JPH049883A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH049883A
JPH049883A JP2112542A JP11254290A JPH049883A JP H049883 A JPH049883 A JP H049883A JP 2112542 A JP2112542 A JP 2112542A JP 11254290 A JP11254290 A JP 11254290A JP H049883 A JPH049883 A JP H049883A
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幸一 奥田
Masanobu Saito
雅信 斉藤
Toshiharu Nakamura
俊治 中村
Junji Araya
荒矢 順治
Yoji Tomoyuki
洋二 友行
Tatsunori Ishiyama
竜典 石山
Toshio Miyamoto
敏男 宮本
Katsuhiko Nishimura
克彦 西村
Akira Hayakawa
亮 早川
Koji Sato
佐藤 康志
Kimio Nakahata
中畑 公生
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、例えば、電子写真装置(複写機・光プリンタ
など)・静電記録装置等の画像形成装置のように、被帯
電体としての像担持体(電子写真感光体・静電記録誘電
体など)の面を帯電処理する工程を含む転写式(間接式
)或いは直接式の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関する。
より詳しくは、被帯電体の帯電処理手段として、電圧を
印加した帯電部材を被帯電体に当接させて被帯電体面を
帯電する接触式帯電装置を利用した画像形成装置に関す
る。
(従来の技術) 前記のような画像形成装置において、被帯電体としての
像担持体面を帯電処理する手段機器としては従来よりコ
ロナ放電装置が広く利用されている。
コロナ放電装置は像担持体等の被帯電体面を所定の電位
に均一に帯電処理する手段とじて有効である。しかし、
高圧電源を必要とし、コロナ放電のため好ましくないオ
ゾンか発生するなどの問題点を有している。
このようなコロナ放電装置に対して、前記のように電圧
を印加した帯電部材を被帯電体面に接触させて被帯電体
面を帯電処理する接触式帯電装置は、電源の低圧化か図
れ、オゾンの発生量が少ない等の長所を存していること
から、例えば画像形成装置に於いてコロナ放電装置にか
えて感光体・誘電体等の像担持体、その他の被帯電体面
の帯電処理手段装置として注目され、その実用化研究が
進められている。
例えば、本出願人が先に提案(特願昭62−51492
号・同62−230334号など)したように、接触式
帯電装置に於いて直流電圧を帯電部材に印加したときの
被帯電体の帯電開始電圧の2倍以上のピーク間電圧を有
する振動電界(交互電界、時間とともに電圧値が周期的
に変化する電界(電圧))を帯電部材と被帯電体との間
に形成すること、更には表層に高抵抗層を設けた帯電部
材を用いることにより、被帯電体の帯電均一性、感光体
等の被帯電体表面のピンホール・傷等によるリーク防止
等を図ることかできる。
第9図は接触式帯電装置の一例の概略構成の横断面図で
ある。
1は被帯電体である。本例では回転ドラム型の電子写真
感光体である。本例の該感光体1はアルミニウム等の導
電性基層1bと、その外面に形成した光導電層1aとを
基本層とする構成のものである。
102は帯電部材である。本例はローラタイプである(
以下帯電ローラと記す)。該帯電ローラは中心の芯金1
020と、その外周に形成した導電層102bと、更に
その外周に形成した抵抗層102aとからなる。
帯電ローラ102は芯金1020の両端部を不図示の軸
受部材に回転自由に軸受させて、ドラム型の感光体1に
並行に配置して不図示の押圧手段で感光体1面に対して
所定の押圧力をもって圧接され、感光体1の回転駆動に
伴い従動回転する。
3は帯電ローラ102に対するバイアス印加電源である
