JP2013217986A - Image forming apparatus - Google Patents

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voltage
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Takayuki Tanaka
孝幸 田中
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To control charge potential to be a target value with higher accuracy at lower costs compared to the case where a potential sensor is attached to an image carrier.SOLUTION: An image forming apparatus includes: a Zener diode 17 that is connected with a conductive path for grounding an intermediate transfer belt 13a that has constant potential over the entire periphery by application of voltage; an ammeter 18 that measures the size of a current flowing through the Zener diode 17; and a control device 2 that derives, when image formation is performed, charge potential of an image carrier 8 by using the size of a non-charge period current D6 and a charge period current D7, and controls a charging power source 6 to make the derived charge potential close to a target potential that is set in advance.

Description

本発明は、シート等の記録材上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer having a function of forming an image on a recording material such as a sheet.

近年は、画像形成装置に高画質化が求められている。画質を低減させる要因として、像担持体の帯電電位の変動を原因とする画像濃度の変動がある。画像形成時の帯電工程では、像担持体に接触している帯電ローラに一定電圧が印加される。これにより、帯電ローラと像担持体の間で放電を生じさせて、像担持体を所望の帯電電位に帯電させている。しかし、印刷を繰り返し行われると、帯電ローラは通電劣化や汚れにより抵抗が変動する可能性がある。そのために、帯電ローラと像担持体の間の放電状態が変化して、像担持体の帯電電位が変動してしまうことが懸念される。露光工程では、帯電した像担持体にレーザが照射されることで像担持体上に静電潜像が形成される。像担持体の帯電電位が変動していると、静電潜像の露光部電位も変動してしまう。現像工程では、露光部電位と現像ローラ電位の電位差に応じてトナーが像担持体に現像される。露光部電位が変動している場合には、露光部電位と現像ローラ電位の電位差が変動して、現像されるトナーの量が変化してしまう。その結果、画像濃度の変動が生じてしまう。   In recent years, image forming apparatuses are required to have high image quality. As a factor for reducing the image quality, there is a change in image density caused by a change in the charging potential of the image carrier. In the charging process during image formation, a constant voltage is applied to the charging roller that is in contact with the image carrier. As a result, a discharge is generated between the charging roller and the image carrier to charge the image carrier to a desired charging potential. However, when printing is repeatedly performed, the resistance of the charging roller may fluctuate due to deterioration of energization or contamination. For this reason, there is a concern that the discharge state between the charging roller and the image carrier changes, and the charged potential of the image carrier changes. In the exposure step, an electrostatic latent image is formed on the image carrier by irradiating the charged image carrier with a laser. When the charging potential of the image carrier is fluctuating, the exposed portion potential of the electrostatic latent image also fluctuates. In the developing step, the toner is developed on the image carrier in accordance with the potential difference between the exposed portion potential and the developing roller potential. When the exposed portion potential fluctuates, the potential difference between the exposed portion potential and the developing roller potential fluctuates, and the amount of toner to be developed changes. As a result, the image density varies.

帯電電位の変動を低減させるために、以下の方法が提案されている。
(1)像担持体に電位センサを用いる方式(特許文献1)
この方式では、帯電工程の後の像担持体の表面電位を測定する表面電位センサを像担持体に配置している。この表面電位センサを用いて像担持体の帯電電位が測定される。そして、制御装置が表面電位センサの測定した帯電電位が目標値に近づくように帯電電源を制御するものである。
また、表面電位センサを用いないで帯電電位の変動を低減させるために、以下の方法が提案されている。
(2)1次転写系の抵抗値とそこを流れる電流値から像担持体の電位を算出する方式(特許文献2)
この方式では、まず、像担持体を帯電させていない状態で1次転写ローラに電圧を印加して流れる電流を測定する。その結果から1次転写系の抵抗値を算出する。次に、像担持体を帯電させた状態で、1次転写系を接地した時に1次転写系に流れる電流値を測定する。このようにして得られた抵抗値と電流値を掛け算することにより、像担持体の帯電電位を算出する。そして、制御装置が帯電電源を制御して、算出した帯電電位を目標値に近づけるように制御するものである。
In order to reduce the fluctuation of the charging potential, the following method has been proposed.
(1) A system using a potential sensor for an image carrier (Patent Document 1)
In this method, a surface potential sensor for measuring the surface potential of the image carrier after the charging step is arranged on the image carrier. Using this surface potential sensor, the charged potential of the image carrier is measured. The control device controls the charging power supply so that the charging potential measured by the surface potential sensor approaches the target value.
Further, the following method has been proposed in order to reduce fluctuations in the charging potential without using a surface potential sensor.
(2) Method of calculating the potential of the image carrier from the resistance value of the primary transfer system and the current value flowing therethrough (Patent Document 2)
In this method, first, a current is measured by applying a voltage to the primary transfer roller while the image carrier is not charged. From the result, the resistance value of the primary transfer system is calculated. Next, the current value flowing through the primary transfer system when the primary transfer system is grounded with the image carrier charged is measured. The charged potential of the image carrier is calculated by multiplying the resistance value thus obtained and the current value. Then, the control device controls the charging power source to control the calculated charging potential so as to approach the target value.

特開平06−274011号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-274011 特開2006−065113号公報JP 2006-0665113 A

しかしながら、上記した従来技術においては、以下のような課題が生じることが懸念される。
即ち、上記(1)で説明した像担持体に電位センサを用いる方式では、それぞれの像担持体に対して表面電位センサを近接して配置しなければならない。そのために、像担持体の数と同じ数の表面電位センサが必要になるので、画像形成装置が高コストになってしま
う。
また、上記(2)で説明した1次転写系の抵抗値とそこを流れる電流値から像担持体の電位を算出する方式では、抵抗成分と容量成分を持つ1次転写系の抵抗値を測定しなければならない。抵抗成分と容量成分を持つ系の抵抗値の測定は、測定条件によって抵抗値が変化してしまう。このために抵抗値の測定精度は低い。その結果、抵抗値と電流値の掛け算の結果として得られる帯電電位の精度も低くなってしまう。
However, in the above-described conventional technology, there is a concern that the following problems occur.
That is, in the method using the potential sensor for the image carrier described in the above (1), the surface potential sensor must be disposed close to each image carrier. For this reason, the same number of surface potential sensors as the number of image carriers are required, so that the cost of the image forming apparatus is increased.
In the method of calculating the potential of the image carrier from the resistance value of the primary transfer system and the current value flowing therethrough described in (2) above, the resistance value of the primary transfer system having a resistance component and a capacitance component is measured. Must. When measuring the resistance value of a system having a resistance component and a capacitance component, the resistance value changes depending on the measurement conditions. For this reason, the measurement accuracy of the resistance value is low. As a result, the accuracy of the charging potential obtained as a result of multiplication of the resistance value and the current value is also lowered.

本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、像担持体に電位センサを取り付けた場合と比較して低コストにしつつ、より高い精度で帯電電位を目標値に制御することを目的とする。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and is capable of controlling the charging potential to a target value with higher accuracy while reducing the cost as compared with the case where a potential sensor is attached to the image carrier. Objective.

上記目的を達成するために本発明にあっては、
静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体を一様に帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材に電圧を印加する帯電電圧印加手段と、
静電潜像を現像剤像に現像する現像手段と、
前記現像手段により現像された前記像担持体上の現像剤像が1次転写部で転写される無端状の回転可能な中間転写体と、
前記中間転写体に当接するように配置され前記中間転写体との間で2次転写部を形成する転写部材であって、電圧が印加されることで、前記中間転写体に1次転写されたトナー像を前記2次転写部で記録材に2次転写させる転写部材と、
前記転写部材に電圧を印加する転写電圧印加手段と、
を有し、記録材に画像形成を行う画像形成装置であって、
前記中間転写体を接地するための導電経路に接続され、予め設定された値以上の大きさの電圧が印加されたときに導通する定電圧素子と、
前記定電圧素子に流れる電流の大きさを測定する電流測定手段と、
画像形成が行われる場合であって、前記転写電圧印加手段により前記転写部材に電圧が印加されている場合に、
前記帯電電圧印加手段により前記帯電部材に電圧が印加されていない場合における、前記電流測定手段により測定された前記定電圧素子に流れる非帯電時電流の大きさ、及び、
前記帯電電圧印加手段により前記帯電部材に電圧が印加された場合における、前記電流測定手段により測定された前記定電圧素子に流れる帯電時電流の大きさを用いて、前記像担持体の帯電電位を導出し、
導出した帯電電位が予め設定された目標値に近づくように前記帯電電圧印加手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
An image carrier on which an electrostatic latent image is formed;
A charging member for uniformly charging the image carrier;
Charging voltage applying means for applying a voltage to the charging member;
Developing means for developing the electrostatic latent image into a developer image;
An endless rotatable intermediate transfer body onto which a developer image on the image carrier developed by the developing means is transferred at a primary transfer portion;
A transfer member disposed so as to be in contact with the intermediate transfer member and forming a secondary transfer portion with the intermediate transfer member, and is primarily transferred to the intermediate transfer member by applying a voltage. A transfer member for secondary transfer of the toner image to the recording material at the secondary transfer portion;
Transfer voltage applying means for applying a voltage to the transfer member;
An image forming apparatus for forming an image on a recording material,
A constant voltage element that is connected to a conductive path for grounding the intermediate transfer member and that conducts when a voltage having a magnitude equal to or greater than a preset value is applied;
Current measuring means for measuring the magnitude of the current flowing through the constant voltage element;
When image formation is performed and a voltage is applied to the transfer member by the transfer voltage application unit,
The magnitude of the non-charging current flowing through the constant voltage element measured by the current measuring means when no voltage is applied to the charging member by the charging voltage applying means; and
When the voltage is applied to the charging member by the charging voltage applying means, the charging potential of the image carrier is determined using the magnitude of the charging current flowing through the constant voltage element measured by the current measuring means. Derived,
Control means for controlling the charging voltage application means so that the derived charging potential approaches a preset target value;
It is characterized by providing.

本発明によれば、像担持体に電位センサを取り付けた場合と比較して低コストにしつつ、より高い精度で帯電電位を目標値に制御することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to control the charged potential to the target value with higher accuracy while reducing the cost as compared with the case where the potential sensor is attached to the image carrier.

