JP2003207998A - Image forming apparatus - Google Patents

Image forming apparatus

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JP2003207998A
JP2003207998A JP2002007298A JP2002007298A JP2003207998A JP 2003207998 A JP2003207998 A JP 2003207998A JP 2002007298 A JP2002007298 A JP 2002007298A JP 2002007298 A JP2002007298 A JP 2002007298A JP 2003207998 A JP2003207998 A JP 2003207998A
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Japan
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charging
image
potential
photoconductor
exposure
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JP2002007298A
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Japanese (ja)
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Hiroaki Miho
広晃 三保
Takeshi Tanaka
毅 田中
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Konica Minolta Inc
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Konica Minolta Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus for preventing nonuniformity in a charging pitch to reduce an electric discharge product and the amount of ozone generation, to obtain the image forming apparatus for normally developing an electrostatic latent image with a proper amount of toner in spite of the change of charging performance in a charging device and also to provide a tandem type image forming apparatus with which the life of a photosensitive drum is prolonged and the cartridge of the photosensitive drum is made usable for a long term. <P>SOLUTION: The image forming apparatus is provided with an image carrier body 2 for carrying the electrostatic latent image, a charging device 1 arranged so as to be brought into contact with the image carrier body, and a developing unit 3 for developing the electrostatic latent image with toner under application of DC voltage. Voltage obtained by superimposing an AC component on a DC component is applied to the charging device and the average charging potential Vhavg (V) of the image carrier body is adjusted to satisfy the range of (1). The frequency f (Hz) of the AC component is adjusted to be equal to or less than 2 kHz and also to satisfy (1) and (2). (1): (Vpc/f)×250+Vdc+50<Vhavg<(Vpc/f)×250+Vdc+200; (2): α<80×(Vpc/f)<SP>-1</SP>(wherein, Vpc is the linear velocity (mm/s) of the image carrier body, Vdc is the development DC voltage (V) of the charging device, and α is resolution (dpi)). <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、静電潜像形成前の
感光ドラム等を帯電するための帯電装置を備える画像形
成装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus provided with a charging device for charging a photosensitive drum or the like before electrostatic latent image formation.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子写真方式による画像形成装置
では、静電潜像を形成する前に感光ドラムを帯電するた
めに接触式ローラ帯電部材に交流成分と直流成分とから
なる帯電電圧を印加するが、このようにして帯電された
感光ドラムにドラム線速/周波数のピッチで帯電電位ピ
ッチむらが発生する問題があった。かかる問題を解消す
るために、周波数の範囲やドラム線速/周波数の範囲を
規定することが種々提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus, a charging voltage composed of an AC component and a DC component is applied to a contact type roller charging member in order to charge a photosensitive drum before forming an electrostatic latent image. However, there is a problem that unevenness in the charging potential occurs at the drum linear velocity / frequency pitch on the photosensitive drum thus charged. In order to solve such a problem, various proposals have been made to define a frequency range and a drum linear velocity / frequency range.

【0003】例えば、特開平3−100674号公報で
はAC電圧周波数f、ローラ速度Vpc、ローラ接触幅
L関係においてVp/L<f<n(限界周波数)を満足
すること、特開平3−100675号公報ではAC電圧
周波数fが1000Hz以下または2500Hz以上と
すること、特開平3−101764号公報ではf/Vp
c≧5を満足することを提案している。また、特開平8
−328360号公報では第一帯電器にAC電圧+DC
電圧を印加し、発生する帯電ピッチむらを第二帯電器に
DC電圧を印加することにより、目立ち難くすることを
提案している。
For example, in JP-A-3-100674, it is necessary to satisfy Vp / L <f <n (limit frequency) in relation to AC voltage frequency f, roller speed Vpc, and roller contact width L. JP-A-3-100675. In the publication, the AC voltage frequency f is set to 1000 Hz or lower or 2500 Hz or higher, and in Japanese Patent Laid-Open No. 3-101764, f / Vp.
It proposes to satisfy c ≧ 5. In addition, JP-A-8
In Japanese Patent Publication No.-328360, the AC voltage + DC is applied to the first charger.
It is proposed that a voltage is applied and the generated charging pitch unevenness is made inconspicuous by applying a DC voltage to the second charger.

【0004】帯電ピッチむらを目立たなくするためには
ドラム線速/周波数を小さくする必要があるが、線速が
速い場合は、単純に周波数を増加しなければならない
が、周波数の増加は放電生成物やオゾンの増加につなが
り、帯電ローラや感光ドラム等の汚染を引き起こし易
い。また、ランニング後にハーフトーン画像を出力する
と、必要トナー量が付着せず濃度低下が生じた。上記の
公報はかかる問題に対し対処していない。
In order to make the unevenness of the charging pitch inconspicuous, it is necessary to reduce the drum linear velocity / frequency. When the linear velocity is high, the frequency must be simply increased. This leads to an increase in substances and ozone and easily causes contamination of the charging roller, the photosensitive drum, and the like. Also, when a halftone image was output after running, the required toner amount did not adhere and the density decreased. The above publication does not address this problem.

【0005】また、使用や環境の変動により帯電ローラ
の帯電性能が低下する場合について図8により説明す
る。図8(a)のように帯電ローラが長期間の使用(プ
リント枚数の累積的増加)や環境の変動により感光ドラ
ムとの間の抵抗値が増大すると、帯電性能が低下し、感
光ドラムの帯電電位Vhが低下してしまう。一方、プリ
ント枚数の累積的増加により感光ドラムの表面の感光体
膜厚が減少し感光体容量が変化し、図8(b)のように
感光体ドラムの帯電電位が増加し、また、感光ドラムの
露光後電位Vlが増加してしまう。この結果、感光ドラ
ムへのトナー付着量が変化してしまう。
A case where the charging performance of the charging roller is deteriorated due to changes in use or environment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 8A, when the resistance value between the charging roller and the photosensitive drum increases due to long-term use (cumulative increase in the number of prints) and environmental changes, the charging performance deteriorates and the charging of the photosensitive drum is reduced. The potential Vh is reduced. On the other hand, due to the cumulative increase in the number of prints, the thickness of the photosensitive drum on the surface of the photosensitive drum is reduced, the photosensitive drum capacity is changed, and the charging potential of the photosensitive drum is increased as shown in FIG. After exposure, the potential Vl increases. As a result, the amount of toner attached to the photosensitive drum changes.

【0006】かかる問題に対し、特開平8−76561
号公報では帯電手段に印加する電圧を制御し、使用環境
変動に対する帯電電位Vhを安定にしているが、露光後
電位Vlが変化したときにコントラスト電位が変動し、
その結果、トナー付着量が変わってしまう。また、特開
平6−35302号公報では、感光体の容量変化による
帯電電位Vhの変動を直流電流検知により補正している
が、コントラスト電位が変動し、その結果トナー付着量
が変わってしまう。また、特開平4−181962号公
報では、直流バイアスに交流バイアスを重畳したバイア
ス電圧を帯電部材に印加した画像形成装置において、電
位検知手段の出力値に基づいて印加バイアスの交流成分
のみを制御しているが、帯電電位Vhを直接制御できる
のは直流バイアスであることから帯電電位Vhを補正し
安定にすることはできない。
To address this problem, Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-76561
In the publication, the voltage applied to the charging means is controlled to stabilize the charging potential Vh against changes in the operating environment. However, when the post-exposure potential Vl changes, the contrast potential changes,
As a result, the toner adhesion amount changes. Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 6-35302, the fluctuation of the charging potential Vh due to the capacitance change of the photoconductor is corrected by the direct current detection, but the contrast potential fluctuates, and as a result, the toner adhesion amount changes. Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 4-181962, in an image forming apparatus in which a bias voltage in which an AC bias is superimposed on a DC bias is applied to a charging member, only the AC component of the applied bias is controlled based on the output value of the potential detecting unit. However, since it is the DC bias that can directly control the charging potential Vh, the charging potential Vh cannot be corrected and stabilized.

【0007】また、帯電手段がコロナ電極方式の場合に
は帯電電位Vh及び露光後電位Vlを検出しコントラス
ト電位を合わせ込み、グリッド電圧Vgridにフィードバ
ックする方法が一般的であるが、コロナ電極ではオゾン
・放電生成物の発生量が帯電ローラに比べ多く、このと
き表面堆積物による電位への影響を小さくするためにク
リーニングによる研磨を強くせざるを得ず、上記の制御
をおこなっても感光ドラム等の感光体の寿命をのばすこ
とはできなかった。さらに、タンデム構成においては単
純計算でオゾン・放電生成物の発生量が4倍になるの
で、機器内部に滞留し、排出するのが困難であり、感光
体の寿命が短くなってしまう。
Further, when the charging means is of a corona electrode type, it is general to detect the charging potential Vh and the post-exposure potential Vl, adjust the contrast potential and feed it back to the grid voltage Vgrid. -The amount of discharge products generated is larger than that of the charging roller, and at this time, in order to reduce the influence of surface deposits on the potential, polishing by cleaning must be intensified, and even if the above control is performed, the photosensitive drum etc. It was not possible to extend the life of the photoconductor. Further, in the tandem configuration, the amount of ozone / discharge products generated is quadrupled by simple calculation, so that it is difficult to stay and discharge inside the equipment, and the life of the photoconductor is shortened.

【0008】また、従来、感光ドラムカートリッジの交
換は帯電ローラではなく感光ドラムの寿命により交換時
期が決定されており、コストパーフォーマンスの低い機
種では交換サイクルが短くても大きな問題はないが、高
い機種では感光ドラムの寿命を延ばし帯電ローラの寿命
に近づけることでカートリッジの交換サイクルを長くす
ることが望まれる。特に、コストパーフォーマンスを上
げるために考え出されたタンデム構成の画像形成装置で
は、コロナ電極では感光ドラムの寿命が短くなることが
わかっており、タンデム構成で帯電ローラを使用した場
合に、カートリッジの寿命を決定している感光ドラムの
寿命を長くし、カートリッジを長期に使用できることが
望まれている。
Further, in the past, when replacing the photosensitive drum cartridge, the replacement time is determined by the life of the photosensitive drum, not the charging roller. For models with low cost performance, a short replacement cycle does not cause a big problem, but it is high. In the model, it is desired to extend the life of the photosensitive drum and bring it closer to the life of the charging roller to prolong the cartridge replacement cycle. In particular, it has been found that the life of the photosensitive drum is shortened with the corona electrode in the image forming apparatus with the tandem structure, which was conceived to increase the cost performance, and when the charging roller is used with the tandem structure, the cartridge It is desired to extend the life of the photosensitive drum whose life is determined and to use the cartridge for a long time.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明の第1の目的
は、帯電ピッチむらの発生を防止し、放電生成物とオゾ
ンの発生量を減少することができる画像形成装置を提供
することである。
SUMMARY OF THE INVENTION A first object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of preventing the generation of uneven charging pitch and reducing the amounts of discharge products and ozone. .

【0010】また、本発明の第2の目的は、長時間の使
用や環境の変化により帯電装置の帯電性能が変化して
も、常に適正量のトナーで静電潜像を現像でき高品位な
画像を形成することができる画像形成装置を提供するこ
とである。
A second object of the present invention is to provide a high quality image because the electrostatic latent image can always be developed with an appropriate amount of toner even if the charging performance of the charging device changes due to long-term use or environmental changes. An object is to provide an image forming apparatus capable of forming an image.

【0011】また、本発明の第3の目的は、帯電装置に
帯電ローラを使用した場合に感光ドラムの寿命を長くし
感光ドラムのカートリッジを長期にわたり使用できるタ
ンデム構成の画像形成装置を提供することである。
A third object of the present invention is to provide an image forming apparatus having a tandem structure in which the life of the photosensitive drum is extended and the cartridge of the photosensitive drum can be used for a long time when a charging roller is used for the charging device. Is.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による第1の画像形成装置は、静電潜像を担
持する像担持体と、静電潜像の形成前に移動中の前記像
担持体を帯電するために前記像担持体に接触するように
配置される帯電装置と、直流電圧が印加されて前記像担
持体上の静電潜像をトナー現像するための現像器と、を
備え、交流成分を直流成分に重畳した電圧を前記帯電装
置に印加するようにした画像形成装置において、前記像
担持体の平均帯電電位Vhavg(V)が次式(1)の範囲を
満足するように調整されることを特徴とする。 (Vpc/f)×250+Vdc+50<Vhavg<(Vpc/f)×250+Vdc+200 (1) 但し、Vpc:前記像担持体の線速度(mm/s) f:前記交流成分の周波数(Hz)で2kHz以下 Vdc:前記現像器の現像直流電圧(V)
In order to achieve the above object, a first image forming apparatus according to the present invention includes an image carrier for carrying an electrostatic latent image and a moving body before the formation of the electrostatic latent image. A charging device arranged in contact with the image carrier to charge the image carrier, and a developing device for applying a DC voltage to the toner to develop the electrostatic latent image on the image carrier. And an average voltage Vhavg (V) of the image carrier is in the range of the following expression (1) in an image forming apparatus in which a voltage in which an AC component is superimposed on a DC component is applied to the charging device. It is characterized in that it is adjusted to be satisfactory. (Vpc / f) × 250 + Vdc + 50 <Vhavg <(Vpc / f) × 250 + Vdc + 200 (1) where Vpc: linear velocity (mm / s) of the image carrier f: of the AC component 2 kHz or less at frequency (Hz) Vdc: Development DC voltage (V) of the developing device

【0013】この画像形成装置によれば、帯電ピッチむ
らは帯電電位の高低差で発生し、その高低差は、2×
(Vpc/f)×250(V)であることから、かぶり
発生を考慮し平均帯電電位Vhavgを式(1)を満足する範
囲に設定することにより帯電ピッチむらを防止できる。
According to this image forming apparatus, unevenness in the charging pitch occurs due to the difference in height of the charging potential, and the difference in height is 2 ×.
Since (Vpc / f) × 250 (V), uneven charging pitch can be prevented by setting the average charging potential Vhavg in a range satisfying the expression (1) in consideration of occurrence of fogging.