。この電源3と帯電ローラ102の芯金102cとか電
気的に接続されていて電源3により帯電ローラ102に
対して所定のバイアスか印加される。
而して、被帯電体たる感光体1か回転駆動されると、該
感光体1に圧接され且つバイアス電圧が印加された帯電
部材としての帯電ローラ102により感光体の外周面が
所定の極性・電位に帯電処理される。
(発明か解決しようとする問題点) 帯電部材102の抵抗層102aの抵抗値は、環境湿度
、製造ロットばらつき、耐久の進行等の要因により変動
しやすい。そのために感光体1の帯電電位が変動して画
像濃度やライン幅か変動することになり、高品位の画像
を安定に出力させることを阻害する因子の一つとして挙
げられている。
これを解決する手段として帯電部材を直流定電流制御し
て帯電部材の抵抗に応じたバイアス値を変えることで帯
電電位を安定化させるという考案がなされている。
しかしこの場合、第9図例のように、感光体1上に存在
する可能性があるピンホールICと帯電部材102が接
触した際に帯電部材102からの電流がピンホールIC
へ流れ、定電流制御により帯電部材102に印加される
電圧が低下してどンホールIC近傍の感光体面部分の帯
電電位が低下し、帯電むらを生じる。そしてこれか画像
濃度むらやライン幅むら(以下、ピンホール接触時濃度
むらと呼ぶ)となって現われてしまう。
本発明は上述のような問題点を解決することを目的とし
ている。
(問題点を解決するための手段) 本発明は下記のような構成を特徴としている画像形成装
置である。
(1)被帯電体に該被帯電体面を帯電処理する工程を含
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
装置であり、 該被帯電体の帯電処理手段は、電圧を印加した帯電部材
を被帯電体に当接させて被帯電体面を帯電する接触式帯
電装置であり、 該帯電部材が被帯電体の非画像形成領域に対応している
ときに該帯電部材を直流定電流制御し、このときの直流
電圧を検知し、該帯電部材が被帯電体の画像形成領域に
対応しているときは上記検知した直流電圧で該帯電部材
を定電圧制御するようにした、 ことを特徴とする画像形成装置。
(2)前記帯電部材には直流電圧と振動電圧を重畳した
バイアスが印加される、ことを特徴とする前記(1)項
に記載の画像形成装置。
(3)被帯電体はエンドレスの被作像面を有するものて
あり、該被帯電体面を帯電部材で除電させた後、被帯電
体面の一周範囲以下において帯電部材の直流定電流制御
を実行させてその直流電圧を検知するようにした、こと
を特徴とする前M己(1)又は(2)項に記載の画像形
成装置。
(4)帯電部材の直流定電流制御期間内において直流電
圧検知を複数回実行させ、その複数回の検知電圧をもと
に直流電圧の異常値を除去する手段を有する、ことを特
徴とする前記(1)乃至(3)項の何れかに=記載の画
像形成装置。
(5)直流電圧の異常値を除去する手段は複数回の検知
電圧値を加算あるいは積分して平均値を算出する手段で
ある、ことを特徴とする前記(4)項に記載の画像形成
装置。
(作 用) 上記の構成において、接触帯電部材の抵抗か環境湿度等
の影響で変動したとしても、抵抗か高くなった場合には
帯電部材が被帯電体の非画像形成領域面に対応している
ときになされている直流定電流制御期間の検知直流電圧
が高くなり、その検知直流電圧による直流定電圧制御の
もとて被帯電体の画像形成領域面に対する帯電処理か帯
電部材によりなされて画像形成か実行される。
逆に、帯電部材の抵抗か下かれは、上記直流定電流制御
期間における直流定電流制御の検知直流電圧が低くなり
、その検知直流電圧による直流定電圧制御のもとて被帯
電体の画像形成領域面に対する帯電処理が帯電部材によ
りなされて画像形成が実行されるので、帯電部材の抵抗
変動にかかわらず被帯電体の帯電電位は一定化される。
また画像形成時に帯電部材と被帯電体面のどンホールが
接触しても、帯電部材に対する直流電圧は定電流制御で
はないため変化することかなく、ピンホール接触時濃度
もらな発生しない。
(実 施 例) 〈実施例1〉 (1)画像形成装置例 第1図は本発明に従う画像形成装置の一例の概略構成を
