JP3902973B2 - Image forming apparatus - Google Patents

Image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP3902973B2
JP3902973B2 JP2002106339A JP2002106339A JP3902973B2 JP 3902973 B2 JP3902973 B2 JP 3902973B2 JP 2002106339 A JP2002106339 A JP 2002106339A JP 2002106339 A JP2002106339 A JP 2002106339A JP 3902973 B2 JP3902973 B2 JP 3902973B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
charging
peak
forming apparatus
image forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002106339A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003302813A (en
JP2003302813A5 (en
Inventor
賢 砂原
啓司 岡野
悟 本橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2002106339A priority Critical patent/JP3902973B2/en
Priority to US10/405,467 priority patent/US6882806B2/en
Priority to DE60310635T priority patent/DE60310635T2/en
Priority to EP03008156A priority patent/EP1353239B1/en
Publication of JP2003302813A publication Critical patent/JP2003302813A/en
Publication of JP2003302813A5 publication Critical patent/JP2003302813A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3902973B2 publication Critical patent/JP3902973B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Electrophotography Configuration And Component (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロセスカートリッジ着脱方式のプリンタや複写機等の画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
現在、レーザビームプリンタや複写機に代表される電子写真方式を採用する画像形成装置が広く普及している。
【0003】
図8に一般的な画像形成装置の一例の概略構成を示した。本例の画像形成装置は電子写真方式の複写機もしくはプリンタである。10は潜像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体(以下、感光ドラムと記す)であり、矢印の時計方向に所定の周速度で回転駆動される。感光ドラム10はその回転過程で帯電装置11による所定の極性・電位の一様な帯電処理を受け、次いで露光装置12による像露光を受ける。これにより感光ドラム面に静電潜像が形成される。次いでその静電潜像は現像装置13により現像されてトナー像として顕像化される。その感光ドラム面のトナー像が不図示の給紙部から給送された紙等の記録媒体14に対して転写装置15にて転写される。トナー像の転写を受けた記録媒体14は感光ドラム面から分離されて定着装置16へ導入されてトナー像の定着処理を受けて画像形成物として排紙される。記録媒体分離後の感光ドラム面はクリーニング装置17により転写残トナーを掻き取られて清掃され、繰り返して作像に供される。
【0004】
画像形成装置は、上記の手段を用い、帯電、露光、現像、転写、定着、クリーニングの各工程を繰り返して、画像形成を行っている。
【0005】
帯電装置11としては、ローラ型、ブレード型などの帯電部材を感光ドラム表面に接触させ、該接触帯電部材に電圧を印加して感光ドラム表面の帯電を行なう接触帯電方式が広く採用されている。特に、ローラ型の帯電部材(帯電ローラ)を用いた接触帯電方式は、長期にわたって、安定した帯電を行なうことができる。
【0006】
接触帯電部材としての帯電ローラに対しては、帯電バイアス印加手段から帯電バイアス電圧が印加される。該帯電バイアス電圧は直流電圧のみでも良いが、特開昭63−149669号公報に示されるような、所望のドラム上暗電位Vdに相当する直流電圧Vdcに、直流電圧印加時放電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧(Vpp)をもつ交流電圧を重畳したバイアス電圧が用いられている。
【0007】
この帯電方法は、感光ドラム上を均一帯電するのに優れており、直流電圧に対して交流電圧を重畳印加することによって感光ドラム上の局所的な電位ムラが解消され、感光ドラム表面の帯電電位Vdは、直流印加電圧値Vdcに均一に収束する。
【0008】
ただし、この方式は、直流成分のみを帯電バイアス電圧として印加する場合に比べ、感光ドラムに対する放電量が増えるために、感光ドラム表面がクリーニング装置と摩耗することによって削れるなどの表面劣化が促進されやすいという傾向があり、これに対処するため、帯電バイアス電圧の交流電圧のピーク間電圧(交流ピーク間電圧)Vppをできるだけ小さく抑え、帯電ローラが感光ドラムに対して過剰に放電することを防ぐ必要があった。
【0009】
前記した、交流ピーク間電圧(Vpp)と放電量の関係は、感光ドラム表面の感光層の膜厚や、使用環境などによって異なるため常に一定ではない。例えば、帯電ローラに同じピーク間電圧を印加しても、低温低湿環境では帯電ローラのインピーダンスが上昇するので放電量が少なく、逆にインピーダンスが低下する高温多湿環境では放電量が多い。また、使用環境が同じであっても、使用に伴って感光体表面が摩耗により削られてくると初期使用時に比べてインピーダンスが低下するので放電量が多くなる。
【0010】
この問題を回避するために、交流成分を定電流で制御する方法(特公平06−093150号公報)が提案されている。これは、感光体に流れる交流電流Iacを検出してこれを一定になるように制御するもので、この方式を用いると、環境変動や感光ドラムの削れなどによるインピーダンス変化に対して、交流ピーク間電圧が自在に変化するため、環境変動や感光ドラムの膜厚等によらず、放電量を常にほぼ一定に保つことができる。
【0011】
また、さらに、特開2001−201920号公報には、非画像形成時に帯電装置に放電領域と未放電領域の交流ピーク間電圧Vppを印加した場合の感光体に流れる交流電流Iacを検出して両者の関係から放電電流量を算出し、適正な放電量が得られる交流電圧を画像形成時の帯電バイアスとして印加する方式も提案されている。この方式は、放電電流をより直接的に制御しているので、従来の定電流制御よりも、高精度に放電電流を制御することが可能である。
【0012】
これらの方法は、ドラム寿命延命および良好な帯電性の確保に大きな効果を上げている。
【0013】
他にも、特開平09−190143号公報には、プロセスカートリッジにプロセスカートリッジ使用量検知/記憶手段を搭載し、また、交流ピーク間電圧には2種類以上の定電圧出力を設けて、プロセスカートリッジ使用量に応じて感光ドラムの膜厚を予測し、交流ピーク間電圧を段階的に下げる方式が提案されている。
【0014】
交流成分を定電圧制御した場合、帯電バイアス電源は1つの昇圧トランス(電圧昇圧手段)で交流と直流の重畳バイアスを出力できるため、定電流制御の場合に比べて電源回路構成を大幅に簡素化でき、コスト面、また電源回路の省スペース化の観点からメリットが大きい。
【0015】
また、プロセスカートリッジを装着した後、特開平11−258957号公報に記載のように感光ドラムと接触帯電部材に帯電バイアスを印加することでプロセスカートリッジの有無検知を行う場合もある。これは、帯電バイアスを印加したときに感光ドラムと接触帯電部材に流れる交流電流値を検知して、その電流値が一定値以下の場合にカートリッジ無しを報知するというものである。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
少なくとも感光ドラム及び接触帯電手段を含み、画像形成装置から着脱可能としたプロセスカートリッジ方式を採用する場合、使用する画像形成装置本体を途中で交換して使用することも珍しくない。このとき、プロセスカートリッジと本体のいかなる組み合わせでも帯電不良が起こらないようにし、なおかつ大きなバイアスがかかりすぎないようにする必要がある。
【0017】
この要求に対しては、特公平06−093150号公報のような交流成分の定電流制御方式や、特開2001−201920号公報のような放電量算出方式を採用すれば良い。
【0018】
しかし、これらの方法では、図9の(a)のように、1個の電圧昇圧手段T−ACで交流と直流の重畳電圧を出力しようとすると、交流ピーク間電圧が低下する高温多湿、耐久後半などの条件下において、コンデンサを十分にチャージしきれなくなり、所望の直流電圧を得ることができない。これによって、感光ドラムへの帯電が良好に行なわれず、帯電不良が発生するなどの弊害が発生する。
【0019】
ここで図9の(a)の回路をいま少し説明すると、交流成分を定電圧制御した場合、直流電圧は交流出力用の昇圧トランスT−AC(電圧昇圧手段)からダイオードDを介して、直流電圧作成用のコンデンサCをつなぎ、該コンデンサCをピークチャージさせることによって作成することが可能であるため、1個の電圧昇圧手段T−ACのみで交流と直流の重畳バイアスを出力することが可能である。
【0020】
上記方法を用いた場合、1個の電圧昇圧手段T−ACで交流と直流の重畳電圧を出力することには限界があり、安定した帯電バイアス電圧を得るためには、直流電源T−DCと交流電源T−ACを切り分け、図9の(b)に示されるように、直流用と交流用の2個の電圧昇圧手段を搭載する必要がある。
【0021】
しかしながら、電圧昇圧手段は帯電発生回路の中でも高価な上に大型であるため、特に小型、低コスト画像形成装置においては、電源回路の省スペース化、低コスト化の観点から、電圧昇圧手段1個で安定した帯電バイアス電圧を出力することが望ましいが、本体のバイアスのばらつき、帯電部材のインピーダンス、感光ドラムの膜厚等の影響を受けやすい点が課題となっていた。
【0022】
また、特開平09−190143号公報の方法では、帯電バイアス発生回路を電圧昇圧手段1個で構成することができるので、電源回路の省スペース化、コストの点でメリットは大きい。しかしながら、この方式は、所定のタイミング(感光体使用量)に到達したときに電圧切替(交流ピーク間電圧ダウン)を行うため、帯電バイアス発生回路の電源公差などによって、例えば、交流ピーク間電圧出力が公差下限のときは放電量が適正であるのに電圧切替が行われ放電量不足となって帯電不良が発生する場合があり、さらに、交流ピーク間電圧出力が公差上限のときは放電量が過多の状態であるのに所定タイミングまで電圧切替が行われず、感光ドラムの摩耗削れが促進されることが考えられ、放電制御の精度の点で前記の定電流制御よりも劣っていた。これらは、帯電装置の抵抗値や帯電バイアス発生回路の電源公差などを小さくすれば解決できる問題であるが、歩留まりの観点から公差は小さくすることは好ましくない。
【0023】
そこで、本発明の目的は、コストアップ、スペース拡大を抑えつつ、いかなるプロセスカートリッジと画像形成装置本体との組み合わせでも、カートリッジの装着直後から、帯電不良が発生せずかつ放電量が大きくなりすぎない適正な帯電バイアスを印加できるプロセスカートリッジ着脱方式の画像形成装置を提供することにある。
【0024】
【課題を解決するための手段】
本発明は下記の構成を特徴とする画像形成装置である。
【0025】
(1)少なくとも、移動可能な潜像担持体と、潜像担持体に接触する前記潜像担持体を帯電する帯電手段と、を含んだプロセスカートリッジ画像形成装置本体着脱可能に設けた画像形成装置であって、
前記プロセスカートリッジの帯電手段に1個の電圧昇圧手段で交流電圧と直流電圧を重畳した帯電バイアス電圧を出力する帯電バイアス電源回路を有し、
前記プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着した後で画像形成の前の非画像形成時の一部で、該帯電バイアス電源回路は少なくとも2種類のピーク間電圧を備える交流電圧を前記帯電手段に印加し、該交流電圧が前記帯電手段に印加されたときに、前記潜像担持体に流れる交流電流を検出し、
検出した交流電流のうち、あらかじめ設定されている基準電流以上で、かつ、も小さな交流電流が検出された前記交流電圧のピーク間電圧を、画像形成時に使用される交流電圧のピーク間電圧に決定することを特徴とする画像形成装置。
【0026】
(2)前記帯電バイアス電源回路は、画像形成時の交流電圧のピーク間電圧をVpp−nとして、非画像形成時の少なくとも一部で、画像形成時の交流電圧のピーク間電圧より一段階低い電圧Vpp−(n+1)を印加して交流電流を検出し、この検出された交流電流が前記基準電流以上になった場合、画像形成時の交流電圧のピーク間電圧をVpp−(n+1)に切り替えることを特徴とする(1)に記載の画像形成装置。
(3)前記帯電手段に印加される前記交流電圧の最小のピーク間電圧Vpp−minと、前記帯電手段に印加される直流電圧Vdcとの間の関係が、Vpp−min/2≧|Vdc|であることを特徴とする(1)または(2)に記載の画像形成装置。
【0028】
(作 用)
潜像担持体と接触帯電手段に複数の定電圧の帯電バイアスを切り替えながら印加した際に、両者に流れる帯電交流電流を検知することで、画像形成装置本体の帯電バイアス交流電圧や潜像担持体の膜厚、帯電手段のインピーダンスなどがばらついていたとしても、プロセスカートリッジ装着時に適正な帯電バイアス交流電圧を決定することができるので、帯電不良が起こらずかつ潜像担持体へのダメージを低減させることができる。一方、画像形成装置の電源回路において、電圧昇圧手段は1つで済むため、電源回路の大幅なコストアップや、スペース拡大も抑制できる。
【0029】
【発明の実施の形態】
(第1の実施例)
本実施例の特徴は、少なくとも、1個の電圧昇圧手段で交流と直流の重畳電圧を出力し、2種類以上の交流ピーク間電圧を出力可能な交流発振出力を有する帯電バイアス発生回路と、帯電バイアス電圧印加時に感光体に流れる交流電流Iacを検知する交流電流検知手段とを有する画像形成装置において、該交流電流検知手段は、カートリッジ装着後の前多回転時に、少なくとも2種類以上の交流ピーク間電圧Vppを印加して感光ドラムに流れる交流電流Iacをそれぞれ検出し、これをエンジンコントローラにフィードバックして、帯電不良が発生しない領域の電圧レベルをプリント時の帯電バイアス電圧として選択し、画像形成時に印加するというところにある。
【0030】
本実施例では、感光ドラムの膜厚が異なる2種類のプロセスカートリッジにおいて、1つの画像形成装置本体が、それぞれのカートリッジに対して適正なバイアスを印加できることを示す。
【0031】
(1)画像形成装置の構成と動作の概略
図1は本実施例の画像形成装置の概略構成図である。本実施例の画像形成装置は、電子写真方式、プロセスカートリッジ着脱方式のレーザプリンタである。
【0032】
10は潜像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体(感光ドラム)である。本例の感光ドラム10は負帯電性の有機感光体であり、不図示の駆動用モータによって矢印の時計方向に所定の周速度で回転駆動される。
【0033】
感光ドラム10はその回転過程で帯電装置によって負の所定電位に一様に帯電処理を受ける。本例において帯電装置は帯電部材として帯電ローラ11を用いた接触帯電装置である。
【0034】
帯電ローラ11は、両端部を軸受け11−aにより回転自在に保持されるとともに、加圧バネ11−bなどの押圧手段によって、感光ドラム10の中心方向へ押圧され、感光ドラム10に対して従動回転する。帯電ローラ11に対しては、帯電バイアス電源1から、加圧バネ11−b、導電性軸受け11−aを介してバイアス電圧が印加される。帯電バイアス電圧には、放電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧(Vpp)を有する交流電圧に、所望のドラム上電位Vdに相当する直流電圧Vdcを重畳印加する方式が用いられている。この帯電方法は、直流電圧に交流電圧を重畳印加することによって、感光ドラム上の局所的な電位ムラを解消し、感光ドラム上を直流印加電圧Vdcに等しい電位Vdに均一帯電することを狙いとしている。
【0035】
次いで、露光装置12による像露光を受ける。露光装置12は、均一帯電された感光ドラム10に静電潜像を形成するものであり、本例では、半導体レーザスキャナを用いた。露光装置12は、画像形成装置のホスト装置(不図示)から送られてくる画像信号に対応して変調されたレーザ光Lを出力して、後述するプロセスカートリッジCの露光窓部aを通して感光ドラム1の均一帯電面を走査露光(像露光)する。感光ドラム表面は露光箇所の電位の絶対値が帯電電位の絶対値に比べて低くなることによって、画像情報に応じた静電潜像が順次形成される。
【0036】
次いで、その静電潜像は反転現像装置13により現像されてトナー像として顕像化される。現像装置13は、感光ドラム10上の静電潜像を現像剤たるトナー13−aで現像することによって、静電潜像を可視化(反転現像)するものであり、本例では、ジャンピング現像方式を用いた。この方式では、不図示の現像バイアス電源から現像スリーブ13−cに対して交流と直流を重畳した現像バイアス電圧を印加することによって、現像剤層厚規制部材13−bと現像スリーブ13−cの接触箇所で摩擦帯電により負極性に帯電されたトナー13−aを感光ドラム表面の静電潜像に反転現像する。
【0037】
その感光ドラム面のトナー像が不図示の給紙部から給送された紙等の記録媒体(転写材)14に対して転写装置にて転写される。本例では転写ローラ15を用いた接触転写装置である。転写ローラ15は感光ドラム1に対して感光ドラム中心方向に不図示の押圧バネなどの付勢手段によって押圧されている。転写材14が搬送されて転写工程が開始されると、不図示の転写バイアス電源から転写ローラ15に対して正極性の転写バイアス電圧が印加され、負極性に帯電している感光ドラム10上のトナーは転写材14上に転写される。
【0038】
トナー像の転写を受けた転写材は感光ドラム面から分離されて定着装置16へ導入されてトナー像の定着処理を受けて画像形成装置本体外へ排出される。定着装置16は、転写材14に転写されたトナー像を熱や圧力などの手段を用いて定着するものである。
【0039】
転写材分離後の感光ドラム面はクリーニング装置17により転写残トナーを掻き取られて清掃され、繰り返して作像に供される。本例のクリーニング装置17はクリーニングブレードを用いたものである。クリーニングブレードは、転写工程時に感光ドラム10から転写材14に転写し切れなかった転写残トナーを回収するものであり、一定の圧力で感光ドラム10に当接し転写残トナーを回収することによって感光ドラム表面を清掃する。クリーニング工程終了後、感光ドラム表面は再び帯電工程に入る。
【0040】
画像形成装置は、上記の手段を用い、帯電、露光、現像、転写、定着、クリーニングの各工程を繰り返して画像形成を行う。
【0041】
Cは画像形成装置本体20に対して着脱交換自在のプロセスカートリッジである。本例のプロセスカートリッジCは、潜像担持体としての感光ドラム10と、感光ドラム10に対する接触帯電部材としての帯電ローラ11と、現像装置13と、クリーニング装置17の4つのプロセス機器を内包させてプロセスカートリッジとしてある。
【0042】
プロセスカートリッジCは画像形成装置本体20のカートリッジドア(本体ドア)18を開閉して画像形成装置本体20に対して着脱される。装着はカートリッジドア18を開いて画像形成装置本体20内にプロセスカートリッジCを所定の要領にて挿入装着してカートリッジドア18を閉じ込むことでなされる。プロセスカートリッジCは画像形成装置本体20に対して所定に装着されることで画像形成装置本体20側と機械的・電気的に連結した状態になる。
【0043】
プロセスカートリッジCの画像形成装置本体20からの取り外しはカートリッジドア18を開いて画像形成装置本体20内のプロセスカートリッジCを所定に引き抜くことでなされる。プロセスカートリッジCは抜き外された状態時にはドラムカバー(不図示)が閉じ位置に移動していて感光ドラム10の露出下面を隠蔽防護している。また露光窓部aもシャッタ板(不図示)で閉じ状態に保持されている。ドラムカバーとシャッタ板はプロセスカートリッジCが画像形成装置本体20内に装着された状態においてはそれぞれ開き位置に移動して保持される。
【0044】
ここで、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものである。更に、少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して装置本体に対して着脱可能とするものをいう。
【0045】
(2)プリンタ動作シーケンス
図2を用いて本実施例におけるプリンタ動作シーケンスの概略を説明する。
【0046】
まず、着脱可能なプロセスカートリッジCを画像形成装置本体20に装着して、カートリッジドア18が閉じられた状態で、画像形成装置内の電源がオンになると前多回転工程が始まる。この工程では、メインモータが感光ドラムを回転駆動させている間に、プロセスカートリッジの有り無し検知、転写ローラのクリーニングなどが行なわれる。本実施例ではこの工程中に帯電バイアスを決定するシーケンスを盛り込んでいるのが特徴である。その詳細は後述する。
【0047】
前多回転が終了すると、画像形成装置は待機(スタンバイ)状態に入る。不図示のホストコンピュータなどの出力手段から画像情報が画像形成装置に送られると、メインモータは画像形成本体を駆動し前回転工程に入る。前回転工程に於いては、諸プロセス機器の印字準備動作が行なわれ、主として、感光ドラム上の予備帯電、レーザスキャナの立ち上げ、転写プリントバイアスの決定、定着装置の温度調節などが行なわれる。
【0048】
前回転工程が終了すると、印字工程が開始される。印字工程では、所定タイミングで転写材の給紙、感光ドラム上の像露光、現像などが行なわれる。
【0049】
印字工程が終了すると、次のプリント信号がある場合、次の転写材が到達するまでの間の紙間工程に入り、次の印字動作を待つ。