実施例1の画像形成装置の概略構成を示す断面図Sectional drawing which shows schematic structure of the image forming apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の中間転写ベルトの抵抗の測定方法について説明するための図FIG. 6 is a diagram for explaining a method of measuring the resistance of the intermediate transfer belt according to the first embodiment. 実施例1の印刷動作を表わすフローチャートを示す図The figure which shows the flowchart showing the printing operation of Example 1. FIG. 実施例1の帯電電位調整動作を表わすフローチャートを示す図The figure which shows the flowchart showing the charging potential adjustment operation | movement of Example 1. FIG. 実施例1の制御装置に設けられたメモリのデータ構造を示す図The figure which shows the data structure of the memory provided in the control apparatus of Example 1. 実施例1の像担持体の帯電電位を算出する原理を説明するための図FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of calculating the charging potential of the image carrier of Example 1. 像担持体の帯電電位を変化させた時の表面電位と電流の測定結果を示す図The figure which shows the measurement result of the surface potential and the electric current when changing the charging potential of the image carrier

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
本発明は、電子写真方式によって画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に、像担持体の帯電電位を安定にする機構を持つ画像形成装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION Exemplary embodiments for carrying out the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in this embodiment should be appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions. It is not intended to limit the scope to the following embodiments.
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine that forms an image by electrophotography, and more particularly to an image forming apparatus having a mechanism that stabilizes a charged potential of an image carrier.

以下に、実施例1について説明する。
先ず、本実施例の電子写真方式の画像形成装置の概略構成について説明する。
(電子写真画像形成装置)
図1は、本実施例の画像形成装置1の概略構成を示す断面図である。本実施例にて、画像形成装置1は、4連タンデム式の画像形成装置である。画像形成装置1は、複数の画像形成手段として、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成する第1、第2、第3、第4の画像形成部(PY、PM、PC、PK)を有する。
Example 1 will be described below.
First, the schematic configuration of the electrophotographic image forming apparatus of this embodiment will be described.
(Electrophotographic image forming apparatus)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an image forming apparatus 1 of the present embodiment. In this embodiment, the image forming apparatus 1 is a quadruple tandem image forming apparatus. The image forming apparatus 1 includes first, second, third, and fourth image forming units (PY, PM, PC, and PK) that respectively form yellow, magenta, cyan, and black images as a plurality of image forming units. Have

本実施例の画像形成装置1は、パーソナルコンピュータ等のホスト機器が通信可能に接続されている。従って、ホスト機器からの画像情報に従って、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色フルカラー画像を、電子写真方式を利用して記録材(記録用紙、プラスチックシート、布等)に形成することができる。
本実施例では、各画像形成部(PY、PM、PC、PK)の構成は、現像色が異なる以外は実質的に同一とされる。従って、以下、特に区別を要しない場合は、何れかの画像形成部に属する要素であることを示すための添え字Y、M、C、Kを符号に添えることなく、総括的に説明する。
更に説明すると、図1に示すように、画像形成装置1は制御装置2を備えており、制御装置2は、演算手段としての中央演算装置3と、メモリ4と、各種入出力(I/O)を備えている。入出力(I/O)は、コンピュータ5と画像形成装置1と帯電電源6と2次転写電源7と電流計18に接続されている。ここで、制御装置2は、制御手段に相当する。また、帯電電源6は、帯電部材としての帯電ローラ9に電圧を印加する帯電電圧印加手段に相当する。また、2次転写電源7は、転写電圧印加手段に相当する。
In the image forming apparatus 1 of this embodiment, a host device such as a personal computer is connected to be communicable. Therefore, in accordance with image information from the host device, four color full-color images of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are recorded on a recording material (recording paper, plastic) using an electrophotographic method. Sheet, cloth, etc.).
In this embodiment, the configuration of each image forming unit (PY, PM, PC, PK) is substantially the same except that the development colors are different. Accordingly, in the following, when there is no particular need for distinction, the subscripts Y, M, C, and K for indicating an element belonging to any one of the image forming units will be generally described without adding any reference numerals.
More specifically, as shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 includes a control device 2. The control device 2 includes a central processing unit 3 as a calculation unit, a memory 4, and various input / output (I / O). ). Input / output (I / O) is connected to the computer 5, the image forming apparatus 1, the charging power source 6, the secondary transfer power source 7, and the ammeter 18. Here, the control device 2 corresponds to control means. The charging power source 6 corresponds to charging voltage applying means for applying a voltage to a charging roller 9 as a charging member. The secondary transfer power source 7 corresponds to a transfer voltage applying unit.

制御装置2は、コンピュータ5からの印刷開始の信号を受け取ると、画像形成を開始する。像担持体8は、直径24mmのアルミ円筒の表面に、正孔阻止層と、電荷発生層と、電荷移動層からなる20μmの感光層が塗工されており、本実施例では感光ドラムとして構成されている。
また、アルミ円筒は接地されている。像担持体8は、表面速度240mm/secで図1における時計回りへ回転される。
When receiving a print start signal from the computer 5, the control device 2 starts image formation. The image carrier 8 is formed by coating a surface of an aluminum cylinder having a diameter of 24 mm with a 20 μm photosensitive layer comprising a hole blocking layer, a charge generation layer, and a charge transfer layer. In this embodiment, the image carrier 8 is configured as a photosensitive drum. Has been.
The aluminum cylinder is grounded. The image carrier 8 is rotated clockwise in FIG. 1 at a surface speed of 240 mm / sec.

帯電部には、像担持体8に接するように帯電ローラ9が配置されている。帯電ローラ9は直径5.5mmの金属軸に、厚さが1.5mmで体積固有抵抗率が1×10Ωcm程度の導電性弾性体と、厚さ0.05μmで体積固有抵抗率1×1010Ωcm程度の表面層が形成されたものである。
帯電ローラ9に−1115Vの電圧が印加されて像担持体8が回転すると、帯電ローラ9は像担持体8と略等速度で循環回転し、帯電ローラ9と像担持体8の間の放電により像担持体8が一様に帯電される。トレック社製の表面電位計Model344で像担持体8の表面電位を測定すると、−500V程度であった。
A charging roller 9 is disposed in the charging portion so as to be in contact with the image carrier 8. The charging roller 9 has a metal shaft having a diameter of 5.5 mm, a conductive elastic body having a thickness of 1.5 mm and a volume resistivity of about 1 × 10 4 Ωcm, and a volume resistivity of 1 × 0.05 μm. A surface layer of about 10 10 Ωcm is formed.
When a voltage of −1115 V is applied to the charging roller 9 and the image carrier 8 rotates, the charging roller 9 circulates and rotates at a substantially equal speed with the image carrier 8, and discharge between the charging roller 9 and the image carrier 8 occurs. The image carrier 8 is uniformly charged. When the surface potential of the image carrier 8 was measured with a surface potential meter Model 344 manufactured by Trek, it was about -500V.

帯電した像担持体8に対して、レーザとポリゴンミラーとレンズからなる走査露光方式の露光装置10から放射されるレーザが照射される。レーザは、回転するポリゴンミラーにより、像担持体8の回転に合わせて像担持体8の表面を走査露光する。このとき、画像データに基づいてレーザの光量が制御されることで、像担持体8上に静電潜像が形成される。最大光量を受けた部分の表面電位は−100V程度に低下する。
像担持体8の表面のうち静電潜像が形成された部分は、その後、現像手段としての現像部11の現像剤担持体11aに接触する。
現像剤12は、懸濁重合法で製造された非磁性のトナーで平均粒径が6.5μm程度である。表面性の改質のために、20nm程度の酸化ケイ素粒子がトナー重量の1.5%程度の量、表面に均一に付着されている。ここで、トナーの平均粒径はベックマン・コールター株式会社製のレーザ回折式粒度分布測定器LS−230で測定した体積平均粒径である。
The charged image carrier 8 is irradiated with a laser emitted from a scanning exposure type exposure apparatus 10 including a laser, a polygon mirror, and a lens. The laser scans and exposes the surface of the image carrier 8 in accordance with the rotation of the image carrier 8 by a rotating polygon mirror. At this time, an electrostatic latent image is formed on the image carrier 8 by controlling the amount of laser light based on the image data. The surface potential of the portion that has received the maximum light amount decreases to about -100V.
The portion of the surface of the image carrier 8 on which the electrostatic latent image is formed then contacts the developer carrier 11a of the developing unit 11 as a developing unit.
The developer 12 is a non-magnetic toner produced by suspension polymerization and has an average particle size of about 6.5 μm. In order to improve the surface property, silicon oxide particles of about 20 nm are uniformly attached to the surface in an amount of about 1.5% of the toner weight. Here, the average particle diameter of the toner is a volume average particle diameter measured with a laser diffraction particle size distribution analyzer LS-230 manufactured by Beckman Coulter, Inc.

現像部11では、現像剤収納容器11b内の現像剤12が、図1において、時計回りに回転する攪拌部材11cにより下方に搬送される。現像剤供給部材11dは、現像剤12を現像剤担持体11aに供給するためのものである。現像剤担持体11aに担持された現像剤12は、現像剤層厚規制部材11eにより現像剤の層厚が規制されるとともに帯電される。このときの単位面積当りの現像剤量は、0.4mg/cm程度で、単位質量当りの現像剤帯電量は−30μC/g程度であった。
ここで、単位質量当りの現像剤12の帯電量と単位面積当りの現像剤量は、次のようにして求めた。すなわち、現像剤担持体11a上の現像剤12を、内部にフィルタをもつ吸引式ファラデーゲージで吸引捕集して、ファラデーゲージで測定された電荷と、現像剤12の捕集面積、フィルタの質量増加から求めた。つまり、単位質量当りの現像剤12の帯電量は、ファラデーゲージで測定された電荷をフィルタの質量増加で除して求め、単位面積当りの現像剤量はフィルタの質量増加を捕集面積で除して求めた。
In the developing unit 11, the developer 12 in the developer container 11b is conveyed downward by a stirring member 11c that rotates clockwise in FIG. The developer supply member 11d is for supplying the developer 12 to the developer carrier 11a. The developer 12 carried on the developer carrying member 11a is charged while the developer layer thickness is regulated by the developer layer thickness regulating member 11e. At this time, the developer amount per unit area was about 0.4 mg / cm 2 , and the developer charge amount per unit mass was about −30 μC / g.
Here, the charge amount of the developer 12 per unit mass and the developer amount per unit area were determined as follows. That is, the developer 12 on the developer carrier 11a is sucked and collected by a suction type Faraday gauge having a filter inside, the charge measured by the Faraday gauge, the collection area of the developer 12, and the mass of the filter. Obtained from the increase. That is, the charge amount of the developer 12 per unit mass is obtained by dividing the charge measured by the Faraday gauge by the increase in the filter mass, and the developer amount per unit area is obtained by dividing the increase in the filter mass by the collection area. And asked.