示している。
1は被帯電体としての像担持体であり、本例のものはア
ルミニウム等の導電性基体層1bと、その外周面に形成
した光導電層1aを基本構成層とするドラム型の電子写
真感光体である。支軸1dを中心に図面上時計方向に所
定の周速度をもって回転駆動される。
2はこの感光体1面に接して感光体面を所定の極性・電
位に一様に一次帯電処理する帯電部材であり、本例はロ
ーラタイプのものである(以下帯電ローラと記す)。帯
電ローラ2は中心芯金20と、その外周に形成した導電
層2bと、更にその外周に形成した抵抗層2aとから成
り、芯金20の両端部を不図示の軸受部材に回転自由に
軸受させてドラム型の感光体1に並行に配置して不図示
の押圧手段で感光体1面に対して所定の押圧力をもって
圧接され、感光体1の回転駆動に伴い従動回転する。而
して電源3て芯金20に所定の直流+交′a(D C+
 A C)バイアスが印加されることで回転感光体1の
周面が所定の極性・電位に接触帯電される。
帯電部材2て均一に帯電処理を受けた感光体1面は次い
で露光手段10により目的画像情報の露光(レーザービ
ーム走査露光、原稿画像のスリット露光なと、本実施例
ではレーザーど−ム走査露光とする)を受けることで、
その周面に目的の画像情報に対応した静電潜像か形成さ
れる。その潜像は次いて現像手段11によりトナー画像
として順次に可視像化されていく。
このトナー画像は、次いで、転写手段12により不図示
の給紙手段部から感光体1の回転と同期とりされて適正
なタイミングをもって感光体1と転写手段12との間の
転写部へ搬送された転写材14の面に順次に転写されて
いく。本例の転写手段12は転写ローラであり、転写材
14の裏からトナーと逆極性の帯電を行なうことで感光
体1面側のトナー画像が転写材14の表面側に転写され
ていく。
トナー画像の転写を受けた転写材14は感光体工面から
分離されて不図示の像定着手段へ搬送されて像定着を受
け、画像形成物として出力される。或いは裏面にも像形
成するものては転写部への再搬送手段へ搬送される。
像転写後の感光体1面はクリーニング手段13て転写残
りトナー等の付着汚染物の除去を受けて清浄面化され、
更に除電露光装置15により除電されて、繰り返して作
像に供される。
(2)帯電部材2の各種形態例 ローラタイプの帯電部材2は面移動駆動される被帯電体
としての感光体1に従動回転させてもよいし、非回転の
ものとさせてもよいし、感光体1の面移動方向に順方向
又は逆方向に所定の周速度をもって積極的に回転駆動さ
せるようにしてもよい。
帯電部材2はローラタイプ以外にも、プレート状タイプ
・ブロック状タイプ・ロット状タイプ・ベルト状タイプ
なとの形態に構成できる。
第2図(a)はプレート状タイプとしたものの一例の横
断面図を示し・ている。この場合、被帯電体1面に当接
されるプレート状帯電部材2の向きは被帯電体1面の面
移動方向に順方向又は逆方向のどちらでもよい。第2図
(b)はブロック状もしくはロット状としたものの一例
の横断面図を示している。各タイプの帯電部材2におい
て、2cは導電性の芯金部材、2bは導電層、2aは抵
抗層を示している。
ブロック状もしくはロッド状としたものは、回転可能と
しだローラタイプのものにおいては芯金部材2Cに対し
てバイアス電圧を印加するために必要とする給電用摺動
接点3aなしに芯金部材2Cに対して電源3に通じるリ
ード線を直接に接続することかでき、給電用摺動接点3
aから発生する可能性のある電気ノイズかなくなるとい
う利点とともに、省スペース化、さらには被帯電体面の
クリーニンクプレートを兼用させる構成のものとするこ
とも可能である。
(3)シーケンス 第3図は第1図例の装置の動作シーケンス例である。本
例は2枚連続プリントの場合を示している。
■、プリント開始信号にもとすき、それまでスタンバイ
状態にある装置の感光体1(以下、ドラムと記す)の回
転駆動が開始されて前回転期間か開始される。このトラ
ム1の回転開始と同時に除電露光15がONとなり、区
間A1においてトラム1の一周面以上が除電される。
01次に接触帯電部材である帯電ローラ2に対する1次