【0050】
また、印字動作終了後に、次のプリント信号がない場合は、画像形成装置は後回転工程に入る。後回転工程では、感光ドラム表面の除電や、転写ローラに付着したトナーを感光ドラムへ吐き出す(転写ローラのクリーニング)などの工程が行われている。
【0051】
後回転工程が終了すると、画像形成装置は、再び待機(スタンバイ)状態となり、次のプリント信号を待つ。
【0052】
(3)帯電バイアス作成方法と適正帯電バイアスの決定
3−1)帯電バイアス作成方法(帯電バイアス電源回路)
本例で用いた帯電バイアス電源回路21をついて、図3を用いて概念的に説明する。
【0053】
本例では、帯電バイアス電源回路21は、交流発振出力22から異なる4種類の交流ピーク間電圧VppであるVpp−1、Vpp−2、Vpp−3、Vpp−4(Vpp−1>Vpp−2>Vpp−3>Vpp−4)を出力できる。交流発振出力22からの交流ピーク間電圧Vpp−1〜Vpp−4の出力はエンジンコントローラ23により制御されることで選択的になされる。
【0054】
まず、交流発振出力22から出力された出力電圧は、増幅回路24で増幅され、オペアンプ、抵抗、コンデンサなどからなる正弦電圧変換回路25で正弦変換された後、コンデンサC1を介して直流成分をゼロにカットされ、電圧昇圧手段たる昇圧トランスT1に入力される。昇圧トランスT1に入力された電圧は、トランスの巻き数に応じた正弦電圧に昇圧される。
【0055】
他方、コンデンサC2には、前記の昇圧された正弦電圧が整流回路D1で整流された後、ピークチャージされる。これによって、ある一定の直流電圧Vdc1が発生する。さらに、直流発振出力26からは、印字濃度になどによって決まる出力電圧が出力され、整流回路27で整流された後、一定電圧VaとしてオペアンプIC1のマイナス入力端子に入力される。また、同時にオペアンプIC1のプラス入力端子には昇圧トランスT1の一方の端子電圧を抵抗R1と抵抗R2で分圧された電圧Vbが入力され、両者(VaとVb)の値が等しくなるようにトランジスタQ1を駆動する。これによって、抵抗R1と抵抗R2には電流が流れ電圧降下が生じ、直流電圧Vdc2が発生する。
【0056】
以上に説明した直流電圧Vdc1、Vdc2を足し合わせて所望の直流電圧が得られる。この直流電圧が、交流電圧昇圧手段T1の2次側で前述した交流電圧と重畳され、プロセスカートリッジC内の帯電ローラ11に印加される。
【0057】
なお、本方式では、交流電圧昇圧手段T1を用いて直流電圧を作製しているので、直流電圧は交流ピーク間電圧Vppに対して従属の関係にある。つまり、所望の直流電圧Vdcを得るためには、交流電圧昇圧手段T1によってコンデンサC2に一定水準の電荷をチャージさせる必要があり、図4に示されるように、所望の直流電圧Vdc'を得るためには、交流ピーク間電圧Vppは、2×|Vdc'|以上でなければならない。交流ピーク間電圧Vppが2×|Vdc'|よりも小さい領域では、コンデンサC2は十分にチャージしきれないため所望の直流電圧Vdcを得ることができないので、ドラム上電位Vdを所望の値に帯電させることができなくなり、良好な画像を得ることができない。
【0058】
他方、コンデンサC2の静電容量を大きくすれば電荷チャージ量を多くしてVdcを大きくとれる方向だが、コンデンサC2に電荷がチャージされる時間が長くなり、帯電波形が安定化するのに要する時間が長くなるため、感光ドラム表面電位Vdにムラが生じる場合がある。
【0059】
ゆえに、本例においては、交流ピーク間電圧Vppの出力できる範囲の最小値Vpp−minが、所望の直流電圧Vdcに対してVpp−min≧2×|Vdc|なる関係が成り立つように設定している。
【0060】
3−2)カートリッジ装着時の適正帯電バイアス電圧の決定
続いて、適正な帯電バイアス電圧の決定方法を、図3と図4を用いて説明する。
【0061】
図3において、帯電ローラ11に帯電バイアス電圧が印加されると、交流電流Iacは帯電ローラ11、感光ドラム10を経て高圧電源回路GNDに流れる。このとき、交流電流検知手段28は、この交流電流を、抵抗、コンデンサなどからなる不図示のフィルタ回路で帯電周波数に等しい周波数をもった交流電流のみを抽出し、これを電圧変換して、この電圧値をエンジンコントローラ23へ入力する。なお、この交流電流検知手段28は、抵抗、コンデンサ、ダイオードなどから構成することができるので、電源回路のコスト増加、および、スペース拡大の影響は少ない。
【0062】
エンジンコントローラ28へ入力された入力電圧は、その入力レベルをあらかじめ設定されている必要最小電圧V0と比較する。なお、必要最小電圧V0は、帯電ムラが生じることのない最小の交流ピーク間電圧に対する出力電圧であり、その値は、均一な帯電を行うことのできる必要最小の電流値(基準電流)Iac−0を基準にして決定される。なお、Iac−0の値は、機器のプロセススピードや帯電周波数、帯電装置11、感光ドラム10の構成材料によって異なるため、必要最小電圧V0も、装置毎に適した設定にすると良い。
【0063】
エンジンコントローラ23は、交流発振出力22からの交流出力電圧として、必要最小電圧V0以上で、かつ、最小となる交流出力電圧を選択し、画像形成時の帯電バイアスとして選択する。
【0064】
次に、本例における交流電流検知から帯電バイアス決定の手順を図5のフローチャートを用いて説明する。帯電バイアス決定の工程がプロセスカートリッジ装着直後に行なわれるのが特徴である。
【0065】
まず、画像形成装置本体20に対するカートリッジ装着の際に開閉を行うカートリッジドア18が閉じられたことを検知すると(ステップS1)、画像形成装置本体20のエンジンコントローラ23ははじめに印加可能な最も低いピーク間電圧Vpp−4を印加する。
【0066】
交流電流検知手段28は、このとき感光体に流れる交流電流Iac−4を検知電圧V4に変換しエンジンコントローラ23へフィードバックする(S2・S3)。
【0067】
カートリッジの有り無しの基準交流電流値をIac−x、そのときの検知電圧を電圧をVxとすると、V4<Vxであった場合は、プロセスカートリッジ未装着と判断しユーザに報知する(S3・S11・S12)。
【0068】
一方、V4≧V0であった場合、Vpp−4をプリント時の帯電バイアス(以下、プリントバイアスと表記)として決定する(S4・S13・S10)。
【0069】
V'<V4<V0の場合は、次に高い電圧Vpp−3を印加して、検知電圧V3をフィードバックし、V0と比較する(S5)。
【0070】
V3≧V0であれば、Vpp−3をプリントバイアスとして使用し(S6・S14・S10)、V3<V0の場合は、さらに次に高い電圧Vpp−2を印加し、検知電圧V2を得る(S7)。V2≧V0であれば、Vpp−2をプリントバイアスとして印加し(S8・S15・S10)、V2<V0であればVpp−1をプリントバイアスとして使用する(S8・S9・S10)ことになる。
【0071】
このとき、印加できる交流ピーク間電圧の最大値Vpp−1を印加した場合の出力電圧V1は、いかなる状況下においても、V1≧V0となるように設定しておく。これによって、どのような状況下でも帯電不良が起こることはない。
【0072】
また、バイアス印加の順序などは、必ずしも図5の通りでなくても良い。
【0073】
(4)効 果
次に本実施例の効果を説明する。2種類のプロセスカートリッジCA、CBを用意し、同じ画像形成装置本体20に装着し前多回転工程を経た。なお、CAは新品、CBは寿命の半分程度使用したプロセスカートリッジである。
【0074】
プロセスカートリッジCAは、感光ドラム10の膜厚も十分厚いため帯電手段11との合成静電容量が小さく、それゆえ交流電流も流れにくいのに対し、プロセスカートリッジCBは、感光ドラム10が使用により削れて膜厚が減少しているため、前記合成静電容量が大きくなっており、交流電流の値も大きくなる。
【0075】
前記帯電バイアス決定手順をそれぞれのカートリッジCA、CBに適用した結果を図6に示した、
プロセスカートリッジCAにおいて、Vpp−4印加時、Vpp−3印加時、Vpp−2印加時のそれぞれの交流電流値Iac−4A、Iac−3A、Iac−2Aは帯電不良が発生しない電流値Iac−0を下回り、Vpp−1印加時のみ交流電流値Iac−1AがIac−0を上回ることになるため、プロセスカートリッジCAを装着した際の帯電バイアスはVpp−1に定められる。
【0076】
一方、プロセスカートリッジCBは、Vpp−4印加時、Vpp−3印加時の交流電流値Iac−4B、Iac−3BはIac−0を下回っているものの、Vpp−2印加時の交流電流値Iac−2BはIac−0を上回っている。よって、プロセスカートリッジCBに関してはVpp−2印加で帯電不良を発生しないということがわかる。よって、プロセスカートリッジCB装着時の帯電バイアスはVpp−2に定められる。
【0077】
上記のようにIac検知を行わない場合は、カートリッジCBに関しても必ず帯電不良を起こさないVpp−1を印加することになってしまうので、放電量が大きくなって感光ドラム10のダメージ増大が懸念されることになる。
【0078】
ここでは、感光ドラム10の膜厚が異なった場合について示したが、帯電部材11のインピーダンスが異なった場合についても同様に適用可能である。
【0079】
以上示してきたように、プロセスカートリッジCの装着直後の前多回転中に複数の帯電交流バイアスを切り替えて印加し、そのときに感光ドラム10と帯電手段11に流れる交流電流値を検知することで、装着されたプロセスカートリッジCの適正な帯電バイアスを決定することができる。本例では、4種類の帯電交流バイアス印加可能としたが、2種類以上の帯電交流バイアスが印加可能であれば、本発明の範疇である。
【0080】
(第2の実施例)
第1の実施例では、異なるプロセスカートリッジCA、CBに対してそれぞれ適切な帯電バイアスが選択される例を示したが、本実施例では、異なる画像形成装置本体を用いた場合でも適切な帯電バイアスが選択される例を示す。
【0081】
第1の実施例においては、同じピーク間電圧を印加しても、感光ドラム10の膜厚の違いや帯電部材11のインピーダンスの違いにより、検知される交流電流値が変化していた。
【0082】
一方、画像形成装置の帯電バイアス印加回路21に関してもある程度のばらつきを持っているのは周知の通りである。帯電バイアスのピーク間電圧がばらついた場合、同じ感光ドラム10、同じ帯電手段11を用いたとしても、結果としてこの両者に流れる交流電流値も異なってくる。
【0083】
ここで、同じプロセスカートリッジCを用いたときに、帯電バイアス上限の画像形成装置本体(以下、本体Dと記す)、及び同下限の画像形成装置本体(以下、本体Eと記す)で帯電不良が発生せず、かつ放電量を抑制できるようにバイアスがそれぞれの本体で選択される様子を図7に示す。なお、プロセスカートリッジCは使用履歴があるものとした。
【0084】
図から、本体Dでは、Vpp−4印加時の交流電流値Iac−4DはIac−0を下回っているものの、Vpp−3印加時の交流電流値Iac−3Dが既にIac−0を上回っているので、帯電バイアスとしてVpp−3を選択すれば問題ないということがわかる。
【0085】
これに対し、本体Eでは、Vpp−4、Vpp−3印加時の交流電流値Iac−4E、Iac−3EはIac−0を下回っている。このため、帯電バイアス上限の本体時と同様にVpp−3を帯電バイアスに選択してしまうと下限の本体では帯電不良が発生してしまう。そこで、さらに高い電圧Vpp−2を印加して、そのときの交流電流値Iac−2Eを測定したところ、Iac−0を上回った。よって、下限の本体では帯電バイアスとしてVpp−2を印加する必要があることがわかる。
【0086】
以上より、どちらの本体D・Eにおいても帯電不良が発生しない最も小さいピーク間電圧を帯電バイアスとして採用できることが示され、本体のばらつきによらず適正な帯電バイアスを印加することが可能になった。
【0087】
(その他)
1)接触帯電部材11の形態はローラ体に限られるものではなく、エンドレスベルト体等とすることもできる。また接触帯電部材は帯電ローラの他に、ファーブラシ、フェルト、布などの形状・材質のものも使用可能である。また、これらを積層し、より適切な弾性(可撓性)と導電性を得ることも可能である。帯電ブレードや磁気ブラシ帯電部材等にすることもできる。
【0088】
2)静電潜像形成のための露光手段としては、実施形態例の様にデジタル的な潜像を形成するレーザ走査露光手段12に限定されるものではなく、通常のアナログ的な画像露光やLEDなどの他の発光素子でも構わないし、蛍光燈等の発光素子と液晶シャッタ等の組み合わせによるものなど、画像情報に対応した静電潜像を形成できるものであるなら構わない。
【0089】
3)潜像担持体10は静電記録誘電体等であっても良い。この場合は、該誘電体面を所定の極性・電位に一様に一次帯電した後、除電針ヘッド、電子銃等の除電手段で選択的に除電して目的の静電潜像を書き込み形成する。
【0090】
4)現像装置13は実施例は反転現像装置であるが、現像装置の構成について特に限定するものではない。正規現像装置であってもよい。
【0091】
一般的に、静電潜像の現像方法は、非磁性トナーについてはこれをブレード等でスリーブ等の現像剤担持搬送部材上にコーティングし、磁性トナーについてはこれを現像剤担持搬送部材上に磁気力によってコーティングして搬送して像担持体に対して非接触状態で適用し静電潜像を現像する方法(1成分非接触現像)と、上記のように現像剤担持搬送部材上にコーティングしたトナーを像担持体に対して接触状態で適用し静電潜像を現像する方法(1成分接触現像)と、トナー粒子に対して磁性のキャリアを混合したものを現像剤(2成分現像剤)として用いて磁気力によって搬送して像担持体に対して接触状態で適用し静電潜像を現像する方法(2成分接触現像)と、上記の2成分現像剤を像担持体に対して非接触状態で適用し静電潜像を現像する方法(2成分非接触現像)との4種類に大別される。
【0092】
5)転写手段15はローラ転写に限られず、ベルト転写、コロナ転写などにすることもできる。転写ドラムや転写ベルト等の中間転写体(中間被転写部材)などを用いて、単色画像ばかりでなく、多重転写等により多色やフルカラー画像を形成する画像形成装置であってもよい。
【0093】
6)帯電部材11や現像剤担持部材13−cに印加するバイアスの交番電圧成分(AC成分、周期的に電圧値が変化する電圧)の波形としては、正弦波、矩形波、三角波等適宜使用可能である。直流電源を周期的にオン/オフすることによって形成された矩形波であってもよい。
【0094】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、プロセスカートリッジ着脱方式の画像形成装置について、プロセスカートリッジや画像形成装置本体を交換して使用した場合においても帯電不良が発生することなく、かつ放電量を低減させ潜像担持体へのダメージを減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1の実施例の画像形成装置を示す図
【図2】 画像形成装置動作シーケンス概略図
【図3】 帯電バイアス電源回路を説明する概念図
【図4】 交流ピーク間電圧と出力可能な直流電圧との関係を示す図
【図5】 帯電バイアス決定方法を示すフローチャート
【図6】 第1の実施例の効果を説明する図
【図7】 第2の実施例の効果を説明する図
【図8】 従来の画像形成装置例の構成を説明する図
【図9】 従来の帯電バイアス電源回路を説明する概念図
【符号の説明】
10・・感光ドラム
11・・帯電手段
11−a・・軸受け
11−b・・加圧バネ
12・・露光手段
13・・現像装置
13−a・・トナー
13−b・・現像剤層厚規制部材
13−c・・現像スリーブ
14・・転写材
15・・転写手段
16・・定着手段
17・・クリーニング手段
18・・カートリッジドア
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an image forming apparatus such as a process cartridge detachable printer and a copying machine.In placeIt is related.
[0002]
[Prior art]
At present, image forming apparatuses employing an electrophotographic system typified by a laser beam printer and a copying machine are widely used.
[0003]
FIG. 8 shows a schematic configuration of an example of a general image forming apparatus. The image forming apparatus of this example is an electrophotographic copying machine or printer. Reference numeral 10 denotes a rotating drum type electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as a photosensitive drum) as a latent image carrier, which is rotationally driven in a clockwise direction indicated by an arrow at a predetermined peripheral speed. The photosensitive drum 10 is subjected to a uniform charging process with a predetermined polarity and potential by the charging device 11 during its rotation, and then subjected to image exposure by the exposure device 12. As a result, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum surface. Next, the electrostatic latent image is developed by the developing device 13 and visualized as a toner image. The toner image on the photosensitive drum surface is transferred by a transfer device 15 to a recording medium 14 such as paper fed from a paper supply unit (not shown). The recording medium 14 that has received the transfer of the toner image is separated from the surface of the photosensitive drum, introduced into the fixing device 16, subjected to a fixing process of the toner image, and discharged as an image formed product. The photosensitive drum surface after separation of the recording medium is cleaned by scraping off the transfer residual toner by the cleaning device 17 and repeatedly used for image formation.
[0004]
The image forming apparatus forms an image by repeating the steps of charging, exposing, developing, transferring, fixing, and cleaning using the above-described means.
[0005]
As the charging device 11, a contact charging method is widely adopted in which a charging member such as a roller type or a blade type is brought into contact with the surface of the photosensitive drum and a voltage is applied to the contact charging member to charge the surface of the photosensitive drum. In particular, the contact charging method using a roller-type charging member (charging roller) can perform stable charging over a long period of time.
[0006]
  A charging bias voltage is applied from a charging bias applying unit to a charging roller as a contact charging member. The charging bias voltage may be only a DC voltage, but when a DC voltage is applied to a DC voltage Vdc corresponding to a desired on-drum dark potential Vd as disclosed in JP-A-63-149669.ofA bias voltage is used in which an AC voltage having a peak-to-peak voltage (Vpp) that is twice or more the discharge start voltage is superimposed.
[0007]
This charging method is excellent for uniformly charging the photosensitive drum, and local potential unevenness on the photosensitive drum is eliminated by superimposing an alternating voltage on the direct current voltage. Vd converges uniformly on the DC applied voltage value Vdc.
