JP3058736B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP3058736B2
JP3058736B2 JP3313598A JP31359891A JP3058736B2 JP 3058736 B2 JP3058736 B2 JP 3058736B2 JP 3313598 A JP3313598 A JP 3313598A JP 31359891 A JP31359891 A JP 31359891A JP 3058736 B2 JP3058736 B2 JP 3058736B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、接触帯電方式を用いた
電子式複写機や静電プリンタ等の画像形成装置に係り、
詳しくは像担持体の表層の削れにかかわらず良好な画像
を得るための制御に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、画像形成装置は種々提案されてい
る。図5は、光導電体からなる感光ドラムを具備した複
写装置の一例を示す。
【0003】この形式の複写装置は、回転自在に軸支さ
れ矢印方向に回転する感光ドラム1を有しており、その
周りには順に、感光ドラム1の表面に形成された感光層
を一様に帯電する一次帯電装置(帯電手段)2、原稿画
像に対応した像露光を施すことにより前記感光ドラム1
の表面に静電潜像を形成する露光装置(露光手段)A、
帯電したトナーを感光ドラム1上に付着させることによ
り該静電潜像を可視画像とする現像装置3、不図示の給
送装置により給送されてきた転写材Pが感光ドラム1下
方を通るように該転写材Pを案内する転写ガイド5、感
光ドラム1の表面に形成されているトナー像を転写材P
に転写する転写装置6、転写が終了した転写材Pを下流
側(図5左側)に搬送する搬送装置7、感光ドラム1の
表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置9、
前記感光ドラム1表面を露光することにより帯電電位を
除去する前露光装置10、などが配設されている。ま
た、該搬送装置7のさらに下流側には定着装置11が配
設されており、該定着装置11は搬送されてきた転写材
Pに前記トナー像を定着させるものである。
【0004】次に、前記構成の複写装置による画像形成
工程を簡単に説明する。
【0005】感光ドラム1の回転に伴って、一次帯電装
置2は該感光ドラム1の表面を一様に帯電し始める。露
光装置Aは該一様に帯電された部分に像露光を行うた
め、露光量に応じて前記感光ドラム1の表面各部は除電
され、全体として静電潜像が形成される。該形成された
静電潜像は感光ドラム1の回転に伴って現像装置3に対
向する。該現像装置3内に収納されたトナーが前記静電
潜像に付着するため、該静電潜像は現像されてトナー像
となる。また、転写材Pは不図示の給送装置により転写
ガイド5を通って給送され、転写装置6は前記トナー像
を該転写材P上に転写する。その後、転写材Pは搬送装
置7により定着装置11まで搬送され、該定着装置11
によって定着される。
【0006】一方、転写が終了した感光ドラム1におい
てその表面に残留しているトナーはクリーニング装置9
により除去され、また該感光ドラム1表面の帯電は前露
光装置10により除去されて、感光ドラム1は次の画像
形成工程が可能な状態となる。
【0007】ところで、前述した一次帯電装置2として
は、従来からいわゆるスコロトロン帯電器などの非接触
式の空中放電を利用したものが一般的に用いられてい
る。このスコロトロン帯電器2は、放電ワイヤ2aと感
光ドラム1との間に高電圧を印加して放電を起こさせて
空間電流を感光ドラム1に吹き付け、感光ドラム1の表
面を一様な電位に帯電するタイプのものである。
【0008】また、最近では高抵抗の導電部材を感光ド
ラム1に接触させて電圧を印加することによる接触帯電
方式も現れている。接触帯電方式の利点としては低電圧
と低オゾンが挙げられる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した画
像形成装置の感光ドラム1は長期使用により一般に感度
劣化を起こす。その原因としては、感光ドラム1表面の
感光層の劣化と、表層の削れによる感光層厚の減少とが
挙げられる。最近では劣化の起きにくい物性をもった光
導電体の感光ドラムも普及してきているため前者の感光
層自身の劣化を原因とした感度劣化は減少してきている
が、後者の表層の削れは感度劣化の原因として未だに大
きな比重を占めている。
【0010】前述したコロナ帯電方式を用いた場合に
は、該表層の削れが進行しても、感光ドラム1表面のい
わゆるダーク電位が降下する反面ライト電位が上昇する
ため、前記感度劣化の画像に対する影響は略相殺され
る。しかし、接触帯電方式を用いた場合には、該表層の
削れが進行しても、感光ドラム1に導電性の帯電部材が
直接に接触するため帯電部材の印加電圧に見合った帯電
を行い、したがってダーク電位は一定である。このた
め、却って表層の削れの進行した際のライト電位の上昇
が大きくなってしまい、その結果、静電潜像が原稿画像
に対して安定しなくなり、出力画像濃度も適正でなくな
るという問題がある。
【0011】そこで、本発明は、接触帯電方式を用いた
画像形成装置において表層の削れの進行度合いに応じて
露光手段を制御することにより、安定した画像を出力す