【0014】また、本発明による第2の画像形成装置
は、静電潜像を担持する像担持体と、静電潜像の形成前
に移動中の前記像担持体を帯電するために前記像担持体
に接触するように配置される帯電装置と、直流電圧が印
加されて前記像担持体上の静電潜像をトナー現像するた
めの現像器とを備え、交流成分を直流成分に重畳した電
圧を前記帯電装置に印加するようにした画像形成装置に
おいて、前記交流成分の周波数f(Hz)が2kHz以
下であり次の式(1)及び(2)を満足するように調整される
ことを特徴とする。 (Vpc/f)×250+Vdc+50<Vhavg<(Vpc/f)×250+Vdc+200 (1) α<80×(Vpc/f)−1 (2 ) 但し、Vpc:前記像担持体の線速度(mm/s) Vhavg:前記像担持体の平均帯電電位(V) Vdc:前記現像器の現像直流電圧(V)α:解像度
(dpi)
In a second image forming apparatus according to the present invention, the image bearing member carrying an electrostatic latent image and the image bearing member for charging the moving image bearing member before the electrostatic latent image is formed are charged. The charging device is arranged so as to be in contact with the carrier, and the developing device for developing the toner of the electrostatic latent image on the image carrier by applying the DC voltage is provided, and the AC component is superimposed on the DC component. In an image forming apparatus in which a voltage is applied to the charging device, the frequency f (Hz) of the AC component is 2 kHz or less and is adjusted so as to satisfy the following formulas (1) and (2). Characterize. (Vpc / f) × 250 + Vdc + 50 <Vhavg <(Vpc / f) × 250 + Vdc + 200 (1) α <80 × (Vpc / f) −1 (2) where Vpc: the image carrier Linear velocity (mm / s) Vhavg: average charging potential (V) of the image carrier Vdc: development DC voltage (V) of the developing device α: resolution (dpi)

【0015】この画像形成装置によれば、帯電ピッチむ
らは帯電電位の高低差で発生し、その高低差は、2×
(Vpc/f)×250(V)であることから、かぶり
発生を考慮し平均帯電電位Vhavgを式(1)を満足する範
囲に設定し、式(2)の範囲を満足させることにより、解
像度をVpc/fとの関係において実害性のない範囲と
することができる。また、交流成分の周波数fを2kH
z以下にすることにより、放電生成物、オゾンの発生量
を減少でき、ランニング後に形成されるハーフトーン画
像の濃度低下を防止できる。
According to this image forming apparatus, unevenness in the charging pitch occurs due to the height difference of the charging potential, and the height difference is 2 ×.
Since (Vpc / f) × 250 (V), the average charging potential Vhavg is set in a range satisfying the expression (1) in consideration of occurrence of fogging, and the range is satisfied by the expression (2). Can be within a range that is not actually harmful in relation to Vpc / f. In addition, the frequency f of the AC component is 2 kHz.
By setting it to be equal to or less than z, it is possible to reduce the generation amount of discharge products and ozone, and to prevent the density reduction of the halftone image formed after running.

【0016】なお、第1及び第2の画像形成装置におけ
る像担持体の平均帯電電位Vhavgは、接触帯電手段に
て像担持体表面を帯電した後、未露光状態で表面電位計
により測定できる。この表面電位計での測定スポット径
は数mmと大きい。
The average charging potential Vhavg of the image carrier in the first and second image forming apparatuses can be measured by a surface potential meter in an unexposed state after the surface of the image carrier is charged by the contact charging means. The spot diameter measured by this surface electrometer is as large as several mm.

【0017】また、本発明による第3の画像形成装置
は、露光によりその表面に静電潜像が形成される感光体
と、前記感光体を静電潜像の形成前に帯電するために前
記感光体に接触するように配置される接触式帯電部材を
有する帯電装置と、画像形成のため静電潜像をトナー現
像する現像手段と、を備える画像形成装置において、前
記接触式帯電部材に直流バイアス電圧を印加する印加手
段と、前記接触式帯電部材により帯電した後の前記感光
体表面の帯電電位及び露光後の前記感光体表面の電位を
検知する帯電電位検知手段と、非画像形成時に前記印加
手段を制御して予め設定した印加条件で前記接触式帯電
部材に印加して前記感光体を帯電させ、そのときの前記
帯電電位検知手段の出力値及び露光後の前記帯電電位検
知手段の出力値に基づいて画像形成時に前記印加手段の
印加電圧を制御する制御手段と、を備えたことを特徴と
する。
Further, the third image forming apparatus according to the present invention comprises: a photosensitive member on which an electrostatic latent image is formed by exposure; and the photosensitive member for charging the electrostatic latent image before the electrostatic latent image is formed. In an image forming apparatus including a charging device having a contact type charging member arranged so as to be in contact with a photoconductor, and a developing means for developing an electrostatic latent image with a toner to form an image, a direct current is applied to the contact type charging member. Applying means for applying a bias voltage; charging potential detecting means for detecting the charging potential of the surface of the photoconductor after being charged by the contact type charging member and the potential of the surface of the photoconductor after exposure; The application unit is controlled to apply the contact type charging member under a preset application condition to charge the photoconductor, and the output value of the charging potential detection unit at that time and the output of the charging potential detection unit after exposure Based on value There characterized by comprising a control means for controlling a voltage applied to the applying means during image formation, the by.

【0018】この画像形成装置によれば、長時間の使用
や環境の変化により接触式帯電部材の帯電性能が変化し
ても、接触式帯電部材への印加電圧を制御することによ
り感光体の帯電性能を変動なく安定にすることができる
ので、常に適正量のトナーで静電潜像を現像でき高品位
な画像を形成することができる。
According to this image forming apparatus, even if the charging performance of the contact type charging member changes due to long-term use or changes in the environment, the charging of the photosensitive member is controlled by controlling the voltage applied to the contact type charging member. Since the performance can be stabilized without fluctuation, the electrostatic latent image can always be developed with a proper amount of toner, and a high-quality image can be formed.

【0019】また、本発明による第4の画像形成装置
は、露光によりその表面に静電潜像が形成される感光体
と、前記感光体を静電潜像の形成前に帯電するために前
記感光体に接触するように配置される接触式帯電部材を
有する帯電装置と、画像形成のため静電潜像をトナー現
像する現像手段と、を備える画像形成装置において、前
記接触式帯電部材に直流バイアスに交流バイアスを重畳
したバイアス電圧を印加する印加手段と、前記接触式帯
電部材により帯電した後の前記感光体表面の帯電電位と
露光後の前記感光体表面の電位を検知する帯電電位検知
手段と、非画像形成時に前記印加手段を制御して予め設
定した印加条件で前記接触式帯電部材に印加して感光体
を帯電させ、そのときの前記帯電電位検知手段の出力値
及び露光後の前記帯電電位検知手段の出力値に基づい
て、画像形成時に前記印加手段の直流印加電圧、また
は、直流印加電圧と交流印加電流を制御する制御手段
と、を備えたことを特徴とする。
Further, the fourth image forming apparatus according to the present invention comprises a photoconductor on which an electrostatic latent image is formed by exposure, and the above-mentioned photoconductor for charging the photoconductor before the formation of the electrostatic latent image. In an image forming apparatus including a charging device having a contact type charging member arranged so as to be in contact with a photoconductor, and a developing means for developing an electrostatic latent image with a toner to form an image, a direct current is applied to the contact type charging member. Applying means for applying a bias voltage in which an AC bias is superimposed on the bias, and charging potential detecting means for detecting the charging potential of the surface of the photoconductor after being charged by the contact type charging member and the potential of the surface of the photoconductor after exposure. And controlling the application means at the time of non-image formation to apply the charge to the contact type charging member under a preset application condition to charge the photoconductor, and the output value of the charging potential detection means at that time and the exposure value after exposure. band Based on the output value of the potential detection means, applied DC voltage of said applying means during image formation or, characterized in that it and a control means for controlling the AC applied current and applied DC voltage.

【0020】この画像形成装置によれば、長時間の使用
や環境の変化により接触式帯電部材の帯電性能が変化し
ても、接触式帯電部材への直流印加電圧、または、直流
印加電圧と交流印加電流を制御することにより感光体の
帯電性能を変動なく安定にすることができるので、常に
適正量のトナーで静電潜像を現像でき高品位な画像を形
成することができる。
According to this image forming apparatus, even if the charging performance of the contact type charging member changes due to long-term use or changes in the environment, the DC applied voltage to the contact type charging member, or the DC applied voltage and the AC By controlling the applied current, the charging performance of the photoconductor can be stabilized without fluctuation, so that the electrostatic latent image can always be developed with an appropriate amount of toner and a high-quality image can be formed.

【0021】上述の第3及び第4の画像形成装置におい
て、露光後の前記帯電電位検知手段の出力値から所定の
コントラスト電位にするための現像直流バイアス電圧を
設定し、所定のかぶり防止電位を加えた電位になるよう
に前記印加手段を制御することにより、例えば、帯電電
位Vh及び露光後電位Vlを非画像形成時に検知し、露
光後電位Vlから所定のコントラスト電位にするための
直流現像バイアス電圧を設定し、所定のかぶり防止電位
を加えた電位になるように制御手段で制御することによ
り、感光体の帯電性能を安定させることができる。
In the above-described third and fourth image forming apparatuses, a developing DC bias voltage for setting a predetermined contrast potential from the output value of the charged potential detecting means after exposure is set, and a predetermined fog prevention potential is set. By controlling the applying means so that the applied potential is obtained, for example, the charging potential Vh and the post-exposure potential Vl are detected during non-image formation, and the direct-current developing bias for changing the post-exposure potential Vl to a predetermined contrast potential. The charging performance of the photoconductor can be stabilized by setting the voltage and controlling it by the control means so that it becomes a potential to which a predetermined antifogging potential is added.

【0022】また、本発明による第5の画像形成装置
は、画像情報に基づくパルス幅変調により露光する露光
手段と、前記露光手段による露光によりその表面に静電
潜像が形成される感光体と、前記感光体を静電潜像の形
成前に帯電するために前記感光体に接触するように配置
される接触式帯電部材を有する帯電装置と、を備える画
像形成装置において、前記接触式帯電部材に直流バイア
ス電圧を印加する印加手段と、前記接触式帯電部材によ
り帯電した後の前記感光体表面の帯電電位と露光後の前
記感光体表面の電位を検知する帯電電位検知手段と、前
記接触式帯電部材により帯電した後の前記感光体の帯電
領域の少なくとも一部を露光後にトナー現像するための
回転スリーブを有する現像手段と、前記現像領域におけ
るトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段と、非
画像形成時に前記印加手段を制御して予め設定した印加
条件で前記接触式帯電部材に印加して前記感光体を帯電
させ、そのときの前記帯電電位検知手段の出力値及び露
光後の前記帯電電位検知手段の出力値に基づいて画像形
成時に前記印加手段の印加電圧を制御する第1の制御手
段と、非画像形成時に前記印加手段および前記現像手段
を制御して予め設定した印加条件で前記接触式帯電部材
に印加して前記感光体を帯電させた後、トナー現像のと
きの前記トナー付着量検知手段の出力値に基づいて、画
像形成時に前記スリーブの回転数、Vac及び前記露光
手段のパルス幅変調の少なくとも1つを制御する第2の
制御手段と、を備えたことを特徴とする。
Further, a fifth image forming apparatus according to the present invention comprises an exposing means for exposing by pulse width modulation based on image information, and a photoreceptor on which an electrostatic latent image is formed by the exposing by the exposing means. A charging device having a contact type charging member arranged so as to contact the photoconductor to charge the photoconductor before forming an electrostatic latent image, the contact type charging member. An applying means for applying a DC bias voltage to the charging means, a charging potential detecting means for detecting a charging potential of the surface of the photoconductor after being charged by the contact type charging member and a potential of the surface of the photoconductor after exposure, and the contact type A developing unit having a rotating sleeve for developing toner after exposure of at least a part of the charged area of the photoconductor after being charged by a charging member, and a toner adhesion amount in the developed area are detected. And a toner adhesion amount detecting means for controlling the applying means at the time of non-image formation to apply the toner to the contact type charging member under preset application conditions to charge the photoconductor, and the charging potential detecting means at that time First control means for controlling the applied voltage of the applying means during image formation based on the output value and the output value of the charged potential detecting means after exposure, and for controlling the applying means and the developing means during non-image formation. After applying the voltage to the contact type charging member under a preset application condition to charge the photoconductor, the rotation of the sleeve at the time of image formation is determined based on the output value of the toner adhesion amount detection means at the time of toner development. A second control means for controlling at least one of the number, Vac, and pulse width modulation of the exposure means.

【0023】この画像形成装置によれば、長時間の使用
や環境の変化により接触式帯電部材の帯電性能が変化し
ても、接触式帯電部材への印加電圧を制御することによ
り感光体の帯電性能を変動なく安定にすることができる
ので、常に適正量のトナーで静電潜像を現像でき、更に
トナー付着量を検知し、スリーブの回転数、Vac(前
記現像手段の回転スリーブに引加する現像交流電圧)及
びパルス幅変調の少なくとも1つを制御するので、トナ
ーのQ/M分布、キャリアへの付着力、トナーの粒度分
布の変化等により現像性が変動してもトナー付着量を一
定にできトナー付着量が安定し、高品位な画像を形成す
ることができる。
According to this image forming apparatus, even if the charging performance of the contact type charging member changes due to long-term use or changes in the environment, the voltage applied to the contact type charging member is controlled to charge the photoreceptor. Since the performance can be stabilized without fluctuation, the electrostatic latent image can be always developed with an appropriate amount of toner, and the toner adhesion amount is detected, and the rotation speed of the sleeve, Vac (applied to the rotating sleeve of the developing means). Since at least one of the developing AC voltage) and the pulse width modulation is controlled, even if the developing property varies due to the Q / M distribution of the toner, the adhesion force to the carrier, the change in the particle size distribution of the toner, etc., the toner adhesion amount can be controlled. The toner adhesion amount can be kept constant, and a high-quality image can be formed.