[0008]
  However, this method increases the amount of discharge to the photosensitive drum as compared with the case where only the direct current component is applied as the charging bias voltage, and therefore surface deterioration such as scraping due to wear of the surface of the photosensitive drum with the cleaning device is easily promoted. To cope with this, the charging bias voltageAC peak-to-peak voltage (AC peak-to-peak voltage)It was necessary to keep Vpp as small as possible to prevent the charging roller from being excessively discharged to the photosensitive drum.
[0009]
The relationship between the AC peak-to-peak voltage (Vpp) and the discharge amount described above is not always constant because it varies depending on the film thickness of the photosensitive layer on the surface of the photosensitive drum, the usage environment, and the like. For example, even if the same peak-to-peak voltage is applied to the charging roller, the charging roller impedance increases in a low-temperature and low-humidity environment, so the amount of discharge is small. Conversely, in a high-temperature and high-humidity environment where the impedance decreases, the amount of discharge is large. Even when the usage environment is the same, if the surface of the photoconductor is scraped off due to wear, the impedance is reduced as compared with the initial use, and the amount of discharge increases.
[0010]
In order to avoid this problem, a method (Japanese Patent Publication No. 06-093150) for controlling the AC component with a constant current has been proposed. This is to detect the AC current Iac flowing through the photosensitive member and control it to be constant. When this method is used, the AC peak-to-peak is reduced with respect to impedance changes due to environmental fluctuations or photosensitive drum scraping. Since the voltage can be freely changed, the discharge amount can be kept almost constant regardless of environmental fluctuations, the film thickness of the photosensitive drum, and the like.
[0011]
Furthermore, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-201920 detects an alternating current Iac flowing in a photoconductor when an AC peak-to-peak voltage Vpp in a discharge region and an undischarged region is applied to a charging device during non-image formation. There has also been proposed a method in which a discharge current amount is calculated from the above relationship, and an AC voltage that provides an appropriate discharge amount is applied as a charging bias during image formation. Since this method controls the discharge current more directly, it is possible to control the discharge current with higher accuracy than conventional constant current control.
[0012]
These methods have a great effect in extending the life of the drum and ensuring good chargeability.
[0013]
In addition, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-190143, a process cartridge usage amount detection / storage means is mounted on a process cartridge, and two or more constant voltage outputs are provided for the AC peak-to-peak voltage. A method has been proposed in which the film thickness of the photosensitive drum is predicted according to the amount used, and the AC peak-to-peak voltage is lowered stepwise.
[0014]
When the AC component is controlled at a constant voltage, the charging bias power supply can output a superimposed bias of AC and DC with a single step-up transformer (voltage boosting means), greatly simplifying the power circuit configuration compared to constant current control This is advantageous from the viewpoint of cost and space saving of the power supply circuit.
[0015]
In some cases, after the process cartridge is mounted, the presence or absence of the process cartridge is detected by applying a charging bias to the photosensitive drum and the contact charging member as described in JP-A-11-258957. This is to detect an alternating current value flowing through the photosensitive drum and the contact charging member when a charging bias is applied, and to notify the absence of a cartridge when the current value is below a certain value.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
When adopting a process cartridge system that includes at least a photosensitive drum and contact charging means and is detachable from the image forming apparatus, it is not uncommon to replace the image forming apparatus main body to be used. At this time, it is necessary to prevent charging failure from occurring in any combination of the process cartridge and the main body and not to apply a large bias.
[0017]
In response to this requirement, an AC component constant current control method such as Japanese Patent Publication No. 06-093150 or a discharge amount calculation method such as Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-201920 may be employed.
[0018]
However, in these methods, as shown in FIG. 9A, when one voltage booster T-AC outputs an AC and DC superimposed voltage, the AC peak-to-peak voltage decreases, resulting in high temperature and humidity and durability. Under conditions such as the latter half, the capacitor cannot be fully charged, and a desired DC voltage cannot be obtained. As a result, the photosensitive drum is not charged satisfactorily, resulting in problems such as defective charging.
[0019]
Here, the circuit of FIG. 9A will be described a little. When the AC component is controlled at a constant voltage, the DC voltage is supplied from the AC output boosting transformer T-AC (voltage boosting means) via the diode D to the DC voltage. Since it can be created by connecting the capacitor C for voltage creation and peaking the capacitor C, it is possible to output a superimposed bias of AC and DC with only one voltage booster T-AC. It is.
[0020]
When the above method is used, there is a limit in outputting the superimposed voltage of AC and DC with one voltage booster T-AC, and in order to obtain a stable charging bias voltage, the DC power source T-DC It is necessary to divide the AC power supply T-AC and mount two voltage boosting means for DC and AC as shown in FIG. 9B.
[0021]
However, since the voltage boosting means is expensive and large in the charge generation circuit, in particular in a small-sized and low-cost image forming apparatus, one voltage boosting means is used from the viewpoint of space saving and cost reduction of the power supply circuit. Although it is desirable to output a stable charging bias voltage, there is a problem that it is easily affected by variations in the bias of the main body, impedance of the charging member, film thickness of the photosensitive drum, and the like.
[0022]
In the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-190143, the charging bias generating circuit can be configured by a single voltage boosting unit, so that there are significant advantages in terms of space saving and cost of the power supply circuit. However, since this method performs voltage switching (AC peak-to-peak voltage down) when a predetermined timing (photoconductor usage amount) is reached, for example, AC peak-to-peak voltage output due to power supply tolerance of the charging bias generation circuit. When is the tolerance lower limit, the voltage may be switched even though the discharge amount is appropriate, resulting in insufficient discharge amount and charging failure.In addition, when the AC peak-to-peak voltage output is the tolerance upper limit, the discharge amount is In spite of the excessive state, voltage switching is not performed until a predetermined timing, and it is conceivable that wear abrasion of the photosensitive drum is promoted, which is inferior to the constant current control in terms of accuracy of discharge control. These are problems that can be solved by reducing the resistance value of the charging device and the power supply tolerance of the charging bias generation circuit, but it is not preferable to reduce the tolerance from the viewpoint of yield.
[0023]
Accordingly, an object of the present invention is to prevent any charging failure and discharge amount from increasing immediately after the cartridge is mounted in any combination of the process cartridge and the image forming apparatus main body while suppressing an increase in cost and space. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus of a process cartridge attachment / detachment type that can apply an appropriate charging bias.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention provides an image forming apparatus having the following configuration.In placeis there.
[0025]
  (1) At leastMovableA latent image carrier;TheContact the latent image carrierTo doLatent image carrierTo chargeCharging meansWhen,Process cartridge containingTheImage forming device bodyInDetachableAn image forming apparatus provided in
  SaidFor charging means of process cartridge1AC voltage boosting meansVoltageAnd DCVoltageSuperpositionChargedA charging bias power supply circuit for outputting a bias voltage;
  In a part of non-image formation before image formation after mounting the process cartridge to the image forming apparatus main body,The charging bias power supply circuit,At least twoNo picVoltage betweenWhen the AC voltage is applied to the charging means, and the AC voltage is applied to the charging means,Flow to latent image carrierExchangeCurrentDetect
  Of the detected AC current, a preset reference currentAbove, andMostAlso smallAC currentdetectionThe peak-to-peak voltage of the AC voltageDuring image formationUsed between the peak of AC voltageAn image forming apparatus that determines a voltage.
[0026]
  (2)The charging bias power supply circuit has a voltage Vpp− that is one step lower than the peak-to-peak voltage of the AC voltage at the time of image formation at least partly at the time of non-image formation, where the peak-to-peak voltage of the AC voltage at the time of image formation is Vpp−n. An alternating current is detected by applying (n + 1), and the peak-to-peak voltage of the alternating voltage during image formation is switched to Vpp− (n + 1) when the detected alternating current is equal to or higher than the reference current. The image forming apparatus according to (1).
