JP4280384B2 - 電源装置、帯電方法、帯電装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源装置、帯電方法、帯電装置および画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
以下便宜上、電子写真装置における像担持体である感光体の帯電処理を例にして説明する。
【0003】
電子写真装置は周知のように感光体の面を所定の電位に均一帯電処理する工程を含んでいる。その帯電処理手段としては、非接触タイプであるコロナ放電器等のようなコロナ放電を利用した手段や、接触帯電手段が多く用いられている。
【0004】
接触帯電手段は、外部より電圧を印加した導電性帯電部材を感光体等の被帯電体に接触させて帯電を行う方式であり、コロナ放電器に比べて放電生成物やオゾン発生を極力抑えることが可能である。
【0005】
帯電部材として導電性弾性ローラを用いたローラ帯電方式が帯電の安定性という点からも好ましく用いられている。ローラ帯電方式で感光体表面に所望の電位Vdを得るために、帯電ローラにはVd+Vth(帯電部材に直流電圧を印加した時の被帯電体への放電開始電圧(帯電開始電圧))という直流電圧が印加されている。
【0006】
また、更なる帯電の均一化を図るために特開昭63−149668号公報に開示するように、所望の電位Vdに相当する直流電圧に、2倍のVth以上のピーク間電圧を持つ交流電圧成分(AC電圧成分)を重畳した電圧(交番電圧・脈流電圧・振動電圧;時間とともに電圧値が周期的に変化する電圧)を接触帯電部材に印加する「AC帯電方式」が用いられる。
【0007】
しかし、帯電部材は環境特に湿度の影響をうけることがあり、低湿環境下では抵抗の増加及び誘電率の減少により帯電部材のインピーダンスが増加し、逆に高湿環境下では抵抗の減少及び誘電率の増加により帯電部材のインピーダンスが減少する。
【0008】
その結果、低湿環境下においては、電源によって印加された電圧のうち、交流成分が帯電部材のインピーダンスによって減衰し、帯電部材と被帯電体との間に先に述べた放電開始電圧Vthの2倍以上のピーク間電圧をもつ振動電界が形成されなくなり、斑点状の帯電不良すなわち不均一な帯電がなされることがあった。低湿環境下での帯電部材のインピーダンスによる交流成分の減衰分を見込んで、低湿下でも帯電部材と被帯電体との間に、少なくとも放電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧を有する振動電界が形成されるように、高いピーク間電圧値をもつ交流電圧を帯電部材に印加することは可能である。しかしながら、逆に帯電部材にインピーダンスが低下する高湿環境下においては、帯電部材で交流成分が減衰することなく直接に被帯電体に高電圧が印加されることになり、一般的に材料の耐圧特性が低下する高湿環境下では、被帯電体あるいは帯電部材のリークに対して不利である。
【0009】
そこで、特開平06−093150号公報に開示するように、予め設定した所定の電流値になるよう制御する定電流方法がある。定電流方法は上述の点に大変有効な手段であり、現在多くの帯電手段において使用されている。
【0010】
定電流方法の電流値の制御には、ピークホールド回路を用いた制御方法がある。ピークホールド回路を用いた制御方法とは、電流検出回路内のある抵抗の両端の電圧を半波整流し、そのピーク値を保持する回路である。そのピーク値は帯電部材に流れる交流波形電流に通常比例するので、電流値を一定に制御することができるのである。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
帯電部材に流れる交流電流は、先に述べた誘電率に依存する容量成分と抵抗成分に流れる電流と、帯電部材と被帯電体間での放電電流が含まれている。帯電部材に印加する交流電圧の波形が単一正弦波の場合、帯電部材に流れる交流電流の波形は、容量成分に流れる電流の波形は印加電圧の電圧波形に比べ位相がずれることから、容量分と抵抗分そして放電電流との合成波として現れる。通常、この合成波すなわち電流波形は、ほぼ印加電圧波形と近い形をしており、また、電流制御範囲が限られている場合においては、電流波形が予測できるため、ピークホールド回路を用いた定電流方法は精度よく電流値を制御することが可能である。