現像剤担持体11aには、−300Vの電圧が印加されている。静電潜像のうちレーザの最大光量を受けた部分の表面電位は−100Vで、現像剤12が像担持体8に引き付けられる方向に電界が生じる。一方、静電潜像のうちレーザの露光を受けなかった部分の表面電位は−500Vで、現像剤12が像担持体8と反発する方向に電界が生じる。この静電気力により像担持体8の静電潜像の露光部のみに現像剤12が付着することで、静電潜像が現像され、現像剤像(トナー像)になる。   A voltage of −300 V is applied to the developer carrier 11a. The surface potential of the portion of the electrostatic latent image that has received the maximum amount of laser light is −100 V, and an electric field is generated in the direction in which the developer 12 is attracted to the image carrier 8. On the other hand, the surface potential of the portion of the electrostatic latent image that has not been exposed to the laser is −500 V, and an electric field is generated in the direction in which the developer 12 repels the image carrier 8. By the electrostatic force, the developer 12 adheres only to the exposed portion of the electrostatic latent image on the image carrier 8, whereby the electrostatic latent image is developed and becomes a developer image (toner image).

次に、像担持体上の現像剤像は中間転写体13を構成する中間転写ベルト13aと接触する。中間転写ベルト13aは、無端状で回転可能に設けられ、像担持体8と接触することで1次転写部(以下、1次転写ニップN1)を構成している。このように、中間転写ベルト13aは、像担持体8からトナー像が1次転写される中間転写体13の1次転写ニップN1を形成するものである。
そして、中間転写ベルト13aは、電圧が印加されることで全周にわたって一定の電位となるように構成されている。ここで、転写部材としての2次転写ローラ16に電圧を印加するための2次転写電源7が、2次転写ローラ16に電圧を印加することで、2次転写ローラ16に当接している中間転写ベルト13aに電圧が印加される。
本実施例では、後述のように中間転写ベルト13aに低抵抗のものを用いることで、2次転写電源7から印加された電流が2次転写ローラ16と中間転写ベルト13aを通して像担持体8(1次転写ニップN1)に供給されるように構成されている。この電流により必要な1次転写電界が形成される。
このように、2次転写電源が1次転写電源を兼ねる構成とすることにより、画像形成装置の低コスト化を実現することができる。
また、2次転写ローラ16は、中間転写ベルト13aに当接するように配置され中間転写ベルト13aとの間で2次転写部(以下、2次転写ニップN2)を形成するものである
。そして、2次転写ローラ16は、2次転写電源7により電圧が印加されることで、中間転写ベルト13aに1次転写されたトナー像を2次転写ニップN2で記録材に2次転写させる。
Next, the developer image on the image carrier is brought into contact with the intermediate transfer belt 13 a constituting the intermediate transfer body 13. The intermediate transfer belt 13a is provided in an endless manner so as to be rotatable, and constitutes a primary transfer portion (hereinafter referred to as a primary transfer nip N1) by contacting the image carrier 8. As described above, the intermediate transfer belt 13a forms the primary transfer nip N1 of the intermediate transfer body 13 on which the toner image is primarily transferred from the image carrier 8.
The intermediate transfer belt 13a is configured to have a constant potential over the entire circumference when a voltage is applied. Here, the secondary transfer power source 7 for applying a voltage to the secondary transfer roller 16 as a transfer member applies an intermediate voltage in contact with the secondary transfer roller 16 by applying a voltage to the secondary transfer roller 16. A voltage is applied to the transfer belt 13a.
In this embodiment, the intermediate transfer belt 13a having a low resistance is used as will be described later, so that the current applied from the secondary transfer power source 7 passes through the secondary transfer roller 16 and the intermediate transfer belt 13a to the image carrier 8 ( It is configured to be supplied to the primary transfer nip N1). A necessary primary transfer electric field is formed by this current.
In this way, by adopting a configuration in which the secondary transfer power supply also serves as the primary transfer power supply, the cost of the image forming apparatus can be reduced.
The secondary transfer roller 16 is disposed so as to contact the intermediate transfer belt 13a and forms a secondary transfer portion (hereinafter referred to as a secondary transfer nip N2) with the intermediate transfer belt 13a. The secondary transfer roller 16 is applied with a voltage by the secondary transfer power source 7 to secondarily transfer the toner image primarily transferred to the intermediate transfer belt 13a onto the recording material at the secondary transfer nip N2.

中間転写ベルト13aは、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂にカーボンブラックを分散させた環状シートで、厚み100μmで抵抗は110kΩである。表面(像担持体に接する面)には、厚み0.5〜3μmで高抵抗のアクリル樹脂の表層が設けられている。
中間転写ベルト13aの抵抗は、株式会社三菱化学アナリテック製の抵抗率計ハイレスタUPにハイレスタUP専用プローブURSプローブを接続して印加電圧100Vで測定しようと試みたが、抵抗が低くレンジ外であった。そのために、本実施例で使用した画像形成装置1を用いて図2(a)に示すように測定した。図2は、中間転写ベルト13aの抵抗の測定方法について説明するための図である。
The intermediate transfer belt 13a is an annular sheet in which carbon black is dispersed in polyphenylene sulfide (PPS) resin, and has a thickness of 100 μm and a resistance of 110 kΩ. On the surface (surface in contact with the image carrier), a surface layer of acrylic resin having a thickness of 0.5 to 3 μm and a high resistance is provided.
The resistance of the intermediate transfer belt 13a was measured by connecting a Hiresta UP dedicated probe URS probe to a resistivity meter Hiresta UP manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd., but the resistance was low and out of range. It was. Therefore, measurement was performed as shown in FIG. 2A using the image forming apparatus 1 used in this example. FIG. 2 is a diagram for explaining a method of measuring the resistance of the intermediate transfer belt 13a.

図2(a)に示すように、2次転写ローラ16の代わりに2次転写ローラ16と同形の金属2次転写ローラ16Mを配置し、画像形成部PKの像担持体8の代わりに、電荷移動層などを塗工していないアルミ円筒8Mを配置した。そして、画像形成部PKの帯電ローラ9と現像部11は取り外し、画像形成部PY、PM、PCは画像形成部全体を取り外した。
金属2次転写ローラ16Mに2次転写電源7を接続して、アルミ円筒8Mは電流計23を経由して接地した。そして、中間転写ベルト13aを表面速度240mm/secで駆動させながら2次転写電源7で100Vを印加したときに流れる電流を測定した。
このときの印加電圧100Vを、測定された電流で割った値を中間転写ベルト13aの抵抗とした。中間転写ベルト13aの表面の移動方向(回転方向)に対してアルミ円筒8Mの1次転写ニップN1から2次転写ニップN2までの距離は370mm、反対側は420mmであった。この方法で測定した中間転写ベルト13aの抵抗は、1.1×10Ωである。
As shown in FIG. 2A, a metal secondary transfer roller 16M having the same shape as the secondary transfer roller 16 is disposed instead of the secondary transfer roller 16, and a charge is used instead of the image carrier 8 of the image forming unit PK. An aluminum cylinder 8M not coated with a moving layer or the like was disposed. Then, the charging roller 9 and the developing unit 11 of the image forming unit PK were removed, and the entire image forming unit was removed from the image forming units PY, PM, and PC.
The secondary transfer power source 7 was connected to the metal secondary transfer roller 16M, and the aluminum cylinder 8M was grounded via the ammeter 23. Then, the current flowing when 100 V was applied from the secondary transfer power source 7 was measured while driving the intermediate transfer belt 13a at a surface speed of 240 mm / sec.
A value obtained by dividing the applied voltage 100 V by the measured current was used as the resistance of the intermediate transfer belt 13a. The distance from the primary transfer nip N1 to the secondary transfer nip N2 of the aluminum cylinder 8M with respect to the movement direction (rotation direction) of the surface of the intermediate transfer belt 13a was 370 mm, and the opposite side was 420 mm. The resistance of the intermediate transfer belt 13a measured by this method is 1.1 × 10 5 Ω.

また、図2(b)のようにアルミ円筒8Mを設置する位置を画像形成部PYに変えて、中間転写ベルト13aの抵抗を測定した場合も抵抗の値はほぼ同じ結果になった。中間転写ベルト13aの表面の移動方向に対してアルミ円筒8Mの1次転写ニップN1から2次転写ニップN2までの距離は710mm、反対側は80mmであった。   Further, when the resistance of the intermediate transfer belt 13a was measured by changing the position where the aluminum cylinder 8M was installed to the image forming portion PY as shown in FIG. 2B, the resistance value was almost the same. The distance from the primary transfer nip N1 to the secondary transfer nip N2 of the aluminum cylinder 8M with respect to the moving direction of the surface of the intermediate transfer belt 13a was 710 mm, and the opposite side was 80 mm.

