JP2008233219A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2008233219A JP2007068987A JP2007068987A JP2008233219A JP 2008233219 A JP2008233219 A JP 2008233219A JP 2007068987 A JP2007068987 A JP 2007068987A JP 2007068987 A JP2007068987 A JP 2007068987A JP 2008233219 A JP2008233219 A JP 2008233219A
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Shiyunnobu Kasuya
俊▲のぶ▼ 粕谷
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Ricoh Co Ltd
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Color Electrophotography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus configured to prevent soiling in a second charging device in outputting an image through the use of one developing device located on the upstream side out of two developing devices, and also, to suppress uneven discharge to the image, consequently, to form the image with stable image density. <P>SOLUTION: The image forming apparatus 30 includes one photoreceptor 1, two charging devices 2 and 5, and two developing devices 4 and 7, wherein a two-color image is formed by a transfer device 9 that transfers a toner image on an image carrier to a transfer material while letting the transfer material pass through and applying an electrical field. Even in the case of forming only the first toner image, a voltage is applied on a charging wire 8 of the second charging device 2, and the absolute value of the apply voltage on the charging wire of the second charging device is set equal to or more than the surface potential of a non-image part. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の静電複写プロセスの画像形成装置に係わるものである。   The present invention relates to an image forming apparatus for an electrostatic copying process, such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer.

従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真プロセスを利用した画像形成装置においては、感光体ドラムの表面をスコロトロンやコロトロン等のコロナ放電方式を用いた帯電装置により、均一に帯電させることが多い。その後、露光装置により潜像部を形成し、現像装置により作像し、転写、定着装置により画像を形成している。ただし、経時での使用により、帯電装置内の帯電ワイヤが機内の気流の流れに伴い、トナーや紙粉等により汚染される事がある。このように、帯電ワイヤが汚染されてしまうと、ドラムを均一に帯電させる事が出来なくなり、画像上にスジが発生し、帯電装置の寿命も低下してしまう。特許文献1や特許文献2では、帯電装置のケース部に気流の吸引口や排気口を設けたり、吸着フィルターを設けることで帯電ワイヤへの汚染物質の付着を低減させている。   Conventionally, in an image forming apparatus using an electrophotographic process such as a copying machine, a printer, and a facsimile, the surface of a photosensitive drum is often uniformly charged by a charging device using a corona discharge method such as a scorotron or a corotron. . Thereafter, a latent image portion is formed by an exposure device, an image is formed by a developing device, and an image is formed by a transfer and fixing device. However, due to the use over time, the charging wire in the charging device may be contaminated with toner, paper powder, etc. along with the flow of airflow in the apparatus. Thus, if the charging wire is contaminated, the drum cannot be uniformly charged, streaks are generated on the image, and the life of the charging device is also reduced. In Patent Document 1 and Patent Document 2, the attachment of contaminants to the charging wire is reduced by providing an airflow suction port or exhaust port in the case portion of the charging device or by providing an adsorption filter.

特許文献1等では、気流の流れを変化させる事で、帯電ワイヤへの汚れを抑制しているが、例えば、1ドラム方式で二色画像形成装置において、上流側に位置する現像機のみで画像を形成する単色モード時の場合、現像されたトナー像が下流側の帯電装置を通過する際に、電位差が発生し、下流側の帯電装置にトナーが飛翔することがある。このように電位差が発生した場合、気流の流れを変化させても帯電ワイヤへのトナー付着は抑制しきれない。そのため、単色モードで作像する場合、下流側の帯電ワイヤに電圧を印加し、トナー像からトナーが帯電ワイヤに飛翔しないような電位差を確保する必要がある。   In Patent Document 1, etc., contamination of the charging wire is suppressed by changing the flow of the airflow. For example, in a two-color image forming apparatus using a one-drum method, an image is obtained only by a developing machine located on the upstream side. In the single color mode for forming the toner, when the developed toner image passes through the downstream charging device, a potential difference may occur, and the toner may fly to the downstream charging device. When the potential difference occurs in this way, toner adhesion to the charging wire cannot be suppressed even if the flow of the airflow is changed. For this reason, when an image is formed in the single color mode, it is necessary to apply a voltage to the charging wire on the downstream side to ensure a potential difference that prevents toner from flying from the toner image to the charging wire.

特開平11−052685JP 11-052685 A 特開2001−166651JP 2001-166651 A

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、二つの現像装置の上流側の一つを用いて画像を出力する際に、第二帯電装置の汚れを防止するとともに、画像への放電ムラを抑え、安定した画像濃度で画像形成を行うことができる画像形成装置を提供する。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and its problem is to prevent the second charging device from being soiled when an image is output using one of the upstream sides of the two developing devices. In addition, the present invention provides an image forming apparatus capable of suppressing discharge unevenness on an image and performing image formation with a stable image density.