ることを目的とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、回動自在に支持された像担持
体の周囲に、帯電手段及び露光手段を配設し、前記帯電
手段にて帯電された像担持体の表面を前記露光手段が露
光することにより静電潜像を形成する画像形成装置にお
いて、前記帯電手段が、前記像担持体に接触するように
配設された帯電部材と、該帯電部材に対して帯電バイア
スを印加する帯電バイアス印加手段と、を備えると共
に、該帯電部材より帯電バイアス印加手段側で電流値を
検知する直流電流検知手段と、該直流電流検知手段から
の信号に基づいて前記露光手段の露光量を制御する露光
量制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0013】
【実施例】以下、図面に沿って本発明の実施例について
説明する。
【0014】図1及び図2に本発明に係る画像形成装置
として、一般的な複写装置を示す。なお、図5に示すも
のと同一部分は同一符号を付して説明を省略する。
【0015】図1は、接触帯電方式を用いた複写機の縦
断面図であり、図2は一次帯電装置の機構を説明するた
めの図である。
【0016】感光ドラム1は、回転自在に支持されてお
り、複写作動時には周速100mm/sで矢印B(図
2)の方向に回転するように不図示の駆動手段により駆
動される。該感光ドラム1表面を一様に帯電する接触式
の一次帯電装置22は、図2に詳示するごとく、導電性
軸受23により回転自在に支持された金属の芯金部24
を有しており、該芯金部24の外周には導電性ゴムロー
ラ(帯電部材)25が装着されている。ここで、該導電
性ゴムローラ25は、半導電性のゴムであり、本実施例
では25℃/60%の環境で2MΩの抵抗を有するもの
を使用している。また、前記導電性軸受23は、複写装
置本体に取り付けられた支え台26内に往動自在に配設
されており、該導電性軸受23は加圧バネ27によって
前記感光ドラム1の方向へ付勢されるように構成されて
いる。したがって、前記導電性ゴムローラ25は、その
外周面が感光ドラム1の外周面に圧接され、該感光ドラ
ム1の回転に伴って従動回転するように構成されてい
る。また、前記支え台26は直流電流検知装置(直流電
流検知手段)30を介して帯電バイアス印加装置(帯電
バイアス印加手段)29と電気的に接続されており、前
記加圧バネ27、導電性軸受23、及び芯金部24を介
して導電性ゴムローラ25に帯電バイアスが印加される
ように構成されている。該帯電バイアスは、直流成分に
交流成分を重畳した交番電圧であり、直流成分は−78
0V、交流成分は周波数が800HZ、電圧の実効値が
720Vである。なお、感光ドラム1のダーク電位は−
650Vに設定する。
【0017】一方、前記直流電流検知装置30は、帯電
バイアスの直流成分、すなわち前記導電性ゴムローラ2
5に流れる直流の電流値を検知して該検知した電流値に
応じた信号を露光量制御装置(露光量制御手段)31に
送信する装置であり、該露光量制御装置31は、該信号
を基に露光装置Aの露光量を制御する装置である。
【0018】つぎに、かかる露光量制御に用いられる、
帯電バイアスの直流成分と露光量との関係を、図3(a)
〜(d) に沿って説明する。
【0019】図3(a) は、帯電バイアスの直流成分を縦
軸にとり感光ドラム1の感光体層の厚さを横軸にとった
ものであり、感光ドラム1において一定のダーク電位を
与える条件下での帯電バイアスの直流成分を示してい
る。この図より、長期間の使用により該感光ドラム1の
感光体層が削れて薄くなるにしたがって、帯電バイアス
の直流成分が増加することがわかる。
【0020】図3(b) は、感光ドラム1のライト電位を
縦軸にとり感光ドラム1の感光体層の厚さを横軸にとっ
たものであり、露光装置Aの露光量を一定にしたときの
ライト電位と感光ドラム1の感光体層の厚さとの関係を
示している。この図より、露光量が一定であれば、感光
体層が薄くなるにつれてライト電位が上昇することがわ
かる。なお、図中のd0 は感光体層の初期の厚さを示
し、VL0はライト電位の規格値を示す。
【0021】図3(c) は、露光装置Aの露光量を縦軸に
とり感光ドラム1の感光体層の厚さを横軸にとったもの
であり、感光ドラム1において一定のライト電位VL0
得るために必要な露光量を示している。この図より、感
光ドラム1において一定のライト電位VL0を得るために
は、該感光ドラム1の感光体層が薄くなるほど、露光装
置Aの露光量を増加させなければならないことがわか
る。
【0022】図3(d) は、露光装置Aの露光量を縦軸に
とり帯電バイアスの直流成分を横軸にとったものであ
り、一定のライト電位VL0を得るために必要な露光量を
示している。この図より、感光ドラム1において一定の
ライト電位VL0を得るためには、帯電バイアスの直流成
分の増加に伴って露光装置Aの露光量を増加させなけれ
ばならないことがわかる。なお、本図に示した関係は図
3(a) 及び図3(c) から求められる。
【0023】ついで、上述実施例の作用について説明す
る。複写作動時には、帯電バイアス印加装置29が、直
流成分に交流成分を重畳した帯電バイアスを導電性ゴム
ローラ25に印加し、これにより感光ドラム1の表面は
一様な電位に帯電される。かかる感光ドラム1の表面の
感光層は初期にはd0 の厚さをもっており、ライト電位
の規格値はVL0に設定される(図3(b))。該感光ドラ