帯電バイアスであるAC十DCバイアスがONとなる。
■、この1次帯電バイアスは始めに区間B1で定を流制
御され、その間にDC電圧の検知かなされ、次に該検知
したDC電圧でDC定電圧制御かなされる。
その後に画像形成が始まるまでがトラム1の前回転期間
であり、その間のドラム1面は非画像形成領域面であり
、従って帯電ローラ2はトラム1の非画像形成領域面に
対応している前回転期間の区間B1においてDC定電流
制御かなされ、このときのDC電圧の検知かなされる。
■、DC定電圧制御が始まったらレーザー書き込み(レ
ーザー走査露光)による工枚目の画像形成か行なわれる
。帯電ローラ2はドラム1の画像形成領域面に対応して
おり、該ドラム1面をDC定電圧制御状態にて帯電処理
している。
■、1枚目のプリントについての画像形成が終了し、次
の2枚目のプリントについての画像形成が開始されるま
での間の所謂紙間のドラム面は非画像形成領域面であり
、本実施例ではこの紙間でも再び帯電ローラ2のDC定
電流制御・DC電圧検知・DC定電圧制御を実行させて
いる。
即ち、1枚目のプリントか終了したら1次帯電バイアス
を紙間の区間B2において再びDC定電流制御となし、
DC電圧検知を実行させ、次いでその検知DC電圧での
定電圧制御を実行させて2枚目のプリントについての画
像形成を実行させている。
3枚以上の連続プリントのときも各紙間において同様に
DC定電流制御・DC電圧検知・DC定電圧制御のシー
ケンスを行なう。
■、最終枚目のプリントの画像形成か終了したらトラム
1は後回転期間に入り、この後回転期間の区間A2にお
いてドラム1の一周面以上の除電露光15がなされて除
電され、ドラム1の回転と除電露光がOFFとなり、装
置は次のプリント開始信号の人力までスタンバイ状態に
入る。
上記の構成において接触帯電部材としての帯電ローラ2
の抵抗か環境湿度等の影響で変動したとしても、抵抗が
高くなった場合には帯電ローラ2がドラム1の非画像形
成領域面に対応しているときになされているDC定電流
制御期間B1やB2の検知DC電圧が高くなり、その検
知DC電圧によるDC定電圧制御のもとてドラム1の画
像形成領域面に対する帯電処理が帯電ローラによりなさ
れて画像形成が実行され、逆に、帯電ローラ2の抵抗が
下がれば、上記期間B1やB2のDC定電流制御の検知
DC電圧が低くなり、その検知DC電圧によるDC定電
圧制御のもとてトラム1の画像形成領域面に対する帯電
処理か帯電ローラによりなされて画像形成が実行される
ので、帯電ローラの抵抗変動にかかわらすトラム1の帯
電電位は一定化される。
また画像形成時に帯電ローラ2とドラム1面のピンホー
ル1cか接触しても、帯電ローラ2に対するDC電圧は
定電流制御ではないため変化することがなく、ピンホー
ル接触時濃度むらを発生しない。
なお1次帯電バイアスのAC電圧(ACバイアス)は定
電圧制御でも定電流制御でもよいし、帯電ローラ2かト
ラム1の非画像形成領域面に対応しているときには定電
流制御をし、そのときのAC電圧を検知し、その電圧て
帯電ローラ2がドラム1の画像形成領域面に対応してい
るときに定電圧制御するようにしてもよい。又1次帯電
バイアスにAC電圧を加えなくともよい。
(4)実験例 レーザービームプリンターLBP−8(キャノン■製)
の1次帯電手段として接触帯電ローラを装着して第1図
例装置と同様のプリンタを構成し画像形成を実行させる
帯電ローラ2として体積抵抗103Ω・cmの外径12
mmの導電性ゴムローラ上に工どクロルヒドリンゴムを
100mm塗布したものを用いた。
このローラ2の抵抗値を第4図のようにローラ2の周面
に幅1cmの金属箔201を巻き付け、芯金2cと金属
箔201の間に電源202によりDC250Vの電圧を
印加して抵抗測定した。
A、気温15℃・湿度io%RH下では40MΩ B、気温35℃・湿度80%RH下ては0 、5 MΩ であった。
前述第3図のシーケンスにおいて非画像形成時の区間B
1・B2ては帯電ローラ2についてDCIOμAの定電
流制御を行なってDC電圧を検知し、画像形成時にはそ
の検知電圧で定電圧制御を行なう。AC電圧はピーク間