【0012】
しかしながら、クリーニング装置(クリーナー)などを併用することで、感光体ドラムの削れ等の感光体ドラム劣化を促進する問題があり、感光体ドラムの劣化状況によっては容量分の変化によって電流波形にも変化が生じ、ピークホールド回路を用いた定電流方法では、感光体ドラム等の条件によって安定した放電電流量が得られないといった問題が生じた。また上記のような接触式のローラ帯電方式においても、コロナ放電を用いた手段に比べ、放電生成物を極力抑えることが可能であるが皆無ではなく、特に感光体上の残留トナーを回収するクリーニング装置がなく、現像装置などによって残留トナーを回収するといった、いわゆるクリーナーレスシステムおいては、放電生成物の付着により感光体表面が低抵抗化し潜像の解像力が低下し、クリーニング装置による刷新効果が望めないため、画像ボケや画像流れといった放電生成物における悪影響がある。よって、電流値をより精度よく制御し、放電生成物の発生を最小限に抑えたい場合などがある。電流波形は上述したように、容量分と抵抗分そして放電電流との合成波として現れるため、放電電流分の増減における電流波形の微小な変化を、ピークホールド回路を用いている場合、検出することは大変困難である。
【0013】
また、積分回路を用いて電流波形の積分値を得ることにより、上述するような放電電流分の増減による電流波形の微小な変化を捉えることが可能である。
【0014】
しかしながら、放電電流そのものを捉えて制御する場合、積分回路を用いる場合においても、容量分と抵抗分に流れる電流波形を予測し差分を求めるといった不確定な要素が生じてしまう。
【0015】
本発明は上記問題を解決するものであり、その目的とするところは、有効な放電電流の制御方法を用いた、電源装置、帯電方法、帯電装置および画像形成装置を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明は下記の手段構成を特徴とする、電源装置、帯電方法、帯電装置および画像形成装置である。
【0017】
(1)交流電圧を発生させる電源と、交流電流波形の積分値を測定する積分値検出手段と、交流電流波形のピーク値を測定するピーク値検出手段とを有し、前記積分値検出手段から得られた値と、前記ピーク値検出手段から得られた値により算出される交流電流波形を積分した値との差分が、一定になるように電圧を出力することを特徴とする電源装置。
【0018】
(2)帯電手段に電圧を印加して被帯電体を帯電する帯電方法において、前記帯電手段に対する電圧印加手段が、交流電圧を発生させる電源と、交流電流波形の積分値を測定する積分値検出手段と、交流電流波形のピーク値を測定するピーク値検出手段とを有し、前記積分値検出手段から得られた値と、前記ピーク値検出手段から得られた値により算出される電流波形を積分した値との差分が、一定になるように電圧を出力することを特徴とする帯電方法。
【0019】
(3)前記帯電手段は接触帯電手段であることを特徴とする(2)の帯電方法。
【0020】
(4)前記接触帯電手段がローラ形状であることを特徴とする(3)の帯電方法。
【0021】
(5)被帯電体を帯電する帯電手段と、該帯電手段に印加する電圧を出力する電源装置を有する帯電装置において、前記電源装置は、交流電圧を発生させる電源と、交流電流波形の積分値を測定する積分値検出手段と、交流電流波形のピーク値を測定するピーク値検出手段とを有し、前記積分値検出手段から得られた値と、前記ピーク値検出手段から得られた値により算出される電流波形を積分した値との差分が、一定になるように電圧を出力することを特徴とする帯電装置。
【0022】
(6)前記帯電手段は接触帯電手段であることを特徴とする(5)の帯電装置。
【0023】
(7)前記接触帯電手段がローラ形状であることを特徴とする(6)の帯電装置。
【0024】
(8)像担持体に該像担持体を帯電する工程を含む作像プロセスを適用して画像形成を実行する画像形成装置において、前記像担持体を帯電する帯電装置は、像担持体を帯電する帯電手段と、該帯電手段に印加する電圧を出力する電源装置を有し、該電源装置は、交流電圧を発生させる電源と、交流電流波形の積分値を測定する積分値検出手段と、交流電流波形のピーク値を測定するピーク値検出手段とを有し、前記積分値検出手段から得られた値と、前記ピーク値検出手段から得られた値により算出される電流波形を積分した値との差分が、一定になるように電圧を出力することを特徴とする画像形成装置。