【0024】また、本発明による第6の画像形成装置
は、画像情報に基づくパルス幅変調により露光する露光
手段と、前記露光手段による露光によりその表面に静電
潜像が形成される感光体と、前記感光体を静電潜像の形
成前に帯電するために前記感光体に接触するように配置
される接触式帯電部材を有する帯電装置と、を備える画
像形成装置において、前記接触式帯電部材に直流バイア
スに交流バイアスを重畳したバイアス電圧を印加する印
加手段と、前記接触式帯電部材により帯電した後の前記
感光体表面の帯電電位と露光後の前記感光体表面の電位
を検知する帯電電位検知手段と、前記接触式帯電部材に
より帯電した後の前記感光体の帯電領域の少なくとも一
部を露光後にトナー現像するための回転スリーブを有す
る現像手段と、前記現像領域におけるトナー付着量を検
知するトナー付着量検知手段と、非画像形成時に前記印
加手段を制御して予め設定した印加条件で前記接触式帯
電部材に印加して前記感光体を帯電させ、そのときの前
記帯電電位検知手段の出力値及び露光後の前記帯電電位
検知手段の出力値に基づいて、画像形成時に前記印加手
段の直流印加電圧または直流印加電圧と交流印加電流を
制御する第1の制御手段と、非画像形成時に前記印加手
段および現像手段を制御して予め設定した印加条件で前
記接触式帯電部材に印加して感光体を帯電させた後、ト
ナー現像のときの前記トナー付着量検知手段の出力値に
基づいて、画像形成時に前記スリーブの回転数、Vac
及び前記露光手段のパルス幅制御を制御する第2の制御
手段と、を備えることを特徴とする。
Further, a sixth image forming apparatus according to the present invention comprises an exposing means for exposing by pulse width modulation based on image information, and a photoreceptor on which an electrostatic latent image is formed by the exposing means. A charging device having a contact type charging member arranged so as to contact the photoconductor to charge the photoconductor before forming an electrostatic latent image, the contact type charging member. Means for applying a bias voltage in which an AC bias is superimposed on a DC bias, and a charging potential for detecting the charging potential of the surface of the photoconductor after being charged by the contact type charging member and the potential of the surface of the photoconductor after exposure. A detecting means; a developing means having a rotating sleeve for developing a toner after exposing at least a part of a charged area of the photosensitive member after being charged by the contact type charging member; Toner adhesion amount detection means for detecting the amount of toner adhesion in the image area, and controlling the application means during non-image formation to apply to the contact type charging member under preset application conditions to charge the photoconductor, At the time of image formation, a direct current applied voltage or a direct current applied voltage and an alternating current applied current of the applying means are controlled based on the output value of the charging potential detecting means at this time and the output value of the charging potential detecting means after exposure. The control unit and the applying unit and the developing unit during non-image formation are applied to the contact type charging member under a preset application condition to charge the photoconductor, and then the toner adhesion amount at the time of toner development. Based on the output value of the detection means, the rotational speed of the sleeve, Vac
And second control means for controlling the pulse width control of the exposure means.

【0025】この画像形成装置によれば、長時間の使用
や環境の変化により接触式帯電部材の帯電性能が変化し
ても、接触式帯電部材への直流印加電圧、または、直流
印加電圧と交流印加電流を制御することにより感光体の
帯電性能を変動なく安定にすることができるので、常に
適正量のトナーで静電潜像を現像でき、更にトナー付着
量を検知し、スリーブの回転数、Vac及びパルス幅変
調の少なくとも1つを制御するので、トナーのQ/M分
布、キャリアへの付着力、トナーの粒度分布の変化等に
より現像性が変動してもトナー付着量を一定にできトナ
ー付着量が安定し、高品位な画像を形成することができ
る。
According to this image forming apparatus, even if the charging performance of the contact type charging member changes due to long-term use or changes in the environment, a DC applied voltage to the contact type charging member, or a DC applied voltage and an AC By controlling the applied current, the charging performance of the photoconductor can be stabilized without fluctuation, so that the electrostatic latent image can always be developed with an appropriate amount of toner, and the toner adhesion amount can be detected and the rotational speed of the sleeve, Since at least one of Vac and pulse width modulation is controlled, the toner adhesion amount can be kept constant even if the developing property changes due to changes in the toner Q / M distribution, carrier adhesion force, toner particle size distribution, etc. The adhered amount is stable, and a high-quality image can be formed.

【0026】また、上述の第5及び第6の画像形成装置
において、露光後の前記帯電電位検知手段の出力値から
予め定めたコントラスト電位にするための現像直流バイ
アス電圧を設定し、予め定めたかぶり防止電位を加えた
電位になるように前記印加手段を制御し、その後前記現
像手段及び前記露光手段の少なくとも一方を制御するこ
とが好ましい。
In the fifth and sixth image forming apparatuses described above, a developing DC bias voltage for setting a predetermined contrast potential from the output value of the charging potential detecting means after exposure is set, and a predetermined fog is set. It is preferable that the applying unit is controlled so as to have a potential to which a preventive potential is added, and then at least one of the developing unit and the exposing unit is controlled.

【0027】また、上述の第3〜第6の各画像形成装置
において、前記接触式帯電部材がローラ部材を備え、カ
ラー画像形成が可能なようにタンデム構成とし、帯電の
ローラ部材を使用したタンデム構成で上述の制御を行う
ことにより、コロナ電極を使用したときに比べ感光体へ
の放電生成物などの付着量が少なくてすみ、クリーニン
グ条件を緩和できるので、感光体の寿命を延ばすことが
可能となり、また感光体の帯電性能を感光体の寿命まで
延ばすことができる。このため、感光体や帯電装置を含
む構成部品が、画像形成装置に対し着脱自在のカートリ
ッジ内に収容されるように構成された場合、感光ドラム
のカートリッジを長期にわたり使用できる。
In each of the third to sixth image forming apparatuses described above, the contact type charging member is provided with a roller member, and a tandem structure is used so that a color image can be formed, and a tandem using the charging roller member. By performing the above-mentioned control in the configuration, the amount of discharge products and the like attached to the photoconductor can be reduced compared to when a corona electrode is used, and cleaning conditions can be relaxed, so the life of the photoconductor can be extended. Also, the charging performance of the photoconductor can be extended to the life of the photoconductor. Therefore, when the components including the photoconductor and the charging device are configured to be housed in the cartridge that is detachable from the image forming apparatus, the cartridge of the photosensitive drum can be used for a long time.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明による第1及び第2
の実施の形態について図面を用いて説明する。 〈第1
の実施の形態〉
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The first and second embodiments of the present invention will be described below.
Embodiments will be described with reference to the drawings. <First
Embodiment>

【0029】図1は第1の実施の形態による画像形成装
置の概略的な側面図である。図1の画像形成装置は、そ
の外周表面に感光層が形成されレーザ露光6により静電
潜像が形成される感光ドラム2と、図の回転方向Rに一
定の回転速度で回転する感光ドラム2の表面と摺動しな
がらその表面を帯電させる帯電装置12の帯電ローラ1
と、感光ドラム2の表面と摺動しながら回転する現像ス
リーブ3aを有しトナーにより感光ドラム2の表面の静
電潜像を現像しトナー像を形成する現像器3と、トナー
像を記録紙等の記録媒体Sに転写する転写器4と、感光
ドラム2上に残存しているトナーを清掃するクリーニン
グブレード5と、記録媒体Sに転写されたトナー像を定
着するための定着器7と、を備える。
FIG. 1 is a schematic side view of the image forming apparatus according to the first embodiment. The image forming apparatus of FIG. 1 includes a photosensitive drum 2 on which a photosensitive layer is formed on the outer peripheral surface thereof and an electrostatic latent image is formed by laser exposure 6, and a photosensitive drum 2 which rotates at a constant rotation speed in a rotation direction R in the figure. Roller 1 of the charging device 12 that charges the surface while sliding on the surface
A developing device 3 having a developing sleeve 3a that rotates while sliding on the surface of the photosensitive drum 2 to develop an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 2 with toner to form a toner image; A transfer unit 4 for transferring the toner image remaining on the photosensitive drum 2, a fixing unit 7 for fixing the toner image transferred on the recording medium S, and the like. Equipped with.

【0030】図1の画像形成装置は、更に感光ドラム2
を一様に帯電させるために帯電ローラ1に対し直流成分
に周波数f(Hz)の交流成分を重畳した交流バイアス
電圧を印加する帯電装置12のバイアス電源10と、帯
電及びレーザ露光の後の感光ドラム2の表面電位を測定
するための表面電位計8と、現像スリーブ3aの周面に
交流成分を直流成分に重畳した現像バイアス電圧を印加
する現像バイアス電源11と、表面電位計8で測定され
た感光ドラム2の表面電位の測定値等に基づいて帯電装
置12や現像器3を制御する制御部9を備える。表面電
位計8は、帯電電位(Vh)と露光後電位(Vl)の両
方を測定できる。
The image forming apparatus shown in FIG.
Bias power source 10 of the charging device 12 for applying an AC bias voltage in which a DC component is superimposed with an AC component of frequency f (Hz) to the charging roller 1 to uniformly charge the toner, and a photosensitive member after charging and laser exposure. A surface potential meter 8 for measuring the surface potential of the drum 2, a developing bias power source 11 for applying a developing bias voltage in which an AC component is superimposed on a DC component to the peripheral surface of the developing sleeve 3a, and a surface potential meter 8 are used for measurement. The control unit 9 controls the charging device 12 and the developing device 3 based on the measured value of the surface potential of the photosensitive drum 2. The surface potential meter 8 can measure both the charging potential (Vh) and the post-exposure potential (Vl).

【0031】図1の制御部9は、表面電位計8で測定さ
れた感光ドラム2の表面電位の測定値Vhavgが次式(1)
の範囲内になるように帯電装置12のバイアス電源10
を制御する。
In the control unit 9 of FIG. 1, the measured value Vhavg of the surface potential of the photosensitive drum 2 measured by the surface electrometer 8 is expressed by the following equation (1).
Bias power supply 10 of the charging device 12 so that it is within the range of
To control.

【0032】 (Vpc/f)×250+Vdc+50<Vhavg<(Vpc/f)×250+Vdc+200 (1) 但し、Vpc:感光ドラム2の線速度(mm/s) f:帯電ローラ1に印加されるバイアス電圧の交流成分
の周波数(Hz) Vdc:現像スリーブ3aの周面に印加される現像バイ
アス電圧の現像直流電圧(V)
(Vpc / f) × 250 + Vdc + 50 <Vhavg <(Vpc / f) × 250 + Vdc + 200 (1) where Vpc: linear velocity of the photosensitive drum 2 (mm / s) f: charging roller Frequency (Hz) of AC component of bias voltage applied to 1 Vdc: Development DC voltage (V) of development bias voltage applied to peripheral surface of development sleeve 3a

【0033】帯電ローラ1に印加するバイアス電圧の交
流成分の周波数を、従来は高解像度で帯電ピッチむらが
発生しない周波数に合わせていたが、上述の式(1)にお
いて、帯電ピッチむらは帯電電位の高低差で発生し、そ
の高低差は2×Vpc/f×250(V)であることか
ら、かぶりの発生を考慮し平均帯電電位を設定したもの
である。式(1)を満足する範囲に平均帯電電位Vhavgを
設定することにより帯電ピッチむらの発生を防止するこ
とができる。なお、帯電装置12のバイアス電源10の
直流電圧を調整することにより、平均帯電電位Vhavg
を変えることができる。
Although the frequency of the AC component of the bias voltage applied to the charging roller 1 has been conventionally adjusted to a frequency at which high resolution does not cause uneven charging pitch, in the above formula (1), uneven charging pitch causes a charging potential. The difference in height is 2 × Vpc / f × 250 (V). Therefore, the average charging potential is set in consideration of the occurrence of fog. By setting the average charging potential Vhavg in a range that satisfies the expression (1), uneven charging pitch can be prevented. By adjusting the DC voltage of the bias power supply 10 of the charging device 12, the average charging potential Vhavg
Can be changed.

【0034】更に、図1の制御部9は、帯電ローラ1に
印加されるバイアス電圧の交流成分の周波数f(Hz)
が上述の式(1)及び次の式(2)を満足するように帯電装置
12のバイアス電源10を制御する。
Further, the control unit 9 in FIG. 1 controls the frequency f (Hz) of the AC component of the bias voltage applied to the charging roller 1.
Controls the bias power supply 10 of the charging device 12 so as to satisfy the above equation (1) and the following equation (2).

【0035】 α<80×(Vpc/f)−1 (2) 但し、α:解像度(dpi)Α <80 × (Vpc / f) −1 (2) where α: resolution (dpi)

【0036】上述のように、帯電ピッチむらは帯電電位
の高低差で発生し、その高低差は、2×(Vpc/f)
×250(V)であることから、かぶり発生を考慮し平
均帯電電位Vhavgを式(1)を満足する範囲に設定した
が、更に、式(2)の範囲を満足させることにより、解像
度をVpc/fとの関係においてドット再現を実害性の
ない範囲とすることができる。なお、帯電装置12のバ
イアス電源10の交流電圧発生部を調整することによ
り、帯電ローラ1に印加されるバイアス電圧の交流成分
の周波数fを変えることができる。
As described above, the uneven charging pitch occurs due to the difference in height of the charging potential, and the difference in height is 2 × (Vpc / f).
Since it is × 250 (V), the average charging potential Vhavg is set in the range that satisfies the formula (1) in consideration of the occurrence of fogging, but by further satisfying the range of the formula (2), the resolution is Vpc. In terms of the relationship with / f, dot reproduction can be set within a range that does not actually cause harm. The frequency f of the AC component of the bias voltage applied to the charging roller 1 can be changed by adjusting the AC voltage generator of the bias power supply 10 of the charging device 12.

【0037】次に、図1の画像形成装置における画像形
成プロセスを説明する。感光ドラム2を図の回転方向R
に回転させながら帯電ローラ1によってその表面を比較
的強い負電圧である帯電電位Vhにまで帯電させる。次
に、感光ドラム2の表面をレーザ露光手段(図示省略)
からのレーザ光によるレーザ露光6で露光することによ
り、露光された感光ドラム2の感光層表面における電位
が露光電位Vlにまで変化する。これによって、感光ド
ラム2上には静電潜像が形成される。
Next, the image forming process in the image forming apparatus of FIG. 1 will be described. Rotate the photosensitive drum 2 in the rotation direction R in the figure.
The surface of the charging roller 1 is charged to a charging potential Vh, which is a relatively strong negative voltage, while being rotated to. Next, the surface of the photosensitive drum 2 is exposed by laser exposure means (not shown).
By performing the laser exposure 6 by the laser light from, the potential on the surface of the exposed photosensitive layer of the photosensitive drum 2 changes to the exposure potential Vl. As a result, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 2.