2KV定電圧制御を行なう。
(5)比較例1 帯電ローラ2に1次帯電バイアスとして、DC電圧−7
00VとACCビーク電圧2Kvの重畳電圧を印加して
ドラム1の1次帯電を行なわせて画像形成を実行させる
(6)比較例2 帯電ローラ2に対する1次帯電バイアスとしてDC10
μ/M)定電流、A Ce’−り間2KV(7)定電圧
制御を行なって画像形成を実行させる。
上記の実験例・比較例1・比較例2のものについて、夫
々前記A−Bの両環境における、トラム1の帯電電位と
、どン木−ル接触時濃度むらの有無を調べた。その結果
を表〜1に示す。
本発明に従う実施例では、比較例1で見られる環境Aで
の帯電電位の低下はなく、かつ比較例2で見られる環境
Bでのどンホール接触時濃度むらも生していない。
〈実施例2〉 第5図のシーケンスは前述第3図のシーケンスとの対比
において、トラム1の前回転期間の区間Bまたけにおい
てDC定電流制御・DC電圧検知を実行させ、連続プリ
ントにおける紙間てのDC定電流制御・DC電圧検知は
行なわないようにした例である。
区間B1で検知したDC電圧での定電圧制御か連続プリ
ントでの各画像形成時になされる。
たたしその検知DC電圧は次のプリント開始時のドラム
前回転期間の区間B1で更新される。
〈実施例3〉 第6図のシーケンスは、プリンタに電源を投入したとき
実行される、定着器昇温等のためのドラム多回転期間(
装置ウオーミング期間)に帯電ローラ2のDC定電流制
御・DC電圧検知を行なわせている。
装置はウオーミング終了後、ドラムの回転・除電露光が
OFFとなり、プリント開始信号か入力されるまでスタ
ンバイ状態となる。
プリント開始信号が入力された後の各画像形成サイクル
における帯電ローラの1次帯電バイアスは上記ドラム多
回転期間のDC定電流制御で検知されたDC電圧でDC
定電圧制御されて画像形成が実行される。
上記検知されたDC電圧はプリンタの電源が切られるま
で保持される。
〈実施例4〉 第7図のシーケンスは第1図の装置において除電露光装
置15を不用とすることができるシーケンスである。
即ちプリント開始信号入力後のドラム前回転期間の区間
E1においてDC電圧がOv定電圧、AC電圧−ONの
状態にてトラム1を一周面以上回転させることによりド
ラム表面を除電する。
次いで、DC定電流制御・DC[圧検知をドラム−周内
に終了してその検知DC電圧で定電圧制御を行なうこと
で1枚目プリントについての画像形成を実行させる。
1枚目プリントの画像形成終了後、2枚目プリントの画
像形成開始までの紙間の区間E2においてDCOV定電
圧、AC電圧−ONの状態でトラム1を一周以上回転さ
せることでドラム表面を除電する。
その後、再びDC定電流制御・DC電圧検知を行ない、
その検知DC電圧で定電圧制御を行なうことで2枚目プ
リントについての画像形成を実行させる。
3枚以上の連続プリントのときも各紙間において同様の
除電・DC定電流制御・DC定電圧検知・DC定電圧制
御のシーケンスを行なう。
最終枚目プリントの画像形成か終了したらトラム1は後
回転期間(区間E3)に入り、DC電圧がOV定電圧、
AC電圧−ONの状態にてトラム1を一周面以上回転さ
せることによりドラム表面が除電され、トラム1の回転
がOFFとなり、装置はスタンバイ状態に入る。
前述した各実施例1〜3の装置のシーケンス(第3・5
・6図)において除電露光15なしとすると、帯電消去
されないドラム面においてDC定電流制御が行なわれる
。このとき検知されたDC電圧は実際に必要なりC電圧
よりも高くなり、画像形成時の帯電電位は高くなってし
まう。
これに対して、本実施例のようにDC定電流制御の前に
DCOV定電流、AC電圧−ONの状態でドラム全周を
除電した後、DC定電流制御、DC電圧検知をトラム−
周内に終了させれば除電露光(15)は不要となる。
〈実施例5〉 DC電圧検知を1回しか行なわない場合は、DC電圧を
検知する瞬間に帯電部材たる帯電ローラ2が被帯電体た
るトラム1トのどンホールICにたまたま接触していた
ようなときはDC電圧が下がった状態で電圧を検知して
その検知低電圧値でのDC定電圧制御により画像形成時
の帯電電位が低下することになり、反転現像であれば画
像濃度が濃くなり、正規現像であれば画像濃度が薄くな
る事態を生じるおそれがある。
このページ間での濃度むらを解決するため本実施例の第
8図に示すシーケンスではDC定電流制御時間内にDC
電圧検知を複数回行ない、その複数回の検知DC電圧値
を加算あるいは積分し、その平均値を算出し、画像形成
時はその平均値のDC電圧値で定電圧制御を行なってい
る。
こうすることで、帯電ローラ2がトラム1のどンホール
ICと接触したときのような異常DC電圧にもとづ<D
C定電圧制御を生じる事態を除くことができ、ページ間
での画像濃度むらを防ぐことかできる。
異常DC電圧の除去手段としては上記のような平均値算
出方式の他に5複数回の検知DC電圧値から最大値・最
小値を除く方式でもよい。
(発明の効果) 以上述へたように、非画像形成時に帯電部材を直流定電
流制御し、この時の直流電圧を検知し、画像形成時には
、上記検知り、た直流電圧て定電圧制御する事で、帯電
部材の、環境湿度、ロットばらつき、耐久時間等による
抵抗変動の影響をうける事なく、常に安定した画像濃度
、ライン幅を得る事かでき、かつ被帯電体上にどンホー
ルがあっても画像上に画像濃度むら、ライン幅むらを生
しる事もない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に従う画像形成装置の一例の概略構成図
。 第2図(a)はブレート状タイプの接触帯電部材の例、
同図(b)はブロック状もしくはロット状タイプの接触
帯電部材の例の横断面図。 第3図は動作シーケンス図。 第4図は帯電ローラの抵抗値測定要領図。 第5図乃至第8図は夫々第2乃至第5の実施例装置につ
いての動作シーケンス図。 第9図は接触式帯電装置の一例の概略構成の横断面図。 1は被帯電体としての感光体ドラム、2は接触帯電部材
としての帯電ローラ、3はバイアス印加電源。 茅 図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被帯電体に該被帯電体面を帯電処理する工程を含
    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
    装置であり、 該被帯電体の帯電処理手段は、電圧を印加した帯電部材
    を被帯電体に当接させて被帯電体面を帯電する接触式帯
    電装置であり、 該帯電部材が被帯電体の非画像形成領域に対応している
    ときに該帯電部材を直流定電流制御し、このときの直流
    電圧を検知し、該帯電部材が被帯電体の画像形成領域に
    対応しているときは上記検知した直流電圧で該帯電部材
    を定電圧制御するようにした、 ことを特徴とする画像形成装置。
  2. (2)前記帯電部材には直流電圧と振動電圧を重畳した
    バイアスが印加される、ことを特徴とする請求項1記載
    の画像形成装置。
  3. (3)被帯電体はエンドレスの被作像面を有するもので
    あり、該被帯電体面を帯電部材で除電させた後、被帯電
    体面の一周範囲以下において帯電部材の直流定電流制御
    を実行させてその直流電圧を検知するようにした、こと
    を特徴とする請求項1又は同2記載の画像形成装置。
  4. (4)帯電部材の直流定電流制御期間内において直流電
    圧検知を複数回実行させ、その複数回の検知電圧をもと
    に直流電圧の異常値を除去する手段を有する、ことを特
    徴とする請求項1乃至同3の何れかに記載の画像形成装
    置。
  5. (5)直流電圧の異常値を除去する手段は複数回の検知
    電圧値を加算あるいは積分して平均値を算出する手段で
    ある、ことを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。
JP2112542A 1990-04-27 1990-04-27 画像形成装置 Expired - Fee Related JP2900510B2 (ja)

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