【0025】
(9)前記帯電手段は接触帯電手段であることを特徴とする(8)の画像形成装置。
【0026】
(10)前記接触帯電手段がローラ形状であることを特徴とする(9)の画像形成装置。
【0027】
〈作 用〉
要するに本発明は、電流波形の積分値と、ピーク値から求めた値の差分を所望の値となるよう制御するものであり、放電電流分の増減における電流波形の微小な変化を、上記のような方法によって制御することによって、良好な帯電処置が行えるのである。
【0028】
【発明の実施の形態】
図1は本発明に従う画像形成装置例の概略構成模型図である。本例の画像形成装置は、転写方式電子写真プロセス利用、接触帯電方式、反転現像方式、クリーナーレス、最大通紙サイズがA3サイズのレーザビームプリンタである。
【0029】
(1)プリンタの全体的概略構成
a)像担持体
1は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体(以下、感光体ドラムと記す)である。この感光体ドラム1は負帯電性の有機光導電体(OPC)で、外径50mmであり、中心支軸を中心に100mm/secのプロセススピード(周速度)をもって矢示の反時計方向に回転駆動される。
【0030】
この感光体ドラム1は、図2の層構成模型図のように、アルミニウム製シリンダ(導電性ドラム基体)1aの表面に、光の干渉を抑え、上層の接着性を向上させる下引き層1bと、光電荷発生層1cと、電荷輸送層1dの3層を下から順に塗り重ねた構成をしている。
【0031】
b)帯電手段
2は感光体ドラム1の周面を一様に帯電処理する帯電手段としての接触帯電装置(接触帯電器)であり、本例は帯電ローラ(ローラ帯電器)である。
【0032】
この帯電ロ一ラ2は、芯金2aの両端部をそれぞれ不図示の軸受け部材により回転自在に保持させると共に、押し圧ばね2eによって感光体ドラム方向に付勢して感光体ドラム1の表面に対して所定の押圧力をもって圧接させており、感光体ドラム1の回転に従動して回転する。感光体ドラム1と帯電ローラ2との圧接部が帯電部(帯電ニップ部)aである。
【0033】
帯電ローラ2の芯金2aには電源S1より所定の条件の帯電バイアス電圧が印加されることにより回転感光体ドラム1の周面が本例の場合は負極性に一様に接触帯電処理される。
【0034】
上記の帯電ローラ2の構成、帯電条件、帯電制御方法等については(2)項で詳述する。
【0035】
c)情報書き込み手段
3は帯電処理された感光体ドラム1の面に静電潜像を形成する情報書き込み手段としての露光装置であり、本例はレーザビームスキャナである。不図示の画像読み取り装置等のホスト装置からプリンタ側に送られた画像信号に対応して変調されたレーザ光を出力して回転感光体ドラム1の一様帯電処理面を露光位置bにおいてレーザ走査露光Lする。このレーザ走査露光Lにより感光体ドラム1面のレーザ光で照射されたところの電位が低下することで回転感光体ドラム1面には走査露光した画像情報に対応した静電潜像が順次に形成されていく。
【0036】
d)現像手段
4は感光体ドラム1上の静電潜像に現像剤(トナー)を供給し静電潜像を可視化する現像手段としての現像装置(現像器)であり、本例は二成分磁気ブラシ現像方式の反転現像装置であり、感光体ドラム1面に形成された静電潜像はこの現像装置4により順次にトナー画像として本例の場合は負に摩擦帯電されたトナー(ネガトナー)により反転現像されていく。
【0037】
4aは現像容器、4bは非磁性の現像スリーブであり、この現像スリーブ4bはその外周面の一部を外部に露呈させて現像容器4a内に回転可能に配設してある。4cは非回転に固定して現像スリーブ4b内に挿設したマグネットローラ、4dは現像剤コーティングブレード、4eは現像容器4aに収容した二成分現像剤、4fは現像容器4a内の底部側に配設した現像剤攪拌部材、4gはトナーホッパーであり、補給用トナーを収容させてある。
【0038】
現像容器4a内の二成分現像剤4eはトナーと磁性キャリアの混合物であり、現像剤攪拌部材4fにより攪拌される。本例において磁性キャリアの抵抗は約1013Ωcm、粒径は約40μmである。トナーは磁性キャリアとの摺擦により負極性に摩擦帯電される。
【0039】