上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の画像形成装置は、一つの像担持体と、この像担持体上を帯電するための第一帯電装置と、前記像担持体上を露光して静電潜像を形成する第一潜像形成手段と、前記像担持体上の静電潜像を現像して第一のトナー像とする第一現像装置と、さらに、第二のトナー像を形成するため、像担持体上を帯電するための第二帯電装置と、前記像担持体上を露光して静電潜像を形成する第二潜像形成手段と、前記像担持体上の静電潜像を現像して第二のトナー像とする第二現像装置と、転写材を通過させ電界をかけて像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写装置で二色画像を形成する画像形成装置において、第一のトナー像作成しか行わない時においても第二帯電装置の帯電ワイヤへの電圧印加を行うことを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記第二帯電装置の帯電ワイヤへの印加電圧の絶対値を、非画像部の表面電位以上に設定する。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、温湿度センサーを備え、測定された環境条件に応じて第二帯電装置の帯電ワイヤへの印加電圧を変化させることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、ドラム電流を測定する電流計を備え、測定された電流値が0Vとなるように第二帯電装置の帯電ワイヤへの印加電圧を制御することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、第一帯電装置より下流に設けられた感光体表面電位検出手段を有し、該感光体表面電位検出手段より測定された表面電位を第二帯電ワイヤ印加電圧の下限値とすることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、温湿度センサーと第一帯電装置より下流に設けられた感光体表面電位検出手段を有し、環境条件や電位計から測定された表面電位に応じて第二帯電ワイヤ印加電圧を制御することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記感光体表面電位検出手段による感光体表面電位の検出位置を第二帯電装置の直前とすることを特徴とする。
The features of the present invention, which is a means for solving the above problems, are listed below.
The image forming apparatus of the present invention includes an image carrier, a first charging device for charging the image carrier, and a first latent image for exposing the image carrier to form an electrostatic latent image. An image forming means; a first developing device for developing the electrostatic latent image on the image carrier to form a first toner image; and further, charging the image carrier to form a second toner image. A second charging device, a second latent image forming means for exposing the image carrier to form an electrostatic latent image, and developing the electrostatic latent image on the image carrier to produce a second In a second developing device that forms a toner image and an image forming device that forms a two-color image with a transfer device that passes a transfer material and applies an electric field to transfer the toner image on the image carrier onto the transfer material. Even when only image formation is performed, a voltage is applied to the charging wire of the second charging device.
The image forming apparatus of the present invention further sets the absolute value of the voltage applied to the charging wire of the second charging device to be equal to or higher than the surface potential of the non-image portion.
The image forming apparatus according to the present invention further includes a temperature / humidity sensor, and changes the voltage applied to the charging wire of the second charging device in accordance with the measured environmental conditions.
The image forming apparatus of the present invention further includes an ammeter for measuring the drum current, and controls the voltage applied to the charging wire of the second charging device so that the measured current value becomes 0V. And
The image forming apparatus of the present invention further includes a photoreceptor surface potential detecting unit provided downstream from the first charging device, and the surface potential measured by the photoreceptor surface potential detecting unit is used as the second charging wire. The lower limit value of the applied voltage is used.
In addition, the image forming apparatus of the present invention further includes a temperature / humidity sensor and a photoreceptor surface potential detecting means provided downstream from the first charging device, and according to environmental conditions and a surface potential measured from an electrometer. The second charging wire application voltage is controlled.
The image forming apparatus of the present invention is further characterized in that the position where the photoconductor surface potential is detected by the photoconductor surface potential detecting means is immediately before the second charging device.

以上のように、本発明の画像形成装置では、一ドラム方式で、二つの帯電装置、二つの現像装置の内の上流側に位置した帯電装置、現像装置のみで画像形成する場合、画像が通過する際に下流側の帯電ワイヤにバイアスを印加しているので、ドラム上のトナー像から帯電ワイヤへのトナー付着を抑え、帯電装置を汚染させないため、帯電不良による画像劣化を抑制することができる。   As described above, in the image forming apparatus according to the present invention, when an image is formed by only one drum system using two charging devices, a charging device located upstream of the two developing devices, and the developing device, the image passes. Since the bias is applied to the charging wire on the downstream side, the toner adhesion from the toner image on the drum to the charging wire is suppressed and the charging device is not contaminated. Therefore, image deterioration due to charging failure can be suppressed. .

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that it is easy for a person skilled in the art to make other embodiments by changing or correcting the present invention within the scope of the claims, and these changes and modifications are included in the scope of the claims. The following description is an example of the best mode of the present invention, and does not limit the scope of the claims.