  (3) of the AC voltage applied to the charging meansminimumNo picVoltage Vpp-minAnd applied to the charging meansThe relationship between the DC voltage Vdc and Vpp−min / 2 ≧ | Vdc | is characterized by (1)Or (2)The image forming apparatus described in 1.
[0028]
(Work)
When a plurality of constant voltage charging biases are switched and applied to the latent image carrier and the contact charging means, the charging bias AC voltage of the image forming apparatus main body and the latent image carrier are detected by detecting the charging AC current flowing through both. Even if the film thickness and the impedance of the charging means vary, an appropriate charging bias AC voltage can be determined when the process cartridge is mounted, so that charging failure does not occur and damage to the latent image carrier is reduced. be able to. On the other hand, since only one voltage booster is required in the power supply circuit of the image forming apparatus, the power supply circuit can be significantly increased in cost and space.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
A feature of the present embodiment is that a charging bias generating circuit having an AC oscillation output capable of outputting an AC and DC superimposed voltage by at least one voltage boosting unit and outputting two or more types of AC peak-to-peak voltages, In an image forming apparatus having an alternating current detecting means for detecting an alternating current Iac flowing in the photosensitive member when a bias voltage is applied, the alternating current detecting means is provided between at least two kinds of alternating current peaks at the time of multiple pre-rotations after mounting the cartridge. The AC current Iac flowing through the photosensitive drum is detected by applying the voltage Vpp, and this is fed back to the engine controller, and the voltage level in the region where no charging failure occurs is selected as the charging bias voltage at the time of printing. There is a place to apply.
[0030]
In this embodiment, it is shown that one image forming apparatus main body can apply an appropriate bias to each cartridge in two types of process cartridges having different film thicknesses of the photosensitive drum.
[0031]
(1) Outline of configuration and operation of image forming apparatus
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the present exemplary embodiment. The image forming apparatus according to the present exemplary embodiment is an electrophotographic type or process cartridge detachable type laser printer.
[0032]
Reference numeral 10 denotes a rotating drum type electrophotographic photosensitive member (photosensitive drum) as a latent image carrier. The photosensitive drum 10 of this example is a negatively charged organic photosensitive member, and is rotationally driven in a clockwise direction indicated by an arrow at a predetermined peripheral speed by a driving motor (not shown).
[0033]
The photosensitive drum 10 is uniformly charged to a predetermined negative potential by a charging device during its rotation. In this example, the charging device is a contact charging device using a charging roller 11 as a charging member.
[0034]
Both ends of the charging roller 11 are rotatably held by bearings 11-a, and are pressed toward the center of the photosensitive drum 10 by pressing means such as a pressure spring 11-b, and are driven by the photosensitive drum 10. Rotate. A bias voltage is applied to the charging roller 11 from the charging bias power source 1 through the pressure spring 11-b and the conductive bearing 11-a. As the charging bias voltage, a method is used in which a DC voltage Vdc corresponding to a desired on-drum potential Vd is superimposed on an AC voltage having a peak-to-peak voltage (Vpp) that is twice or more the discharge start voltage. This charging method aims to eliminate local potential unevenness on the photosensitive drum by applying an alternating voltage on the direct current voltage and uniformly charge the photosensitive drum to a potential Vd equal to the direct current applied voltage Vdc. Yes.
[0035]
  Next, image exposure is performed by the exposure device 12. The exposure device 12 forms an electrostatic latent image on the uniformly charged photosensitive drum 10, and in this example, a semiconductor laser scanner is used. The exposure apparatus 12 is an image forming apparatusOutsideA laser beam L modulated in response to an image signal sent from a host device (not shown) is output, and the uniformly charged surface of the photosensitive drum 1 is scanned and exposed through an exposure window portion a of a process cartridge C described later. (Image exposure). On the surface of the photosensitive drum, an electrostatic latent image corresponding to image information is sequentially formed as the absolute value of the potential of the exposed portion becomes lower than the absolute value of the charging potential.
[0036]
Next, the electrostatic latent image is developed by the reversal developing device 13 and visualized as a toner image. The developing device 13 visualizes the electrostatic latent image (reverse development) by developing the electrostatic latent image on the photosensitive drum 10 with the toner 13-a as a developer. In this example, a jumping development method is used. Was used. In this system, a developing bias voltage in which alternating current and direct current are superimposed is applied to a developing sleeve 13-c from a developing bias power source (not shown), whereby the developer layer thickness regulating member 13-b and the developing sleeve 13-c are applied. The toner 13-a that is negatively charged by frictional charging at the contact portion is reversely developed into an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum.
[0037]
The toner image on the surface of the photosensitive drum is transferred by a transfer device to a recording medium (transfer material) 14 such as paper fed from a paper supply unit (not shown). In this example, a contact transfer device using a transfer roller 15 is used. The transfer roller 15 is pressed against the photosensitive drum 1 in the central direction of the photosensitive drum by an urging means such as a pressing spring (not shown). When the transfer material 14 is conveyed and the transfer process is started, a positive transfer bias voltage is applied to the transfer roller 15 from a transfer bias power source (not shown), and the photosensitive drum 10 is charged negatively. The toner is transferred onto the transfer material 14.
[0038]
  The transfer material that has received the transfer of the toner image is separated from the surface of the photosensitive drum, introduced into the fixing device 16, subjected to a fixing process of the toner image, and discharged outside the image forming apparatus main body. The fixing device 16 uses a means such as heat or pressure for the toner image transferred to the transfer material 14.FixedIt is what you wear.
[0039]
The photosensitive drum surface after separation of the transfer material is cleaned by scraping off the transfer residual toner by the cleaning device 17 and repeatedly used for image formation. The cleaning device 17 of this example uses a cleaning blade. The cleaning blade collects untransferred toner that has not been completely transferred from the photosensitive drum 10 to the transfer material 14 during the transfer process. The cleaning blade comes into contact with the photosensitive drum 10 at a constant pressure to collect the untransferred toner. Clean the surface. After completion of the cleaning process, the photosensitive drum surface again enters the charging process.
[0040]
The image forming apparatus forms an image by repeating the steps of charging, exposure, development, transfer, fixing, and cleaning using the above-described means.
[0041]
A process cartridge C is detachable and replaceable with respect to the image forming apparatus main body 20. The process cartridge C of this example includes four process devices including a photosensitive drum 10 as a latent image carrier, a charging roller 11 as a contact charging member for the photosensitive drum 10, a developing device 13, and a cleaning device 17. As a process cartridge.
[0042]
The process cartridge C is attached to and detached from the image forming apparatus main body 20 by opening and closing a cartridge door (main body door) 18 of the image forming apparatus main body 20. Mounting is performed by opening the cartridge door 18, inserting and mounting the process cartridge C into the image forming apparatus main body 20 in a predetermined manner, and closing the cartridge door 18. The process cartridge C is mechanically and electrically connected to the image forming apparatus main body 20 side by being mounted on the image forming apparatus main body 20 in a predetermined manner.
[0043]
The process cartridge C is removed from the image forming apparatus main body 20 by opening the cartridge door 18 and pulling out the process cartridge C in the image forming apparatus main body 20 to a predetermined extent. When the process cartridge C is removed, a drum cover (not shown) is moved to the closed position to conceal and protect the exposed lower surface of the photosensitive drum 10. The exposure window part a is also held closed by a shutter plate (not shown). When the process cartridge C is mounted in the image forming apparatus main body 20, the drum cover and the shutter plate are respectively moved to the open position and held.
[0044]
Here, the process cartridge is a cartridge in which a charging unit, a developing unit or a cleaning unit and an electrophotographic photosensitive member are integrally formed, and this cartridge can be attached to and detached from the image forming apparatus main body. In addition, at least one of the charging unit, the developing unit, and the cleaning unit and the electrophotographic photosensitive member are integrally formed into a cartridge that can be attached to and detached from the main body of the image forming apparatus. Further, it means that at least the developing means and the electrophotographic photosensitive member are integrated into a cartridge so that it can be attached to and detached from the apparatus main body.