現像スリーブ4bは感光体ドラム1との最近接距離(S−Dgapと称する)を350μmに保たせて感光体ドラム1に近接させて対向配設してある。この感光体ドラム1と現像スリーブ4bとの対向部が現像部cである。現像スリーブ4bは現像部cにおいて感光体ドラム1の進行方向とは逆方向に回転駆動される。この現像スリーブ4bの外周面に該スリーブ内のマグネットローラ4cの磁力により現像容器4a内の二成分現像剤4eの一部が磁気ブラシ層として吸着保持され、該スリーブの回転に伴い回転搬送され、現像剤コーティングブレード4dにより所定の薄層に整層され、現像部cにおいて感光体ドラム1の面に対して接触して感光体ドラム面を適度に摺擦する。現像スリーブ4bには電源S2から所定の現像バイアスが印加される。
【0040】
而して、回転する現像スリーブ4bの面に薄層としてコーティングされ、現像部cに搬送された現像剤中のトナー分が現像バイアスによる電界によって感光体ドラム1面に静電潜像に対応して選択的に付着することで静電潜像がトナー画像として現像される。本例の場合は感光体ドラム1面の露光明部にトナーが付着して静電潜像が反転現像される。
【0041】
現像部cを通過した現像スリーブ4b上の現像剤薄層は引き続く現像スリーブの回転に伴い現像容器4a内の現像剤溜り部に戻される。
【0042】
現像容器4a内の二成分現像剤4eのトナー濃度を所定の略一定範囲内に維持させるために、現像容器4a内の二成分現像剤4eのトナー濃度が不図示の例えば光学式トナー濃度センサーによって検知され、その検知情報に応じてトナーホッパー4gが駆動制御されて、トナーホッパー内のトナーが現像容器4a内の二成分現像剤4eに補給される。二成分現像剤4eに補給されたトナーは攪拌部材4fにより攪拌される。
【0043】
e)転写手段・定着手段
5は転写装置であり、本例は転写ローラである。この転写ローラ5は感光体ドラム1に所定の押圧力をもって圧接させてあり、その圧接ニップ部が転写部dである。この転写部dに不図示の給紙機構部から所定の制御タイミングにて転写材(被転写部材、記録材)Pが給送される。
【0044】
転写部dに給送された転写材Pは回転する感光体ドラム1と転写ローラ5の間に挟持されて搬送され、その間、転写ローラ5に電源S3からトナーの正規帯電極性である負極性とは逆極性である正極性の転写バイアスが印加されることで、転写部dを挟持搬送されていく転写材Pの面に感光体ドラム1面側のトナー画像が順次に静電転写されていく。
【0045】
転写部dを通ってトナー画像の転写を受けた転写材Pは回転感光体ドラム1面から順次に分離されて定着装置6(例えば熱ローラ定着装置)へ搬送されてトナー画像の定着処理を受けて画像形成物(プリント、コピー)として出力される。
【0046】
f)クリーナーレス
本例のプリンタはクリーナーレスであり、転写材Pに対するトナー画像転写後の感光体ドラム1面に若干量残留する転写残トナーを除去する専用のクリーニング装置は具備させていない。転写後の感光体ドラム1面上の転写残トナーは引き続く感光体ドラム1の回転に伴い帯電部a、露光部bを通って現像部cに持ち運ばれて、現像装置4により現像同時クリーニング(回収)される(クリーナーレスシステム)。
【0047】
感光体ドラム1面上の転写残トナーは露光部bを通るので露光工程はその転写残トナー上からなされるが、転写残トナーの量は少ないため、大きな影響は現れない。
【0048】
7はトナー帯電制御手段であり、転写部dよりも感光体ドラム回転方向下流側で、帯電部aよりも感光体ドラム回転方向上流側の位置に配設してある。このトナー帯電制御手段7は、適度の導電性を持ったブラシ形状部材であり、ブラシ部を感光体ドラム1面に接触させて配設してあり、負極性の電圧が電源S4より印加されている。eはブラシ部と感光体ドラム1面の接触部である。トナー帯電制御手段7を通過する感光体ドラム1上の転写残トナーはその帯電極性が正規極性である負極性に揃えられる。すなわち、転写工程後の感光体ドラム1面上の転写残トナーには画像部の負極性トナー、非画像部の正極性トナー、転写の正極性の電圧に影響され極性が正極性に反転してしまったトナーが含まれる。このような転写残トナーは上記のトナー帯電制御手段7によりその帯電極性が一様に負極性に揃えられて、帯電部aを帯電ローラ2に付着しないで通過して現像部cに持ち運ばれて、現像工程において、トナーで現像されるべきではない感光体ドラム1上の転写残トナーが電界の関係上現像装置4に回収される。