図1は、本発明の一実施形態である画像形成装置を示す概略構成図である。図1に示すように、この画像形成装置30は、反転現像により赤黒の二色ディジタル画像を形成するもので、表面に静電潜像が形成される感光体1の周囲に、第一の現像に備え、感光体表面を一様に帯電する第一帯電装置2、原稿を露光し、感光体上に第一のトナー現像のための静電潜像を形成する第一露光装置3、静電潜像を第一のトナーにより現像し、トナー像を形成する第一現像装置4を設けている。
さらに、第二の現像に備えて、第一の現像と同様に第二のトナーによるトナー像を形成するための第二帯電装置5、第二露光装置6及び第二現像装置7を設けている。
さらに、感光体上1に形成されたトナー像を転写するための記録紙を供給する給紙部、転写電圧印加装置14によりバイアスを印加し、トナー電荷と逆帯電の電荷を与え、転写ベルトから感光体へ転写電流を流すことで感光体上のトナー像を記録紙に転写する転写装置9、転写時に分離不良となった転写紙のドラムへの巻き込み防止のための分離爪10a、トナー像転写後に感光体上に残留するトナーを除去するクリーニング装置11及び次の画像形成に備えて感光体表面の電荷を除去する除電装置である消去光源12が順次配設されている。
分離爪10aは、筐体に支持された軸10bに回転可能に取り付けられており、図示しないばねの弾性力によって感光体1の表面に所定の圧力で接している。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, this image forming apparatus 30 forms a two-color digital image of red and black by reversal development. A first development is formed around the photoreceptor 1 on which an electrostatic latent image is formed. A first charging device 2 that uniformly charges the surface of the photoconductor, a first exposure device 3 that exposes an original and forms an electrostatic latent image for developing a first toner on the photoconductor, A first developing device 4 for developing the latent image with the first toner and forming a toner image is provided.
Further, in preparation for the second development, a second charging device 5, a second exposure device 6, and a second developing device 7 are provided for forming a toner image with the second toner as in the first development. .
Further, a bias is applied by a transfer voltage applying device 14 for supplying a recording paper for transferring a recording paper for transferring a toner image formed on the photosensitive member 1 to give a charge opposite to the toner charge, and from the transfer belt. A transfer device 9 for transferring a toner image on the photoconductor to a recording paper by passing a transfer current to the photoconductor, a separation claw 10a for preventing the transfer paper, which has become poorly separated at the time of transfer, from being caught in a drum, a toner image transfer A cleaning device 11 that removes toner remaining on the photoreceptor later and an erasing light source 12 that is a charge eliminating device that removes the charge on the surface of the photoreceptor in preparation for the next image formation are sequentially arranged.
The separation claw 10a is rotatably attached to a shaft 10b supported by the casing, and is in contact with the surface of the photoreceptor 1 with a predetermined pressure by the elastic force of a spring (not shown).

また、画像形成装置30内の第一現像装置4にはトナーとキャリアとを含む磁性二成分現像を用いており、第一現像ローラに直流バイアスを印加し、マグネットブラシによりトナーを感光体1と接触させ現像を行う磁気ブラシDCバイアス現像法を用いている。
また、第二現像装置7には、カラー顔料を用いた非磁性一成分現像剤が用いられ、第二現像ローラ上に形成されたトナー層が感光体1の周面と所定の間隔を保持するように支持されている。この第二現像ローラに直流バイアスを印加させ、感光体1の静電潜像部にトナーを飛翔させるジャンピング方式により現像を行っている。このように第二現像装置7に非接触現像方式で現像することで、感光体や現像ローラの寿命の点や重ね合わせ現像が可能である等の理由から有利である。
The first developing device 4 in the image forming apparatus 30 uses magnetic two-component development including toner and carrier. A DC bias is applied to the first developing roller, and the toner is transferred to the photosensitive member 1 by a magnet brush. A magnetic brush DC bias developing method is used in which contact is made for development.
The second developing device 7 uses a non-magnetic one-component developer using a color pigment, and the toner layer formed on the second developing roller maintains a predetermined distance from the peripheral surface of the photoreceptor 1. So that it is supported. Development is performed by a jumping method in which a DC bias is applied to the second developing roller and toner is caused to fly to the electrostatic latent image portion of the photoreceptor 1. In this manner, the development by the non-contact development method in the second developing device 7 is advantageous for reasons such as the life of the photoconductor and the developing roller and the superposition development being possible.

上記の構成を有する画像形成装置によって赤黒二色で画像形成を行う場合、感光体1上の表面が第一帯電印加装置20から第一帯電装置2で約−700Vに一様に帯電され、第一露光装置3から出射される光の強弱により感光体1上の電荷が約−50Vまで消去され、感光体1の表面に静電潜像が形成される。感光体1上に形成された静電潜像は、感光体1の回転によって第一現像装置4と対向する位置に移動する。第一現像ローラには、作像時に−550Vの直流バイアスが印加されており、周方向に感光体1と線速比約2.0で移動しながら黒現像剤による二成分マグブラシによる接触現像が行われる。
第一現像装置4による現像後、感光体1の回転により第二帯電装置5及び第二露光装置6と対向する位置に順次搬送されて、それぞれ感光体1の帯電に続いて原稿の静電潜像が形成された後、第二現像装置7との対向部へ移動する。第二現像装置内のトナーが第二現像ローラに印加される現像バイアス電圧によって飛翔し、感光体1表面に付着する。
この時、第二現像ローラに印加されるバイアスは直流バイアスであり、これにより第一の現像によるトナー像を乱さずに第二の現像を行うことができ、第一の現像及び第二の現像による赤トナー像が重ね合わされ、二色のトナー像が形成される。
When the image forming apparatus having the above-described configuration is used to form red and black images, the surface of the photoreceptor 1 is uniformly charged to about −700 V from the first charging application device 20 by the first charging device 2, Due to the intensity of light emitted from one exposure device 3, the charge on the photoreceptor 1 is erased to about −50 V, and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoreceptor 1. The electrostatic latent image formed on the photosensitive member 1 moves to a position facing the first developing device 4 by the rotation of the photosensitive member 1. A DC bias of −550 V is applied to the first developing roller at the time of image formation, and contact development with a black developer using a two-component mag brush is performed while moving in the circumferential direction at a linear velocity ratio of about 2.0. Done.
After development by the first developing device 4, the photosensitive member 1 is sequentially conveyed to a position facing the second charging device 5 and the second exposure device 6 by rotation of the photosensitive member 1. After the image is formed, it moves to a portion facing the second developing device 7. The toner in the second developing device flies by the developing bias voltage applied to the second developing roller and adheres to the surface of the photoreceptor 1.
At this time, the bias applied to the second developing roller is a DC bias, whereby the second development can be performed without disturbing the toner image by the first development, and the first development and the second development. The two red toner images are superimposed to form a two-color toner image.