ム1が長期の使用に伴って表層の削れを起こすと、該表
層の削れに伴って前記帯電バイアスの直流成分は増加す
る。
【0024】ところで、帯電バイアスの直流成分と一定
のライト電位を得るために必要な露光量との関係は、図
3(d) に示したように正の相関の関係であることがわか
る。したがって、前記直流電流検知装置30にて帯電バ
イアス印加装置29から出力される帯電バイアスの直流
成分を検知し、図3(d) に示した関係に対応させて露光
量制御装置31が露光装置Aの露光量を制御することに
より、前記感光ドラム1表面のライト電位は常に安定す
る。
【0025】これにより、該感光ドラム1表面のライト
電位が一定(VL0)に保たれるため、感光ドラム1の長
期使用に伴って該ドラム1において表層の削れが進行し
ても常に安定した静電潜像が形成され、したがって、出
力画像も安定する。
【0026】ついで、図4に沿って、本発明の他の実施
例について説明する。なお、図2に示すものと同一部分
は同一符号を付して説明を省略する。
【0027】一次帯電装置(帯電手段)42は、導電性
の支持体43を有しており、該支持体43には高抵抗の
導電性ゴムブレード(帯電部材)44が取りつけられて
いる。該導電性ゴムブレード44の一端縁は、感光ドラ
ム1の外周面に付勢され、前記感光ドラム1の回転に伴
って該感光ドラム1の外周面上を摺動するようになって
いる。また、前記支持体43は直流電流検知装置30を
介して帯電バイアス印加装置29と電気的に接続されて
おり、該帯電バイアス印加装置29の出力した電圧に応
じて前記感光ドラム1の外周面を一様に帯電するように
構成されている。
【0028】以上構成に基づき、前述した実施例と同様
に安定した出力画像が得られると共に、ブレードを用い
ているため、ローラに比べて摩擦効果が大きく耐久性に
やや劣る面がある反面、装置が簡単かつ安価となり、特
に複写枚数があまり要求されない低枚数機に好適であ
る。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると直
流電流検知手段が帯電部材に流れる直流電流を検知し該
検知結果に応じて露光量制御手段が露光手段の露光量を
適切に制御する。これにより、像担持体表面のライト電
位が一定に保たれるため、像担持体の長期使用に伴って
像担持体において表層の削れが進行しても常に安定した
静電潜像が形成され、したがって、出力画像も安定す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る画像形成装置の縦断面
図。
【図2】図1の一次帯電装置の機構を説明する説明図。
【図3】(a) は一定のダーク電位を与える条件下での帯
電バイアスの直流成分を示した図、(b) は、感光ドラム
1のライト電位と感光ドラム1の感光体層の厚さとの関
係を示した図、(c) は、露光装置Aの露光量と感光ドラ
ム1の感光体層の厚さとの関係を示した図、(d) は、露
光装置Aの露光量と帯電バイアスの直流成分との関係を
示した図。
【図4】本発明の他の実施例に係る画像形成装置の縦断
面図。
【図5】従来例を示す説明図。
【符号の説明】
1 像担持体(感光ドラム) 2 帯電手段(一次帯電装置) 3 現像装置 22 帯電手段(一次帯電装置) 25 帯電部材(導電性ゴムローラ) 29 帯電バイアス印加手段(帯電バイアス印加装
置) 30 直流電流検知手段(直流電流検知装置) 31 露光量制御手段(露光量制御装置) 42 帯電手段(一次帯電装置) 44 帯電部材(導電性ゴムブレード) A 露光手段(露光装置)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 浩 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−186253(JP,A) 特開 平4−50949(JP,A) 特開 平3−228081(JP,A) 特開 平3−62057(JP,A) 特開 平3−217871(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/00 303 G03G 21/00 370 - 540 G03G 21/14 G03G 15/02 - 15/02 103 G03G 15/04 - 15/04 120

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回動自在に支持された像担持体の周囲
    に、帯電手段及び露光手段を配設し、前記帯電手段にて
    帯電された像担持体の表面を前記露光手段が露光するこ
    とにより静電潜像を形成する画像形成装置において、 前記帯電手段が、前記像担持体に接触するように配設さ
    れた帯電部材と、該帯電部材に対して帯電バイアスを印
    加する帯電バイアス印加手段と、を備えると共に、該帯電部材より帯電バイアス印加手段側で電流値を検知
    する 直流電流検知手段と、 該直流電流検知手段からの信号に基づいて前記露光手段
    の露光量を制御する露光量制御手段と、を備えたことを
    特徴とする画像形成装置。
JP3313598A 1991-10-31 1991-10-31 画像形成装置 Expired - Lifetime JP3058736B2 (ja)

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