【0038】その後、感光ドラム2は表面電位計8の位
置を通過したとき、その表面電位が測定される。次に、
現像器3の現像スリーブ3aが回転し、感光ドラム2の
表面と現像剤が摺動しながら負電位に帯電されたトナー
を供給し、このトナーが感光ドラム2の表面に吸着す
る。この吸着はトナーが含まれる現像器3を現像直流バ
イアス電位Vdcに保持しながら、現像ACバイアスを
印加することによって行う。露光されて露光電位Vlと
なっている感光ドラム2の表面部分は現像直流バイアス
電位Vdcに対しコントラスト電位(Vdc−Vl)の
分だけ電位が高いため、負電荷(現像直流バイアス電位
Vdc)のトナーは電界作用により感光ドラム2のほう
へ引き寄せられる。このため感光ドラム2の露光された
表面にトナーが付着する。このようにして、感光ドラム
2上の静電潜像からトナー像が形成される。
After that, when the photosensitive drum 2 passes the position of the surface electrometer 8, its surface potential is measured. next,
The developing sleeve 3a of the developing device 3 rotates, and the toner charged to a negative potential is supplied while the developer slides on the surface of the photosensitive drum 2, and the toner is adsorbed to the surface of the photosensitive drum 2. This adsorption is performed by applying a developing AC bias while holding the developing device 3 containing toner at the developing DC bias potential Vdc. Since the surface portion of the photosensitive drum 2 which has been exposed to the exposure potential Vl has a potential higher than the developing DC bias potential Vdc by the contrast potential (Vdc-Vl), toner having a negative charge (developing DC bias potential Vdc) is used. Are attracted toward the photosensitive drum 2 by the action of an electric field. Therefore, the toner adheres to the exposed surface of the photosensitive drum 2. In this way, a toner image is formed from the electrostatic latent image on the photosensitive drum 2.

【0039】感光ドラム2上に形成されたトナー像は、
図1の方向aから搬送される記録紙等の記録媒体Sが転
写器4と感光ドラム2との間を通過する際に転写器4に
より記録媒体Sに転写される。トナー像が転写された記
録媒体Sは、次に定着器7でトナー像が定着されてか
ら、装置外部に排出される。なお、記録媒体Sへの転写
を行った後の感光ドラム2の表面は、その後、感光体ク
リーニングブレード5によって残存トナーが拭き取られ
クリーニングされてから、感光ドラム2の表面を除電し
感光ドラム2の表面を電気的に均一な初期状態とする。
The toner image formed on the photosensitive drum 2 is
When the recording medium S such as recording paper conveyed from the direction a in FIG. 1 passes between the transfer unit 4 and the photosensitive drum 2, it is transferred onto the recording medium S by the transfer unit 4. The recording medium S to which the toner image is transferred is then fixed by the fixing device 7 and then discharged to the outside of the apparatus. The surface of the photosensitive drum 2 after the transfer to the recording medium S is then cleaned by wiping off the residual toner by the photosensitive member cleaning blade 5, and then the surface of the photosensitive drum 2 is discharged to remove the charge. The surface of is made into an electrically uniform initial state.

【0040】以上のようにして形成された記録媒体上の
画像には、上述の式(1)を満足する範囲に感光ドラム2
の平均帯電電位Vhavgを制御し、帯電ピッチむらの発
生が見られず、高品質の画像を得ることができる。
In the image formed on the recording medium as described above, the photosensitive drum 2 is in the range satisfying the above expression (1).
By controlling the average charging potential Vhavg, the unevenness of the charging pitch is not observed and a high quality image can be obtained.

【0041】また、帯電ローラ1に印加されるバイアス
電圧の交流成分の周波数fを上述の式(1)を満足する範
囲に制御することにより放電生成物、オゾンの発生量を
減少させることができるので、帯電ローラ1、感光ドラ
ム2,現像スリーブ3a等の汚染を防止できる。また、
式(2)の範囲を満足させることにより、形成された画像
の解像度が低下しない。
Further, by controlling the frequency f of the AC component of the bias voltage applied to the charging roller 1 within a range satisfying the above-mentioned formula (1), the amount of discharge products and ozone generated can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the charging roller 1, the photosensitive drum 2, the developing sleeve 3a and the like from being contaminated. Also,
By satisfying the range of Expression (2), the resolution of the formed image does not decrease.

【0042】[0042]

【実施例】以下、実施例1、2及び比較例1、2、3に
より図1の画像形成装置について更に説明する。図2は
実施例1の場合のVhavgとVdcとの関係を示す模式
図であり、図3は比較例2の場合のVhavgとVdcと
の関係を示す模式図であり、図4は、本実施例及び比較
例で帯電時の感光ドラムの周方向距離とパッシェンの放
電電圧との関係を示す図である。図5は実施例2におい
て電位変動ピッチ(Vpc/f)とスクリーン解像度α
の関係を示す図である。
EXAMPLES The image forming apparatus of FIG. 1 will be further described below with reference to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1, 2 and 3. 2 is a schematic diagram showing the relationship between Vhavg and Vdc in the case of Example 1, FIG. 3 is a schematic diagram showing the relationship between Vhavg and Vdc in the case of Comparative Example 2, and FIG. FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a circumferential distance of a photosensitive drum and Paschen's discharge voltage during charging in Examples and Comparative Examples. FIG. 5 shows the potential fluctuation pitch (Vpc / f) and the screen resolution α in the second embodiment.
It is a figure which shows the relationship of.

【0043】最初に、図4により、交流バイアス電圧の
交流成分の周波数fとピッチむらとの関係を説明する。
図1において、感光ドラム2の径を60mm、帯電ロー
ラ1の径を14mm、Vpcを200mm/s、fを
0.5kHzとし、帯電ローラ1に対し直流成分に周波
数f(Hz)の交流成分を重畳した交流バイアス電圧
1.6kVを印加する場合、図4の円部分Aのように帯
電電位は出側で決定され、また、帯電電位は交流成分の
周期で変動する。なお、図4において出側とは、帯電ロ
ーラの出口側であり、入側とは帯電ローラへの進入側で
ある。
First, the relationship between the frequency f of the AC component of the AC bias voltage and the pitch unevenness will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, the diameter of the photosensitive drum 2 is 60 mm, the diameter of the charging roller 1 is 14 mm, Vpc is 200 mm / s, and f is 0.5 kHz, and a direct current component and an alternating current component of frequency f (Hz) are applied to the charging roller 1. When the superimposed AC bias voltage of 1.6 kV is applied, the charging potential is determined on the output side as shown by the circle A in FIG. 4, and the charging potential fluctuates in the cycle of the AC component. In FIG. 4, the outlet side is the outlet side of the charging roller, and the inlet side is the entrance side to the charging roller.

【0044】図4において交流バイアス電圧の交流成分
の周波数fが0.5kHzの場合、電位変動量は約20
0Vであるが、周波数1kHzに変えると変動量は約1
00Vになる。また、2kHzで50V、4kHzで2
5V、8kHzで12.5Vとなる。周波数fが0.5
kHzのとき1周期で0.4mm感光ドラムは進行する
が、図4のパッシェンカーブのVdc近辺の0.4mm
幅に相当する放電電位差が電位変動量となる。すなわ
ち、周波数fを2倍にすれば0.2mm幅に相当する放
電電位差となる。
In FIG. 4, when the frequency f of the AC component of the AC bias voltage is 0.5 kHz, the potential fluctuation amount is about 20.
It is 0V, but if the frequency is changed to 1kHz, the fluctuation is about 1
It becomes 00V. Also, 50V at 2kHz and 2 at 4kHz
It becomes 12.5 V at 5 V and 8 kHz. Frequency f is 0.5
When the frequency is kHz, the photosensitive drum advances by 0.4 mm in one cycle, but 0.4 mm near Vdc of the Paschen curve in FIG.
The discharge potential difference corresponding to the width is the potential fluctuation amount. That is, if the frequency f is doubled, a discharge potential difference corresponding to a width of 0.2 mm is obtained.

【0045】画像の形成された記録媒体のサンプルを目
視確認した結果、周波数f0.5kHzでは400dp
iのハーフトーン画像の入力に対し、0.4mmピッチ
のラインのみが現像されている。これに対し周波数を1
kHzに上げると0.2mmピッチの周期が確認される
もののピッチ間ドットも認識されるようになる。更に、
2kHzに上げるとドットは確実に形成され0.1mm
ピッチの周期がよく見れば分かる程度に改善される。3
kHz以上ではピッチは分からない。このように、帯電
ローラ1に印加する交流バイアス電圧の交流成分の周波
数fを大きくすると、帯電ピッチむらはなくなるが、そ
うすると、放電生成物、オゾンの発生量が増大してしま
う。
As a result of visually confirming the sample of the recording medium on which the image is formed, it is 400 dp at the frequency f0.5 kHz.
With respect to the i halftone image input, only the lines having a pitch of 0.4 mm are developed. On the other hand, the frequency is 1
When the frequency is raised to kHz, a 0.2 mm pitch period is confirmed, but dots between pitches are also recognized. Furthermore,
Dots are surely formed when the frequency is raised to 2 kHz and 0.1 mm
If the pitch period is looked closely, it is improved to the extent that it can be seen. Three
The pitch is unknown at frequencies above kHz. As described above, when the frequency f of the AC component of the AC bias voltage applied to the charging roller 1 is increased, the charging pitch unevenness disappears, but then, the amount of discharge products and ozone generated increases.

【0046】〈実施例1〉<Example 1>

【0047】図1において、感光ドラム2の線速度Vp
cを200mm/s、帯電ローラ1に印加されるバイア
ス電圧の交流成分の周波数fを放電生成物、オゾンの発
生量が少ない500Hzにそれぞれ設定し、Vpc/f
×250=100とした。このとき、上述の式(1)は、
Vdc+150<Vhavg<Vdc+300となる。
In FIG. 1, the linear velocity Vp of the photosensitive drum 2 is
c is set to 200 mm / s, and the frequency f of the AC component of the bias voltage applied to the charging roller 1 is set to 500 Hz, which produces a small amount of discharge products and ozone, and Vpc / f
× 250 = 100. At this time, the above formula (1) is
Vdc + 150 <Vhavg <Vdc + 300.

【0048】図2のように、感光ドラム2の平均帯電電
位Vhavgを式(1)の範囲内とし、かぶりを防止し、露光
により帯電電位は現像直流バイアス電位Vdc以下に低
下する。この条件で、印字率5%で5kPランニング後
にハーフトーン画像の濃度変化を調べたところ、濃度低
下はおきず、また帯電ピッチむらは目立たなかった。
As shown in FIG. 2, the average charging potential Vhavg of the photosensitive drum 2 is set within the range of the formula (1) to prevent fogging and the exposure lowers the charging potential to the developing DC bias potential Vdc or less. Under this condition, the density change of the halftone image was examined after running for 5 kP at a printing rate of 5%. As a result, the density did not decrease and the charging pitch unevenness was not noticeable.

【0049】一方、比較例1として、VhavgをVdc
+150(V)とし、fを3kHzに設定したところ、
周波数fが高いため帯電ピッチむらは目立たないが、印
字率5%で5kPランニング後にハーフトーン画像の濃
度変化を調べたところ、濃度低下が発生した。また、感
光ドラム上にトナーが固着してしまうフィルミングが発
生していた。
On the other hand, as Comparative Example 1, Vhavg is Vdc
When +150 (V) and f is set to 3 kHz,
The charge pitch unevenness is not noticeable because the frequency f is high, but when the density change of the halftone image was examined after running for 5 kP at a printing rate of 5%, a density decrease occurred. In addition, filming occurs in which toner adheres to the photosensitive drum.

【0050】また、比較例2として、VhavgをVdc
+150(V)よりも50Vだけ低く設定し、他の条件
は実施例1と同様にした場合、図3(a)のように、帯
電電位Vhの低(low)領域の電位がVdcと同電位
になり、かぶりが発生した。また、VhavgがVdc+
300(V)よりも100Vだけ高く設定すると、帯電
電位Vhの高(high)領域の電位がVdc+500
にまで上がり、露光してもVdc以下に電位が下がらず
トナーが付着しないことがあった。
As Comparative Example 2, Vhavg is Vdc
When the voltage is set lower than +150 (V) by 50 V and the other conditions are the same as those in the first embodiment, the potential in the low (low) region of the charging potential Vh is the same as Vdc, as shown in FIG. And a fogging occurred. Also, Vhavg is Vdc +
When the voltage is set higher than 300 (V) by 100 V, the potential in the high region of the charging potential Vh is Vdc + 500.
In some cases, even after exposure, the potential did not drop below Vdc even after exposure, and toner did not adhere.

【0051】〈実施例2〉<Example 2>

【0052】実施例1と同様に、Vpcを200mm/
s、fを500Hzに設定し、(Vpc/f)×250
=100とし、上述の式(1)をVdc+150<Vhavg
<Vdc+300とした。これにより、かぶりを防止
し、露光により電位はVdc以下に低下する。更に、こ
の式の範囲内で、fを2kHz、1kHz、500H
z、333Hzと変えて解像度αが上述の式(2)を満足
する範囲、即ち、図5の太線以下のC−2領域である場
合、帯電電位Vhが高い部分においても十分に露光電位
はVdc以下に低下し、ドットの再現が良好であった。
As in Example 1, Vpc was 200 mm /
s and f are set to 500 Hz, (Vpc / f) × 250
= 100 and the above equation (1) is Vdc + 150 <Vhavg
<Vdc + 300. As a result, fogging is prevented and the potential is lowered to Vdc or less by exposure. Furthermore, within the range of this formula, f is 2kHz, 1kHz, 500H
In the range where the resolution α satisfies the above equation (2), that is, in the C-2 region below the bold line in FIG. 5, instead of z and 333 Hz, the exposure potential is sufficiently Vdc even in the portion where the charging potential Vh is high. It decreased to the following level, and the dot reproduction was good.

【0053】一方、解像度αが上述の式(2)を満足しな
い範囲、即ち、図5の太線以上のC−1領域である比較
例3の場合、帯電電位Vhが高い部分でドット径が小さ
いと、露光部電位がVdc以下に下がらず、ドットを再
現できなかった。
On the other hand, in the range where the resolution α does not satisfy the above equation (2), that is, in the case of the comparative example 3 which is the C-1 region above the thick line in FIG. 5, the dot diameter is small in the portion where the charging potential Vh is high. Then, the potential of the exposed portion did not drop below Vdc and the dots could not be reproduced.

【0054】また、fを3kHz(電位変動ピッチVp
c/f=0.067mm)とした場合に、5000pラ
ンニングしたところ、全面ハーフトーン画像で濃度低下
が発生したが、fが500Hz、333Hzの場合は、
5000pランニングしても全面ハーフトーン画像で濃
度低下が発生しなかった。
Further, f is 3 kHz (potential fluctuation pitch Vp
When c / f = 0.067 mm), the density was reduced in the whole halftone image when running 5000p, but when f was 500 Hz and 333 Hz,
Even after running at 5000p, the density did not decrease in the whole halftone image.