[0045]
(2) Printer operation sequence
The outline of the printer operation sequence in this embodiment will be described with reference to FIG.
[0046]
First, when the detachable process cartridge C is mounted on the image forming apparatus main body 20 and the power supply in the image forming apparatus is turned on with the cartridge door 18 closed, the pre-multi-rotation process starts. In this process, while the main motor rotates the photosensitive drum, the presence / absence of the process cartridge is detected and the transfer roller is cleaned. This embodiment is characterized in that a sequence for determining a charging bias is included in this process. Details thereof will be described later.
[0047]
When the front multi-rotation is completed, the image forming apparatus enters a standby (standby) state. When image information is sent to the image forming apparatus from an output means such as a host computer (not shown), the main motor drives the image forming body and enters a pre-rotation process. In the pre-rotation process, printing preparation operations of various process devices are performed. Mainly, preliminary charging on the photosensitive drum, startup of the laser scanner, determination of the transfer print bias, temperature adjustment of the fixing device, and the like are performed.
[0048]
When the pre-rotation process is completed, the printing process is started. In the printing process, transfer material is fed, image exposure on a photosensitive drum, development, and the like are performed at a predetermined timing.
[0049]
When the printing process is completed, if there is a next print signal, the process enters the sheet interval process until the next transfer material arrives and waits for the next printing operation.
[0050]
If there is no next print signal after the printing operation is completed, the image forming apparatus enters a post-rotation process. In the post-rotation process, processes such as charge removal on the surface of the photosensitive drum and discharge of toner adhering to the transfer roller to the photosensitive drum (transfer roller cleaning) are performed.
[0051]
When the post-rotation process is completed, the image forming apparatus again enters a standby (standby) state and waits for the next print signal.
[0052]
(3) Charging bias creation method and determination of appropriate charging bias
3-1) Charging bias creation method (charging bias power supply circuit)
The charging bias power supply circuit 21 used in this example will be conceptually described with reference to FIG.
[0053]
In this example, the charging bias power supply circuit 21 includes Vpp-1, Vpp-2, Vpp-3, Vpp-4 (Vpp-1> Vpp-2) which are four types of AC peak-to-peak voltages Vpp different from the AC oscillation output 22. > Vpp-3> Vpp-4). The outputs of the AC peak-to-peak voltages Vpp-1 to Vpp-4 from the AC oscillation output 22 are selectively made by being controlled by the engine controller 23.
[0054]
First, the output voltage output from the AC oscillation output 22 is amplified by the amplifier circuit 24, sine-converted by the sine voltage conversion circuit 25 including an operational amplifier, a resistor, a capacitor, and the like, and then the DC component is zeroed via the capacitor C1. And is inputted to a step-up transformer T1 as voltage step-up means. The voltage input to the step-up transformer T1 is boosted to a sine voltage corresponding to the number of turns of the transformer.
[0055]
On the other hand, the capacitor C2 is peak-charged after the boosted sine voltage is rectified by the rectifier circuit D1. As a result, a certain DC voltage Vdc1 is generated. Further, the DC oscillation output 26 outputs an output voltage determined by the print density and the like, rectified by the rectifier circuit 27, and then input to the negative input terminal of the operational amplifier IC1 as a constant voltage Va. At the same time, a voltage Vb obtained by dividing one terminal voltage of the step-up transformer T1 by the resistors R1 and R2 is input to the plus input terminal of the operational amplifier IC1, and the transistors (Va and Vb) have the same value. Drive Q1. As a result, a current flows through the resistors R1 and R2, causing a voltage drop, and a DC voltage Vdc2 is generated.
[0056]
A desired DC voltage can be obtained by adding the DC voltages Vdc1 and Vdc2 described above. This DC voltage is superimposed on the AC voltage described above on the secondary side of the AC voltage boosting means T1 and applied to the charging roller 11 in the process cartridge C.
[0057]
In this method, since the DC voltage is produced using the AC voltage booster T1, the DC voltage is dependent on the AC peak-to-peak voltage Vpp. That is, in order to obtain the desired DC voltage Vdc, it is necessary to charge the capacitor C2 with a certain level of charge by the AC voltage boosting means T1, and as shown in FIG. 4, in order to obtain the desired DC voltage Vdc ′. In this case, the AC peak-to-peak voltage Vpp must be 2 × | Vdc ′ | In a region where the AC peak-to-peak voltage Vpp is smaller than 2 × | Vdc ′ |, the capacitor C2 cannot be fully charged and the desired DC voltage Vdc cannot be obtained, so that the drum potential Vd is charged to a desired value. Cannot be obtained, and a good image cannot be obtained.
[0058]
On the other hand, if the capacitance of the capacitor C2 is increased, the amount of charge charge can be increased to increase Vdc. However, the time for charging the capacitor C2 becomes longer, and the time required for stabilizing the charging waveform is increased. Since it becomes longer, unevenness may occur in the photosensitive drum surface potential Vd.
[0059]
Therefore, in this example, the minimum value Vpp-min in the range in which the AC peak-to-peak voltage Vpp can be output is set so that the relationship of Vpp-min ≧ 2 × | Vdc | is established with respect to the desired DC voltage Vdc. Yes.
[0060]
3-2) Determination of proper charging bias voltage when cartridge is installed
Next, a method for determining an appropriate charging bias voltage will be described with reference to FIGS.
[0061]
In FIG. 3, when a charging bias voltage is applied to the charging roller 11, the alternating current Iac flows through the charging roller 11 and the photosensitive drum 10 to the high-voltage power supply circuit GND. At this time, the alternating current detecting means 28 extracts only the alternating current having a frequency equal to the charging frequency by a filter circuit (not shown) composed of a resistor, a capacitor, etc., and converts this alternating current into a voltage. The voltage value is input to the engine controller 23. Since the AC current detecting means 28 can be constituted by a resistor, a capacitor, a diode, and the like, the influence of the cost increase of the power supply circuit and the space expansion is small.
[0062]
  The input voltage input to the engine controller 28 compares the input level with a necessary minimum voltage V0 set in advance. The required minimum voltage V0 is an output voltage with respect to the minimum AC peak-to-peak voltage at which charging unevenness does not occur, and the value is the minimum required current value at which uniform charging can be performed.(Reference current)It is determined based on Iac-0. Since the value of Iac-0 varies depending on the process speed and charging frequency of the device, the constituent material of the charging device 11 and the photosensitive drum 10, the necessary minimum voltage V0 is alsoFor each deviceA suitable setting is recommended.
[0063]
The engine controller 23 selects an AC output voltage that is equal to or higher than the necessary minimum voltage V0 as an AC output voltage from the AC oscillation output 22, and selects it as a charging bias at the time of image formation.
[0064]
Next, the procedure for determining the charging bias from the AC current detection in this example will be described with reference to the flowchart of FIG. The charging bias determination step is performed immediately after the process cartridge is mounted.
[0065]
First, when it is detected that the cartridge door 18 that opens and closes when the cartridge is attached to the image forming apparatus main body 20 (step S1), the engine controller 23 of the image forming apparatus main body 20 first applies the lowest applicable peak interval. A voltage Vpp-4 is applied.
[0066]
The alternating current detection means 28 converts the alternating current Iac-4 flowing through the photosensitive member at this time into a detection voltage V4 and feeds it back to the engine controller 23 (S2 and S3).
[0067]
Assuming that the reference alternating current value with and without the cartridge is Iac-x and the detected voltage at that time is Vx, if V4 <Vx, it is determined that the process cartridge is not installed, and the user is notified (S3 and S11). -S12).
[0068]
On the other hand, when V4 ≧ V0, Vpp-4 is determined as a charging bias at the time of printing (hereinafter referred to as a print bias) (S4, S13, S10).
[0069]
When V ′ <V4 <V0, the next highest voltage Vpp-3 is applied, the detection voltage V3 is fed back, and compared with V0 (S5).
[0070]
If V3 ≧ V0, Vpp-3 is used as the print bias (S6, S14, S10). If V3 <V0, the next higher voltage Vpp-2 is applied to obtain the detection voltage V2 (S7). ). If V2 ≧ V0, Vpp-2 is applied as a print bias (S8, S15, S10), and if V2 <V0, Vpp-1 is used as a print bias (S8, S9, S10).
[0071]
At this time, the output voltage V1 when the maximum value Vpp-1 of the AC peak-to-peak voltage that can be applied is set to satisfy V1 ≧ V0 under any circumstances. As a result, charging failure does not occur under any circumstances.
[0072]
Further, the order of bias application is not necessarily as shown in FIG.