中間転写ベルト13aは、駆動ローラ13bとテンションローラ13cと2次転写対向ローラ13dの3本のローラ(以下、3本合わせて「張架ローラ」と称する場合もある)で張架されている。ここで、駆動ローラ13bとテンションローラ13cと2次転写対向ローラ13dは、張架部材に相当する。また、2次転写対向ローラ13dは対向部材に相当する。
駆動ローラ13bの表層には、高摩擦で体積抵抗10Ωcm以下の導電性ゴム層が設けられている。駆動ローラ13bは、駆動モータ(不図示)により駆動されることにより、中間転写ベルト13aを像担持体8と同じ表面速度240mm/secで図1において反時計回りに回転させる。
The intermediate transfer belt 13a is stretched by three rollers of a driving roller 13b, a tension roller 13c, and a secondary transfer counter roller 13d (hereinafter, the three may be collectively referred to as “stretching roller”). Here, the driving roller 13b, the tension roller 13c, and the secondary transfer counter roller 13d correspond to a stretching member. The secondary transfer counter roller 13d corresponds to a counter member.
On the surface layer of the driving roller 13b, a conductive rubber layer having a high friction and a volume resistance of 10 5 Ωcm or less is provided. The drive roller 13b is driven by a drive motor (not shown) to rotate the intermediate transfer belt 13a counterclockwise in FIG. 1 at the same surface speed as the image carrier 8 at 240 mm / sec.

テンションローラ13cは、金属ローラからなり、総圧約60Nの張力を中間転写ベルト13aに付与し、中間転写ベルト13aに従動して回転する。2次転写対向ローラ13dは、2次転写ニップN2を形成するために表面にゴム層が設けられている。表層のゴム層には、体積抵抗10Ωcm以下の導電性のものが用いられている。2次転写対向ローラ13dは、中間転写ベルト13aに従動して回転する。駆動ローラ13b、テンションローラ13c、2次転写対向ローラ13dは一括して、直列に接続された降伏電圧200Vのツェナーダイオード17と電流計18を介して接地されている。ツェナーダイオード
17はアノードを中間転写体13側にカソードを電流計18側にして接続されている。ここで、ツェナーダイオード17は、中間転写ベルト13aを接地するための導電経路に接続され、降伏電圧以上(予め設定された値以上)の大きさの電圧が印加されたときに導通する定電圧素子に相当する。定電圧素子は、中間転写ベルト13aを予め設定された電位に保持するためのものである。また、電流計18は、ツェナーダイオード17に流れる電流の大きさを測定する電流測定手段に相当する。定電圧素子には、バリスタを用いてもよい。
The tension roller 13c is made of a metal roller, applies a tension of a total pressure of about 60 N to the intermediate transfer belt 13a, and rotates following the intermediate transfer belt 13a. The secondary transfer counter roller 13d is provided with a rubber layer on the surface in order to form the secondary transfer nip N2. As the surface rubber layer, a conductive material having a volume resistance of 10 5 Ωcm or less is used. The secondary transfer counter roller 13d rotates following the intermediate transfer belt 13a. The driving roller 13b, the tension roller 13c, and the secondary transfer counter roller 13d are all grounded through a Zener diode 17 and an ammeter 18 having a breakdown voltage of 200 V connected in series. The zener diode 17 is connected with the anode on the intermediate transfer member 13 side and the cathode on the ammeter 18 side. Here, the Zener diode 17 is connected to a conductive path for grounding the intermediate transfer belt 13a, and is a constant voltage element that is turned on when a voltage having a magnitude greater than or equal to a breakdown voltage (greater than a preset value) is applied. It corresponds to. The constant voltage element is for holding the intermediate transfer belt 13a at a preset potential. The ammeter 18 corresponds to current measuring means for measuring the magnitude of the current flowing through the Zener diode 17. A varistor may be used for the constant voltage element.

像担持体8と共に中間転写ベルト13aを挟むように、直径6mmの金属軸に厚さが4mmの導電性発泡体が被覆された1次転写ローラ14が配置されている。高分子計器株式会社製のアスカーゴム硬度計C型で1kg重(9.8N)の加重で測定したゴム硬度が30度で、体積抵抗は10〜10Ωcmである。
1次転写ローラ14が中間転写ベルト13aを像担持体8側に総圧約9.8Nで加圧することで、1次転写ニップN1が形成されている。1次転写ローラ14は、中間転写ベルト13aの回転に伴い従動して回転する。1次転写ローラ14は電気的にフロートである。
A primary transfer roller 14 in which a metal shaft having a diameter of 6 mm is coated with a conductive foam having a thickness of 4 mm is disposed so as to sandwich the intermediate transfer belt 13 a together with the image carrier 8. The rubber hardness measured by a weight of 1 kg weight (9.8 N) with an Asker rubber hardness meter C type manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd. is 30 degrees, and the volume resistance is 10 5 to 10 9 Ωcm.
The primary transfer roller 14 presses the intermediate transfer belt 13a toward the image carrier 8 with a total pressure of about 9.8 N, thereby forming a primary transfer nip N1. The primary transfer roller 14 rotates following the rotation of the intermediate transfer belt 13a. The primary transfer roller 14 is electrically floating.

2次転写ローラ16から2次転写ニップN2の接触を介して中間転写ベルト13a、張架ローラ13b、13c、13d、ツェナーダイオード17、電流計18を通って接地する回路が形成されている。2次転写電源7から2次転写ローラ16に3000Vの電圧が印加されると、中間転写ベルト13aの表面電位は上昇する。トレック社製の表面電位計Model344で中間転写ベルト13aの表面電位を測定したところ、いずれの像担持体位置においても表面電位はツェナーダイオード17の降伏電圧に等しい200Vであった。   A circuit that is grounded through the intermediate transfer belt 13a, the stretching rollers 13b, 13c, and 13d, the zener diode 17, and the ammeter 18 through the contact from the secondary transfer roller 16 to the secondary transfer nip N2 is formed. When a voltage of 3000 V is applied from the secondary transfer power source 7 to the secondary transfer roller 16, the surface potential of the intermediate transfer belt 13a increases. When the surface potential of the intermediate transfer belt 13a was measured with a surface potential meter Model 344 manufactured by Trek, the surface potential was 200 V equal to the breakdown voltage of the Zener diode 17 at any image carrier position.

1次転写ニップN1では、像担持体8の表面電位(非露光部は−500V、露光部−100V)と中間転写ベルト13aの表面電位(200V)の差により電界が形成される。電界の向きは像担持体8の露光部と非露光部にかかわらず、負極性に帯電している現像剤12が像担持体8から中間転写体13に転写する方向である。この電界により像担持体8上の現像剤12は中間転写体13の中間転写ベルト13a上に移動する。
1次転写されずに像担持体8上に残った現像剤12は、像担持体8に取り付けられた像担持体清掃手段15により取り除かれる。像担持体清掃手段15は、像担持体8にゴムブレード15aが接触するように設けられている。現像剤12は、ゴムブレード15aと像担持体8の接触部分で堰き止められることで、像担持体8上から除去されて現像剤回収容器15bに回収される。
In the primary transfer nip N1, an electric field is formed by the difference between the surface potential of the image carrier 8 (-500 V for the non-exposed portion and -100 V for the exposed portion) and the surface potential (200 V) of the intermediate transfer belt 13a. The direction of the electric field is a direction in which the negatively charged developer 12 is transferred from the image carrier 8 to the intermediate transfer member 13 regardless of the exposed portion and the non-exposed portion of the image carrier 8. By this electric field, the developer 12 on the image carrier 8 moves onto the intermediate transfer belt 13 a of the intermediate transfer member 13.
The developer 12 remaining on the image carrier 8 without being primarily transferred is removed by an image carrier cleaning means 15 attached to the image carrier 8. The image carrier cleaning means 15 is provided so that the rubber blade 15 a contacts the image carrier 8. The developer 12 is dammed up at the contact portion between the rubber blade 15a and the image carrier 8, so that the developer 12 is removed from the image carrier 8 and collected in the developer collection container 15b.

上述のように、中間転写ベルト13aが駆動ローラ13bにより表面速度240mm/secで図1において反時計回りに回転して、上記工程が4つの画像形成部PY、PM、PC、PKで順に行われる。このことで、イエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の現像剤12が順次、中間転写ベルト13aに重なるようにして転写される。
その結果、中間転写体13の中間転写ベルト13a上にカラー画像の現像剤像が形成される。
As described above, the intermediate transfer belt 13a is rotated counterclockwise in FIG. 1 by the driving roller 13b at a surface speed of 240 mm / sec, and the above steps are sequentially performed by the four image forming portions PY, PM, PC, and PK. . Thus, the yellow, magenta, cyan, and black color developers 12 are sequentially transferred so as to overlap the intermediate transfer belt 13a.
As a result, a color developer image is formed on the intermediate transfer belt 13 a of the intermediate transfer member 13.

中間転写ベルト13a上の現像剤像は、中間転写ベルト13aの回転で運ばれて2次転写ニップN2に移動する。2次転写ローラ16は、2次転写対向ローラ13dに対向して中間転写ベルト13aに総圧約39.2Nで当接して2次転写ニップN2を形成している。2次転写ローラ16は、直径8mmの金属軸に厚さが4mmのEPDM発泡体からなる弾性層が被覆されて構成されている。高分子計器株式会社製のアスカーゴム硬度計C型で1kg重(9.8N)の加重で測定したゴム硬度が30度で、体積抵抗率が10〜10Ωcmである。
2次転写ニップN2では、中間転写ベルト13aの表面電位(200V)と2次転写ローラ16に印加された電圧(3000V)との差により、負極性の現像剤像が中間転写ベルト13aから2次転写ローラ16に向かう電界が形成される。記録材格納カセット19に収納された記録材Sは、中間転写ベルト13a上の現像剤像に対して印刷位置が合うタイミングで2次転写ニップN2を通過する。記録材Sが2次転写ニップN2を通過する時に、中間転写ベルト13a上の現像剤像は2次転写ニップN2に形成された電界により記録材Sに移動する(転写される)。ここで、本実施例では、記録材Sとして上質紙(坪量75g/m)を用いた。
The developer image on the intermediate transfer belt 13a is carried by the rotation of the intermediate transfer belt 13a and moves to the secondary transfer nip N2. The secondary transfer roller 16 faces the secondary transfer counter roller 13d and abuts against the intermediate transfer belt 13a with a total pressure of about 39.2N to form a secondary transfer nip N2. The secondary transfer roller 16 is configured by covering a metal shaft having a diameter of 8 mm with an elastic layer made of an EPDM foam having a thickness of 4 mm. The rubber hardness is 30 degrees and the volume resistivity is 10 7 to 10 9 Ωcm, measured by a weight of 1 kg weight (9.8 N) using an Asker rubber hardness meter C type manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.
At the secondary transfer nip N2, a negative developer image is transferred from the intermediate transfer belt 13a to the secondary transfer nip N2 due to the difference between the surface potential (200V) of the intermediate transfer belt 13a and the voltage (3000V) applied to the secondary transfer roller 16. An electric field directed toward the transfer roller 16 is formed. The recording material S stored in the recording material storage cassette 19 passes through the secondary transfer nip N2 at a timing when the printing position matches the developer image on the intermediate transfer belt 13a. When the recording material S passes through the secondary transfer nip N2, the developer image on the intermediate transfer belt 13a moves (transfers) to the recording material S by the electric field formed in the secondary transfer nip N2. Here, in this example, high-quality paper (basis weight 75 g / m 2 ) was used as the recording material S.

