JPH09179382A

JPH09179382A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH09179382A
Application number: JP33498995A
Authority: JP
Inventors: Hikari Takahashi; 光高橋; Tatsuya Kitajima; 達也北島
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1995-12-22
Publication date: 1997-07-11

Abstract

(57)【要約】【課題】帯電器の大型化を必要とすることなく、長期間
に亙って良好な画像を形成可能な画像形成装置を提供す
ることにある。【解決手段】感光体ドラム１２の周囲には、感光体ドラ
ムを帯電する帯電チャージャ１１、除電ランプ１８、感
光体ドラムの温度を検出するサーミスタ６６が設けられ
ている。ＣＰＵ６２は、サーミスタによって検出された
感光体ドラムの温度に応じて高圧トランス６０により供
給される帯電チャージャのグリッド電圧を変更し、感光
体ドラムの表面電位を所定の値に維持する。グリッド電
圧の変更によって制御しきれない範囲で、感光体ドラム
の温度が上昇し帯電能が低下した場合、ＣＰＵ６２は除
電ランプの光量を低下させることにより、感光体ドラム
の表面電位を所定の値に維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、複写機、プリン
タ等の、電子写真方式により画像を形成する画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置として、電子写真方式の複
写機、プリンタ等が広く知られている。電子写真方式の
複写機等においては、帯電器によって所定の表面電位に
帯電された感光体ドラムの表面を露光することにより静
電潜像を形成した後、この静電潜像を現像剤としてのト
ナーにより現像して感光体ドラム表面上にトナー像を形
成し、更に、形成されたトナー像を転写用紙に転写する
ことによって画像を得ている。

【０００３】この種の複写機等において、近年、感光体
ドラムの長寿命化が進んでいる。感光体ドラムの長寿命
化を図るためには、帯電流入電流あるいは帯電グリッド
電圧の制御が必要となる。

【０００４】すなわち、感光体ドラムとして、例えば、
ＯＰＣドラムを用いた場合、感光体ドラムの使用時間が
経過するに従って感光層が薄くなり、表面電位が低下す
る傾向にある。その結果、形成される画像の濃度が低下
するという問題が生じる。

【０００５】このため、長期間に亙って良好な画像を得
るためには、使用時間が経過した場合でも感光体ドラム
の表面電位を一定に保つ必要がある。そこで、従来で
は、感光体ドラムの使用時間の経過に伴って帯電器の帯
電グリッド電圧を増大させ、感光体ドラムの表面電位を
一定に保つ制御が行なわれている。

【０００６】一方、感光体ドラムは、その温度特性に応
じて、帯電能が大きく変化する場合があり、連続使用に
より感光体ドラムの温度が上昇した場合や環境温度が変
化した場合に適切な表面電位が得られないという問題が
生じる。

【０００７】そこで、一般に、感光体ドラムの温度をサ
ーミスタ等の温度センサによって検出し、検出された温
度に応じて帯電器の帯電グリッド電圧を変化させ、常に
良好な画像が得られるような制御を行なっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように感光体ドラムの使用時間あるいは温度特性等によ
って帯電器のグリッド電圧を制御する場合、容量の大き
な帯電器を使用し帯電グリッド電圧の調整幅を大きくと
っておく必要がある。従って、帯電器を通常の場合より
も大型化する必要があり、その結果、複写機全体の大型
化および製造コストの増加を招く。

【０００９】この発明は上記の従来の問題点を考慮して
なされたもので、その目的は、帯電器の大型化を必要と
することなく、長期間に亙って良好な画像を形成可能な
画像形成装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係るこの発明の画像形成装置は、像担持
体と、所定の最大出力の範囲内で電圧を供給する電圧供
給手段を有し、上記像担持体を帯電する主帯電手段と、
上記帯電された像担持体に現像剤像を形成する画像形成
手段と、上記像担持体の帯電電位を変更可能な副帯電手
段と、上記像担持体の帯電能の変動に応じて上記電圧供
給手段の出力を変更するとともに、上記像担持体の帯電
能が所定の範囲を越えて変動した場合に上記副帯電手段
の出力を変更し、上記像担持体の帯電電位を所定の値に
維持する制御手段と、を備えたことを特徴としている。