[0073]
(4) Effect
Next, the effect of the present embodiment will be described. Two types of process cartridge CA, CBWere prepared and mounted on the same image forming apparatus main body 20 and subjected to a pre-multi-rotation process. CAIs new, CBIs a process cartridge that has been used for about half of its service life.
[0074]
Process cartridge CAThe photosensitive drum 10 is sufficiently thick so that the combined electrostatic capacity with the charging means 11 is small, so that an alternating current hardly flows.BSince the photosensitive drum 10 is scraped by use and the film thickness is reduced, the synthetic capacitance is increased and the value of the alternating current is also increased.
[0075]
The charging bias determination procedure is performed for each cartridge C.A, CBThe result applied to is shown in FIG.
Process cartridge CA, The AC current values Iac-4A, Iac-3A, and Iac-2A when Vpp-4 is applied, when Vpp-3 is applied, and when Vpp-2 is applied are less than the current value Iac-0 where no charging failure occurs. Since the alternating current value Iac-1A exceeds Iac-0 only when Vpp-1 is applied, the process cartridge CAThe charging bias when mounting is set to Vpp-1.
[0076]
On the other hand, process cartridge CBThe AC current values Iac-4B and Iac-3B when applying Vpp-4 and Ipp-3B are lower than Iac-0, but the AC current value Iac-2B when applying Vpp-2 is Iac-0 Is over. Therefore, process cartridge CBIt can be seen that charging failure does not occur when Vpp-2 is applied. Therefore, process cartridge CBThe charging bias at the time of mounting is set to Vpp-2.
[0077]
When Iac detection is not performed as described above, the cartridge CBIn this case, Vpp-1 that does not cause a charging failure is necessarily applied, so that the amount of discharge becomes large and there is a concern about an increase in damage to the photosensitive drum 10.
[0078]
Although the case where the film thickness of the photosensitive drum 10 is different is shown here, the present invention can be similarly applied to the case where the impedance of the charging member 11 is different.
[0079]
As described above, a plurality of charging AC biases are switched and applied during the previous multi-rotation immediately after the process cartridge C is mounted, and the AC current values flowing through the photosensitive drum 10 and the charging unit 11 at that time are detected. The proper charging bias of the mounted process cartridge C can be determined. In this example, four types of charging AC bias can be applied. However, if two or more types of charging AC bias can be applied, it is within the scope of the present invention.
[0080]
(Second embodiment)
In the first embodiment, different process cartridges CA, CBHowever, in this embodiment, an example in which an appropriate charging bias is selected even when different image forming apparatus main bodies are used is shown.
[0081]
In the first embodiment, even when the same peak-to-peak voltage is applied, the detected alternating current value changes due to the difference in the film thickness of the photosensitive drum 10 and the difference in the impedance of the charging member 11.
[0082]
On the other hand, as is well known, the charging bias application circuit 21 of the image forming apparatus also has some variation. When the peak-to-peak voltage of the charging bias varies, even if the same photosensitive drum 10 and the same charging unit 11 are used, the AC current values flowing through both of them also differ as a result.
[0083]
Here, when the same process cartridge C is used, charging failure occurs in an image forming apparatus main body (hereinafter referred to as a main body D) having an upper limit of charging bias and an image forming apparatus main body (hereinafter referred to as a main body E) having the same lower limit. FIG. 7 shows a state in which the bias is selected in each main body so that it does not occur and the discharge amount can be suppressed. Note that the process cartridge C has a usage history.
[0084]
From the figure, in the main body D, the AC current value Iac-4D when Vpp-4 is applied is lower than Iac-0, but the AC current value Iac-3D when Vpp-3 is applied is already higher than Iac-0. Therefore, it can be seen that there is no problem if Vpp-3 is selected as the charging bias.
[0085]
On the other hand, in the main body E, the alternating current values Iac-4E and Iac-3E when Vpp-4 and Vpp-3 are applied are lower than Iac-0. For this reason, if Vpp-3 is selected as the charging bias as in the case of the main body of the upper limit of the charging bias, a charging failure occurs in the main body of the lower limit. Therefore, when a higher voltage Vpp-2 was applied and the alternating current value Iac-2E at that time was measured, it exceeded Iac-0. Therefore, it can be seen that it is necessary to apply Vpp-2 as the charging bias in the lower limit body.
[0086]
From the above, it has been shown that the smallest peak-to-peak voltage that does not cause charging failure in any of the main bodies D and E can be adopted as the charging bias, and it becomes possible to apply an appropriate charging bias regardless of variations in the main body. .
[0087]
(Other)
1) The form of the contact charging member 11 is not limited to the roller body, and may be an endless belt body or the like. In addition to the charging roller, the contact charging member may be of a shape or material such as a fur brush, felt, or cloth. Moreover, these can be laminated | stacked and it can also obtain more suitable elasticity (flexibility) and electroconductivity. A charging blade or a magnetic brush charging member can also be used.
[0088]
  2) As an exposure means for forming an electrostatic latent image, a laser that forms a digital latent image as in the embodiment is used.The runIt is not limited to the inspection exposure means 12, and other light emitting elements such as normal analog image exposure and LEDs may be used. A light emitting element such as a fluorescent lamp and a liquid crystal shutter may be used.Etc.As long as it can form an electrostatic latent image corresponding to image information, such as a combination of the above.
[0089]
3) The latent image carrier 10 may be an electrostatic recording dielectric or the like. In this case, the dielectric surface is uniformly primary-charged to a predetermined polarity and potential, and then selectively neutralized by a neutralizing means such as a static elimination needle head or an electron gun to write and form a target electrostatic latent image.
[0090]
4) Although the developing device 13 is a reversal developing device in the embodiment, the configuration of the developing device is not particularly limited. A regular developing device may be used.
[0091]
In general, the electrostatic latent image is developed by coating a non-magnetic toner on a developer carrying member such as a sleeve with a blade or the like, and magnetic toner on a developer carrying member. A method in which an electrostatic latent image is developed in a non-contact state with respect to an image carrier by coating and conveying by force (one-component non-contact development), and coating on a developer carrying member as described above A method for developing an electrostatic latent image by applying toner in contact with an image carrier (one-component contact development), and a developer obtained by mixing a magnetic carrier with toner particles (two-component developer) And a method of developing the electrostatic latent image by conveying it by magnetic force and applying it in contact with the image carrier (two-component contact development), and applying the above two-component developer to the image carrier. Apply electrostatic latent image in contact It is roughly divided into four types of methods (2-component non-contact development) to the image.
[0092]
5) The transfer means 15 is not limited to roller transfer, but may be belt transfer, corona transfer, or the like. The image forming apparatus may form not only a single color image but also a multicolor or full color image by multiple transfer or the like using an intermediate transfer member (intermediate transfer member) such as a transfer drum or a transfer belt.
[0093]
6) As a waveform of an alternating voltage component (AC component, voltage whose voltage value changes periodically) applied to the charging member 11 and the developer carrying member 13-c, a sine wave, a rectangular wave, a triangular wave, or the like is used as appropriate. Is possible. It may be a rectangular wave formed by periodically turning on / off a DC power supply.
[0094]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a process cartridge detachable image forming apparatus can be used without a defective charging even when the process cartridge or the image forming apparatus main body is replaced, and the discharge amount is reduced. The damage to the latent image carrier can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an image forming apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic diagram of an image forming apparatus operation sequence.
FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a charging bias power supply circuit.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between AC peak-to-peak voltage and outputable DC voltage.
FIG. 5 is a flowchart showing a charging bias determination method.
FIG. 6 is a diagram for explaining the effect of the first embodiment;
FIG. 7 is a diagram for explaining the effect of the second embodiment.
FIG. 8 is a diagram illustrating the configuration of an example of a conventional image forming apparatus.
FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a conventional charging bias power supply circuit.
[Explanation of symbols]
10. Photosensitive drum
11. Charging means
11-a ... Bearing
11-b ... Pressure spring
12 .... Exposure means
13. Development device
13-a Toner
13-b .. Developer layer thickness regulating member
13-c ... Developing sleeve
14. Transfer material
15. Transfer means
16 .. Fixing means
17. Cleaning means
18. Cartridge door