【0049】
(2)帯電手段の詳細説明
接触帯電部材としての帯電ローラ2の長手長さは320mmであり、図2の層構成模型図のように、芯金(支持部材)2aの外回りに、下層2bと、中間層2cと、表層2dを下から順次に積層した3層構成である。下層2bは帯電音を低減するための発泡スポンジ層であり、中間層2cは帯電ローラ全体として均一な抵抗を得るための導電層であり、表層2dは感光体ドラム1上にピンホール等の欠陥があってもリークが発生するのを防止するために設けている保護層である。
【0050】
より具体的には、本例の帯電ロ一ラ2の仕様は下記のとおりである。
【0051】
芯金2a ;直径6mmのステンレス丸棒
下層2b ;カーボン分散の発泡EPDM、比重0.5g/cm3 、体積抵抗値102 〜109 Ωcm、層厚3.0mm、長さ320mm
中間層2c;カーボン分散のNBR系ゴム、体積抵抗値102 〜105 Ωcm、層厚700μm
表層2d ;フッ素化合物のトレジン樹脂に酸化錫、カーボンを分散、体積抵抗値107 〜1010Ωcm、表面粗さ(平均表面粗さRa)1.5μm、層厚10μm
そして、電源S1から直流電圧に周波数1000Hzの交流電圧を重畳した所定の振動電圧(バイアス電圧Vdc+Vac)が芯金2aを介して帯電ローラ2に印加されることで、回転する感光体ドラム1の周面が所定の電位に帯電処理される。
【0052】
ここで本実施例の構成において、帯電ローラ2へ流れる電流の電流波形について説明する。
【0053】
特開昭63−149668号公報に開示するように、帯電ローラに直流電圧を印加したとき、感光体表面を所望の電位Vdを得るためにはVd+Vth(放電開始電圧)が必要であり、交流電圧成分を重畳した電圧の場合、所望の電位Vdに相当する直流電圧に2倍のVth以上のピーク間電圧が必要であることが知られている。
【0054】
本実施例の構成において、Vthは1000Vである。そこで、Vth以下のピーク間電圧である、図3の(a)に示すような周波数1000Hz、ピーク間電圧700Vの正弦波である交流電圧と、−500Vの直流電圧を重畳させたバイアスを帯電ローラ2へ印加する。その時帯電ローラ2へと流れる電流波形を図3の(b)に示す。電圧波形の位相に比べ電流波形の位相はシフトしていることがわかる。
【0055】
一方、ピーク間電圧を、Vthを少し上回るピーク間電圧である1100Vにしたときの同様な電流波形を図3の(c)に示す。電圧波形のピーク値付近の位相においての電流波形に放電電流分の電流波形を確認することができる。
【0056】
次に帯電工程における制御の仕方を説明する。図4は帯電ローラ2に印加する電源回路のブロック図を示すものである。11はDC電源、12はAC電源であり、DC電源11から出力される直流電圧VdcとAC電源12から出力される交流電圧Vacが重畳した振動電圧Vdc+Vacが帯電ローラ2に印加される。13は帯電ローラ2に流れる電流波形の積分値を測定する積分値検出手段としての積分回路である。14は電流波形のピーク値を測定するピーク値検出手段としてのピーク検出回路である。15は制御回路としてのCPUである。
【0057】
この電源回路ではAC電源12において周波数1000Hzの正弦波の交流電圧Vacが発生し、その時のAC電圧成分すなわちピーク間電圧は、積分回路13から得られた値、すなわち、電流波形の単位時間(一周期分または半周期分)における積分値と、ピーク値検出回路14から得られた値を統計処理した値、すなわち、放電電流における電流波形以外の電流波形の単位時間(一周期分または半周期分)における積分値との差分、すなわち、単位時間における放電電流量分が所定の一定値に維持されるように出力交流電圧のピーク間電圧Vppを変化させるフィードバック制御がなされる。
【0058】
ここで、フィードバック制御の方法について説明する。
【0059】
まず、積分回路13での電流波形の積分の方法について説明する。図5の(a)に示すようにAC電流波形が正弦波の場合、振幅値の符号を加味し一周期分積分するとゼロとなる。そこで、図5の(b)に示すように、一度電流波形を絶対値回路を用いることにより、電流波形の振幅値の絶対値を、積分計算する。また、半周期分の波形を積分計算しても良い。
【0060】