そして、このように形成されたトナー像は、図示されていない給紙トレイからレジストローラにより所定のタイミングでガイド板を介して搬送されてきた転写紙上に、感光体1上のトナー像が転写電圧印加装置14の作用により転写される。
この転写装置9には転写ベルト、ベルト内側に駆動ローラ17、従動ローラ15、バイアスローラ16が配設されている。バイアスローラ16は転写電圧印加装置14とつながり、感光体1側に流れる電流が一定になるように制御されている。トナー像を転写された転写紙は、転写紙の自重により、感光体の接線方向に分離される(分離されない場合は分離爪10aで分離される)。その後、転写ベルトにより搬送されて図示しない定着部により定着され二色画像が形成される。転写後の感光体1は、クリーニング装置11によってその表面の残留トナーを除去され、除電装置12によって残留電荷を消去されて、初期状態に戻る。
Then, the toner image formed in this manner is transferred onto the transfer paper that is conveyed from the paper supply tray (not shown) by the registration rollers through the guide plate at a predetermined timing. Transfer is performed by the action of the applying device 14.
The transfer device 9 includes a transfer belt, and a driving roller 17, a driven roller 15, and a bias roller 16 inside the belt. The bias roller 16 is connected to the transfer voltage applying device 14 and is controlled so that the current flowing to the photosensitive member 1 side is constant. The transfer paper onto which the toner image has been transferred is separated in the tangential direction of the photoconductor by the weight of the transfer paper (if not separated, it is separated by the separation claw 10a). Thereafter, the image is conveyed by a transfer belt and fixed by a fixing unit (not shown) to form a two-color image. After the transfer, the residual toner on the surface of the photosensitive member 1 is removed by the cleaning device 11, the residual charge is erased by the static eliminating device 12, and the initial state is restored.

また、図2は、本画像形成装置の黒単色時における帯電、露光、現像までの過程を示す図である。二色画像形成時と同様に、まず、第一帯電装置1にて感光体表面上を約−700Vに一様に帯電させ、第一露光装置3により、感光体1上の画像部の電荷を約−50Vまで消去する。その後、第一現像装置4により現像され、トナー像9となる。また、トナー像上のトナー帯電量は−20〜−40μC/gと非常に小さいため、現像後の画像部感光体上の表面電位は−50Vからほとんど不変である。トナー像の表面電位を約−50Vに維持したまま、下流に設けられた第二帯電装置5、第二露光装置6、第二現像装置7上を通過する。ただし、トナー像が第二帯電装置上を通過する際、トナー像の表面電位−50Vに対し、第二帯電ワイヤ8にはバイアス印加されていない場合、負極性のトナーは第二帯電ワイヤへ飛翔し、汚してしまう場合がある。   FIG. 2 is a diagram showing processes from charging, exposure to development in the black color of the image forming apparatus. As in the case of forming a two-color image, first, the surface of the photoconductor is uniformly charged to about −700 V by the first charging device 1, and the charge of the image portion on the photoconductor 1 is charged by the first exposure device 3. Erase to about -50V. Thereafter, the first developing device 4 develops the toner image 9. Further, since the toner charge amount on the toner image is as small as −20 to −40 μC / g, the surface potential on the image area photoreceptor after development is almost unchanged from −50V. While maintaining the surface potential of the toner image at about −50V, the toner image passes over the second charging device 5, the second exposure device 6, and the second developing device 7 provided downstream. However, when the toner image passes over the second charging device, if no bias is applied to the second charging wire 8 with respect to the surface potential of the toner image of −50 V, the negative toner flies to the second charging wire. And may get dirty.

図1において原稿を原稿読み取り部23で読み込まれた画像信号は、画像メモリ制御部22に蓄積される。この際にユーザーが操作部画面上で設定したモードもしくは、黒単色、赤単色、赤黒二色モードであるかの判断を行う。本画像形成装置では、最上流側に位置する第一帯電装置2、露光装置3、現像装置4で行う黒単色モードと判断した場合、黒トナー像作成直後にコントローラ25からの信号により第二帯電装置内5の第二帯電ワイヤ8にバイアスを印加する。これにより、トナー像が第二帯電装置5を通過する際に、トナー像から第二帯電ワイヤ8へトナー飛翔しない電位差を保ち、第二帯電ワイヤ8へのトナー付着を抑え、帯電装置を汚染させないため、帯電不良による画像劣化を抑制することができる。   In FIG. 1, the image signal read from the document by the document reading unit 23 is stored in the image memory control unit 22. At this time, it is determined whether the mode is set by the user on the operation unit screen, or the mode is black single color, red single color, or red-black two-color mode. In this image forming apparatus, when it is determined that the black monochrome mode is performed by the first charging device 2, the exposure device 3, and the developing device 4 positioned on the most upstream side, the second charging is performed by a signal from the controller 25 immediately after the black toner image is formed. A bias is applied to the second charging wire 8 in the apparatus 5. As a result, when the toner image passes through the second charging device 5, a potential difference that does not cause the toner to fly from the toner image to the second charging wire 8 is maintained, toner adhesion to the second charging wire 8 is suppressed, and the charging device is not contaminated. Therefore, it is possible to suppress image deterioration due to charging failure.