2次転写されずに中間転写ベルト13a上に残った現像剤は、中間転写ベルト13aに取り付けられた中間転写体清掃手段20により取り除かれる。中間転写体清掃手段20は、中間転写ベルト13aに弾性体ブレード20aが接触するように設けられている。中間転写ベルト13a上に残った現像剤は、弾性体ブレード20aと中間転写ベルト13aの接触部分で堰きとめられることで中間転写ベルト13aから除去されて、現像剤回収容器20bに回収される。
記録材S上の現像剤像は、定着ローラ21aと加圧ローラ21bを有する定着装置21で加熱及び加圧されて記録材S上に定着される。画像が形成された記録材Sは、排出トレイ22上へ排出されて、画像形成工程が終了する。本実施例の画像形成装置1は、印字可能幅が200mmで、A4サイズの記録材を毎分40枚で印刷できる。
The developer remaining on the intermediate transfer belt 13a without being subjected to the secondary transfer is removed by an intermediate transfer member cleaning unit 20 attached to the intermediate transfer belt 13a. The intermediate transfer member cleaning means 20 is provided so that the elastic blade 20a contacts the intermediate transfer belt 13a. The developer remaining on the intermediate transfer belt 13a is removed from the intermediate transfer belt 13a by being dammed at the contact portion between the elastic blade 20a and the intermediate transfer belt 13a, and collected in the developer collection container 20b.
The developer image on the recording material S is heated and pressed by a fixing device 21 having a fixing roller 21a and a pressure roller 21b and fixed on the recording material S. The recording material S on which the image is formed is discharged onto the discharge tray 22 and the image forming process is completed. The image forming apparatus 1 according to the present embodiment has a printable width of 200 mm and can print A4 size recording material at 40 sheets per minute.

(帯電電位調整動作)
図3は、実施例1の印刷動作を表わすフローチャートを示す図である。
印刷動作(画像形成動作)が開始されると、図3に示す「印刷ルーチン」が開始される。この印刷ルーチンの中で図4に示す「帯電電位調整ルーチン」が呼び出される。図4は、実施例1の帯電電位調整動作を表わすフローチャートを示す図である。図5は、制御装置2に設けられたメモリ4のデータ構造を示す図であり、このデータ構造は定数と変数と参照テーブル(LUT)からなる。
(Charge potential adjustment operation)
FIG. 3 is a flowchart illustrating the printing operation according to the first embodiment.
When the printing operation (image forming operation) is started, a “printing routine” shown in FIG. 3 is started. In this printing routine, a “charging potential adjustment routine” shown in FIG. 4 is called. FIG. 4 is a flowchart illustrating the charging potential adjustment operation according to the first embodiment. FIG. 5 is a diagram showing a data structure of the memory 4 provided in the control device 2, and this data structure is composed of constants, variables, and a reference table (LUT).

本実施例では、各種の定数は予め決められている値が保持されている。
図5にて、次の定数は画像形成装置の固有の値である。それは、像担持体8の感光層の誘電率(C1)、像担持体8と中間転写ベルト13aの接触幅(C2)、像担持体8と中間転写ベルト13aの間の放電閾値(C3)、ツェナーダイオード17の降伏電圧(C4)である。また、それは、像担持体8の表面速度(C5)、画像形成部の数(C6)、待機時間(C7)である。また、調整周期(C8)、目標電位(C9)、許容差(C10)は、画像形成装置の設定条件等により決まる値である。なお、上記括弧内の数字は、図5における参照番号を示している。
In the present embodiment, various constants hold predetermined values.
In FIG. 5, the following constants are specific values of the image forming apparatus. The dielectric constant (C1) of the photosensitive layer of the image carrier 8, the contact width (C2) between the image carrier 8 and the intermediate transfer belt 13a, the discharge threshold (C3) between the image carrier 8 and the intermediate transfer belt 13a, This is the breakdown voltage (C4) of the Zener diode 17. Further, they are the surface speed (C5) of the image carrier 8, the number of image forming portions (C6), and the waiting time (C7). The adjustment period (C8), the target potential (C9), and the tolerance (C10) are values determined by setting conditions of the image forming apparatus. In addition, the number in the said parenthesis has shown the reference number in FIG.

各種の変数は動作中に得られる値を記憶する。図5にて、累積印刷枚数(累積枚数、D1)、調整期限枚数(D2)、帯電電源6出力電圧(D3)は、画像形成部PY、PM、PC、PKに対してそれぞれ1個、計4個の記憶領域を持つ。また、これらは画像形成装置の電源を切っても値を記憶し続ける不揮発性メモリである。累積印刷枚数(D1)と調整期限枚数(D2)は、画像形成部が交換された時には0にリセットされる。感光層膜厚(D4)、調整対象インデックス(D5)、非帯電時電流(D6)、帯電時電流(D7)、現在電位(D8)、偏差(D9)は、一時的に値を記憶する揮発性メモリである。
累積印刷枚数/感光層膜厚LUT(TA)は2列の配列で、1列目に累積印刷枚数を保持し、2列目に1列目の累積印刷枚数に対応する像担持体の感光層膜厚を保持する。
図1に示す本実施例の画像形成装置1において制御装置2は、上述のように、中央演算装置3と、メモリ4と、各種入出力(I/O)を持つ。入出力(I/O)は、コンピュータ5と画像形成装置1と帯電電源6と2次転写電源7と電流計18に接続されている。
Various variables store values obtained during operation. In FIG. 5, the cumulative number of printed sheets (cumulative number, D1), the adjustment deadline number (D2), and the charging power source 6 output voltage (D3) are one for each of the image forming portions PY, PM, PC, and PK. It has 4 storage areas. These are non-volatile memories that continue to store values even when the image forming apparatus is turned off. The cumulative number of printed sheets (D1) and the adjustment deadline number (D2) are reset to 0 when the image forming unit is replaced. The photosensitive layer thickness (D4), the adjustment target index (D5), the non-charging current (D6), the charging current (D7), the current potential (D8), and the deviation (D9) are volatilized values that are temporarily stored. Memory.
Cumulative number of printed sheets / photosensitive layer film thickness LUT (TA) is an array of two rows, the cumulative number of printed sheets is held in the first column, and the photosensitive layer of the image carrier corresponding to the cumulative number of printed sheets in the second column. Maintain film thickness.
In the image forming apparatus 1 of the present embodiment shown in FIG. 1, the control device 2 has the central processing unit 3, the memory 4, and various inputs / outputs (I / O) as described above. Input / output (I / O) is connected to the computer 5, the image forming apparatus 1, the charging power source 6, the secondary transfer power source 7, and the ammeter 18.

制御装置2は、コンピュータ5から印刷開始命令を受け取ると、図3に示す印刷ルーチンを開始する。帯電電位調整は4つの画像形成部PY、PM、PC、PKを順番に調整していく。そのために、それぞれの画像形成部に対してインデックスを対応させている(PY=0、PM=1、PC=2、PK=3)。   When receiving a print start command from the computer 5, the control device 2 starts a print routine shown in FIG. In the charging potential adjustment, the four image forming portions PY, PM, PC, and PK are adjusted in order. Therefore, an index is associated with each image forming unit (PY = 0, PM = 1, PC = 2, PK = 3).

先ず、調整対象インデックスD5を0(画像形成部PYに相当)に設定する(S1−1)。そして、像担持体8と中間転写体13の駆動を開始する。同時に、2次転写電源7の出力を開始する(S1−2)。調整対象インデックスD5に対応する画像形成部PYに制御を移す(S1−3)。
次に、画像形成部PYに対応する累積印刷枚数D1が調整期限枚数D2より小さいかを検査する(S1−4)。累積印刷枚数D1が調整期限枚数D2以上の場合は、帯電電位調整ルーチンを行い(S2−1〜S2−11)、調整期限枚数D2に調整周期C8を加えて次の調整を行う累積印刷枚数を求める(S1−5)。累積印刷枚数D1が調整期限枚数D2より小さい場合は、電位調整ルーチンをパスする。その後、調整対象インデックスD5に1を加える(S1−6)。調整対象インデックスD5が画像形成部の数C6より小さい間、S1−3からS1−6の手順を繰り返す(S1−7)。調整対象インデックスD5が画像形成部の数C6以上になった時に、すべての画像形成部PY、PM、PC、PKで帯電電位の調整が完了する。その状態で画像形成を行う(S1−8)。
画像形成が終了したら、像担持体8と中間転写体13の駆動を停止するとともに、2次転写電源7の出力を停止する(S1−9)。累積印刷枚数D1に画像形成した枚数を加えて(S1−10)、印刷ルーチンを終了する。
以上のルーチンにより、像担持体8の帯電電位を目標電位(目標値)に近づくように制御することができる。
First, the adjustment target index D5 is set to 0 (corresponding to the image forming unit PY) (S1-1). Then, driving of the image carrier 8 and the intermediate transfer member 13 is started. At the same time, the output of the secondary transfer power supply 7 is started (S1-2). Control is transferred to the image forming unit PY corresponding to the adjustment target index D5 (S1-3).
Next, it is inspected whether the cumulative number of printed sheets D1 corresponding to the image forming unit PY is smaller than the adjustment deadline number D2 (S1-4). When the cumulative number of printed sheets D1 is equal to or greater than the adjustment deadline number D2, the charging potential adjustment routine is performed (S2-1 to S2-11), and the adjustment period C8 is added to the adjustment deadline number D2 to determine the cumulative number of printed sheets for the next adjustment. Obtain (S1-5). If the cumulative number of printed sheets D1 is smaller than the adjustment deadline number D2, the potential adjustment routine is passed. Thereafter, 1 is added to the adjustment target index D5 (S1-6). While the adjustment target index D5 is smaller than the number C6 of image forming units, the procedure from S1-3 to S1-6 is repeated (S1-7). When the adjustment target index D5 becomes equal to or greater than the number C6 of image forming units, the adjustment of the charging potential is completed in all the image forming units PY, PM, PC, and PK. In this state, image formation is performed (S1-8).
When the image formation is completed, the driving of the image carrier 8 and the intermediate transfer member 13 is stopped and the output of the secondary transfer power source 7 is stopped (S1-9). The number of images formed is added to the cumulative number of printed sheets D1 (S1-10), and the printing routine is terminated.
By the above routine, the charging potential of the image carrier 8 can be controlled so as to approach the target potential (target value).

次に、図4に示す帯電電位調整ルーチンについて説明する。
累積印刷枚数/感光層膜厚LUT(TA)を参照して、現在の累積印刷枚数D1が累積印刷枚数/感光層膜厚LUT(TA)の1列目の値を超えない最大の行に対して、2列目の値を取り出して、像担持体8の感光層膜厚D4に設定する(S2−1)。偏差D9を初期化するために偏差D9を0に設定する(S2−2)。すでに2次転写電源7から電流供給されているので、ツェナーダイオード17に電流が流れている。その電流を電流計18でサンプリングして、非帯電時電流D6に記憶する(S2−3)。ここで、電流計18を複数回サンプリングして非帯電時電流D6に逐次加算してサンプリング回数で除することで、電流測定の精度を上げている。非帯電時電流D6は、帯電電源6により帯電ローラ9に電圧が印加されていない場合における、電流計18により測定されたツェナーダイオード17に流れる電流の大きさである。
Next, the charging potential adjustment routine shown in FIG. 4 will be described.
With reference to the cumulative number of printed sheets / photosensitive layer film thickness LUT (TA), for the maximum row where the current cumulative number of printed sheets D1 does not exceed the value in the first column of the cumulative number of printed sheets / photosensitive layer film thickness LUT (TA). Then, the value in the second column is taken out and set to the photosensitive layer thickness D4 of the image carrier 8 (S2-1). In order to initialize the deviation D9, the deviation D9 is set to 0 (S2-2). Since the current is already supplied from the secondary transfer power supply 7, the current flows through the Zener diode 17. The current is sampled by the ammeter 18 and stored in the non-charging current D6 (S2-3). Here, the accuracy of current measurement is increased by sampling the ammeter 18 a plurality of times, and adding it to the non-charging current D6 and dividing by the number of samplings. The non-charging current D6 is the magnitude of the current flowing through the Zener diode 17 measured by the ammeter 18 when no voltage is applied to the charging roller 9 by the charging power source 6.

次に、帯電電源6出力電圧D3に偏差D9を加えて(S2−4)、調整対象の画像形成部の帯電電源6の出力を開始する(S2−5)。ここで、後述のS2−10により、S2−4が繰り返し実行される場合、S2−4では、前回の帯電電源6出力電圧D3に偏差D9を加えることとなる。
帯電電源6の出力を開始してから待機時間C7が経過するまで待機する(S2−6)。像担持体8の帯電した部分が1次転写ニップN1に達すると、像担持体8と中間転写ベルト13aの間で放電して電流が流れる。このような電流が流れることにより、ツェナーダイオード17に流れる電流が減少する。この電流を電流計18でサンプリングして、帯電時電流D7に記憶する(S2−7)。ここで、電流計18を複数回サンプリングして帯電時電流D7に逐次加算してサンプリング回数で除することで、電流測定の精度を上げている。ここで、帯電時電流D7は、帯電電源6により帯電ローラ9に電圧が印加された場合における、電流計18により測定されたツェナーダイオード17に流れる電流の大きさである。
続いて、非帯電時電流D6及び帯電時電流D7を用いて、以下の式1から帯電電位を算
出(導出)して、その結果を現在電位D8に設定する(S2−8)。
Next, a deviation D9 is added to the charging power source 6 output voltage D3 (S2-4), and output of the charging power source 6 of the image forming unit to be adjusted is started (S2-5). Here, when S2-4 is repeatedly executed in S2-10, which will be described later, in S2-4, a deviation D9 is added to the previous charging power source 6 output voltage D3.
Wait until the standby time C7 elapses after the output of the charging power source 6 is started (S2-6). When the charged portion of the image carrier 8 reaches the primary transfer nip N1, electric current flows due to discharge between the image carrier 8 and the intermediate transfer belt 13a. When such a current flows, the current flowing through the Zener diode 17 decreases. This current is sampled by the ammeter 18 and stored in the charging current D7 (S2-7). Here, the accuracy of current measurement is improved by sampling the ammeter 18 a plurality of times, sequentially adding to the charging current D7 and dividing by the number of samplings. Here, the charging current D7 is the magnitude of the current flowing through the Zener diode 17 measured by the ammeter 18 when a voltage is applied to the charging roller 9 by the charging power source 6.
Subsequently, using the non-charging current D6 and the charging current D7, a charging potential is calculated (derived) from the following Equation 1, and the result is set to the current potential D8 (S2-8).

Figure 2013217986
・・・(式1)
Figure 2013217986
... (Formula 1)

続いて、偏差D9を現在電位D8から目標電位C9を引いた値に設定する(S2−9)。これらS2−4からS2−9の手順を、偏差D9が許容差C10以上の間、繰り返す(S2−10)。偏差D9が許容差C10より小さくなると、帯電電源6の出力を停止して(S2−11)、帯電電位調整ルーチンが完了する。このように、帯電電位調整ルーチンでは、像担持体8の帯電電位が目標電位C9に近づくように帯電電源6を制御している。   Subsequently, the deviation D9 is set to a value obtained by subtracting the target potential C9 from the current potential D8 (S2-9). These procedures from S2-4 to S2-9 are repeated while the deviation D9 is equal to or greater than the tolerance C10 (S2-10). When the deviation D9 becomes smaller than the tolerance C10, the output of the charging power source 6 is stopped (S2-11), and the charging potential adjustment routine is completed. Thus, in the charging potential adjustment routine, the charging power source 6 is controlled so that the charging potential of the image carrier 8 approaches the target potential C9.

(像担持体の帯電電位測定の原理)
次に、図6を用いてツェナーダイオード17に流れる電流を測定することにより像担持体8の帯電電位が算出できる原理について説明する。図6は、本実施例において、像担持体8の帯電電位を算出する原理を説明するための図である。
中間転写体13と像担持体8を駆動して、2次転写電源7の出力を開始すると、低抵抗の中間転写ベルト13aを介して電流が流れる。2次転写電源7が出力した電流(図6に25aで示す)は中間転写ベルト13a、張架ローラ13b、13c、13dを経て、すべてツェナーダイオード17に流れる(この電流の流れを図6に25bで示す)。この状態の電流計18の値である非帯電時電流D6は2次転写電源7の出力電流に等しい。
(Principle of measurement of charged potential of image carrier)
Next, the principle by which the charged potential of the image carrier 8 can be calculated by measuring the current flowing through the Zener diode 17 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of calculating the charging potential of the image carrier 8 in the present embodiment.
When the intermediate transfer member 13 and the image carrier 8 are driven and the output of the secondary transfer power supply 7 is started, a current flows through the low-resistance intermediate transfer belt 13a. The current (indicated by 25a in FIG. 6) output from the secondary transfer power source 7 passes through the intermediate transfer belt 13a and the stretching rollers 13b, 13c, and 13d and all flows to the Zener diode 17 (this current flow is indicated by 25b in FIG. 6). ). The non-charging current D6, which is the value of the ammeter 18 in this state, is equal to the output current of the secondary transfer power source 7.

次に、帯電電源6の出力を開始して帯電ローラ9に電圧を印加する。帯電ローラ9と像担持体8の間で放電が生じて、像担持体8が帯電する。像担持体8の帯電部分は回転に伴って1次転写ニップN1に近づく。像担持体8の表面電位と中間転写ベルト13aの間の電位差が放電閾値以上である場合、放電が生じて像担持体8と中間転写ベルト13aの間の電位差が放電閾値になるように像担持体8の表面電位を変化させる。
1次転写ニップ通過前の像担持体8の表面電位は、中間転写ベルト13aの表面電位と、像担持体8と中間転写ベルト13aの放電閾値と、1次転写ニップN1通過前後の像担持体の表面電位の変化量の和である(式2)。
Next, the output of the charging power source 6 is started and a voltage is applied to the charging roller 9. A discharge occurs between the charging roller 9 and the image carrier 8, and the image carrier 8 is charged. The charged portion of the image carrier 8 approaches the primary transfer nip N1 as it rotates. When the potential difference between the surface potential of the image carrier 8 and the intermediate transfer belt 13a is equal to or greater than the discharge threshold, the image carrier is configured such that discharge occurs and the potential difference between the image carrier 8 and the intermediate transfer belt 13a becomes the discharge threshold. The surface potential of the body 8 is changed.
The surface potential of the image carrier 8 before passing through the primary transfer nip includes the surface potential of the intermediate transfer belt 13a, the discharge threshold value of the image carrier 8 and the intermediate transfer belt 13a, and the image carrier before and after passing through the primary transfer nip N1. Is the sum of the amount of change in surface potential (Equation 2).

Figure 2013217986
・・・(式2)
Figure 2013217986
... (Formula 2)

この時の像担持体8の表面電位の変化量は、放電電流を像担持体8の単位面積当たりの静電容量と、1秒間に1次転写ニップN1を通過する像担持体8の表面積で割った値である(式3)。   The amount of change in the surface potential of the image carrier 8 at this time is determined by the electrostatic capacity per unit area of the image carrier 8 and the surface area of the image carrier 8 passing through the primary transfer nip N1 per second. The divided value (Equation 3).

Figure 2013217986
・・・(式3)
Figure 2013217986
... (Formula 3)

ここで、像担持体8の単位面積当たりの静電容量は、像担持体8の感光層の誘電率C1を、感光層膜厚D4で割った値である。また、1秒間に1次転写ニップN1を通過する像担持体8の表面積は、像担持体8と中間転写ベルト13aの接触幅と像担持体8の表面速度C5の積である。
この放電電流は2次転写電源7から中間転写ベルト13aを経て供給される(この電流の流れを図6に25cで示す)。そのために、像担持体8と中間転写ベルト13aの間で放電を生じない場合に対してツェナーダイオード17に流れる電流(25b)はこの放電電流分減少する。この状態の電流計18の値である帯電時電流D7は、2次転写電源7の出力電流から放電電流を引いた値に等しい(式4)。
Here, the capacitance per unit area of the image carrier 8 is a value obtained by dividing the dielectric constant C1 of the photosensitive layer of the image carrier 8 by the photosensitive layer thickness D4. The surface area of the image carrier 8 passing through the primary transfer nip N1 per second is the product of the contact width between the image carrier 8 and the intermediate transfer belt 13a and the surface speed C5 of the image carrier 8.
This discharge current is supplied from the secondary transfer power source 7 via the intermediate transfer belt 13a (the flow of this current is indicated by 25c in FIG. 6). Therefore, the current (25b) flowing through the Zener diode 17 is reduced by this discharge current when no discharge is generated between the image carrier 8 and the intermediate transfer belt 13a. The charging current D7, which is the value of the ammeter 18 in this state, is equal to the value obtained by subtracting the discharge current from the output current of the secondary transfer power supply 7 (Equation 4).

Figure 2013217986
・・・(式4)
Figure 2013217986
... (Formula 4)

式2に式3〜4を代入すると式1が得られる。この式1を用いることで、ツェナーダイオード17に流れる電流から像担持体8の帯電電位が算出できる。
この原理を確認するために、像担持体8の表面電位を変化させてツェナーダイオード17に流れる電流を測定した。
実際の像担持体8の表面電位を得るために、1次転写ニップN1通過前の像担持体8の表面電位を測定する電位センサ26aと、1次転写ニップN1通過後の像担持体8の表面電位を測定する電位センサ26bを取り付けて測定を行った。また、中間転写ベルト13aの表面電位を測定するために電位センサ26cを取り付けた。これらの電位センサには、トレック社製の表面電位計Model344を用いた。さらに、2次転写電源7の出力電流を測定するために電流計24を取り付けた。
その結果を図7に示す。
Substituting Equations 3-4 into Equation 2 yields Equation 1. By using Equation 1, the charging potential of the image carrier 8 can be calculated from the current flowing through the Zener diode 17.
In order to confirm this principle, the current flowing through the Zener diode 17 was measured by changing the surface potential of the image carrier 8.
In order to obtain the actual surface potential of the image carrier 8, the potential sensor 26a that measures the surface potential of the image carrier 8 before passing through the primary transfer nip N1, and the image carrier 8 after passing through the primary transfer nip N1. Measurement was performed by attaching a potential sensor 26b for measuring the surface potential. A potential sensor 26c was attached to measure the surface potential of the intermediate transfer belt 13a. For these potential sensors, a surface potential meter Model 344 manufactured by Trek was used. Further, an ammeter 24 was attached to measure the output current of the secondary transfer power source 7.
The result is shown in FIG.

中間転写ベルト13aの電位は、2次転写電源7の出力電圧が3000Vで十分な電流を供給しているので、ツェナーダイオード17の降伏電圧である200Vに等しくなっている。
1次転写ニップN1通過前の像担持体8の表面電位が−415Vより正側(0V側)の領域では、1次転写ニップN1通過前後の像担持体8の電位は等しく、ツェナーダイオード17に流れる電流(25b)は一定で2次転写電源7の出力電流(25a)に等しい。これは、像担持体8と中間転写ベルト13aの間で放電が生じておらず、2次転写電源7から出力された電流(25a)がすべてツェナーダイオード17に流れている(25b)ことを示している。
1次転写ニップN1通過前の像担持体8の表面電位が−415Vより負側の領域(負側に大きい領域)では、1次転写ニップN1通過前の像担持体8の電位によらず、1次転写ニップN1通過後の像担持体8の表面電位が−415Vで一定になる。また、ツェナーダイオード17を流れる電流(25b)は減少して、2次転写電源7から出力された電流(25a)よりも小さくなる。この電流の減少量と、1次転写ニップN1通過前後の像担持体8の表面電位差は式2を満足する。これは、2次転写電源7から出力された電流の内でツェナーダイオード17に流れなかった電流の一部が、中間転写ベルト13aを経由して像担持体8の除電に使用されたことを示している。
The potential of the intermediate transfer belt 13a is equal to 200V, which is the breakdown voltage of the Zener diode 17, since the secondary transfer power supply 7 has an output voltage of 3000V and supplies a sufficient current.
In the region where the surface potential of the image carrier 8 before passing through the primary transfer nip N1 is on the positive side (0V side) from −415V, the potential of the image carrier 8 before and after passing through the primary transfer nip N1 is equal, and the zener diode 17 The flowing current (25b) is constant and equal to the output current (25a) of the secondary transfer power source 7. This indicates that no discharge is generated between the image carrier 8 and the intermediate transfer belt 13a, and all the current (25a) output from the secondary transfer power source 7 flows to the Zener diode 17 (25b). ing.
In a region where the surface potential of the image carrier 8 before passing through the primary transfer nip N1 is a negative side (a region larger on the negative side) than −415 V, regardless of the potential of the image carrier 8 before passing through the primary transfer nip N1, The surface potential of the image carrier 8 after passing through the primary transfer nip N1 becomes constant at −415V. In addition, the current (25b) flowing through the Zener diode 17 decreases and becomes smaller than the current (25a) output from the secondary transfer power supply 7. The reduction amount of this current and the surface potential difference of the image carrier 8 before and after passing through the primary transfer nip N1 satisfy Expression 2. This indicates that a part of the current output from the secondary transfer power supply 7 that did not flow to the Zener diode 17 was used for static elimination of the image carrier 8 via the intermediate transfer belt 13a. ing.

以上説明したように、ツェナーダイオード17を流れる電流から式1を用いて像担持体8の表面電位が算出できる。なお、この像担持体8の表面電位の算出方法は、像担持体8と中間転写ベルト13aの間の放電を使用するという制約のために、像担持体8の表面電位と中間転写ベルト13aの電位差が放電閾値より小さい領域では使用できない。   As described above, the surface potential of the image carrier 8 can be calculated from the current flowing through the Zener diode 17 using Equation 1. Note that the method for calculating the surface potential of the image carrier 8 uses the discharge between the image carrier 8 and the intermediate transfer belt 13a, so that the surface potential of the image carrier 8 and the intermediate transfer belt 13a can be calculated. It cannot be used in a region where the potential difference is smaller than the discharge threshold.

(像担持体の帯電電位制御の精度)
像担持体8の帯電電位制御の精度は、像担持体の帯電電位の測定精度に依存する。本実施例の構成では、ツェナーダイオード17を流れる電流の測定結果から直接に帯電電位を測定できる。だから、本実施例の帯電電位の測定精度は電流測定の精度に依存する。一方で、従来のような、1次転写系の抵抗と電流の積から帯電電位を算出する場合は、帯電電位は電流と抵抗の積で計算する。このために、帯電電位の測定精度は電流測定と抵抗測定の両方のばらつきの積に依存する。
したがって、本実施例の構成の帯電電位の測定結果は、抵抗の計測結果の影響を受けない分、従来のような場合よりも高精度に制御することができる。
(Accuracy of charge potential control of image carrier)
The accuracy of charge potential control of the image carrier 8 depends on the measurement accuracy of the charge potential of the image carrier. In the configuration of this embodiment, the charging potential can be directly measured from the measurement result of the current flowing through the Zener diode 17. Therefore, the measurement accuracy of the charged potential in this embodiment depends on the accuracy of current measurement. On the other hand, when the charging potential is calculated from the product of the resistance and current of the primary transfer system as in the prior art, the charging potential is calculated by the product of current and resistance. For this reason, the measurement accuracy of the charged potential depends on the product of variations in both current measurement and resistance measurement.
Therefore, the measurement result of the charged potential of the configuration of the present embodiment can be controlled with higher accuracy than the conventional case because it is not affected by the measurement result of the resistance.

(帯電電位調整に必要な定数の算出方法)
次に、帯電電位調整を行うために必要な定数の算出方法について説明する。
像担持体8の感光層の誘電率は、次のようにして求めた。1cmのアルミ板に像担持体8と同様の感光層を塗工して表面に白金を蒸着したテストピースを作成した。それを安藤電気株式会社製のLCRメーターAG−4304で周波数100Hz、印加電圧1Vの
条件で静電容量を測定した。その静電容量をテストピースの面積で除して、感光層の厚さを掛けることで誘電率を求めた。本実施例の像担持体8の感光層の誘電率は、2.0×10−11であった。
像担持体8と中間転写ベルト13aの間の放電閾値C3は、上記の像担持体の帯電電位測定の原理で述べたツェナーダイオード17に流れる電流が減少し始める時の1次転写ニップN1通過前の像担持体8の表面電位と中間転写ベルト13aの電位差を用いた。本実施例では615Vに設定した。
(Calculation of constants necessary for charging potential adjustment)
Next, a method for calculating a constant necessary for adjusting the charging potential will be described.
The dielectric constant of the photosensitive layer of the image carrier 8 was determined as follows. A test piece having a 1 cm 2 aluminum plate coated with the same photosensitive layer as the image carrier 8 and platinum deposited on the surface was prepared. The capacitance was measured with an LCR meter AG-4304 manufactured by Ando Electric Co., Ltd. under conditions of a frequency of 100 Hz and an applied voltage of 1V. The dielectric constant was determined by dividing the capacitance by the area of the test piece and multiplying by the thickness of the photosensitive layer. The dielectric constant of the photosensitive layer of the image carrier 8 of this example was 2.0 × 10 −11 .
The discharge threshold value C3 between the image carrier 8 and the intermediate transfer belt 13a is before passing through the primary transfer nip N1 when the current flowing through the Zener diode 17 described in the principle of measuring the charged potential of the image carrier starts to decrease. The surface potential of the image carrier 8 and the potential difference of the intermediate transfer belt 13a were used. In this example, it was set to 615V.

待機時間C7は、像担持体8の表面における帯電ローラ9の接触位置から1次転写ニップN1までの像担持体8の回転方向に沿った距離を像担持体8の表面速度で割った値を用いた。本実施例の構成では、像担持体8の表面における帯電ローラ9の接触位置から1次転写ニップN1までの距離が45.6mmで、像担持体8の回転速度が240mm/secであるで、待機時間C7は0.19secに設定した。
調整周期C8は100枚、目標電位C9は500Vに設定した。許容差C10は、10Vの電位変動がある場合に画像濃度の差が目視で認識されたことから10Vに設定した。
The waiting time C7 is a value obtained by dividing the distance along the rotation direction of the image carrier 8 from the contact position of the charging roller 9 on the surface of the image carrier 8 to the primary transfer nip N1 by the surface speed of the image carrier 8. Using. In the configuration of this embodiment, the distance from the contact position of the charging roller 9 on the surface of the image carrier 8 to the primary transfer nip N1 is 45.6 mm, and the rotational speed of the image carrier 8 is 240 mm / sec. The standby time C7 was set to 0.19 sec.
The adjustment cycle C8 was set to 100 sheets, and the target potential C9 was set to 500V. The tolerance C10 was set to 10V because the difference in image density was recognized visually when there was a potential fluctuation of 10V.

累積印刷枚数/感光層膜厚LUT(TA)は、画像形成装置1で連続印刷して4000枚間隔で像担持体8の感光層の膜厚を大塚電子株式会社製の瞬間マルチ測光システムMCPD−2000で測定した。これを20000枚になるまで測定して、累積印刷枚数と感光層膜厚の関係を線形フィッティングした。そのフィッティング結果を用いて2500枚毎の感光層の膜厚を得て表1のような累積印刷枚数/感光層膜厚LUT(TA)を作成した。   The cumulative number of printed sheets / photosensitive layer film thickness LUT (TA) is the instantaneous multi-photometry system MCPD- manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. Measured at 2000. This was measured until 20000 sheets, and the relationship between the cumulative number of printed sheets and the photosensitive layer thickness was linearly fitted. Using the fitting result, the photosensitive layer thickness was obtained for every 2500 sheets, and the cumulative number of printed sheets / photosensitive layer thickness LUT (TA) as shown in Table 1 was prepared.

Figure 2013217986
Figure 2013217986

帯電電位調整の結果を確認するために、帯電ローラ9に現像剤12を付着させて帯電電位を変動させた時の帯電電位を測定した。像担持体8の帯電電位は、電位センサ26aで測定した。本実施例の帯電電位制御を行わずに帯電電源の出力−1115Vを設定した時の像担持体8の帯電電位は−500Vであった。その測定の後に、帯電ローラ9全体に0.1mg/cmの現像剤12を付着させた。本実施例の帯電電位制御を行わずに帯電電源の出力−1115Vを設定した時の帯電電位は−450Vに低下した。これに対して本実施例の帯電電位制御を行った場合、像担持体8の帯電電位は−500Vに対して±10V以内に制御できた。
以上説明したように、本実施例によれば、従来のように像担持体に電位センサを取り付けた場合と比較して低コストを実現しつつ、より高い精度で像担持体8の帯電電位を目標値に制御することが可能となる。
In order to confirm the result of the charging potential adjustment, the charging potential when the charging potential was changed by attaching the developer 12 to the charging roller 9 was measured. The charging potential of the image carrier 8 was measured by a potential sensor 26a. The charging potential of the image carrier 8 when the output of the charging power source was set to −1115 V without performing the charging potential control of this embodiment was −500 V. After the measurement, 0.1 mg / cm 2 of developer 12 was adhered to the entire charging roller 9. The charging potential when the output of the charging power source was set to −1115 V without performing the charging potential control of this example was lowered to −450 V. On the other hand, when the charging potential control of the present embodiment was performed, the charging potential of the image carrier 8 could be controlled within ± 10V with respect to −500V.
As described above, according to the present embodiment, the charged potential of the image carrier 8 can be increased with higher accuracy while realizing low cost as compared with the case where the potential sensor is attached to the image carrier as in the prior art. It becomes possible to control to the target value.

1…画像形成装置、2…制御装置、6…帯電電源、7…2次転写電源、8…像担持体、9…帯電ローラ、11…現像部、13…中間転写体、16…2次転写ローラ、17…ツェナーダイオード、18…電流計   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 2 ... Control apparatus, 6 ... Charging power supply, 7 ... Secondary transfer power supply, 8 ... Image carrier, 9 ... Charging roller, 11 ... Developing part, 13 ... Intermediate transfer body, 16 ... Secondary transfer Roller, 17 ... Zener diode, 18 ... Ammeter

Claims (8)

静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体を一様に帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材に電圧を印加する帯電電圧印加手段と、
静電潜像を現像剤像に現像する現像手段と、
前記現像手段により現像された前記像担持体上の現像剤像が1次転写部で転写される無端状の回転可能な中間転写体と、
前記中間転写体に当接するように配置され前記中間転写体との間で2次転写部を形成する転写部材であって、電圧が印加されることで、前記中間転写体に1次転写されたトナー像を前記2次転写部で記録材に2次転写させる転写部材と、
前記転写部材に電圧を印加する転写電圧印加手段と、
を有し、記録材に画像形成を行う画像形成装置であって、
前記中間転写体を接地するための導電経路に接続され、予め設定された値以上の大きさの電圧が印加されたときに導通する定電圧素子と、
前記定電圧素子に流れる電流の大きさを測定する電流測定手段と、
画像形成が行われる場合であって、前記転写電圧印加手段により前記転写部材に電圧が印加されている場合に、
前記帯電電圧印加手段により前記帯電部材に電圧が印加されていない場合における、前記電流測定手段により測定された前記定電圧素子に流れる非帯電時電流の大きさ、及び、
前記帯電電圧印加手段により前記帯電部材に電圧が印加された場合における、前記電流測定手段により測定された前記定電圧素子に流れる帯電時電流の大きさを用いて、前記像担持体の帯電電位を導出し、
導出した帯電電位が予め設定された目標値に近づくように前記帯電電圧印加手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
An image carrier on which an electrostatic latent image is formed;
A charging member for uniformly charging the image carrier;
Charging voltage applying means for applying a voltage to the charging member;
Developing means for developing the electrostatic latent image into a developer image;
An endless rotatable intermediate transfer body onto which a developer image on the image carrier developed by the developing means is transferred at a primary transfer portion;
A transfer member disposed so as to be in contact with the intermediate transfer member and forming a secondary transfer portion with the intermediate transfer member, and is primarily transferred to the intermediate transfer member by applying a voltage. A transfer member for secondary transfer of the toner image to the recording material at the secondary transfer portion;
Transfer voltage applying means for applying a voltage to the transfer member;
An image forming apparatus for forming an image on a recording material,
A constant voltage element that is connected to a conductive path for grounding the intermediate transfer member and that conducts when a voltage having a magnitude equal to or greater than a preset value is applied;
Current measuring means for measuring the magnitude of the current flowing through the constant voltage element;
When image formation is performed and a voltage is applied to the transfer member by the transfer voltage application unit,
The magnitude of the non-charging current flowing through the constant voltage element measured by the current measuring means when no voltage is applied to the charging member by the charging voltage applying means; and
When the voltage is applied to the charging member by the charging voltage applying means, the charging potential of the image carrier is determined using the magnitude of the charging current flowing through the constant voltage element measured by the current measuring means. Derived,
Control means for controlling the charging voltage application means so that the derived charging potential approaches a preset target value;
An image forming apparatus comprising:
前記制御手段は、
導出した前記像担持体の帯電電位と前記目標値との差を、前記帯電電圧印加手段により前記帯電部材に印加された前回の帯電時電流の大きさに加えた大きさの電流を新たな帯電時電流として、前記像担持体の帯電電位を導出する工程を、
導出した前記像担持体の帯電電位と前記目標値との差が、予め設定された値より小さくなるまで行うことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
The control means includes
The difference between the derived charging potential of the image carrier and the target value is added to the previous charging current applied to the charging member by the charging voltage applying unit, and a new current is charged. A step of deriving a charged potential of the image carrier as a current when
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is operated until a difference between the derived charged potential of the image carrier and the target value becomes smaller than a preset value.
前記制御手段は、
予め記憶された、画像形成が行われた記録材の累積枚数との関係から、前記像担持体の表面を形成する感光層の膜厚を導出し、
予め記憶された、前記非帯電時電流、前記帯電時電流、及び前記膜厚との関係から、前記像担持体の帯電電位を導出することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
The control means includes
Deriving the film thickness of the photosensitive layer that forms the surface of the image carrier from the relationship with the accumulated number of recording materials on which image formation has been performed in advance,
3. The image formation according to claim 1, wherein a charging potential of the image carrier is derived from a relationship between the non-charging current, the charging current, and the film thickness that is stored in advance. apparatus.
前記転写部材に前記中間転写体を介して対向する対向部材を有し、
前記定電圧素子は、前記対向部材に接続されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
A counter member facing the transfer member via the intermediate transfer member;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the constant voltage element is connected to the facing member.
前記像担持体からトナー像が1次転写される前記中間転写体の1次転写部を形成する中間転写ベルトを張架する複数の張架部材を有し、
前記定電圧素子は、前記張架部材に接続されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
A plurality of stretching members that stretch an intermediate transfer belt that forms a primary transfer portion of the intermediate transfer body to which a toner image is primarily transferred from the image carrier;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the constant voltage element is connected to the stretching member.
前記転写電圧印加手段が前記転写部材に電圧を印加することによって、前記転写部材と
前記中間転写体とを介して前記像担持体に前記転写電圧印加手段から電流が供給されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の画像形成装置。
When the transfer voltage applying unit applies a voltage to the transfer member, a current is supplied from the transfer voltage applying unit to the image carrier via the transfer member and the intermediate transfer member. The image forming apparatus according to claim 1.
前記定電圧素子は、ツェナーダイオードであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the constant voltage element is a Zener diode. 前記定電圧素子は、バリスタであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the constant voltage element is a varistor.
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