Claims (3)

少なくとも、移動可能な潜像担持体と、潜像担持体に接触する前記潜像担持体を帯電する帯電手段と、を含んだプロセスカートリッジ画像形成装置本体着脱可能に設けた画像形成装置であって、
前記プロセスカートリッジの帯電手段に1個の電圧昇圧手段で交流電圧と直流電圧を重畳した帯電バイアス電圧を出力する帯電バイアス電源回路を有し、
前記プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着した後で画像形成の前の非画像形成時の一部で、該帯電バイアス電源回路は少なくとも2種類のピーク間電圧を備える交流電圧を前記帯電手段に印加し、該交流電圧が前記帯電手段に印加されたときに、前記潜像担持体に流れる交流電流を検出し、
検出した交流電流のうち、あらかじめ設定されている基準電流以上で、かつ、も小さな交流電流が検出された前記交流電圧のピーク間電圧を、画像形成時に使用される交流電圧のピーク間電圧に決定することを特徴とする画像形成装置。
At least a movable image bearing member, an image forming apparatus provided detachably a charging unit that charges the image bearing member in contact with said image bearing member, a process cartridge including the image forming apparatus main body Because
Has a charging bias power supply circuit for outputting a charging bias voltage obtained by superposing an AC voltage and a DC voltage by one voltage step-up means to the charging means of the process cartridge,
Some of the non-image-formation of the previous image formation after mounting the process cartridge into the image forming apparatus main body, the charging bias power supply circuit, the charging AC voltage comprising at least two kinds of peak voltage is applied to the means, when the aC voltage is applied to said charging means, to detect the flow Ru ac current to the image bearing member,
Of the detected alternating current, the reference current or set in advance, and a peak-to-peak voltage of the AC voltage most small alternating current is detected, between the peaks of the AC voltage to be used during image formation An image forming apparatus that determines a voltage.
前記帯電バイアス電源回路は、画像形成時の交流電圧のピーク間電圧をVpp−nとして、非画像形成時の少なくとも一部で、画像形成時の交流電圧のピーク間電圧より一段階低い電圧Vpp−(n+1)を印加して交流電流を検出し、この検出された交流電流が前記基準電流以上になった場合、画像形成時の交流電圧のピーク間電圧をVpp−(n+1)に切り替えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。The charging bias power supply circuit has a voltage Vpp− that is one step lower than the peak-to-peak voltage of the AC voltage at the time of image formation at least partly at the time of non-image formation, where the peak-to-peak voltage of the AC voltage at the time of image formation is Vpp−n. An alternating current is detected by applying (n + 1), and the peak-to-peak voltage of the alternating voltage during image formation is switched to Vpp− (n + 1) when the detected alternating current is equal to or higher than the reference current. The image forming apparatus according to claim 1. 前記帯電手段に印加される前記交流電圧の最小のピーク間電圧Vpp−minと、前記帯電手段に印加される直流電圧Vdcとの間の関係が、Vpp−min/2≧|Vdc|であることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。 And minimum peak voltage Vpp-min of the AC voltage applied to the charging unit, the relationship between the DC voltage Vdc applied to the charging unit, Vpp-min / 2 ≧ | Vdc | by the image forming apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that.
JP2002106339A 2002-04-09 2002-04-09 Image forming apparatus Expired - Fee Related JP3902973B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002106339A JP3902973B2 (en) 2002-04-09 2002-04-09 Image forming apparatus
US10/405,467 US6882806B2 (en) 2002-04-09 2003-04-03 Charging apparatus determining a peak-to-peak voltage to be applied to a charging member
DE60310635T DE60310635T2 (en) 2002-04-09 2003-04-08 Charger for an image forming apparatus
EP03008156A EP1353239B1 (en) 2002-04-09 2003-04-08 Charging apparatus for use in an image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002106339A JP3902973B2 (en) 2002-04-09 2002-04-09 Image forming apparatus