図3は、黒単色時のトナー像が第二帯電上を通過する際のトナーの挙動を示す図である。図4は、形成される画像の例を示す図である。ここでは、例えば、図4のような画像を入力する。この場合、第一帯電装置2で約−700Vに帯電された後、画像部は第一露光装置3で約−50Vに露光される。その後、第一現像装置4で負極性のトナーによりトナー像が形成される。このトナー像が第二帯電装置5の上を通過する際、第二帯電ワイヤ8に電圧が印加されていない場合、トナー像中のトナーは第二帯電ワイヤ8の方へ引き寄せられる(図3を参照)。この場合、トナー像部分からのトナー付着がほとんどだが、非画像部にも少なからず地汚れトナーが存在し、非画像部からも第二帯電ワイヤ8上へトナー付着する。このため、黒単色時の第二帯電ワイヤ8へ印加する電圧(以下、単に「第二帯電ワイヤ印加電圧」と記す。)を非画像部の表面電位以上に設定する必要がある。   FIG. 3 is a diagram illustrating the behavior of the toner when the black toner color image passes over the second charge. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an image to be formed. Here, for example, an image as shown in FIG. 4 is input. In this case, after the first charging device 2 is charged to about −700 V, the image portion is exposed to about −50 V by the first exposure device 3. Thereafter, a toner image is formed with negative polarity toner in the first developing device 4. When the toner image passes over the second charging device 5 and no voltage is applied to the second charging wire 8, the toner in the toner image is drawn toward the second charging wire 8 (see FIG. 3). reference). In this case, the toner adheres mostly from the toner image portion, but there is a considerable amount of background toner also in the non-image portion, and the toner adheres to the second charging wire 8 also from the non-image portion. For this reason, it is necessary to set the voltage (hereinafter simply referred to as “second charging wire applied voltage”) to be applied to the second charging wire 8 in the case of black monochrome to be equal to or higher than the surface potential of the non-image area.

また、図5は、第二帯電ワイヤ印加電圧とスジランクの関係を示したグラフである。
図5から、環境に関わらず−2.0KVの印加電圧値までは放電が発生しないためスジランク3.5以上となるが、印加電圧がある程度高くなると、放電によるスジが顕著に発生し、ランク3.5未満となる。さらに印加電圧が高くなると放電光が安定する為、放電によるスジは発生しなくなる。しかし、放電が安定するほど強くなると、トナー像のトナー帯電量が変化し、転写効率が低下することでID低下する不具合も解かっている。これにより、地肌部の表面電位が−700Vにて制御されているため、黒単色モード時において、第二帯電ワイヤ印加電圧を−0.7KV〜−2.0KVの間で制御することで、黒トナー像が第二帯電装置5を通過する際に、地肌部やトナー像から第二帯電ワイヤへのトナー付着を防止できる。これによって、上流側で作像された画像が通過する際に、下流側の第二帯電ワイヤ8への印加電圧を放電しない範囲で設定しているため、放電ムラをなどの異常画像を発生させることなく、第二帯電ワイヤ8へのトナー付着を防止でき、経時で画像を良好に保てる。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the second charging wire applied voltage and the stripe rank.
From FIG. 5, the discharge is not generated up to the applied voltage value of −2.0 KV regardless of the environment, and therefore the streak rank is 3.5 or more. Less than 5. Further, when the applied voltage is increased, the discharge light is stabilized, so that no streak due to the discharge occurs. However, when the discharge becomes stronger as the discharge becomes stable, the toner charge amount of the toner image changes, and the problem that the ID decreases due to the decrease in transfer efficiency is also solved. Accordingly, since the surface potential of the background portion is controlled at −700 V, the black charging mode is controlled by controlling the second charging wire applied voltage between −0.7 KV to −2.0 KV in the black monochrome mode. When the toner image passes through the second charging device 5, it is possible to prevent toner adhesion from the background portion or the toner image to the second charging wire. As a result, when the image formed on the upstream side passes, the applied voltage to the downstream second charging wire 8 is set in a range that does not discharge, so that an abnormal image such as discharge unevenness is generated. Therefore, toner adhesion to the second charging wire 8 can be prevented, and the image can be kept good over time.