次に、ピーク値検出回路14から得られる値の統計処理法について説明する。図3の(a)に示すような一周期の間にピーク値を二点しか持たない正弦波などの電圧波形を持つ交流電圧において、放電等起こらない定常的な負荷に流れる電流波形のピーク値は交流電流に比例する。よって、ピーク値を検出することと印加電圧の波形から、放電電流における電流波形以外の電流波形を求めることができる。
【0061】
ここで、図3の(c)に示すように、放電電流が発生しているときの電流波形において、積分回路13によって求められる値は、図6の(a)に示す範囲、すなわち電流波形全体の積分値が求められる。
【0062】
また、ピーク値検出回路14によってピーク値を検出することと印加電圧の波形から求められる電流波形は図6の(b)の波形となる。
【0063】
よってこの双方から求められる積分値の差分から、放電電流量を得ることができる。この放電電流量が所望の値なるようフイードバック制御を行うのである。
【0064】
本実施例のような、感光体ドラム1上の残留トナーを回収するクリーニング装置がなく、現像装置4などによって残留トナーを回収するといった、いわゆるクリーナーレスシステムおいては、放電生成物の付着により感光体ドラム表面が低抵抗化し、潜像の解像力が低下し、クリーニング装置による刷新効果が望めないため、画像ボケや画像流れといった放電生成物における悪影響がある。
【0065】
よって、電流値をより精度よく制御し、放電生成物の発生を最小限に抑えたいのである。電流波形は上述したように現れるため、放電電流分の増減における電流波形の微小な変化を、上記のような方法によって制御することによって、これらの問題を改善することができるのである。
【0066】
本実施例おいてはクリーナーレスシステムの画像形成装置において説明したが、図7に示すようなクリーニング装置8を用いた画像形成装置においても、感光体ドラム1の削れ等による感光体ドラム劣化で電気的な容量も変化することから、帯電ローラ2へ流れる電流も変化する。すなわち電流波形にも変化が生じ、ピークホールド回路を用いた定電流方法では、感光体ドラム等の条件によって安定した放電電流量が得られないため、帯電不良や画像流れを引き起こしてしまう。よって、上記のような方法によって制御することによって、これらの問題を改善することができるのである。
【0067】
(3)その他
1)帯電部材は被帯電体面に必ずしも接触している必要はなく、帯電部材と被帯電体との間に、ギャップ間電圧と補正パッシェンカーブで決まる放電可能領域さえ確実に保証されれば、例えば数10μmの空隙(間隙)を存して非接触に近接配置されていてもよく(近接帯電)、本発明においてはこの場合も接触帯電の範疇とする。
【0068】
2)像担持体は表面抵抗が109 〜1014Ω・cmの電荷注入層を設けた直接注入帯電性のものであってもよい。電荷注入層を用いていない場合でも、例えば電荷輸送層が上記の抵抗範囲にある場合も同等の効果がえられる。表層の体積抵抗が約1013Ω・cmであるアモルファスシリコン感光体もよい。
【0069】
3)可撓性の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。また各種材質のものの組み合わせでより適切な弾性、導電性、表面性、耐久性のものを得ることもできる。
【0070】
4)接触帯電部材や現像部材に印加する振動電界の交番電圧成分(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。
【0071】
5)像担持体としての感光体の帯電面に対する情報書き込み手段としての像露光手段は実施例のレーザ走査手段以外にも、例えば、LEDのような固体発光素子アレイを用いたデジタル露光手段であってもよい。ハロゲンランプや蛍光灯等を原稿照明光源とするアナログ的な画像露光手段であってもよい。要するに、画像情報に対応した静電潜像を形成できるものであればよい。
【0072】
6)像担持体は静電記録誘電体などであってもよい。この場合は該誘電体面を一様に帯電した後、その帯電面を除電針ヘッドや電子銃等の除電手段で選択的に除電して目的の画像情報に対応した静電潜像を書き込み形成する。
【0073】
7)静電潜像のトナー現像方式・手段は任意である。反転現像方式でも正規現像方式でもよい。
【0074】
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種顛に大別される。
【0075】
8)転写手段は実施形態例のローラ転写に限られず、ブレード転写、ベルト転写、その他の接触転写帯電方式であってもよいし、コロナ帯電器を使用した非接触転写帯電方式でもよい。
【0076】
9)転写ドラムや転写ベルトなどの中間転写体を用いて、単色画像形成ばかりでなく、多重転写等により多色、フルカラー画像を形成する画像形成装置にも本発明は適用できる。
【0077】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、有効な放電電流の制御方法を用いた、電源装置、帯電方法、帯電装置および画像形成装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例の画像形成装置(クリーナーレス)の概略構成模型図
【図2】 感光体ドラムと帯電ローラの層構成模型図
【図3】 (a)は交流電圧波形(周波数1000Hz、ピーク間電圧700V、正弦波)、(b)は帯電ローラへと流れる電流波形、(c)は電流波形(交流電圧のピーク間電圧1100Vの場合)
【図4】 電源装置のブロック回路図
【図5】 (a)はAC電流波形(正弦波)、(b)はAC電流波形(絶対値回路を使用)
【図6】 電流波形の積分範囲の説明図
【図7】 他の実施例の画像形成装置(クリーナー有り)の概略構成模型図
【符号の説明】
1・・感光体ドラム(像担持体)、2・・帯電ローラ、3・・レーザビームスキャナ、4・・現像装置、5・・転写ローラ、6・・定着装置、7・・トナー帯電制御手段、8・・クリーニング装置、S1〜S4・・バイアス電圧印加電源、11・・DC電源、12・・AC電源、13・・積分回路、14・・ピーク検出回路、15・・CPU
Claims (10)
- 交流電圧を発生させる電源と、交流電流波形の積分値を測定する積分値検出手段と、交流電流波形のピーク値を測定するピーク値検出手段とを有し、前記積分値検出手段から得られた値と、前記ピーク値検出手段から得られた値により算出される交流電流波形を積分した値との差分が、一定になるように電圧を出力することを特徴とする電源装置。
- 帯電手段に電圧を印加して被帯電体を帯電する帯電方法において、前記帯電手段に対する電圧印加手段が、交流電圧を発生させる電源と、交流電流波形の積分値を測定する積分値検出手段と、交流電流波形のピーク値を測定するピーク値検出手段とを有し、前記積分値検出手段から得られた値と、前記ピーク値検出手段から得られた値により算出される電流波形を積分した値との差分が、一定になるように電圧を出力することを特徴とする帯電方法。
- 前記帯電手段は接触帯電手段であることを特徴とする請求項2の帯電方法。
- 前記接触帯電手段がローラ形状であることを特徴とする請求項3の帯電方法。
- 被帯電体を帯電する帯電手段と、該帯電手段に印加する電圧を出力する電源装置を有する帯電装置において、前記電源装置は、交流電圧を発生させる電源と、交流電流波形の積分値を測定する積分値検出手段と、交流電流波形のピーク値を測定するピーク値検出手段とを有し、前記積分値検出手段から得られた値と、前記ピーク値検出手段から得られた値により算出される電流波形を積分した値との差分が、一定になるように電圧を出力することを特徴とする帯電装置。
- 前記帯電手段は接触帯電手段であることを特徴とする請求項5の帯電装置。
- 前記接触帯電手段がローラ形状であることを特徴とする請求項6の帯電装置。
- 像担持体に該像担持体を帯電する工程を含む作像プロセスを適用して画像形成を実行する画像形成装置において、前記像担持体を帯電する帯電装置は、像担持体を帯電する帯電手段と、該帯電手段に印加する電圧を出力する電源装置を有し、該電源装置は、交流電圧を発生させる電源と、交流電流波形の積分値を測定する積分値検出手段と、交流電流波形のピーク値を測定するピーク値検出手段とを有し、前記積分値検出手段から得られた値と、前記ピーク値検出手段から得られた値により算出される電流波形を積分した値との差分が、一定になるように電圧を出力することを特徴とする画像形成装置。
- 前記帯電手段は接触帯電手段であることを特徴とする請求項8の画像形成装置。
- 前記接触帯電手段がローラ形状であることを特徴とする請求項9の画像形成装置。
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