【0055】通常、複写機やプリンタのような画像形成
装置には、原稿の種類によって画像解像度を変える機能
が搭載されており、文字画像主体の原稿では解像度を高
くし細部にわたりエッジをシャープに再現し、また写真
画像においては解像度を下げ、階調をなめらかに表現す
るようにし、従来技術では帯電ローラに印加するバイア
ス電圧の交流成分の周波数を高解像度で帯電ピッチむら
が発生しない周波数にあわせていたが、解像度を低下さ
せた画像においては周波数を無理にあげる必要がないの
であって、上述の実施例2のように、式(1)及び(2)を満
足するように周波数fを調整し、画像解像度に合わせて
周波数をきめることにより、ハーフトーン画像で濃度低
下の発生を防止でき、周波数を低めに設定することがで
き、放電生成物、オゾンの発生量を低減できるのであ
る。
Generally, an image forming apparatus such as a copying machine or a printer is equipped with a function of changing the image resolution depending on the type of the original. For an original mainly composed of character images, the resolution is increased and sharp edges are reproduced in detail. In addition, the resolution is lowered in the photographic image so that the gradation is smoothly expressed, and in the prior art, the frequency of the AC component of the bias voltage applied to the charging roller is adjusted to a frequency that does not cause uneven charging pitch at high resolution. However, since it is not necessary to forcefully raise the frequency in an image with reduced resolution, the frequency f is adjusted so as to satisfy the equations (1) and (2) as in the above-described second embodiment. By adjusting the frequency according to the image resolution, it is possible to prevent the occurrence of density decrease in the halftone image, and it is possible to set the frequency to a lower level. We can reduce the generation amount of emissions.

【0056】〈第2の実施の形態〉<Second Embodiment>

【0057】図6は第2の実施の形態によるタンデム構
成のカラー画像形成装置の概略的構成を示す図である。
図6の画像形成装置は、4色(Y、M、C、K)の画像
形成系(100Y、100M、100C、100K)と
中間転写ベルト系とを含む。図6に示すように、4色の
画像形成系(イエロー色成分100Y、マゼンタ色成分
100M、シアン色成分100C、ブラック色成分10
0K)で各色の画像形成を行うようになっているが、ブ
ラック色成分の画像形成系100Kについてその構成を
動作とともに説明する。
FIG. 6 is a diagram showing a schematic structure of a tandem color image forming apparatus according to the second embodiment.
The image forming apparatus of FIG. 6 includes an image forming system (100Y, 100M, 100C, 100K) of four colors (Y, M, C, K) and an intermediate transfer belt system. As shown in FIG. 6, a four-color image forming system (yellow color component 100Y, magenta color component 100M, cyan color component 100C, black color component 10) is used.
Although the image formation of each color is performed at 0K), the configuration of the image formation system 100K for the black color component will be described together with the operation.

【0058】画像形成系100Kにおける感光ドラム2
Kは図の回転方向Rに回転し、感光ドラム2Kの表面に
接触するように配置された帯電ローラ1Kによって感光
ドラム2Kの表面を比較的強い負電圧である帯電電位に
帯電させる。この帯電された感光ドラム2Kは、次に、
露光部22(図7)からのレーザ光によるレーザ露光6
Kでその表面が露光されると、感光ドラム2Kには感光
層の膜が形成されているため、露光された部分は電位が
露光電位にまで変化する。これによって、感光ドラム2
K上にドットからなる静電潜像が形成される。
Photosensitive drum 2 in image forming system 100K
K rotates in the rotation direction R in the figure, and charges the surface of the photosensitive drum 2K to a charging potential which is a relatively strong negative voltage by the charging roller 1K arranged so as to contact the surface of the photosensitive drum 2K. Next, the charged photosensitive drum 2K is
Laser exposure 6 by laser light from the exposure unit 22 (FIG. 7)
When the surface of the photosensitive drum 2K is exposed with K, the potential of the exposed portion changes to the exposure potential because the photosensitive layer film is formed on the photosensitive drum 2K. As a result, the photosensitive drum 2
An electrostatic latent image consisting of dots is formed on K.

【0059】現像器3Kは、図1に示す現像器3と同様
の構成であって、図1の現像スリーブ3aと同様の現像
スリーブが回転し感光ドラム2Kの表面と摺動しながら
現像バイアス電源21(図7)により負電位に帯電され
たトナーを供給し、このトナーが感光ドラム2Kの表面
に吸着する。この吸着は、ブラック色トナーが含まれる
現像器3Kを現像DCバイアス電位に保持しながら、現
像ACバイアスを印加することによって行う。露光され
て露光電位となっている感光ドラム2Kの表面部分は、
現像DCバイアス電位に対しコントラスト電位の分だけ
電位が高いため、負電荷のトナーは電界作用により感光
ドラム2のほうへ引き寄せられる。このため感光ドラム
2Kの露光された表面にトナーが付着する。このように
して、感光ドラム2K上の静電潜像からトナー像が形成
される。
The developing device 3K has the same construction as that of the developing device 3 shown in FIG. 1, and a developing sleeve similar to the developing sleeve 3a shown in FIG. 1 rotates and slides on the surface of the photosensitive drum 2K to develop a developing bias power source. 21 (FIG. 7) supplies toner charged to a negative potential, and this toner is adsorbed on the surface of the photosensitive drum 2K. This adsorption is performed by applying a developing AC bias while holding the developing device 3K containing black toner at the developing DC bias potential. The surface portion of the photosensitive drum 2K that has been exposed to the exposure potential is
Since the contrast DC potential is higher than the development DC bias potential, the negatively charged toner is attracted toward the photosensitive drum 2 by the electric field effect. Therefore, the toner adheres to the exposed surface of the photosensitive drum 2K. In this way, a toner image is formed from the electrostatic latent image on the photosensitive drum 2K.

【0060】このトナー像は、1次転写ローラ4Kによ
って中間転写ベルト150に転写されるが、転写後の感
光ドラム2Kの表面は、感光体クリーニングブレード5
Kによって残存トナーが拭き取られ、クリーニングされ
る。そして、感光ドラム2Kの表面を除電し履歴を除去
し、感光ドラム2Kの表面を電気的に均一な初期状態と
する。
This toner image is transferred to the intermediate transfer belt 150 by the primary transfer roller 4K, and the surface of the photosensitive drum 2K after the transfer is the photosensitive member cleaning blade 5.
The residual toner is wiped off and cleaned by K. Then, the surface of the photosensitive drum 2K is discharged to remove the history, and the surface of the photosensitive drum 2K is brought into an electrically uniform initial state.

【0061】また、感光ドラム2Kと同様に、各感光ド
ラム2C,2M,2YにおいてC、M、Yの各トナーで
静電潜像を現像し、トナー像を形成する。なお、イエロ
ー色成分の画像形成系100Y、マゼンタ色成分の画像
形成系100M及びシアン色成分の画像形成系100C
は、上述の画像形成系100Kと同様の構成であり、同
一部分には同一符号を付し最後尾のY、M、Cでそれぞ
れを区別している。
In the same manner as the photosensitive drum 2K, the electrostatic latent image is developed on each of the photosensitive drums 2C, 2M and 2Y with the toners of C, M and Y to form a toner image. The image forming system 100Y for the yellow color component, the image forming system 100M for the magenta color component, and the image forming system 100C for the cyan color component.
Has the same configuration as that of the above-described image forming system 100K, the same portions are denoted by the same reference numerals, and the last Y, M, and C are used to distinguish them.

【0062】図6のように、中間転写ベルト系は、中間
転写ベルト150と、中間転写ベルト支持ローラ90、
100と、中間転写ベルト駆動ローラ110と、中間転
写ベルトテンションローラ120と、2次転写バックア
ップローラ70と、2次転写バックアップローラ70に
対向した2次転写ローラ80とを備える。
As shown in FIG. 6, the intermediate transfer belt system includes an intermediate transfer belt 150, an intermediate transfer belt support roller 90, and
100, an intermediate transfer belt driving roller 110, an intermediate transfer belt tension roller 120, a secondary transfer backup roller 70, and a secondary transfer roller 80 facing the secondary transfer backup roller 70.

【0063】図示しない動力によって中間転写ベルト駆
動ローラ110を回転させると、中間転写ベルト150
は感光ドラム2Y、2M、2C、2Kの各回転と同期し
ながら図1の方向AAに進むが、この進行順に、感光ド
ラム2Yと1次転写ローラ4Yとの間でカラー画像中の
イエロー色成分のトナー像が転写され、感光ドラム2M
と1次転写ローラ4Mとの間でマゼンタ色成分のトナー
像が転写され、感光ドラム2Cと1次転写ローラ4Cと
の間でシアン色成分のトナー像が転写され、感光ドラム
2Kと1次転写ローラ4Kとの間でブラック色成分のト
ナー像が転写される。これら4つの色成分が転写された
中間転写ベルト150が2次転写ローラ80と2次転写
バックアップローラ70との間を通過するが、このとき
2次転写ローラ80と中間転写ベルト150との間にタ
イミングをとって供給された記録紙等の記録媒体(図示
省略)に中間転写ベルト150上の画像が2次転写され
る。このようにして記録媒体上に画像が形成され、記録
媒体上に形成された画像は定着されて最終画像となる。
2次転写後の中間転写ベルト150は、中間転写クリー
ニングブレード50によってクリーニングされ、次の画
像転写を行うことができる。
When the intermediate transfer belt drive roller 110 is rotated by a power not shown, the intermediate transfer belt 150 is rotated.
Moves in the direction AA in FIG. 1 in synchronism with each rotation of the photosensitive drums 2Y, 2M, 2C, and 2K. In this order of progress, the yellow color component in the color image between the photosensitive drum 2Y and the primary transfer roller 4Y. Toner image is transferred to the photosensitive drum 2M
Image of the magenta color component is transferred between the primary transfer roller 4M and the primary transfer roller 4M, the toner image of the cyan color component is transferred between the photosensitive drum 2C and the primary transfer roller 4C, and the primary transfer image is transferred to the photosensitive drum 2K. The black toner image is transferred to and from the roller 4K. The intermediate transfer belt 150 to which these four color components have been transferred passes between the secondary transfer roller 80 and the secondary transfer backup roller 70, but at this time, between the secondary transfer roller 80 and the intermediate transfer belt 150. The image on the intermediate transfer belt 150 is secondarily transferred onto a recording medium (not shown) such as a recording sheet supplied at a timing. An image is thus formed on the recording medium, and the image formed on the recording medium is fixed and becomes the final image.
The intermediate transfer belt 150 after the secondary transfer is cleaned by the intermediate transfer cleaning blade 50, and the next image transfer can be performed.

【0064】図7は図6の画像形成装置の制御に関する
ブロック図である。図7のように、図6の画像形成装置
は、各感光ドラム2K、2C、2M、2Yの帯電後の表
面電位及び露光後の表面電位を測定できる表面電位計1
8と、各帯電ローラ1K、1C、1M、1Yに、直流バ
イアス電圧または直流バイアスに交流バイアスを重畳し
たバイアス電圧を印加するバイアス電源20と、各現像
器3K、3C、3M、3Yの各現像スリーブに現像バイ
アス電圧を印加する現像バイアス電源21と、画像情報
に基づいてパルス幅変調を行い各レーザ露光6K、6
C、6M、6Yを行う露光部22と、各現像器によるト
ナー現像後の各感光ドラムの現像領域でのトナー付着量
を検出するトナー付着検出部23とを備える。トナー付
着検出部23は、例えば、光学式センサで構成すること
ができる。この光学式センサを中間転写ベルト150上
のトナー付着量を検出できる位置に設置し、2次転写ロ
ーラ80の圧着解除時に検出する。
FIG. 7 is a block diagram relating to control of the image forming apparatus of FIG. As shown in FIG. 7, the image forming apparatus of FIG. 6 has a surface electrometer 1 capable of measuring the surface potential of each of the photosensitive drums 2K, 2C, 2M and 2Y after charging and after exposure.
8, a bias power source 20 for applying a DC bias voltage or a bias voltage obtained by superimposing an AC bias on a DC bias to each charging roller 1K, 1C, 1M, 1Y, and each developing unit 3K, 3C, 3M, 3Y A developing bias power source 21 for applying a developing bias voltage to the sleeve, and pulse width modulation based on image information for each laser exposure 6K, 6
An exposure unit 22 that performs C, 6M, and 6Y, and a toner adhesion detection unit 23 that detects the amount of toner adhesion in the developing area of each photosensitive drum after toner development by each developing device are provided. The toner adhesion detector 23 can be composed of, for example, an optical sensor. This optical sensor is installed at a position where the toner adhesion amount on the intermediate transfer belt 150 can be detected, and it is detected when the pressure of the secondary transfer roller 80 is released.

【0065】図6の画像形成装置は、更に、表面電位計
18とトナー付着検出部23とからの測定値が入力され
るとともにこれらの入力値等に基づいてバイアス電源2
0と現像バイアス電源21と露光部22を制御する制御
部19を備える。この制御部19は次のような制御、
、、を行うことができる。
The image forming apparatus of FIG. 6 further receives the measured values from the surface electrometer 18 and the toner adhesion detector 23, and based on these input values, the bias power source 2
0, a developing bias power source 21, and a control unit 19 for controlling the exposure unit 22. The control unit 19 controls the following,
,,It can be performed.

【0066】各帯電ローラにバイアス電源20から直
流バイアス電圧を印加する場合、帯電電位Vh、露光後
電位Vlを非画像形成時に検知し、露光後電位Vlから
所定のコントラスト電位にするために現像直流バイアス
電圧を設定し、所定のかぶり防止電位を加えた電位にな
るようにバイアス電源20の直流バイアス電圧を制御す
る。
When a DC bias voltage is applied to each charging roller from the bias power source 20, the charging potential Vh and the post-exposure potential Vl are detected at the time of non-image formation, and the development direct current is set to change the post-exposure potential Vl to a predetermined contrast potential. The bias voltage is set, and the DC bias voltage of the bias power supply 20 is controlled so that the potential becomes a potential to which a predetermined anti-fogging potential is added.

【0067】各帯電ローラにバイアス電源20から直
流バイアス電圧に交流バイアス電圧を重畳して印加する
場合、帯電電位Vh、露光後電位Vlを非画像形成時に
検知し、露光後電位Vlから所定のコントラスト電位に
するための現像直流バイアス電圧を設定し、所定のかぶ
り防止電位を加えた電位になるようにバイアス電源20
の直流バイアス電圧、または直流バイアス電圧及び交流
バイアス電流を制御する。
When an AC bias voltage is superimposed on the DC bias voltage from the bias power source 20 and applied to each charging roller, the charging potential Vh and the post-exposure potential Vl are detected during non-image formation, and the post-exposure potential Vl provides a predetermined contrast. The developing DC bias voltage for setting the potential is set, and the bias power supply 20 is set to a potential to which a predetermined fog prevention potential is added.
The DC bias voltage, or the DC bias voltage and the AC bias current are controlled.

【0068】各帯電ローラにバイアス電源20から直
流バイアス電圧を印加する場合、帯電電位Vh、露光後
電位Vlを非画像形成時に検知し、露光後電位Vlから
所定のコントラスト電位にするために直流現像バイアス
電圧を設定し、所定のかぶり防止電位を加えた電位にな
るようにバイアス電源20の直流バイアス電圧を制御す
る。次に、ベルト上のトナー付着量を検知し、各現像器
のスリーブ回転数、Vac、露光部のパルス幅変調(P
WM)の内の少なくとも1つを制御する。前者の制御に
より感光ドラムの電位が安定し、後者の制御によりトナ
ー付着量が安定する。
When a DC bias voltage is applied from the bias power source 20 to each charging roller, the charging potential Vh and the post-exposure potential Vl are detected during non-image formation, and the direct-current development is performed to change the post-exposure potential Vl to a predetermined contrast potential. The bias voltage is set, and the DC bias voltage of the bias power supply 20 is controlled so that the potential becomes a potential to which a predetermined anti-fogging potential is added. Next, the toner adhesion amount on the belt is detected, and the sleeve rotation speed of each developing device, Vac, and pulse width modulation (P
WM). The former control stabilizes the potential of the photosensitive drum, and the latter control stabilizes the toner adhesion amount.

【0069】各帯電ローラにバイアス電源20から直
流バイアス電圧に交流バイアス電圧を重畳して印加する
場合、帯電電位Vh、中間電位Vm、露光後電位Vlを
非画像形成時に検知し、中間電位Vm及び露光後電位V
lから所定のコントラスト電位にするための現像直流バ
イアス電圧を設定し、所定のかぶり防止電位を加えた電
位になるようにバイアス電源20の直流バイアス電圧、
または直流バイアス電圧及び交流バイアス電流を制御す
る。次に、ベルト上のトナー付着量を検知し、各現像器
のスリーブ回転数、Vac、露光部のパルス幅変調(P
WM)の内の少なくとも1つを制御する。前者の制御に
より感光ドラムの電位が安定し、後者の制御によりトナ
ー付着量が安定する。
When an AC bias voltage is superimposed on the DC bias voltage from the bias power source 20 and applied to each charging roller, the charging potential Vh, the intermediate potential Vm, and the post-exposure potential Vl are detected during non-image formation, and the intermediate potential Vm and Post-exposure potential V
A developing DC bias voltage for setting a predetermined contrast potential from 1 is set, and a DC bias voltage of the bias power source 20 is set so that the potential becomes a potential to which a predetermined fog prevention potential is added.
Alternatively, the DC bias voltage and the AC bias current are controlled. Next, the toner adhesion amount on the belt is detected, and the sleeve rotation speed of each developing device, Vac, and pulse width modulation (P
WM). The former control stabilizes the potential of the photosensitive drum, and the latter control stabilizes the toner adhesion amount.

【0070】上記またはの制御により、各帯電ロー
ラが長時間の使用や環境の変化によりその帯電性能が変
化しても、各感光ドラムの帯電性能を変動なく安定にす
ることが可能である。また、上記またはの制御によ
り、更に、現像性が変動(トナーのQ/M分布やキャリ
アへの付着力、トナーの粒度分布の変化による)しても
トナー付着量を一定にできる。
By the above or control, even if the charging performance of each charging roller changes due to long-term use or environmental changes, it is possible to stabilize the charging performance of each photosensitive drum without fluctuation. Further, by the above control or, even if the developing property is changed (due to the Q / M distribution of the toner, the adhesive force to the carrier, the change in the particle size distribution of the toner), the toner adhesion amount can be made constant.

【0071】また、図6のようなタンデム構成の画像形
成装置にした場合、帯電ローラを使用し、上述の各制御
〜を行うことにより、コロナ電極を使用したときに
比べ各感光ドラムへの放電生成物などの付着量が少なく
なり、クリーニング条件を緩和できるので感光ドラムの
寿命を延ばすことが可能となり、また、感光ドラムの帯
電性能を帯電ローラの寿命まで延ばすことができる。こ
のため、感光ドラムや帯電ローラをカートリッジ内に収
容し、カートリッジを画像形成装置に対し着脱自在に構
成した場合に、感光ドラムの寿命が帯電ローラの寿命ま
で延びるので、カートリッジを長期にわたり使用でき
る。
Further, in the case of the image forming apparatus having the tandem structure as shown in FIG. 6, by using the charging roller and performing the above-mentioned respective controls, the discharge to each photosensitive drum is increased as compared with the case where the corona electrode is used. Since the amount of products and the like attached is reduced and the cleaning conditions can be relaxed, the life of the photosensitive drum can be extended, and the charging performance of the photosensitive drum can be extended to the life of the charging roller. Therefore, when the photosensitive drum and the charging roller are housed in the cartridge and the cartridge is configured to be detachable from the image forming apparatus, the life of the photosensitive drum is extended to the life of the charging roller, so that the cartridge can be used for a long period of time.

【0072】以上のように、図7の制御部19は、図8
のように各帯電ローラが長時間の使用や環境の変化によ
りその帯電性能が変化しても、バイアス電源20を制御
し、各帯電ローラへの印加電圧を制御し、または各現像
器のスリーブ回転数、Vac、露光部におけるパルス幅
変調(PWM)を制御することにより、各感光ドラムの
帯電性能を変動なく安定にすることができ、常に適正量
のトナーで静電潜像を現像でき高品位な画像を形成する
ことができる。
As described above, the control section 19 of FIG.
Even if the charging performance of each charging roller changes due to long-term use or changes in the environment, the bias power source 20 is controlled, the voltage applied to each charging roller is controlled, or the sleeve rotation of each developing device is controlled. By controlling the number, Vac, and pulse width modulation (PWM) in the exposure unit, the charging performance of each photosensitive drum can be stabilized without fluctuation, and an electrostatic latent image can always be developed with an appropriate amount of toner, and high quality is achieved. Images can be formed.

【0073】[0073]

【実施例】次に、図6,図7の画像形成装置における上
述の各制御〜について実施例3,4,5,6により
それぞれ説明する。
Embodiments Next, each of the above-mentioned controls in the image forming apparatus shown in FIGS. 6 and 7 will be described with reference to Embodiments 3, 4, 5, and 6, respectively.

【0074】〈実施例3〉<Example 3>

【0075】実施例3の設定条件は次のとおりである。 ・各感光ドラム:外径60mm、ドラム表面速度:21
0mm/s ・各帯電ローラ:外径8mmのステンレス製芯金の周囲
に外径14mm、長さ330mmの弾性体を組み合わせ
た円筒体 ・各帯電ローラへの初期印加条件:DC−1350V
The setting conditions of Example 3 are as follows. -Each photosensitive drum: outer diameter 60 mm, drum surface speed: 21
0 mm / s ・ Each charging roller: A cylindrical body in which an elastic body with an outer diameter of 14 mm and a length of 330 mm is combined around a stainless steel cored bar with an outer diameter of 8 mm ・ Initial application condition to each charging roller: DC-1350V

【0076】次のようにして各感光ドラムにおける最適
電位を調整した。
The optimum potential of each photosensitive drum was adjusted as follows.

【0077】(a)非画像形成時に所定の定電圧を各帯電
ローラにバイアス電源から印加し各感光ドラムを帯電
し、べた露光後に帯電電位Vh,露光後電位Vlを測定
する。
(A) At the time of non-image formation, a predetermined constant voltage is applied to each charging roller from a bias power source to charge each photosensitive drum, and the charging potential Vh after solid exposure and the potential Vl after exposure are measured.

【0078】(b)露光後電位Vlにコントラスト電位
(500V)を加えた電位に、現像バイアス電源21で
現像直流バイアスVdcを設定する。
(B) The developing direct current bias Vdc is set by the developing bias power source 21 to a potential obtained by adding the contrast potential (500 V) to the post-exposure potential Vl.

【0079】(c)この現像直流バイアスVdcにかぶり
防止電圧(150V)を加えた電位に帯電電位Vhを補
正し設定する。
(C) The charging potential Vh is corrected and set to a potential obtained by adding the fogging prevention voltage (150 V) to the developing DC bias Vdc.

【0080】(d)所定の定電圧とその時に各表面電位計
18で測定した帯電電位Vhから、(c)の補正帯電電位
Vhにするための印加電圧を算出する。
(D) From the predetermined constant voltage and the charging potential Vh measured by each surface electrometer 18 at that time, the applied voltage for setting the corrected charging potential Vh in (c) is calculated.

【0081】(e)この算出した印加電圧値をバイアス電
源20にフィードバックし、各帯電ローラへの印加バイ
アス電圧を調整する。これにより、画像形成時に常に安
定した最適帯電電位を得る。
(E) The calculated applied voltage value is fed back to the bias power source 20 to adjust the bias voltage applied to each charging roller. As a result, a stable and optimal charging potential is always obtained during image formation.

【0082】なお、上記(c)で補正した帯電電位Vhを
得るために、制御部19をCPUで構成し、CPU内に
バイアス電源20の印加電圧、抵抗のデータを格納し、
測定Vhから求めた推定抵抗値と照合することにより補
正印加電圧を決定することができる。あるいは、予め決
められた2つ以上の印加電圧で同じ動作を行い、印加電
圧の差分と測定Vh差分から補正Vhにするための印加
電圧を算出するようにしてもよい。
In order to obtain the charging potential Vh corrected in (c) above, the control unit 19 is composed of a CPU, and the applied voltage of the bias power source 20 and the resistance data are stored in the CPU.
The corrected applied voltage can be determined by collating with the estimated resistance value obtained from the measured Vh. Alternatively, the same operation may be performed with two or more predetermined applied voltages, and the applied voltage for obtaining the corrected Vh may be calculated from the difference between the applied voltages and the measured Vh difference.

【0083】〈実施例4〉<Example 4>

【0084】実施例4の設定条件は、各帯電ローラへの
初期印加条件をDC−750V、AC2kHz、5mA
とした以外は実施例3と同様にした。
The setting conditions of the fourth embodiment are as follows: initial application condition to each charging roller is DC-750V, AC 2 kHz, 5 mA.
Same as Example 3 except that

【0085】次のようにして各感光ドラムにおける最適
電位を調整した。
The optimum potential of each photosensitive drum was adjusted as follows.

【0086】(a)非画像形成時に所定の直流定電圧、交
流定電流をバイアス電源20から各帯電ローラに印加し
帯電し、べた露光後に帯電電位Vh,露光後電位Vlを
測定する。
(A) At the time of non-image formation, a predetermined DC constant voltage and AC constant current are applied from the bias power source 20 to each charging roller for charging, and the charging potential Vh after solid exposure and the potential Vl after exposure are measured.

【0087】(b)露光後電位Vlにコントラスト電位
(500V)を加えた電位に、現像バイアス電源21で
現像直流バイアスVdcを設定する。
(B) The developing bias power source 21 sets the developing DC bias Vdc to a potential obtained by adding the contrast potential (500 V) to the post-exposure potential Vl.

【0088】(c)この現像直流バイアスVdcにかぶり
防止電圧(150V)を加えた電位に帯電電位Vhを補
正し設定する。
(C) The charging potential Vh is corrected and set to a potential obtained by adding the fogging prevention voltage (150 V) to the developing DC bias Vdc.

【0089】(d)所定の定電圧とその時に各表面電位計
18で測定した帯電電位Vhから、(c)の補正帯電電位
Vhにするための印加電圧を算出する。
(D) From the predetermined constant voltage and the charging potential Vh measured by each surface electrometer 18 at that time, the applied voltage for setting the corrected charging potential Vh in (c) is calculated.

【0090】(e)この算出した印加電圧値をバイアス電
源20にフィードバックし、各帯電ローラへの直流バイ
アス電圧を調整する。これにより、画像形成時に常に安
定した最適帯電電位を得る。または、直流バイアス電圧
及び交流バイアス電流を調整するようにしてもよい。
(E) The calculated applied voltage value is fed back to the bias power source 20 to adjust the DC bias voltage to each charging roller. As a result, a stable and optimal charging potential is always obtained during image formation. Alternatively, the DC bias voltage and the AC bias current may be adjusted.

【0091】なお、上述のように制御部19をCPUで
構成した場合、CPU内にバイアス電源20の直流印加
電圧、抵抗のデータを格納し、測定Vhから求めた推定
抵抗値と照合することにより補正印加電圧を決定するこ
とができる。交流バイアス電流についてはプリント数
(画像形成数)に対する電流値テーブルより算出でき
る。あるいは、所定の2つ以上の印加電圧で同じ動作を
行い、印加電圧の差分と測定Vh差分から補正した帯電
電位Vhにするための印加電圧を算出するようにしても
よい。
When the control unit 19 is composed of the CPU as described above, the data of the DC applied voltage and the resistance of the bias power supply 20 are stored in the CPU, and the data is compared with the estimated resistance value obtained from the measured Vh. The correction applied voltage can be determined. The AC bias current can be calculated from a current value table for the number of prints (the number of image formations). Alternatively, the same operation may be performed with two or more predetermined applied voltages, and the applied voltage for obtaining the corrected charging potential Vh may be calculated from the difference between the applied voltages and the measured Vh difference.

【0092】〈実施例5〉<Example 5>

【0093】実施例5の設定条件は次のとおりである。 ・各感光ドラム:外径60mm、ドラム表面速度:21
0mm/s ・各帯電ローラ:外径8mmのステンレス製芯金の周囲
に外径14mm、長さ330mmの弾性体を組み合わせ
た円筒体 ・各帯電ローラ初期印加条件:DC−750V ・各初期露光条件:250μW
The setting conditions of the fifth embodiment are as follows. -Each photosensitive drum: outer diameter 60 mm, drum surface speed: 21
0 mm / s ・ Each charging roller: A cylindrical body in which an elastic body with an outer diameter of 14 mm and a length of 330 mm is combined around a stainless steel cored bar with an outer diameter of 8 mm ・ Each charging roller initial application condition: DC-750 V ・ Each initial exposure condition : 250 μW

【0094】以下のようにして各感光ドラムにおける最
適電位を調整した。
The optimum potential of each photosensitive drum was adjusted as follows.

【0095】(a)非画像形成時に所定の定電圧を各帯電
ローラにバイアス電源から印加し各感光ドラムを帯電
し、べた露光後に帯電電位Vh,露光後電位Vlを測定
する。
(A) At the time of non-image formation, a predetermined constant voltage is applied to each charging roller from a bias power source to charge each photosensitive drum, and the charging potential Vh after solid exposure and the potential Vl after exposure are measured.

【0096】(b)露光後電位Vlにコントラスト電位
(500V)を加えた電位に、現像バイアス電源21で
現像直流バイアスVdcを設定する。
(B) The developing direct current bias Vdc is set by the developing bias power source 21 to a potential obtained by adding the contrast potential (500 V) to the post-exposure potential Vl.

【0097】(c)この現像直流バイアスVdcにかぶり
防止電圧(150V)を加えた電位に帯電電位Vhを補
正し設定する。
(C) The charging potential Vh is corrected and set to a potential obtained by adding the fogging prevention voltage (150 V) to the developing DC bias Vdc.

【0098】(d)所定の定電圧とその時に各表面電位計
18で測定した帯電電位Vhから、(c)の補正帯電電位
Vhにするための印加電圧を算出する。
(D) From the predetermined constant voltage and the charging potential Vh measured by each surface electrometer 18 at that time, the applied voltage for setting the corrected charging potential Vh in (c) is calculated.

【0099】(e)この算出した印加電圧値をバイアス電
源20にフィードバックし、各帯電ローラへの印加バイ
アス電圧を調整する。これにより、画像形成時に常に安
定した最適帯電電位を得る。
(E) The calculated applied voltage value is fed back to the bias power source 20 to adjust the bias voltage applied to each charging roller. As a result, a stable and optimal charging potential is always obtained during image formation.

【0100】なお、制御部19をCPUで構成した場
合、CPU内にバイアス電源20の印加電圧、抵抗のデ
−タを格納し、測定した帯電電位Vhから求めた推定抵
抗値と照合することにより補正印加電圧を決定すること
ができる。あるいは、所定の2つ以上の印加電圧で同じ
動作を行い、印加電圧の差分と測定Vh差分から補正V
hにするための印加電圧を算出するようにしてもよい。
When the control unit 19 is composed of a CPU, the applied voltage of the bias power source 20 and the resistance data are stored in the CPU, and the estimated resistance value obtained from the measured charging potential Vh is collated. The correction applied voltage can be determined. Alternatively, the same operation is performed with two or more predetermined applied voltages, and the correction V is calculated from the difference between the applied voltages and the measured Vh difference.
You may make it calculate the applied voltage for making it h.

【0101】次に、以下のようにしてベルトにおける最
適トナー付着量を調整した。
Next, the optimum toner adhesion amount on the belt was adjusted as follows.

【0102】(f)非画像形成時に上記の現像バイアス条
件(Vdcは上記の値、スリーブ回転数,Vacは所定
の値)でトナー像を形成する。
(F) At the time of non-image formation, a toner image is formed under the above-mentioned developing bias conditions (Vdc is the above value, sleeve rotation speed, Vac is a predetermined value).

【0103】(g)所定のスリーブ回転数,Vacとその
時にトナー付着検出部23で測定したのトナー付着量か
ら、補正するトナー回転数及びVacを算出する。
(G) The toner rotation speed and Vac to be corrected are calculated from the predetermined sleeve rotation speed, Vac and the toner adhesion amount measured by the toner adhesion detection unit 23 at that time.

【0104】(h)この算出した値を現像バイアス電源2
1にフィ−ドバックし、最適な現像バイアス条件で現像
する。これにより、画像形成時に常に安定したトナー付
着量を得る。
(H) This calculated value is used as the developing bias power supply 2
Feed back to 1 and develop under optimum developing bias conditions. As a result, a stable toner adhesion amount is always obtained during image formation.

【0105】なお、上述のように制御部19をCPUで
構成した場合、CPU内に回転数,Vacに対するトナ
ー付着量のデータを格納し、測定トナー付着量と照合す
ることにより補正回転数,Vacを決定することができ
る。あるいは、予め決められた2つ以上の回転数,Va
cで同じ動作を行い、複数条件の差分量と測定トナー付
着量差分から補正トナー付着量にするためのスリーブ回
転数,Vacを算出するようにしてもよい。
When the control unit 19 is constituted by the CPU as described above, the data of the toner adhesion amount with respect to the rotational speed and Vac is stored in the CPU, and the corrected rotational speed and Vac are checked by collating with the measured toner adhesion amount. Can be determined. Alternatively, a predetermined number of rotations of 2 or more, Va
The same operation may be performed in c, and the sleeve rotation speed and Vac for obtaining the corrected toner adhesion amount may be calculated from the difference amount between a plurality of conditions and the measured toner adhesion amount difference.

【0106】また、露光部22におけるパルス幅変調
(PWM)の制御は次のようにして行うことができる。
The control of the pulse width modulation (PWM) in the exposure section 22 can be performed as follows.

【0107】(i)非画像形成時にPWMを変化させた潜
像を複数作製し、上記の現像条件(Vdc,Vac,ス
リーブ回転数)でトナー像を形成する。
(I) A plurality of latent images in which PWM is changed are produced at the time of non-image formation, and a toner image is formed under the above developing conditions (Vdc, Vac, sleeve rotation speed).

【0108】(j)予め定めたγカーブとトナー付着検出
部23で測定した各PWMのトナー付着量からγカーブ
逆補正値を算出する。
(J) The γ curve inverse correction value is calculated from the predetermined γ curve and the toner adhesion amount of each PWM measured by the toner adhesion detection unit 23.

【0109】(k)画像形成時に決定した逆補正値をかけ
た条件で露光し、常に安定した最適なγカーブを得る。
これにより、画像形成時に常に安定したトナー付着量を
得るようにしてもよい。
(K) Exposure is performed under the condition that the inverse correction value determined at the time of image formation is applied to obtain a stable and optimum γ curve.
Thereby, a stable toner adhesion amount may be obtained at the time of image formation.

【0110】〈実施例6〉<Example 6>

【0111】実施例6の設定条件は、各帯電ローラへの
初期印加条件をDC−750V、AC2kHz、5mA
とした以外は実施例5と同様にした。
The setting conditions of Example 6 are as follows: initial application condition to each charging roller is DC-750V, AC 2 kHz, 5 mA.
Same as Example 5 except that

【0112】次のようにして各感光ドラムにおける最適
電位を調整した。
The optimum potential of each photosensitive drum was adjusted as follows.

【0113】(a)非画像形成時に所定の直流定電圧、交
流定電流をバイアス電源20から各帯電ローラに印加し
帯電し、べた露光後に帯電電位Vh,露光後電位Vlを
測定する。
(A) At the time of non-image formation, a predetermined DC constant voltage and AC constant current are applied from the bias power source 20 to each charging roller for charging, and the charging potential Vh after solid exposure and the potential Vl after exposure are measured.

【0114】(b)露光後電位Vlにコントラスト電位
(500V)を加えた電位に、現像バイアス電源21で
現像直流バイアスVdcを設定する。
(B) The developing direct current bias Vdc is set by the developing bias power source 21 to a potential obtained by adding the contrast potential (500 V) to the post-exposure potential Vl.

【0115】(c)この現像直流バイアスVdcにかぶり
防止電圧(150V)を加えた電位に帯電電位Vhを補
正し設定する。
(C) The charging potential Vh is corrected and set to a potential obtained by adding the fogging prevention voltage (150 V) to the developing DC bias Vdc.

【0116】(d)所定の定電圧とその時に各表面電位計
18で測定した帯電電位Vhから、(c)の補正帯電電位
Vhにするための印加電圧を算出する。
(D) From the predetermined constant voltage and the charging potential Vh measured by each surface electrometer 18 at that time, the applied voltage for setting the corrected charging potential Vh in (c) is calculated.

【0117】(e)この算出した印加電圧値をバイアス電
源20にフィードバックし、各帯電ローラへの直流バイ
アス電圧を調整する。これにより、画像形成時に常に安
定した最適帯電電位を得る。または、直流バイアス電圧
及び交流バイアス電流を調整するようにしてもよい。
(E) The calculated applied voltage value is fed back to the bias power source 20 to adjust the DC bias voltage to each charging roller. As a result, a stable and optimal charging potential is always obtained during image formation. Alternatively, the DC bias voltage and the AC bias current may be adjusted.

【0118】次に、以下のようにしてベルトにおける最
適トナー付着量を調整した。
Next, the optimum toner adhesion amount on the belt was adjusted as follows.

【0119】(f)非画像形成時に上記の現像バイアス条
件(Vdcは上記の値、スリーブ回転数,Vacは所定
の値)でトナー像を形成する。
(F) At the time of non-image formation, a toner image is formed under the above-mentioned developing bias conditions (Vdc is the above value, sleeve rotation speed, Vac is a predetermined value).

【0120】(g)所定のスリーブ回転数,Vacとその
時にトナー付着検出部23で測定したのトナー付着量か
ら、補正するトナー回転数及びVacを算出する。
(G) The toner rotation speed and Vac to be corrected are calculated from the predetermined sleeve rotation speed, Vac and the toner adhesion amount measured by the toner adhesion detection unit 23 at that time.

【0121】(h)この算出した値を現像バイアス電源2
1にフィ−ドバックし、最適な現像バイアス条件で現像
する。これにより、画像形成時に常に安定したトナー付
着量を得る。
(H) The calculated value is used as the developing bias power supply 2
Feed back to 1 and develop under optimum developing bias conditions. As a result, a stable toner adhesion amount is always obtained during image formation.

【0122】なお、上述のようにして最適なγカーブを
補正して露光部22におけるパルス幅変調(PWM)を
制御し、画像形成時に常に安定したトナー付着量を得る
ようにしてもよい。
The optimum .gamma.-curve may be corrected as described above to control the pulse width modulation (PWM) in the exposure unit 22 so that a stable toner adhesion amount is always obtained during image formation.

【0123】[0123]

【発明の効果】本発明によれば、帯電ピッチむらの発生
を防止し、放電生成物とオゾンの発生量を減少すること
ができる画像形成装置を提供できる。
According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of preventing the generation of uneven charging pitch and reducing the amounts of discharge products and ozone.

【0124】また、長時間の使用や環境の変化により帯
電装置の帯電性能が変化しても、常に適正量のトナーで
静電潜像を現像でき高品位な画像を形成することができ
る画像形成装置を提供できる。
Further, even if the charging performance of the charging device changes due to long-term use or environmental changes, an electrostatic latent image can always be developed with an appropriate amount of toner and a high-quality image can be formed. A device can be provided.

【0125】また、帯電装置に帯電ローラを使用した場
合に感光ドラムの寿命を長くし感光ドラムのカートリッ
ジを長期にわたり使用できるタンデム構成の画像形成装
置を提供できる。
Further, it is possible to provide an image forming apparatus having a tandem structure in which the life of the photosensitive drum is extended and the cartridge of the photosensitive drum can be used for a long time when a charging roller is used for the charging device.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態による画像形成装置
の要部を概略的に示す側面図である。
FIG. 1 is a side view schematically showing a main part of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】実施例1の場合のVhavgとVdcとの関係を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between Vhavg and Vdc in the case of the first embodiment.

【図3】比較例2の場合のVhavgとVdcとの関係を
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between Vhavg and Vdc in the case of Comparative Example 2;

【図4】実施例1,2及び比較例1,2で帯電時の感光
ドラムの周方向距離とパッシェンの放電電圧との関係を
示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the circumferential distance of the photosensitive drum and the discharge voltage of Paschen at the time of charging in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2.

【図5】実施例2において電位変動ピッチ(Vpc/
f)とスクリーン解像度αの関係を示す図である。
FIG. 5 shows the potential fluctuation pitch (Vpc /
It is a figure which shows the relationship between f) and screen resolution (alpha).

【図6】本発明の第2の実施の形態によるタンデム構成
の画像形成装置の要部を概略的に示す側面図である。
FIG. 6 is a side view schematically showing a main part of an image forming apparatus having a tandem structure according to a second embodiment of the present invention.

【図7】図6の画像形成装置における制御ブロック図で
ある。
FIG. 7 is a control block diagram in the image forming apparatus in FIG.

【図8】従来技術の問題点を説明するための図(a),
(b),(c)である。
FIG. 8 is a diagram (a) for explaining the problems of the conventional technique;
(B) and (c).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 帯電ローラ 2 感光ドラム(像担持体、
感光体) 3 現像器 3a 現像スリーブ 8、18 表面電位計 9,19 制御部 10,20 バイアス電源 11,21 現像バイアス電源 22 露光部 23 トナー付着検出部 1Y,1M,1C,1K 帯電ローラ 2Y,2M,2C,2K 感光ドラム(像担持体、
感光体) 3Y,3M,3C,3K 現像器
1 charging roller 2 photosensitive drum (image carrier,
Photoconductor) 3 developing device 3a developing sleeve 8, 18 surface potential meter 9, 19 control unit 10, 20 bias power supply 11, 21 developing bias power supply 22 exposure unit 23 toner adhesion detection unit 1Y, 1M, 1C, 1K charging roller 2Y, 2M, 2C, 2K photosensitive drum (image carrier,
Photoreceptor) 3Y, 3M, 3C, 3K Developing device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 15/06 101 G03G 15/04 120 2H200 15/08 501 Fターム(参考) 2H027 DA02 DA09 DE05 DE07 DE09 EA01 EA02 EA04 EA05 EB04 EC06 EC18 EF09 2H030 AA05 AB02 AD02 AD16 BB02 BB13 BB34 BB36 BB42 2H073 AA02 AA03 BA04 BA13 BA23 BA27 BA28 CA03 CA22 2H076 AB02 DA06 DA07 DA19 EA01 2H077 DA03 DA47 DA57 DA63 DB08 DB12 DB13 DB14 EA03 GA13 2H200 FA01 FA02 FA07 GA12 GA23 GA34 GA44 GA47 GA57 GB12 HA02 HA29 HB12 HB22 JA02 JC03 JC07 JC12 PA03 PA08 PA09 PA11 PA19 PA24 PB04 PB20 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G03G 15/06 101 G03G 15/04 120 2H200 15/08 501 F term (reference) 2H027 DA02 DA09 DE05 DE07 DE09 EA01 EA02 EA04 EA05 EB04 EC06 EC18 EF09 2H030 AA05 AB02 AD02 AD16 BB02 BB13 BB34 BB36 BB42 2H073 AA02 AA03 BA04 BA13 BA23 BA27 BA28 CA03 CA22 2H076 AB02 DA07 DA12 DB07 FA12 DB12 DB07 FA12 DB12 DB07 DB12 DB07 DB12 DB12 DB12 GA34 GA44 GA47 GA57 GB12 HA02 HA29 HB12 HB22 JA02 JC03 JC07 JC12 PA03 PA08 PA09 PA11 PA19 PA24 PB04 PB20

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 静電潜像を担持する像担持体と、静電潜
像の形成前に移動中の前記像担持体を帯電するために前
記像担持体に接触するように配置される帯電装置と、直
流電圧が印加されて前記像担持体上の静電潜像をトナー
現像するための現像器と、を備え、交流成分を直流成分
に重畳した電圧を前記帯電装置に印加するようにした画
像形成装置において、 前記像担持体の平均帯電電位Vhavg(V)が次式の範
囲を満足するように調整されることを特徴とする画像形
成装置。 (Vpc/f)×250+Vdc+50<Vhavg<(Vpc/f)
×250+Vdc+200 但し、Vpc:前記像担持体の線速度(mm/s) f:前記交流成分の周波数(Hz)で2kHz以下 Vdc:前記現像器の現像直流電圧(V)
1. An image bearing member carrying an electrostatic latent image, and a charging member arranged in contact with the image bearing member for charging the moving image bearing member before the formation of the electrostatic latent image. An apparatus and a developing device for applying a DC voltage to the electrostatic latent image on the image carrier to develop the toner, and a voltage in which an AC component is superimposed on a DC component is applied to the charging device. In the image forming apparatus described above, the average charging potential Vhavg (V) of the image carrier is adjusted so as to satisfy the following range. (Vpc / f) × 250 + Vdc + 50 <Vhavg <(Vpc / f)
× 250 + Vdc + 200 where Vpc: linear velocity of the image carrier (mm / s) f: frequency of the AC component (Hz) of 2 kHz or less Vdc: developing DC voltage of the developing device (V)
【請求項2】 静電潜像を担持する像担持体と、静電潜
像の形成前に移動中の前記像担持体を帯電するために前
記像担持体に接触するように配置される帯電装置と、直
流電圧が印加されて前記像担持体上の静電潜像をトナー
現像するための現像器と、を備え、交流成分を直流成分
に重畳した電圧を前記帯電装置に印加するようにした画
像形成装置において、 前記交流成分の周波数f(Hz)が2kHz以下であり
次の両式を満足するように調整されることを特徴とする
画像形成装置。 (Vpc/f)×250+Vdc+50<Vhavg<(Vpc/f)
×250+Vdc+200 α<80×(Vpc/f)−1 但し、Vpc:前記像担持体の線速度(mm/s) Vhavg:前記像担持体の平均帯電電位(V) Vdc:前記現像器の現像直流電圧(V) α:解像度(dpi)
2. An image bearing member carrying an electrostatic latent image, and a charging member arranged so as to contact the image bearing member for charging the moving image bearing member before the formation of the electrostatic latent image. An apparatus and a developing device for applying a DC voltage to the electrostatic latent image on the image carrier to develop the toner, and a voltage in which an AC component is superimposed on a DC component is applied to the charging device. In the image forming apparatus described above, the frequency f (Hz) of the AC component is 2 kHz or less and is adjusted so as to satisfy the following two expressions. (Vpc / f) × 250 + Vdc + 50 <Vhavg <(Vpc / f)
× 250 + Vdc + 200 α <80 × (Vpc / f) −1 where Vpc: linear velocity of the image carrier (mm / s) Vhavg: average charging potential of the image carrier (V) Vdc: the development DC voltage of developing unit (V) α: Resolution (dpi)
【請求項3】 露光によりその表面に静電潜像が形成さ
れる感光体と、前記感光体を静電潜像の形成前に帯電す
るために前記感光体に接触するように配置される接触式
帯電部材を有する帯電装置と、画像形成のため静電潜像
をトナー現像する現像手段と、を備える画像形成装置に
おいて、 前記接触式帯電部材に直流バイアス電圧を印加する印加
手段と、 前記接触式帯電部材により帯電した後の前記感光体表面
の帯電電位及び露光後の前記感光体表面の電位を検知す
る帯電電位検知手段と、 非画像形成時に前記印加手段を制御して予め設定した印
加条件で前記接触式帯電部材に印加して前記感光体を帯
電させ、そのときの前記帯電電位検知手段の出力値及び
露光後の前記帯電電位検知手段の出力値に基づいて画像
形成時に前記印加手段の印加電圧を制御する制御手段
と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
3. A photoconductor on which an electrostatic latent image is formed by exposure to light, and a contact arranged to contact the photoconductor to charge the photoconductor before the formation of the electrostatic latent image. An image forming apparatus comprising: a charging device having a charging device; and a developing device for developing an electrostatic latent image with an image to form a toner image; an applying device for applying a DC bias voltage to the contact charging member; Charging potential detecting means for detecting the charging potential of the surface of the photoconductor after being charged by the charging member and the potential of the surface of the photoconductor after exposure, and the application condition preset by controlling the applying means during non-image formation To charge the photoconductor by applying it to the contact type charging member, and based on the output value of the charging potential detecting means at that time and the output value of the charging potential detecting means after exposure, the applying means of the applying means Applied voltage An image forming apparatus comprising: a control unit that controls pressure.
【請求項4】 露光によりその表面に静電潜像が形成さ
れる感光体と、前記感光体を静電潜像の形成前に帯電す
るために前記感光体に接触するように配置される接触式
帯電部材を有する帯電装置と、画像形成のため静電潜像
をトナー現像する現像手段と、を備える画像形成装置に
おいて、 前記接触式帯電部材に直流バイアスに交流バイアスを重
畳したバイアス電圧を印加する印加手段と、 前記接触式帯電部材により帯電した後の前記感光体表面
の帯電電位と露光後の前記感光体表面の電位を検知する
帯電電位検知手段と、 非画像形成時に前記印加手段を制御して予め設定した印
加条件で前記接触式帯電部材に印加して感光体を帯電さ
せ、そのときの前記帯電電位検知手段の出力値及び露光
後の前記帯電電位検知手段の出力値に基づいて、画像形
成時に前記印加手段の直流印加電圧、または、直流印加
電圧と交流印加電流を制御する制御手段と、を備えたこ
とを特徴とする画像形成装置。
4. A photoconductor on which an electrostatic latent image is formed by exposure, and a contact arranged to contact the photoconductor to charge the photoconductor before the formation of the electrostatic latent image. An image forming apparatus comprising: a charging device having a charging device; and a developing device for developing an electrostatic latent image with toner to form an image, wherein a bias voltage in which an AC bias is superimposed on a DC bias is applied to the contact charging member. Applying means, a charging potential detecting means for detecting a charging potential of the surface of the photoconductor after being charged by the contact type charging member and a potential of the surface of the photoconductor after exposure, and controlling the applying means during non-image formation. Then, by applying to the contact type charging member under a preset application condition to charge the photoconductor, based on the output value of the charging potential detection means at that time and the output value of the charging potential detection means after exposure, image An image forming apparatus comprising: a control unit that controls a direct-current applied voltage or a direct-current applied voltage and an alternating-current applied current of the applying unit during formation.
【請求項5】 露光後の前記帯電電位検知手段の出力値
から所定のコントラスト電位にするための現像直流バイ
アス電圧を設定し、所定のかぶり防止電位を加えた電位
になるように前記印加手段を制御することを特徴とする
請求項3または4に記載の画像形成装置。
5. A developing DC bias voltage for setting a predetermined contrast potential from the output value of the charging potential detecting means after exposure is set, and the applying means is set so as to have a potential added with a predetermined fog prevention potential. The image forming apparatus according to claim 3, which is controlled.
【請求項6】 画像情報に基づくパルス幅変調により露
光する露光手段と、前記露光手段による露光によりその
表面に静電潜像が形成される感光体と、前記感光体を静
電潜像の形成前に帯電するために前記感光体に接触する
ように配置される接触式帯電部材を有する帯電装置と、
を備える画像形成装置において、 前記接触式帯電部材に直流バイアス電圧を印加する印加
手段と、 前記接触式帯電部材により帯電した後の前記感光体表面
の帯電電位と露光後の前記感光体表面の電位を検知する
帯電電位検知手段と、 前記接触式帯電部材により帯電した後の前記感光体の帯
電領域の少なくとも一部を露光後にトナー現像するため
の回転スリーブを有する現像手段と、 前記現像領域におけるトナー付着量を検知するトナー付
着量検知手段と、 非画像形成時に前記印加手段を制御して予め設定した印
加条件で前記接触式帯電部材に印加して前記感光体を帯
電させ、そのときの前記帯電電位検知手段の出力値及び
露光後の前記帯電電位検知手段の出力値に基づいて画像
形成時に前記印加手段の印加電圧を制御する第1の制御
手段と、 非画像形成時に、前記印加手段および前記現像手段を制
御して予め設定した印加条件で前記接触式帯電部材に印
加して前記感光体を帯電させた後、トナー現像のときの
前記トナー付着量検知手段の出力値に基づいて、画像形
成時に前記スリーブの回転数、Vac及び前記露光手段
のパルス幅変調の少なくとも1つを制御する第2の制御
手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
6. An exposure unit that exposes by pulse width modulation based on image information, a photoconductor on which an electrostatic latent image is formed by the exposure by the exposure unit, and an electrostatic latent image formed on the photoconductor. A charging device having a contact type charging member arranged to contact the photoreceptor for precharging;
In an image forming apparatus including: an applying unit that applies a DC bias voltage to the contact-type charging member; a charging potential of the photoconductor surface after being charged by the contact-type charging member and a potential of the photoconductor surface after exposure. A charging potential detecting means for detecting a charge, a developing means having a rotating sleeve for developing a toner after exposing at least a part of a charged area of the photoreceptor after being charged by the contact type charging member, and a toner in the developing area. Toner adhesion amount detecting means for detecting the adhesion amount, and for controlling the applying means at the time of non-image formation to apply to the contact type charging member under a preset application condition to charge the photoconductor, and the charging at that time First control means for controlling the applied voltage of the applying means during image formation based on the output value of the potential detecting means and the output value of the charged potential detecting means after exposure. After the non-image formation, the application means and the development means are controlled to apply the toner to the contact type charging member under a preset application condition to charge the photoconductor, and then the toner adhesion amount at the time of toner development. An image comprising: a second control unit that controls at least one of the rotational speed of the sleeve, Vac, and pulse width modulation of the exposure unit based on the output value of the detection unit during image formation. Forming equipment.
【請求項7】 画像情報に基づくパルス幅変調により露
光する露光手段と、前記露光手段による露光によりその
表面に静電潜像が形成される感光体と、前記感光体を静
電潜像の形成前に帯電するために前記感光体に接触する
ように配置される接触式帯電部材を有する帯電装置と、
を備える画像形成装置において、 前記接触式帯電部材に直流バイアスに交流バイアスを重
畳したバイアス電圧を印加する印加手段と、 前記接触式帯電部材により帯電した後の前記感光体表面
の帯電電位と露光後の前記感光体表面の電位を検知する
帯電電位検知手段と、 前記接触式帯電部材により帯電した後の前記感光体の帯
電領域の少なくとも一部を露光後にトナー現像するため
の回転スリーブを有する現像手段と、 前記現像領域におけるトナー付着量を検知するトナー付
着量検知手段と、 非画像形成時に前記印加手段を制御して予め設定した印
加条件で前記接触式帯電部材に印加して前記感光体を帯
電させ、そのときの前記帯電電位検知手段の出力値及び
露光後の前記帯電電位検知手段の出力値に基づいて、画
像形成時に前記印加手段の直流印加電圧または直流印加
電圧と交流印加電流を制御する第1の制御手段と、 非画像形成時に前記印加手段および現像手段を制御して
予め設定した印加条件で前記接触式帯電部材に印加して
感光体を帯電させた後、トナー現像のときの前記トナー
付着量検知手段の出力値に基づいて、画像形成時に前記
スリーブの回転数、Vac及び前記露光手段のパルス幅
制御を制御する第2の制御手段と、を備えることを特徴
とする画像形成装置。
7. An exposure unit that exposes by pulse width modulation based on image information, a photoconductor on which an electrostatic latent image is formed by the exposure by the exposure unit, and an electrostatic latent image formed on the photoconductor. A charging device having a contact type charging member arranged to contact the photoreceptor for precharging;
In an image forming apparatus including: an applying unit that applies a bias voltage in which an AC bias is superimposed on a DC bias to the contact-type charging member; and a charging potential of the surface of the photoconductor after being charged by the contact-type charging member and after exposure. A charging potential detecting means for detecting the potential of the surface of the photoconductor, and a developing means having a rotating sleeve for developing toner after exposure of at least a part of the charged area of the photoconductor after being charged by the contact type charging member. A toner adhering amount detecting means for detecting the toner adhering amount in the developing area; and controlling the applying means during non-image formation to apply the toner to the contact type charging member under preset application conditions to charge the photoconductor. Then, based on the output value of the charging potential detecting means at that time and the output value of the charging potential detecting means after exposure, the applying means at the time of image formation. A first control unit for controlling a DC applied voltage or a DC applied voltage and an AC applied current; and controlling the applying unit and the developing unit during non-image formation to apply the contact type charging member under preset application conditions. After charging the photoconductor, based on the output value of the toner adhesion amount detection means at the time of toner development, the second embodiment of controlling the rotational speed of the sleeve, Vac and the pulse width control of the exposure means at the time of image formation. An image forming apparatus comprising: a control unit.
【請求項8】 露光後の前記帯電電位検知手段の出力値
から所定のコントラスト電位にするための現像直流バイ
アス電圧を設定し、所定のかぶり防止電位を加えた電位
になるように前記印加手段を制御し、その後前記現像手
段及び前記露光手段の少なくとも一方を制御することを
特徴とする請求項6または7に記載の画像形成装置。
8. A developing direct current bias voltage for setting a predetermined contrast potential from an output value of the charging potential detecting means after exposure is set, and the applying means is set so as to have a potential added with a predetermined fog prevention potential. 8. The image forming apparatus according to claim 6, wherein the image forming apparatus is controlled and then at least one of the developing unit and the exposing unit is controlled.
【請求項9】 前記接触式帯電部材がローラ部材を備
え、カラー画像形成が可能なようにタンデム構成とされ
たことを特徴とする請求項3〜8のいずれか1項に記載
の画像形成装置。
9. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the contact-type charging member includes a roller member, and has a tandem structure so that a color image can be formed. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008310144A (en) * 2007-06-15 2008-12-25 Fuji Xerox Co Ltd Image forming apparatus
CN101122766B (en) * 2006-08-11 2010-06-02 株式会社理光 Charging system and image forming device
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