図6は、第二帯電ワイヤ印加電圧とドラム電流値の関係を示すグラフである。図6からは、第二帯電ワイヤ印加電圧を高くすると、放電が発生し、感光体1に流れる電流値が高くなることを示している。また、帯電ワイヤの抵抗値は温湿度により変動し、高温高湿環境では抵抗が下がり、低温低湿環境では抵抗が上がる。すなわち、環境により同じ電圧を印加しても放電レベルが異なり、感光体1に流れる電流も異なる。感光体1に電流が多く流れると、放電によりトナー像を乱すためスジが発生してしまう。高温高湿環境では、−2.0KV、低温低湿環境では−3.5KVから放電開始電圧となる。さらに、黒単色時における第二帯電ワイヤ8へのトナー付着を十分に防止するには、トナー像電位と帯電ワイヤの電位差を大きくした方が付着しにくくなり、第二帯電ワイヤ8へ印加するバイアスを大きくした方が良い。そのため、マシン内部に備えられた環境センサー28により、温湿度を検知し、環境に応じて、印加する電圧値を放電開始限界電圧値にする。また、温湿度の検知は通常のプリントシーケンスに入る前、例えば本体電源ON後の立ち上げ時や、ある一定稼動休止後や、連続稼動後などの休止時間を利用して行う。このように環境に応じて、最適な電圧値を第二帯電ワイヤ8に印加する制御を行うことで、トナー付着をより効果的に防止できる。これによって、上流側で作像された画像が通過する際に、下流側の第二帯電ワイヤ8への印加電圧を温湿度に応じた最適な値で制御するため、より最適に第二帯電ワイヤ8へのトナー付着を防止でき、経時で画像を良好に保てる。   FIG. 6 is a graph showing the relationship between the second charging wire applied voltage and the drum current value. FIG. 6 shows that when the voltage applied to the second charging wire is increased, discharge occurs and the value of the current flowing through the photoreceptor 1 increases. Further, the resistance value of the charging wire varies depending on the temperature and humidity, and the resistance decreases in a high temperature and high humidity environment, and the resistance increases in a low temperature and low humidity environment. That is, even if the same voltage is applied depending on the environment, the discharge level is different and the current flowing through the photoreceptor 1 is also different. When a large amount of current flows through the photosensitive member 1, the toner image is disturbed by the discharge, so that streaks are generated. The discharge start voltage is -2.0 KV in a high temperature and high humidity environment, and -3.5 KV in a low temperature and low humidity environment. Further, in order to sufficiently prevent the toner from adhering to the second charging wire 8 in the case of black monochromatic color, it is more difficult to adhere the toner image potential and the potential difference between the charging wires, and the bias applied to the second charging wire 8 is reduced. Should be larger. For this reason, the temperature and humidity are detected by the environment sensor 28 provided inside the machine, and the applied voltage value is set to the discharge start limit voltage value according to the environment. The temperature / humidity detection is performed before entering a normal print sequence, for example, at the start-up after the main unit power is turned on, after a certain operation stop, or after a continuous operation. As described above, by controlling the application of the optimum voltage value to the second charging wire 8 according to the environment, toner adhesion can be more effectively prevented. Thus, when the image formed on the upstream side passes, the voltage applied to the second charging wire 8 on the downstream side is controlled with an optimum value according to the temperature and humidity, so that the second charging wire is more optimal. The toner can be prevented from adhering to 8, and the image can be kept good over time.

まず、出力画像のモード判定を行う。黒単色モードの場合、コピー動作に入る前に、図1の第二帯電装置5内の第二帯電ワイヤ8に予め設定された電圧値を印加し、感光体1からアース部分に流れるドラム電流値を電流計26で測定する。この測定された値が0Vでない場合、コントローラ25からの信号により、第二帯電ワイヤ8の印加電圧を低くする制御を行う。測定される電流値が0Vになるまで繰り返し、0Vになる印加電圧値で通常の黒単色モードのコピー動作を始める。このように、黒単色時にドラム電流値が0Vとなるような、第二帯電ワイヤ印加電圧値を用いることで、第二帯電ワイヤ8へのトナー付着を抑え、画像への放電影響も抑えることができる。上流側で作像された画像が通過する際に、下流側の第二帯電ワイヤ8にドラム電流が流れない最大の電圧を印加するため、第二帯電ワイヤ8と表面電位の電位差を最大にすることができ、トナー付着を防止でき、経時で画像を良好に保てる。   First, the mode of the output image is determined. In the black monochrome mode, before starting the copying operation, a preset voltage value is applied to the second charging wire 8 in the second charging device 5 of FIG. Is measured with an ammeter 26. When the measured value is not 0 V, control to lower the applied voltage of the second charging wire 8 is performed by a signal from the controller 25. The measurement is repeated until the measured current value reaches 0V, and the normal black monochrome mode copy operation is started with the applied voltage value at 0V. In this way, by using the second charging wire applied voltage value such that the drum current value becomes 0 V in the case of black single color, toner adhesion to the second charging wire 8 can be suppressed, and the influence of discharge on the image can also be suppressed. it can. When the image formed on the upstream side passes, the maximum voltage at which the drum current does not flow is applied to the second charging wire 8 on the downstream side, so that the potential difference between the second charging wire 8 and the surface potential is maximized. Toner adhesion can be prevented, and the image can be kept good over time.

画像形成装置30は、第一帯電装置2で約−700Vに帯電されているが、実際には、環境で帯電ワイヤの抵抗が変化し、それに伴い感光体1上の表面電位も変化する。また、画像形成装置30を長期間使用されていた場合、経時で感光体1が疲労し、電荷が保持しにくくなるため、感光体1上の表面電位が低下する。このような理由により、第二帯電ワイヤ8と感光体1上の表面電位の電位差も変化し、トナー付着を最適に抑えるには感光体1上の表面電位に合わせた制御が必要となる。まず、出力画像のモード判定を行い、黒単色モードの場合、通常のコピー動作に入る前に、感光体1を回転させ、コントローラから第一帯電装置2をONにする。その後、第一帯電装置2の下流に設けられた、表面電位計27にて感光体1上の表面電位を測定する。この測定された表面電位をコントローラ25内のメモリ部に蓄積し、以後、黒単色時で通常コピーする際に第二帯電ワイヤ8に印加する電圧の下限値とする。このように測定された表面電位を下限値に設けることで、地汚れトナーの第二帯電ワイヤ8への付着を最適に防止することができる。上流側で作像された画像が通過する際に、下流側の第二帯電ワイヤ8に印加する電圧の最下限値を測定された地肌部帯電電位と同じにするため、感光体1上トナー像からのトナー付着だけでなく、より最適に地汚れトナーによるトナー付着も抑えられる。   The image forming apparatus 30 is charged to about −700 V by the first charging device 2, but actually, the resistance of the charging wire changes in the environment, and the surface potential on the photoreceptor 1 also changes accordingly. Further, when the image forming apparatus 30 has been used for a long period of time, the photoreceptor 1 becomes fatigued over time, and it becomes difficult to hold charges, so the surface potential on the photoreceptor 1 is lowered. For this reason, the potential difference between the surface potential on the second charging wire 8 and the photoconductor 1 also changes, and control in accordance with the surface potential on the photoconductor 1 is required to optimally suppress toner adhesion. First, the mode of the output image is determined, and in the case of the black monochrome mode, the photosensitive member 1 is rotated and the first charging device 2 is turned on from the controller before starting the normal copy operation. Thereafter, the surface potential on the photosensitive member 1 is measured by a surface potential meter 27 provided downstream of the first charging device 2. The measured surface potential is stored in the memory unit in the controller 25, and is then used as the lower limit value of the voltage applied to the second charging wire 8 during normal copying in the case of black single color. By providing the surface potential thus measured at the lower limit value, it is possible to optimally prevent the dirt toner from adhering to the second charging wire 8. When the image formed on the upstream side passes, the toner image on the photoreceptor 1 is set so that the lower limit of the voltage applied to the second charging wire 8 on the downstream side is the same as the measured background portion charging potential. In addition to the toner adhesion from the toner, the toner adhesion due to the scumming toner can be suppressed more optimally.

図6より、環境に応じて同じ電圧を印加しても放電レベルが異なり、感光体1に流れる電流も異なる。そのため、環境に応じて第二帯電ワイヤ印加電圧の値を変化させ、帯電ワイヤへのトナー付着を防止する。環境で変化するのは、主に放電開始電圧なので、第二帯電ワイヤ印加電圧の上限値のみを定める。また、下限値については、画像形成装置30内に設けられた表面電位計27により測定された表面電位を第二帯電印加電圧の下限値とする。即ち、印加電圧の絶対値を、非画像部の表面電位以上に設定する。このように制御することで、環境の変化で第二帯電ワイヤ8からの放電開始電圧や、使用環境や経時におけるドラム表面電位変化を考慮することで、より最適な第二帯電ワイヤ印加電圧の値でトナー付着を防止できる。上流側で作像された画像が通過する際に、下流側の第二帯電ワイヤ8に印加する電圧の上限値を温湿度に応じた最適な値とし、最下限値を測定された地肌部帯電電位と同じにするため、感光体1上トナー像からのトナー付着及び、地汚れトナーによるトナー付着も抑えられる。   From FIG. 6, even when the same voltage is applied according to the environment, the discharge level is different, and the current flowing through the photoreceptor 1 is also different. For this reason, the value of the voltage applied to the second charging wire is changed according to the environment to prevent the toner from adhering to the charging wire. Since it is mainly the discharge start voltage that changes in the environment, only the upper limit value of the second charging wire applied voltage is determined. As for the lower limit value, the surface potential measured by the surface potential meter 27 provided in the image forming apparatus 30 is set as the lower limit value of the second charging applied voltage. That is, the absolute value of the applied voltage is set to be equal to or higher than the surface potential of the non-image part. By controlling in this way, a more optimal value of the applied voltage of the second charging wire can be obtained by taking into consideration the discharge start voltage from the second charging wire 8 due to environmental changes and the drum surface potential change with time of use and over time. Can prevent toner adhesion. When the image formed on the upstream side passes, the upper limit value of the voltage applied to the second charging wire 8 on the downstream side is set to an optimum value according to temperature and humidity, and the lower limit value is measured. Since the potential is the same as that of the electric potential, toner adhesion from the toner image on the photosensitive member 1 and toner adhesion due to background toner can be suppressed.

一般的に帯電された感光体1の表面電位は、時間とともに減衰するため、帯電されてから表面電位を測定するまでの時間に応じて測定値が異なる。これにより、第二帯電ワイヤ8へのトナー付着に対しては、なるべく第二帯電装置5直前で感光体表面電位を測定するのが望ましい。表面電位測定位置を第二帯電装置直前にすることで、より最適にトナー付着を抑制できる。表面電位計の位置を第二帯電装置5の直前に配置するため、正確な表面電位値を測定でき、より効果的に地汚れトナーによる付着も抑えられる。   In general, the surface potential of the charged photoreceptor 1 is attenuated with time, so that the measured value varies depending on the time from charging until the surface potential is measured. As a result, it is desirable to measure the surface potential of the photosensitive member immediately before the second charging device 5 as much as possible with respect to toner adhesion to the second charging wire 8. By attaching the surface potential measurement position immediately before the second charging device, toner adhesion can be more optimally suppressed. Since the position of the surface potential meter is disposed immediately before the second charging device 5, an accurate surface potential value can be measured, and adhesion due to dirt toner can be suppressed more effectively.

本発明の一実施形態である画像形成装置を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本画像形成装置の黒単色時における帯電、露光、現像までの過程を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a process from charging, exposure, and development when the image forming apparatus is in a single black color. 黒単色時のトナー像が第二帯電上を通過する際のトナーの挙動を示す図である。It is a figure which shows the behavior of the toner at the time of the toner image at the time of black monochromatic passing on the 2nd charge. 形成される画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the image formed. 第二帯電ワイヤ印加電圧とスジランクの関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between a 2nd charging wire applied voltage and a stripe rank. 第二帯電ワイヤ印加電圧とドラム電流値の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a 2nd charging wire application voltage and a drum electric current value.

符号の説明Explanation of symbols

1 感光体
2 第一帯電装置
3 第一露光装置
4 第一現像装置
5 第二帯電装置
6 第二露光装置
7 第二現像装置
8 帯電ワイヤ
9 転写装置
11 クリーニング装置
12 除電装置
30 画像形成装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor 2 1st charging device 3 1st exposure device 4 1st developing device 5 2nd charging device 6 2nd exposure device 7 2nd developing device 8 charging wire 9 transfer device 11 cleaning device 12 static elimination device 30 image forming apparatus

Claims (7)

一つの像担持体と、
この像担持体上を帯電するための第一帯電装置と、
前記像担持体上を露光して静電潜像を形成する第一潜像形成手段と、
前記像担持体上の静電潜像を現像して第一のトナー像とする第一現像装置と、さらに、
第二のトナー像を形成するため、像担持体上を帯電するための第二帯電装置と、
前記像担持体上を露光して静電潜像を形成する第二潜像形成手段と、
前記像担持体上の静電潜像を現像して第二のトナー像とする第二現像装置と、
転写材を通過させ電界をかけて像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写装置で二色画像を形成する画像形成装置において、
第一のトナー像作成しか行わない時においても、第二帯電装置の帯電ワイヤへの電圧印加を行う
ことを特徴とする画像形成装置。
One image carrier,
A first charging device for charging the image carrier;
First latent image forming means for exposing the image carrier to form an electrostatic latent image;
A first developing device that develops the electrostatic latent image on the image carrier into a first toner image; and
A second charging device for charging the image carrier to form a second toner image;
Second latent image forming means for exposing the image carrier to form an electrostatic latent image;
A second developing device that develops the electrostatic latent image on the image carrier into a second toner image;
In an image forming apparatus that forms a two-color image with a transfer device that passes a transfer material and applies an electric field to transfer the toner image on the image carrier onto the transfer material.
An image forming apparatus, wherein voltage is applied to a charging wire of a second charging device even when only the first toner image is formed.
請求項1に記載の画像形成装置において、
前記第二帯電装置の帯電ワイヤへの印加電圧の絶対値を、非画像部の表面電位以上に設定する
ことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
An image forming apparatus, wherein an absolute value of a voltage applied to a charging wire of the second charging device is set to be equal to or higher than a surface potential of a non-image portion.
請求項1に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、温湿度センサーを備え、
測定された環境条件に応じて第二帯電装置の帯電ワイヤへの印加電圧を変化させる
ことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The image forming apparatus includes a temperature and humidity sensor,
An image forming apparatus, wherein the voltage applied to the charging wire of the second charging device is changed according to the measured environmental conditions.
請求項1に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、ドラム電流を測定する電流計を備え、
測定された電流値が0Vとなるように第二帯電装置の帯電ワイヤへの印加電圧を制御する
ことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The image forming apparatus includes an ammeter that measures a drum current,
An image forming apparatus, wherein the voltage applied to the charging wire of the second charging device is controlled so that the measured current value becomes 0V.
請求項1に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、第一帯電装置より下流に設けられた感光体表面電位検出手段を有し、
該感光体表面電位検出手段より測定された表面電位を第二帯電ワイヤ印加電圧の下限値とする
ことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The image forming apparatus includes a photoreceptor surface potential detection unit provided downstream from the first charging device,
An image forming apparatus, wherein the surface potential measured by the photoreceptor surface potential detecting means is set as a lower limit value of the second charging wire applied voltage.
請求項1に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、温湿度センサーと第一帯電装置より下流に設けられた感光体表面電位検出手段を有し、環境条件や電位計から測定された表面電位に応じて第二帯電ワイヤ印加電圧を制御する
ことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The image forming apparatus has a temperature / humidity sensor and a photoreceptor surface potential detecting means provided downstream of the first charging device, and the second charging wire applied voltage according to the environmental conditions and the surface potential measured from an electrometer. An image forming apparatus characterized by controlling the above.
請求項5又は6に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、前記感光体表面電位検出手段による感光体表面電位の検出位置を第二帯電装置の直前とする
ことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 5 or 6,
In the image forming apparatus, the position where the photoconductor surface potential is detected by the photoconductor surface potential detecting unit is set immediately before the second charging device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114647172A (en) * 2020-12-17 2022-06-21 佳能株式会社 Image forming apparatus with a toner supply device

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