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2003302813A JP2003302813A (en) 2003-10-24
JP2003302813A5 JP2003302813A5 (en) 2005-09-15
JP3902973B2 true JP3902973B2 (en) 2007-04-11

Family

ID=29390685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002106339A Expired - Fee Related JP3902973B2 (en) 2002-04-09 2002-04-09 Image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3902973B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4612819B2 (en) * 2004-08-31 2011-01-12 キヤノン株式会社 Image forming apparatus, process cartridge, storage medium
JP4713236B2 (en) * 2005-06-16 2011-06-29 株式会社リコー Image forming apparatus
JP6135216B2 (en) * 2013-03-15 2017-05-31 株式会社リコー Power supply device, image forming apparatus, voltage control method, and printed material manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003302813A (en) 2003-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3903021B2 (en) Image forming apparatus and image forming control system
US9031436B2 (en) Image forming apparatus
US7630659B2 (en) Method and apparatus for image forming capable of effectively performing a charging process
US6882806B2 (en) Charging apparatus determining a peak-to-peak voltage to be applied to a charging member
JP3902974B2 (en) Charging bias voltage control method, charging bias power supply circuit, and image forming apparatus
JP3902973B2 (en) Image forming apparatus
JP4920905B2 (en) Power supply device and image forming apparatus
JP3903019B2 (en) Charging bias voltage control method, charging bias power supply circuit, and image forming apparatus
JP2002207351A (en) Electrifying device and image forming device
JP4590334B2 (en) Image forming apparatus
JPH09101656A (en) Controlling method for image forming device
EP0708380B1 (en) A charging device
US9042752B2 (en) Image forming apparatus
JP2008003486A (en) Image forming apparatus
JP2004258539A (en) Image forming device, process cartridge, and charging bias voltage control method
JP2007058080A (en) Process cartridge, memory medium for process cartridge and image forming apparatus
JP2001175099A (en) Image forming device
JP4612819B2 (en) Image forming apparatus, process cartridge, storage medium
JP2004101670A (en) Recycled process cartridge detection means and image forming apparatus
US20240019794A1 (en) Image forming apparatus
JP2007121840A (en) Image forming apparatus, image formation system, cartridge, and memory medium
JP2010281884A (en) Image forming apparatus
JP2010139731A (en) Image forming apparatus
JP2009294286A (en) Image forming apparatus
JP2015079046A (en) Image forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050405

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050405

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060720

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060919

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061117

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20061219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070105

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110112

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120112

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130112

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140112

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees