドラムの表面電荷の保持力が減少し、静
電画像がぼけてしまうことがある。また、放電量を過度
に少なくした場合には、放電としては不安定になりやす
く、帯電ムラが生じ、帯電不良などの画像不良ことが発
生することが分かっている。
However, when the thickness of the photosensitive drum is simply increased, the holding power of the surface charge of the photosensitive drum is reduced, and the electrostatic image may be blurred. Also, it has been found that when the amount of discharge is excessively reduced, the discharge tends to be unstable, causing uneven charging and image defects such as poor charging.

【0020】したがって、画像形成装置およびプロセス
カートリッジの高画質性と長寿命化を両立させるには、
感光層の膜厚が潜像の鮮鋭度を保持できる膜厚の感光体
ドラムを用いると共に、過少放電による帯電不良を防止
し、なおかつ、感光体ドラム劣化を低減させる適正な放
電量の帯電ローラ等の接触帯電部材を用いることが必要
となる。
Therefore, in order to achieve both high image quality and long life of the image forming apparatus and the process cartridge,
Use a photosensitive drum with a thickness of the photosensitive layer that can maintain the sharpness of the latent image, and a charging roller with an appropriate discharge amount that prevents charging failure due to insufficient discharge and reduces deterioration of the photosensitive drum. It is necessary to use the contact charging member.

【0021】ところで、帯電ローラ等の接触帯電部材に
対するAC電圧の制御方法に関しては、既述した定電流
制御が一般的であるが、この定電流制御は、帯電ローラ
等の接触帯電部材から感光体ドラムに流れる電流量を一
定に制御するものであり、感光体ドラムの寿命に影響す
る放電電流を直接制御するものではない。
As for the method of controlling the AC voltage for a contact charging member such as a charging roller, the above-described constant current control is generally used. It controls the amount of current flowing through the drum to be constant, and does not directly control the discharge current that affects the life of the photosensitive drum.

【0022】したがって、例えば初期状態で帯電不良を
発生させない程度の放電電流量にAC電流値を設定した
場合は、耐久を通じて初期の帯電状態を維持することは
できない。これは、帯電ローラのトナー汚れ、感光体ド
ラムの膜厚の減少により帯電特性が変化するためであ
る。このため、初期に帯電状態が適正になるように設定
した定電流制御では、放電電流量が初期と比べて増加
し、感光体ドラムの削れ量を耐久に応じて増加させ、感
光体ドラムの寿命を短くしてしまう。
Therefore, for example, when the AC current value is set to a discharge current amount that does not cause charging failure in the initial state, the initial charged state cannot be maintained throughout the durability. This is because charging characteristics change due to toner contamination of the charging roller and a decrease in the thickness of the photosensitive drum. For this reason, in the constant current control in which the charging state is initially set to be appropriate, the discharge current amount increases as compared with the initial state, and the amount of scraping of the photosensitive drum increases in accordance with the durability, and the life of the photosensitive drum increases. Is shortened.

【0023】そこで、本発明はこのような現状に鑑みて
なされたものであり、感光体ドラム(像担持体)の長寿
命化を可能とすると共に帯電不良を防止することのでき
る画像形成装置を提供することを目的とするものであ
る。
Accordingly, the present invention has been made in view of such circumstances, and an image forming apparatus capable of prolonging the life of a photosensitive drum (image carrier) and preventing defective charging is provided. It is intended to provide.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】本発明は、像担持体と、
前記像担持体に圧接して該像担持体の表面を帯電する帯
電部材とを備えた画像形成装置において、前記像担持体
の表面を帯電するための交流電圧を前記帯電部材に印加
する高圧電源と、前記高圧電源から交流電圧が印加され
る際、前記帯電部材に流れる電流を検出する電流検出手
段と、前記電流検出手段により検出される電流と同一周
波数もしくは整数倍の周波数の繰り返し波形を発生させ
る繰り返し波形生成手段と、前記電流検出手段により検
出される電流と前記繰り返し波形生成手段からの繰り返
し波形との差、或いは和を演算する演算手段と、前記演
算手段による演算結果と基準値とを比較すると共に、比
較結果に応じて前記高圧電源の出力を制御する出力制御
手段と、を備えたことを特徴とするものである。
According to the present invention, there is provided an image carrier,
A high-voltage power supply for applying, to the charging member, an AC voltage for charging the surface of the image carrier, the charging device being provided with a charging member for charging the surface of the image carrier by pressing against the image carrier. Current detecting means for detecting a current flowing through the charging member when an AC voltage is applied from the high-voltage power supply; and generating a repetitive waveform having the same frequency or an integral multiple of the current detected by the current detecting means. A repetitive waveform generating means, a calculating means for calculating a difference or a sum between a current detected by the current detecting means and the repetitive waveform from the repetitive waveform generating means, and a calculation result and a reference value by the calculating means. And an output control means for controlling the output of the high-voltage power supply in accordance with the comparison result.

【0025】また本発明は、前記演算手段は前記電流検
出手段により検出される電流と前記繰り返し波形の位相
差が0である場合には前記検出電流と繰り返し波形との
差を演算し、位相差が180°である場合には前記検出
電流と繰り返し波形との和を演算することを特徴とする
ものである。
Further, in the present invention, when the phase difference between the current detected by the current detecting means and the repetitive waveform is 0, the calculating means calculates the difference between the detected current and the repetitive waveform, Is 180 °, the sum of the detected current and the repetitive waveform is calculated.

【0026】また本発明は、前記繰り返し波形と前記検
出電流のピーク値が同一であることを特徴とするもので
ある。
Further, in the present invention, the repetitive waveform and the peak value of the detection current are the same.

【0027】また本発明は、前記帯電部材に印加される
交流電圧が正弦波であり、かつ前記繰り返し波形が正弦
波、もしくは正弦波の半波であることを特徴とするもの
である。
The present invention is also characterized in that the alternating voltage applied to the charging member is a sine wave, and the repetitive waveform is a sine wave or a half sine wave.

【0028】また本発明は、前記繰り返し波形はクロッ
クパルスより生成されることを特徴とするものである。
According to the present invention, the repetitive waveform is generated from a clock pulse.

【0029】また本発明は、前記繰り返し波形が前記帯
電部材に印加される交流電圧に基づいて生成されること
を特徴とするものである。
Further, the present invention is characterized in that the repetitive waveform is generated based on an AC voltage applied to the charging member.

【0030】また本発明は、前記出力制御手段は前記演
算手段の演算結果のピーク値に基づいて前記放電電流値
を一定に保持するよう前記高圧電源の出力を制御するこ
とを特徴とするものである。
Further, the present invention is characterized in that the output control means controls the output of the high voltage power supply so as to keep the discharge current value constant based on a peak value of a calculation result of the calculation means. is there.

【0031】また本発明は、前記出力制御手段は前記演
算手段の演算結果の積分値に基づいて前記放電電流値を
一定に保持するよう前記高圧電源の出力を制御すること
を特徴とするものである。
Further, the present invention is characterized in that the output control means controls an output of the high voltage power supply so as to keep the discharge current value constant based on an integrated value of a calculation result of the calculation means. is there.

【0032】また本発明は、前記出力制御手段は前記演
算手段の演算結果の平均値に基づいて前記放電電流値を
一定に保持するよう前記高圧電源の出力を制御すること
を特徴とするものである。
Further, the present invention is characterized in that the output control means controls the output of the high-voltage power supply so as to keep the discharge current value constant based on the average value of the calculation result of the calculation means. is there.

【0033】また本発明は、前記出力制御手段は前記演
算手段の演算結果の実効値に基づいて前記放電電流値を
一定に保持するよう前記高圧電源の出力を制御すること
を特徴とするものである。
Further, the present invention is characterized in that the output control means controls the output of the high voltage power supply so as to keep the discharge current value constant based on the effective value of the calculation result of the calculation means. is there.

【0034】また本発明のように、像担持体に圧接する
帯電部材に高圧電源により像担持体の表面を帯電するた
めの交流電圧を印加すると共に、交流電圧が印加される
際、電流検出手段により帯電部材に流れる電流を検出す
る。また、繰り返し波形生成手段により電流検出手段で
の検出電流と同一周波数もしくは整数倍の周波数の繰り
返し波形を発生させると共に、演算手段により電流検出
手段からの検出電流と繰り返し波形生成手段からの繰り
返し波形との差、或いは和を演算する。そして、出力制
御手段により、演算手段による演算結果と基準値とを比
較すると共に比較結果に応じて高圧電源の出力を制御す
ることにより、帯電ローラの汚れ、感光体ドラムの膜厚
変化に関わらず像担持体と帯電部材との間の放電電流値
をほぼ一定に保持するようにすることができ、感光体ド
ラムの削れ量を低減することが可能となる。
Further, as in the present invention, an AC voltage for charging the surface of the image carrier by a high voltage power supply is applied to a charging member which is in pressure contact with the image carrier, and when the AC voltage is applied, a current detecting means is provided. To detect the current flowing through the charging member. The repetitive waveform generating means generates a repetitive waveform having the same frequency as the current detected by the current detecting means or an integer multiple of the frequency, and the calculating means calculates the detected current from the current detecting means and the repetitive waveform from the repetitive waveform generating means. The difference or the sum is calculated. The output control means compares the calculation result of the calculation means with the reference value, and controls the output of the high-voltage power supply according to the comparison result, thereby irrespective of the contamination of the charging roller and the change in the thickness of the photosensitive drum. The discharge current value between the image carrier and the charging member can be kept substantially constant, and the amount of scraping of the photosensitive drum can be reduced.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0036】図1は本発明の第1の実施の形態に係る画
像形成装置の一例であるレーザープリンタの概略構成を
示す図であり、同図において、1は被帯電体たる像担持
体である感光体ドラムであり、この感光体ドラム1は導
電性支持体1a上に感光層1bが形成されたものであ
る。
FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of a laser printer which is an example of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an image carrier which is a member to be charged. The photosensitive drum 1 has a conductive layer 1b formed on a conductive support 1a.

【0037】さらに、この感光体ドラム1の回りには、
その回転方向(矢印A方向)に沿って、帯電部材である
帯電ローラ12、現像装置14、転写ローラ15、クリ
ーナ16等が配置されている。また、感光体ドラム1の
上方にはスキャナユニット13が配置されている。
Further, around the photosensitive drum 1,
A charging roller 12 as a charging member, a developing device 14, a transfer roller 15, a cleaner 16, and the like are arranged along the rotation direction (the direction of arrow A). A scanner unit 13 is arranged above the photosensitive drum 1.

【0038】なお、同図において、18は帯電ローラ1
2に直流電圧を重畳した交流電圧を印加する高圧電源で
ある帯電電源、19は現像装置14の現像ローラ14a
に現像バイアスを供給する現像電源、20は転写ローラ
15に転写バイアスを供給する転写電源である。また、
24は除電針、21、22は搬送ガイド、17は定着装
置である。
In the figure, reference numeral 18 denotes the charging roller 1
2, a charging power supply which is a high-voltage power supply for applying an AC voltage obtained by superimposing a DC voltage on a developing roller 14;
And a transfer power supply 20 for supplying a transfer bias to the transfer roller 15. Also,
Reference numeral 24 denotes a static elimination needle, reference numerals 21 and 22 denote transport guides, and reference numeral 17 denotes a fixing device.

【0039】次に、このように構成されたレーザープリ
ンタにおける画像形成動作について説明する。
Next, an image forming operation in the laser printer configured as described above will be described.

【0040】画像形成動作が開始されると、まず不図示
の駆動手段によって矢印A方向に回転駆動された感光体
ドラム1は、帯電ローラ12によって所定の極性、所定
の電位に一様に帯電される。そして、このように表面が
帯電された後の感光体ドラム1は、その表面がパーソナ
ルコンピュータ等の外部情報機器より送られた文字、図
形などの画像情報に応じてスキャナユニット13から照
射されるレーザーLにより露光され、この結果、露光部
分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。
When the image forming operation is started, first, the photosensitive drum 1 rotated and driven in the direction of arrow A by a driving unit (not shown) is uniformly charged to a predetermined polarity and a predetermined potential by the charging roller 12. You. The photosensitive drum 1 whose surface has been charged in this way is irradiated with a laser beam emitted from the scanner unit 13 in accordance with image information such as characters and figures sent from an external information device such as a personal computer. Exposure is performed by L, and as a result, the charge in the exposed portion is removed to form an electrostatic latent image.

【0041】次に、この静電潜像は、現像装置14によ
ってトナー現像され、感光体ドラム上にトナー像が形成
される。なお、現像装置14においては、現像電源19
から現像ローラ14aに供給されるACバイアスとDC
バイアスの重畳電圧により現像ローラ14aと感光体ド
ラム1上の静電潜像との間に電位差を形成し、この電位
差によってトナーを静電潜像上に転移することにより、
感光体ドラム上にトナー像が形成されるようになってい
る。
Next, the electrostatic latent image is developed with toner by the developing device 14 to form a toner image on the photosensitive drum. In the developing device 14, the developing power supply 19
Bias and DC supplied to the developing roller 14a from the
A potential difference is formed between the developing roller 14a and the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 by the bias superimposed voltage, and the toner is transferred onto the electrostatic latent image by the potential difference.
A toner image is formed on the photosensitive drum.

【0042】一方、このようなトナー像形成動作に並行
して不図示の給紙カセットに収納されていた記録紙S
は、感光体ドラム1と転写ローラ15との間のニップに
所定のタイミングで搬送され、転写ローラ15に印加さ
れる転写バイアスにより感光体ドラム上のトナー像が記
録紙上の所定の位置に転写される。
On the other hand, in parallel with the toner image forming operation, the recording paper S stored in a paper cassette (not shown)
Is transferred to the nip between the photosensitive drum 1 and the transfer roller 15 at a predetermined timing, and the toner image on the photosensitive drum is transferred to a predetermined position on the recording paper by the transfer bias applied to the transfer roller 15. You.

【0043】次に、このように転写によって表面に未定
着トナー像を担持した記録紙Sは、接地された除電針2
4により感光体ドラム1より分離され、搬送ガイド22
上を移動し、定着装置17に導入される。そして、転写
材Sは、この定着装置17で加圧加熱され、これにより
未定着トナー像は永久画像となり、この後、トナー画像
が永久定着された記録紙Sは、機外に排出される。
Next, the recording paper S carrying the unfixed toner image on the surface by the transfer is transferred to the grounding needle 2 which is grounded.
4 and separated from the photosensitive drum 1 by the transport guide 22.
It moves up and is introduced into the fixing device 17. Then, the transfer material S is pressurized and heated by the fixing device 17, whereby the unfixed toner image becomes a permanent image, and thereafter, the recording paper S on which the toner image is permanently fixed is discharged outside the apparatus.

【0044】なお、トナー像転写後の感光体ドラム1
は、記録紙Sに転写されずに表面に残ったトナーがクリ
ーナ16によって除去され、次の画像形成に備える。以
上の動作を繰り返すことで、次々と画像形成を行うこと
ができる。
The photosensitive drum 1 after the transfer of the toner image
The toner remaining on the surface without being transferred to the recording paper S is removed by the cleaner 16 to prepare for the next image formation. Image formation can be performed one after another by repeating the above operation.

【0045】ところで、図2は、帯電電源18により帯
電ローラ12に印加される交流バイアスの電圧と電流の
波形を示した図であり、同図の(a)に示す交流バイア
ス電圧(Vo)を帯電ローラ12に印加すると、帯電ロ
ーラ12と感光体ドラム1との間の抵抗性負荷には同図
の(b)に示すように交流バイアス電圧(Vo)と同位
相の抵抗負荷電流(Izr)が流れ、また帯電ローラ1
2と感光体ドラム1との間の容量性負荷には交流バイア
ス電圧(Vo)より90°位相が進んだ容量負荷電流
(Izc)が流れる。さらに、交流バイアス電圧(V
o)の電圧振幅ピーク時には帯電ローラ12と感光体ド
ラム1との間にパルス的な放電電流(Is)が流れる。
FIG. 2 is a diagram showing the waveforms of the AC bias voltage and current applied to the charging roller 12 by the charging power supply 18, and the AC bias voltage (Vo) shown in FIG. When the voltage is applied to the charging roller 12, a resistive load between the charging roller 12 and the photosensitive drum 1 is applied to a resistive load current (Izr) having the same phase as the AC bias voltage (Vo) as shown in FIG. Flows and charging roller 1
A capacitive load current (Izc) whose phase is advanced by 90 ° from the AC bias voltage (Vo) flows through the capacitive load between the photosensitive drum 1 and the photosensitive drum 1. Further, the AC bias voltage (V
At the peak of the voltage amplitude of o), a pulsed discharge current (Is) flows between the charging roller 12 and the photosensitive drum 1.

【0046】そして、これら抵抗負荷電流(Izr)、
容量負荷電流(Izc)及び放電電流(Is)をトータ
ルすると、同図の(c)に示すような波形の電流Ioが
流れる。なお、同図の(d)は、帯電ローラから高圧電源
に引き込まれる交流電流を検出した場合の検出電流波形
Imを示している。
Then, these resistance load currents (Izr),
When the capacitance load current (Izc) and the discharge current (Is) are totaled, a current Io having a waveform as shown in FIG. FIG. 3D shows a detected current waveform Im when an AC current drawn from the charging roller to the high-voltage power supply is detected.

【0047】また、図3は交流電圧振幅と出力電流量の
関係を示した図であり、同図から明らかなように、一定
電圧振幅以下では電圧振幅と出力電流はほぼ比例してい
る。これは抵抗負荷電流(Izr)と容量負荷電流(I
zc)は電圧振幅に比例し、かつ電圧振幅が小さいため
に放電現象が発生せず、放電電流(Is)が流れないた
めである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the AC voltage amplitude and the output current amount. As is apparent from FIG. 3, the voltage amplitude and the output current are almost proportional to each other when the voltage amplitude is equal to or less than the predetermined voltage amplitude. This is because the resistive load current (Izr) and the capacitive load current (I
zc) is proportional to the voltage amplitude, and since the voltage amplitude is small, the discharge phenomenon does not occur, and the discharge current (Is) does not flow.

【0048】一方、出力電圧振幅を大きくしてゆくと所
定の電圧振幅(Vs)で放電現象が始まり、これにより
トータル出力電流(Io)も比例関係から外れ、放電電
流(Is)分だけ多く流れるようになる。
On the other hand, when the output voltage amplitude is increased, a discharge phenomenon starts at a predetermined voltage amplitude (Vs), whereby the total output current (Io) also deviates from the proportional relation and flows more by the discharge current (Is). Become like

【0049】図4は、帯電ローラ12に印加されるトー
タル出力電流のピーク電流量(図2のIp)と放電電流
量の関係を示したものであり、同図に示すように帯電ロ
ーラ12の使用初期における特性と一定期間使用後の特
性とを比較すると、一定期間使用後の帯電ローラ12
は、トナーによる汚れや感光体ドラム1の膜厚変化等に
よるインピーダンス変化により、放電開始電流値が小さ
くなる。このため、既述したような定電流制御によりピ
ーク電流量(Ip)を一定に制御すると、図5に示すよ
うに放電電流量は、初期のIs0から積算出力印字枚数
が多くなるとIs1に増加してしまう。
FIG. 4 shows the relationship between the peak current amount (Ip in FIG. 2) of the total output current applied to the charging roller 12 and the discharge current amount. As shown in FIG. Comparing the characteristics at the beginning of use and the characteristics after use for a certain period, the charging roller 12 after the use for a certain period
In this case, the discharge start current value becomes small due to a change in impedance due to toner contamination, a change in the film thickness of the photosensitive drum 1, and the like. For this reason, when the peak current amount (Ip) is controlled to be constant by the constant current control as described above, the discharge current amount increases from the initial Is0 to Is1 as the integrated output print number increases, as shown in FIG. Would.

【0050】ここで、感光体ドラム1の劣化となる感光
体ドラム表面の削れ量は、この放電電流量に比例して多
くなるため、結果として従来のような定電流制御では積
算出力印字枚数が多くなるにしたがって感光体ドラム1
の削れてゆく速度が加速的に増えてゆき、感光体ドラム
1の寿命が短くなる。そこで、本実施の形態において
は、感光体ドラム1の削れを制御するため、放電電流成
分を直接制御するようにしている。
Here, the amount of abrasion on the surface of the photosensitive drum, which causes deterioration of the photosensitive drum 1, increases in proportion to the amount of discharge current. Photoconductor drum 1 as it increases
The speed at which the surface of the photosensitive drum 1 is scraped is accelerated and the life of the photosensitive drum 1 is shortened. Therefore, in the present embodiment, the discharge current component is directly controlled in order to control the scraping of the photosensitive drum 1.

【0051】図6は、このような放電電流成分を制御す
る制御回路を示す図であり、同図において、61はCP
U72により入力されたクロックパルスに基づいて正弦
波を作成する高圧トランスドライブ回路であり、この高
圧トランスドライブ回路61で作成された正弦波は、高
圧トランス60により昇圧されるようになっている。
FIG. 6 is a diagram showing a control circuit for controlling such a discharge current component. In FIG.
The high voltage transformer drive circuit generates a sine wave based on the clock pulse input by U72. The sine wave generated by the high voltage transformer drive circuit 61 is boosted by the high voltage transformer 60.

【0052】また、62は直流高圧発生回路であり、こ
の直流高圧発生回路42から発生される直流高圧と高圧
トランス40により昇圧された交流高圧とが帯電ローラ
12に印加されるようになっている。
Reference numeral 62 denotes a DC high-voltage generating circuit. The DC high voltage generated by the DC high-voltage generating circuit 42 and the AC high voltage boosted by the high-voltage transformer 40 are applied to the charging roller 12. .

【0053】一方、64は高圧トランスドライブ回路6
1及び直流高圧発生回路62を備えた帯電電源18から
印加される電圧により帯電ローラ12に流れる電流を検
知する電流検出手段である電流検出回路、63は繰り返
し波形を発生する繰り返し波形生成手段である繰り返し
波形発生回路、65は電流検出回路64により検出され
た図7の(a)に示す電流と、繰り返し波形発生回路6
3により生成された図7の(b)に示す繰り返し波形信
号を演算する演算手段である演算回路である。
On the other hand, 64 is a high-voltage transformer drive circuit 6
1 and a current detecting circuit which is a current detecting means for detecting a current flowing through the charging roller 12 by a voltage applied from the charging power supply 18 having the DC high voltage generating circuit 62, and 63 is a repetitive waveform generating means for generating a repetitive waveform. The repetitive waveform generating circuit 65 includes the current shown in FIG. 7A detected by the current detecting circuit 64 and the repetitive waveform generating circuit 6.
7 is an arithmetic circuit as arithmetic means for calculating the repetitive waveform signal shown in FIG.

【0054】なお、本実施の形態においては、演算回路
65としては差分回路を用いており、繰り返し波形発生
回路63は、電流検出回路64により検知された電流の
位相検出信号に同期し、かつピーク値が同一である繰り
返し波形を発生させるようになっている。
In the present embodiment, a difference circuit is used as the arithmetic circuit 65, and the repetitive waveform generation circuit 63 synchronizes with the phase detection signal of the current detected by the current detection circuit 64 and generates a peak. A repetitive waveform having the same value is generated.

【0055】また、66は図7の(c)に示す演算回路
65の演算結果と、基準値である設定電流回路67から
の所定の設定電流とを比較する比較回路であり、図7に
示すように電流検出回路64による検出電流と繰り返し
波形の位相差が0の場合は、それらの差分である放電電
流量と、設定電流回路67からの所定の設定電流とを比
較して放電電流量が所定値、例えば初期の設定であるI
s0となるように制御信号を高圧トランスドライブ回路
61にフィードバックするようにしている。
A comparison circuit 66 compares the operation result of the operation circuit 65 shown in FIG. 7C with a predetermined set current from the set current circuit 67, which is a reference value. As described above, when the phase difference between the current detected by the current detection circuit 64 and the repetitive waveform is 0, the discharge current amount, which is the difference between the phase difference and the predetermined set current from the set current circuit 67, is compared. A predetermined value, for example, the initial setting I
The control signal is fed back to the high voltage transformer drive circuit 61 so as to be s0.

【0056】そして、このように出力制御手段である比
較回路66から制御信号を高圧トランスドライブ回路6
1にフィードバックすることにより、帯電ローラ12に
印加する交流高圧を制御することができ、これにより放
電電流量を一定に保つことができる。
The control signal from the comparison circuit 66 as the output control means is transmitted to the high-voltage transformer drive circuit 6.
By feeding back to 1, the AC high voltage applied to the charging roller 12 can be controlled, whereby the discharge current amount can be kept constant.

【0057】ここで、図8は、本実施の形態における積
算出力印字枚数と放電電流量の増減の関係及び感光体ド
ラム1の削れ量の関係を示した図であり、同図から明ら
かなように、既述した図5で示した交流電流のピーク電
流を一定値に制御する定電流制御の場合には放電電流量
が増加するのに対し、本実施の形態の構成では放電電流
を初期の設定であるIs0に保つことが出来る。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the cumulative number of output prints and the increase / decrease of the discharge current amount and the relationship between the amount of scraping of the photosensitive drum 1 in this embodiment. In contrast, in the case of the constant current control in which the peak current of the alternating current shown in FIG. 5 is controlled to a constant value as described above, the discharge current amount increases, whereas in the configuration of the present embodiment, the discharge current is reduced to the initial value. It can be kept at the setting Is0.

【0058】このように、出力電流と繰り返し波形の演
算結果として出力電流中の放電電流成分を切り出し、直
接制御することにより、放電電流量と比例関係にある感
光体ドラム1の削れ量を一定に保つことが可能となる。
また、帯電ローラ12の汚れ、感光体ドラム1の膜厚変
化等による放電電流量の増加を抑制することができる。
As described above, the discharge current component in the output current is cut out as the calculation result of the output current and the repetitive waveform, and is directly controlled, so that the shaving amount of the photosensitive drum 1 proportional to the discharge current amount is kept constant. It is possible to keep.
Further, it is possible to suppress an increase in the amount of discharge current due to contamination of the charging roller 12, a change in the thickness of the photosensitive drum 1, and the like.

【0059】この結果、積算出力印字枚数が多くなって
も感光体ドラム1の削れてゆくスピードを抑えることが
できるようになるだけでなく、環境等に応じて感光体ド
ラム1、帯電ローラ12のインピーダンスが変化し、抵
抗負荷電流、容量負荷電流と放電電流の比率が変化した
場合でも、帯電に寄与する放電電流のみを一定に制御す
ることが可能となるため、環境、耐久による帯電不良を
防ぐことができ、帯電の安定性を得ることができる。
As a result, not only can the speed at which the photosensitive drum 1 is abraded be reduced even if the total number of output prints increases, but also the photosensitive drum 1 and the charging roller 12 can be charged according to the environment and the like. Even if the impedance changes and the ratio of the resistance load current, the capacitance load current and the discharge current changes, only the discharge current contributing to charging can be controlled to be constant, thereby preventing charging failure due to environment and durability. And stability of charging can be obtained.

【0060】また、放電電流を一定に保つことが出来る
ため、感光体ドラム1の削れ量を正確に予測し、より精
度の高い感光体ドラム1の寿命検知が可能となる。な
お、本実施の形態では、切り出した放電電流量を一定値
に制御しているが、設定電流値を可変にすれば放電電流
量も制御できることはいうまでもない。
Further, since the discharge current can be kept constant, the amount of scraping of the photosensitive drum 1 can be accurately predicted, and the life of the photosensitive drum 1 can be detected with higher accuracy. In the present embodiment, the cut-out discharge current amount is controlled to a constant value, but it goes without saying that the discharge current amount can be controlled by changing the set current value.

【0061】次に、本発明の第2の実施の形態に係る画
像形成装置について説明する。
Next, an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described.

【0062】図9は、本実施の形態に係る画像形成装置
に設けられた放電電流成分を制御する制御回路を示す図
である。なお、同図において、図6と同一符号は、同一
又は相当部分を示している。また、本実施の形態に係る
画像形成装置においては、帯電ローラ12には1000
Hzの正弦波交流電圧と、−650Vとの直流電圧が重
畳されている。
FIG. 9 is a diagram showing a control circuit for controlling a discharge current component provided in the image forming apparatus according to the present embodiment. 6, the same reference numerals as those in FIG. 6 indicate the same or corresponding parts. Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, 1000
A sine wave AC voltage of Hz and a DC voltage of -650 V are superimposed.

【0063】同図において、63Aは繰り返し波形発生
回路であり、この繰り返し波形発生回路63Aは、プリ
ンタ制御部70内のCPU72よりクロックパルスを受
け取ると共に、電流検出回路64からの検知電流信号に
基づいて帯電ローラ12に出力される出力電流の位相を
検出し、この位相検出信号とクロックパルスとにより繰
り返し波形を生成するようにしている。
In the figure, reference numeral 63A denotes a repetitive waveform generating circuit. The repetitive waveform generating circuit 63A receives a clock pulse from the CPU 72 in the printer control unit 70 and receives a detected current signal from the current detecting circuit 64. The phase of the output current output to the charging roller 12 is detected, and a repetitive waveform is generated by the phase detection signal and the clock pulse.

【0064】なお、電流検出回路64での検出電流は、
図10の(a)に示すように出力電流の半波であり、繰
り返し波形発生回路63Aでは同図に示すように検出電
流の立ち上がりに対応して(b)に示す位相検出信号が
生成され、更に(c)に示すように、この位相検出信号
と同期した繰り返し波形が生成される。そして、この繰
り返し波形が演算回路65へ入力されるようになってい
る。
The current detected by the current detection circuit 64 is
As shown in FIG. 10A, this is a half-wave of the output current, and the repetitive waveform generating circuit 63A generates a phase detection signal shown in FIG. Further, as shown in (c), a repetitive waveform synchronized with the phase detection signal is generated. Then, the repetitive waveform is input to the arithmetic circuit 65.

【0065】ここで、本実施の形態において、演算回路
65は電流検出回路64の検知電流と繰り返し波形発生
回路63Aからの繰り返し波形との差分を取るものであ
り、このように検出電流と繰り返し波形との差分を求め
ることにより、同図の(d)に示すように放電電流を求
めることができる。
Here, in the present embodiment, the arithmetic circuit 65 calculates the difference between the detection current of the current detection circuit 64 and the repetition waveform from the repetition waveform generation circuit 63A. The discharge current can be obtained as shown in (d) of FIG.

【0066】そして、このようにして求めた放電電流の
ピーク値をピーク検出回路92によって求め、この出力
を比較回路66で設定電流回路67からの設定電流値と
比較した後、放電電流量が所定値、例えば初期の設定で
あるIs0となるように制御信号を高圧トランスドライ
ブ回路61へフィードバックすることにより、放電電流
を一定値に保持することが可能となる。
Then, the peak value of the discharge current thus obtained is obtained by the peak detection circuit 92, and this output is compared with the set current value from the set current circuit 67 by the comparison circuit 66. By feeding back the control signal to the high-voltage transformer drive circuit 61 so that the value becomes, for example, Is0, which is the initial setting, the discharge current can be held at a constant value.

【0067】このように、放電電流を出力電流より切り
出し、かつその放電電流を一定値に保持することによ
り、耐久、環境変動による帯電ローラ12、感光体ドラ
ム1のインピーダンス変化に起因する放電電流の増加を
抑制し、カートリッジの使用状況にかかわらず、感光体
ドラム削れが進む速度を抑えることが可能となる。
As described above, by discharging the discharge current from the output current and maintaining the discharge current at a constant value, the endurance and the discharge current caused by the impedance change of the charging roller 12 and the photosensitive drum 1 due to environmental change are changed. It is possible to suppress the increase, and to suppress the speed at which the photosensitive drum abrasion proceeds regardless of the use condition of the cartridge.

【0068】なお、本実施の形態では、切り出した放電
電流量を一定値に制御しているが、設定電流値を可変に
すれば放電電流量も制御することができる。また、電流
検出回路64での検出電流は、出力電流の半波であるが
特に制限されるものではない。さらに、電流検出回路6
4での検出電流を、CPU72からのクロックパルスと
同期させ、繰り返し波形と演算させても同様の効果が得
られるのは言うまでもない。
In the present embodiment, the cut-out discharge current amount is controlled to a constant value. However, the discharge current amount can be controlled by changing the set current value. The current detected by the current detection circuit 64 is a half wave of the output current, but is not particularly limited. Further, the current detection circuit 6
It is needless to say that the same effect can be obtained by synchronizing the detection current at 4 with the clock pulse from the CPU 72 and calculating the waveform repeatedly.

【0069】次に、本発明の第3の実施の形態に係る画
像形成装置について説明する。
Next, an image forming apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described.

【0070】図11は、本実施の形態に係る画像形成装
置に設けられた放電電流成分を制御する制御回路を示す
図である。なお、同図において、図6と同一符号は、同
一又は相当部分を示している。また、本実施の形態に係
る画像形成装置は、帯電ローラ12には1000Hzの
正弦波交流電圧と、−650Vとの直流電圧が重畳され
ている。
FIG. 11 is a diagram showing a control circuit for controlling a discharge current component provided in the image forming apparatus according to the present embodiment. 6, the same reference numerals as those in FIG. 6 indicate the same or corresponding parts. In the image forming apparatus according to the present embodiment, a sine wave AC voltage of 1000 Hz and a DC voltage of −650 V are superimposed on charging roller 12.

【0071】同図において、63Bは繰り返し波形発生
回路であり、この繰り返し波形発生63Bは、高圧トラ
ンス40により昇圧された後、帯電ローラ12に印加さ
れる交流高圧に基づき、電流検出回路64での検出電流
とピーク値及び位相が等しい繰り返し波形を形成するよ
うにしている。
In the figure, reference numeral 63B denotes a repetitive waveform generating circuit. The repetitive waveform generating 63B is boosted by the high-voltage transformer 40, and is supplied to the current detecting circuit 64 based on the high AC voltage applied to the charging roller 12. A repetitive waveform having the same peak value and phase as the detected current is formed.

【0072】なお、電流検出回路64での検出電流は、
図12の(a)に示すように出力電流の半波であり、ま
た位相検出信号は帯電ローラ12に印加される交流高圧
に基づいているので繰り返し波形発生63Bでは、
(b)に示すように検出電流の立ち上がりに対応して生
成されるようになり、これにより(c)に示すように位
相検出信号と同期した繰り返し波形が生成されて演算回
路65へ入力されるようになっている。
The current detected by the current detection circuit 64 is
As shown in FIG. 12A, the output current is a half-wave of the output current, and the phase detection signal is based on the AC high voltage applied to the charging roller 12. Therefore, in the repetitive waveform generation 63B,
As shown in (b), the waveform is generated in response to the rise of the detection current, whereby a repetitive waveform synchronized with the phase detection signal is generated as shown in (c) and input to the arithmetic circuit 65. It has become.

【0073】ここで、本実施の形態において、演算回路
65の出力値は、電流検出回路64の検知電流と繰り返
し波形の差分であり、この演算回路65からの出力値は
積分回路100で積分された後、比較回路66において
設定電流回路67からの設定電流値と比較した後、放電
電流量が所定値、例えば初期の設定であるIs0となる
ように制御信号を高圧トランスドライブ回路61へフィ
ードバックするようにしている。そして、このように制
御信号を高圧トランスドライブ回路61へフィードバッ
クすることにより、放電電流を一定値に保持することが
可能となる。
Here, in this embodiment, the output value of the arithmetic circuit 65 is the difference between the detection current of the current detection circuit 64 and the repetitive waveform, and the output value from the arithmetic circuit 65 is integrated by the integration circuit 100. After that, the comparison signal is compared with the set current value from the set current circuit 67 in the comparison circuit 66, and then the control signal is fed back to the high voltage transformer drive circuit 61 so that the discharge current amount becomes a predetermined value, for example, Is0 which is the initial setting. Like that. By feeding back the control signal to the high-voltage transformer drive circuit 61, the discharge current can be kept at a constant value.

【0074】このように、放電電流を出力電流より切り
出し、かつその放電電流を一定値に保持することによ
り、耐久、環境変動による帯電ローラ12のインピーダ
ンス変化に起因する放電電流の増加を抑制し、カートリ
ッジの使用状況にかかわらず、感光体ドラム1の削れ速
度を抑えることができる。
As described above, by cutting out the discharge current from the output current and maintaining the discharge current at a constant value, the increase in the discharge current due to the change in the impedance of the charging roller 12 due to the durability and environmental fluctuation is suppressed. Regardless of the use condition of the cartridge, the scraping speed of the photosensitive drum 1 can be suppressed.

【0075】なお、本実施の形態では、演算回路65の
出力値を積分した後、比較回路66において設定電流回
路67からの設定電流値と比較しているが、平均値、ピ
ーク値、実効値等に基づいて制御しても同様の効果を得
ることができることは言うまでもない。
In this embodiment, after the output value of the arithmetic circuit 65 is integrated, the output value is compared with the set current value from the set current circuit 67 in the comparison circuit 66. However, the average value, peak value, effective value Needless to say, the same effect can be obtained by controlling based on the above.

【0076】また、これまでの説明においては、電流検
出手段による検出電流と繰り返し波形の位相差が0の場
合は、それらの差分を取って帯電電源18を制御する場
合について述べてきたが、本発明はこれに限らず位相差
が180°の場合は、それらの和を取って帯電電源18
の出力を制御するようにしても同様の効果を得ることが
できる。
In the above description, when the phase difference between the current detected by the current detecting means and the repetitive waveform is 0, the case where the difference is taken to control the charging power supply 18 has been described. The present invention is not limited to this, and when the phase difference is 180 °, the sum of them is calculated and the charging power supply 18 is calculated.
The same effect can be obtained even if the output is controlled.

【0077】[0077]

【発明の効果】以上説明したように本発明のように、帯
電部材に交流電圧が印加される際、像担持体と帯電部材
との間の放電電流値を一定に保持するようにすることに
より、像担持体の削れ速度を抑えることができると共に
放電電流の過度の減少に起因する帯電不良を防止するこ
とができ、これにより像担持体の長寿命化が可能となる
と共に帯電不良を防止することができる。
As described above, according to the present invention, when an AC voltage is applied to the charging member, the discharge current value between the image carrier and the charging member is kept constant. In addition, it is possible to suppress the scraping speed of the image carrier and prevent charging failure due to an excessive decrease in the discharge current, thereby making it possible to extend the life of the image carrier and prevent charging failure. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置
の一例であるレーザープリンタの概略構成を示す図。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a laser printer as an example of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】上記レーザープリンタの帯電ローラに印加され
る交流バイアスの電圧と電流の波形を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing waveforms of an AC bias voltage and a current applied to a charging roller of the laser printer.

【図3】上記交流バイアスを印加したとき、帯電ローラ
に流れる出力電流量と交流バイアス振幅の関係を示す
図。
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between an output current amount flowing through a charging roller and an AC bias amplitude when the AC bias is applied.

【図4】上記交流バイアスを印加したときの放電電流量
とピーク電流の関係を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a discharge current amount and a peak current when the AC bias is applied.

【図5】従来のレーザープリンタにおける放電電流量、
積算画像形成枚数及び感光体ドラム単位枚数当りの削れ
量の関係を示す図。
FIG. 5 shows a discharge current amount in a conventional laser printer;
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between an integrated image formation number and a shaving amount per unit number of photosensitive drums.

【図6】上記レーザープリンタの放電電流成分を制御す
る制御回路のブロック図。
FIG. 6 is a block diagram of a control circuit for controlling a discharge current component of the laser printer.

【図7】上記制御回路における検出電流、繰り返し波形
及び演算回路出力を示した図。
FIG. 7 is a diagram showing a detection current, a repetitive waveform, and an output of an arithmetic circuit in the control circuit.

【図8】上記レーザープリンタにおける放電電流量、積
算画像形成枚数及び感光体ドラム単位枚数当りの削れ量
の関係を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a relationship among a discharge current amount, an integrated image forming number, and a shaving amount per unit number of photosensitive drums in the laser printer.

【図9】本発明の第2の実施の形態に係る画像形成装置
に設けられた放電電流成分を制御する制御回路のブロッ
ク図。
FIG. 9 is a block diagram of a control circuit for controlling a discharge current component provided in an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図10】上記制御回路における検出電流、位相検出信
号、繰り返し波形及び演算回路出力を示した図。
FIG. 10 is a diagram showing a detection current, a phase detection signal, a repetitive waveform, and an output of an arithmetic circuit in the control circuit.

【図11】本発明の第3の実施の形態に係る画像形成装
置に設けられた放電電流成分を制御する制御回路のブロ
ック図。
FIG. 11 is a block diagram of a control circuit for controlling a discharge current component provided in an image forming apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図12】上記制御回路における検出電流、位相検出信
号、繰り返し波形及び演算回路出力を示した図。
FIG. 12 is a diagram showing a detection current, a phase detection signal, a repetitive waveform, and an output of an arithmetic circuit in the control circuit.

【図13】従来の画像形成装置に用いられるローラ帯電
方式の接触帯電装置の概略を示す図。
FIG. 13 is a diagram schematically illustrating a roller charging type contact charging device used in a conventional image forming apparatus.

【図14】従来のローラ帯電方式の接触帯電装置の印加
電圧と感光体ドラム表面電位との関係を示す図。
FIG. 14 is a diagram showing a relationship between an applied voltage and a photosensitive drum surface potential of a conventional roller charging type contact charging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 感光体ドラム 12 帯電ローラ 21 高圧電源 61 高圧トランスドライブ回路 62 直流高圧発生回路 63 繰り返し波形発生回路 64 電流検出回路 65 演算回路 66 比較回路 67 設定電流回路 72 CPU Reference Signs List 1 photosensitive drum 12 charging roller 21 high voltage power supply 61 high voltage transformer drive circuit 62 DC high voltage generation circuit 63 repetitive waveform generation circuit 64 current detection circuit 65 arithmetic circuit 66 comparison circuit 67 setting current circuit 72 CPU

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 像担持体と、前記像担持体に圧接して該
像担持体の表面を帯電する帯電部材とを備えた画像形成
装置において、 前記像担持体の表面を帯電するための交流電圧を前記帯
電部材に印加する高圧電源と、 前記高圧電源から交流電圧が印加される際、前記帯電部
材に流れる電流を検出する電流検出手段と、 前記電流検出手段により検出される電流と同一周波数も
しくは整数倍の周波数の繰り返し波形を発生させる繰り
返し波形生成手段と、 前記電流検出手段により検出される電流と前記繰り返し
波形生成手段からの繰り返し波形との差、或いは和を演
算する演算手段と、 前記演算手段による演算結果と基準値とを比較すると共
に、比較結果に応じて前記高圧電源の出力を制御する出
力制御手段と、 を備えたことを特徴とする画像形成装置。
1. An image forming apparatus comprising: an image carrier; and a charging member that presses against the image carrier and charges the surface of the image carrier. A high-voltage power supply that applies a voltage to the charging member; a current detection unit that detects a current flowing through the charging member when an AC voltage is applied from the high-voltage power supply; and a same frequency as the current detected by the current detection unit. Or a repetitive waveform generating means for generating a repetitive waveform having an integral multiple of frequency; a calculating means for calculating a difference or a sum between a current detected by the current detecting means and a repetitive waveform from the repetitive waveform generating means; Output control means for comparing an operation result of the operation means with a reference value, and controlling an output of the high-voltage power supply in accordance with the comparison result. Equipment.
【請求項2】 前記演算手段は前記電流検出手段により
検出される電流と前記繰り返し波形の位相差が0である
場合には前記検出電流と繰り返し波形との差を演算し、
位相差が180°である場合には前記検出電流と繰り返
し波形との和を演算することを特徴とする請求項1記載
の画像形成装置。
2. The method according to claim 1, wherein the calculating unit calculates a difference between the detected current and the repetitive waveform when a phase difference between the current detected by the current detecting unit and the repetitive waveform is 0;
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the phase difference is 180 [deg.], A sum of the detected current and a repetitive waveform is calculated.
【請求項3】 前記繰り返し波形と前記検出電流のピー
ク値が同一であることを特徴とする請求項1又は2記載
の画像形成装置。
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the repetitive waveform has the same peak value as the detected current.
【請求項4】 前記帯電部材に印加される交流電圧が正
弦波であり、かつ前記繰り返し波形が正弦波、もしくは
正弦波の半波であることを特徴とする請求項1乃至3の
いずれかに記載の画像形成装置。
4. The method according to claim 1, wherein the alternating voltage applied to the charging member is a sine wave, and the repetitive waveform is a sine wave or a half wave of the sine wave. The image forming apparatus as described in the above.
【請求項5】 前記繰り返し波形はクロックパルスより
生成されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか
に記載の画像形成装置。
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the repetitive waveform is generated from a clock pulse.
【請求項6】 前記繰り返し波形が前記帯電部材に印加
される交流電圧に基づいて生成されることを特徴とする
請求項1乃至5のいずれかに記載の画像形成装置。
6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the repetitive waveform is generated based on an AC voltage applied to the charging member.
【請求項7】 前記出力制御手段は前記演算手段の演算
結果のピーク値に基づいて前記放電電流値を一定に保持
するよう前記高圧電源の出力を制御することを特徴とす
る請求項1乃至6のいずれかに記載の画像形成装置。
7. The output control means controls the output of the high voltage power supply so as to keep the discharge current value constant based on a peak value of a calculation result of the calculation means. The image forming apparatus according to any one of the above.
【請求項8】 前記出力制御手段は前記演算手段の演算
結果の積分値に基づいて前記放電電流値を一定に保持す
るよう前記高圧電源の出力を制御することを特徴とする
請求項1乃至6のいずれかに記載の画像形成装置。
8. The output control means controls the output of the high-voltage power supply so as to maintain the discharge current value constant based on an integrated value of a calculation result of the calculation means. The image forming apparatus according to any one of the above.
【請求項9】 前記出力制御手段は前記演算手段の演算
結果の平均値に基づいて前記放電電流値を一定に保持す
るよう前記高圧電源の出力を制御することを特徴とする
請求項1乃至6のいずれかに記載の画像形成装置。
9. The output control means controls the output of the high voltage power supply so as to keep the discharge current value constant based on an average value of the calculation results of the calculation means. The image forming apparatus according to any one of the above.
【請求項10】 前記出力制御手段は前記演算手段の演
算結果の実効値に基づいて前記放電電流値を一定に保持
するよう前記高圧電源の出力を制御することを特徴とす
る請求項1乃至6のいずれかに記載の画像形成装置。
10. The output control means controls an output of the high-voltage power supply based on an effective value of a calculation result of the calculation means so as to keep the discharge current value constant. The image forming apparatus according to any one of the above.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006276140A (en) * 2005-03-28 2006-10-12 Fuji Xerox Co Ltd Image forming apparatus
KR100844065B1 (en) 2006-01-18 2008-07-07 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤 Image formation apparatus
US9507286B2 (en) 2012-11-29 2016-11-29 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus having charging member for charging photosensitive member

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006276140A (en) * 2005-03-28 2006-10-12 Fuji Xerox Co Ltd Image forming apparatus
JP4595620B2 (en) * 2005-03-28 2010-12-08 富士ゼロックス株式会社 Image forming apparatus
KR100844065B1 (en) 2006-01-18 2008-07-07 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤 Image formation apparatus
US9507286B2 (en) 2012-11-29 2016-11-29 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus having charging member for charging photosensitive member

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