【００１１】請求項２に係るこの発明の画像形成装置
は、像担持体と、所定の最大出力の範囲内で電圧を供給
する電圧供給手段を有し、上記像担持体を帯電する主帯
電手段と、上記帯電された像担持体に現像剤像を形成す
る画像形成手段と、上記像担持体の帯電電位を変更可能
な副帯電手段と、上記像担持体の帯電電位を検出する検
出手段と、上記検出手段により検出された上記像担持体
の帯電電位に応じて上記電源供給手段の出力を変更する
とともに、上記検出された上記像担持体の帯電電位が所
定の範囲を越えて変動した場合に上記副帯電手段の出力
を変更し、上記像担持体の帯電電位を所定の値に維持す
る制御手段と、を備えたことを特徴としている。

【００１２】上記構成の画像形成装置によれば、制御手
段は、上記像担持体の帯電能の変動に応じて上記主帯電
手段の電源供給手段の出力を変更し、像担持体の帯電電
位を所定の値に維持する。また、制御手段は、上記像担
持体の帯電能が所定の範囲を越えて変動した場合、つま
り、上記電源供給手段の最大出力によって制御可能な範
囲を越えて像担持体の帯電能が変動した場合、副帯電手
段の出力を変更することにより、上記電源供給手段によ
る制御を補足して像担持体の帯電電位を所定の値に維持
する。

【００１３】また、請求項３に係るこの発明の画像形成
装置は、温度に応じて帯電能が変動する像担持体と、上
記像担持体の温度を検出する温度検出手段と、を備え、
制御手段は、上記温度検出手段により検出された上記像
担持体の温度に応じて主帯電手段の電源供給手段の出力
を変更し、像担持体の帯電電位を所定の値に維持する。
また、制御手段は、上記像担持体の温度が所定の範囲を
越えて変動した場合、つまり、上記電源供給手段の最大
出力によって制御可能な範囲を越えて像担持体の温度が
変動した場合、副帯電手段の出力を変更することによ
り、上記電源供給手段による制御を補足して像担持体の
帯電電位を所定の値に維持する。

【００１４】請求項４に係るこの発明の画像形成装置
は、使用時間に応じて帯電能が変動する像担持体と、上
記像担持体の使用時間を検出する検出手段と、を備え、
制御手段は、上記検出手段により検出された上記像担持
体の使用時間に応じて主帯電手段の電源供給手段の出力
を変更し、像担持体の帯電電位を所定の値に維持する。
また、制御手段は、上記像担持体の使用時間が所定の範
囲を越えた場合、つまり、上記電源供給手段の最大出力
によって制御可能な範囲を越えて像担持体の使用時間が
経過した場合、副帯電手段の出力を変更することによ
り、上記電源供給手段による制御を補足して像担持体の
帯電電位を所定の値に維持する。

【００１５】請求項５に係るこの発明の画像形成装置
は、像担持体と、所定の最大出力の範囲内で電圧を供給
する電圧供給手段を有し、上記像担持体を帯電する帯電
手段と、上記帯電された像担持体に現像剤像を形成する
画像形成手段と、上記像担持体の除電する除電ランプ
と、上記像担持体の帯電能の変動に応じて上記電源供給
手段の出力を変更するとともに、上記像担持体の帯電能
が所定の範囲を越えて変動した場合に上記除電ランプの
光量を変更し、上記像担持体の帯電電位を所定の値に維
持する制御手段と、を備えたことを特徴としている。

【００１６】上記構成の画像形成装置によれば、上記像
担持体の帯電能が所定の範囲を越えて変動した場合、つ
まり、上記電源供給手段の最大出力によって制御可能な
範囲を越えて像担持体の帯電能が変動した場合、上記制
御手段は、除電ランプの光量を変更することにより、上
記電源供給手段による制御を補足して像担持体の帯電電
位を所定の値に維持する。

【００１７】請求項６に係るこの発明の画像形成装置
は、像担持体と、所定の最大出力の範囲内で電圧を供給
する電圧供給手段を有し、上記像担持体を帯電する帯電
手段と、上記帯電された像担持体に静電潜像を形成する
潜像形成手段と、現像バイアスを印加する印加手段を有
し、上記静電潜像に現像剤を供給して現像剤像を形成す
る現像手段と、上記像担持体の帯電能の変動に応じて上
記電源供給手段の出力を変更するとともに、上記像担持
体の帯電能が所定の範囲を越えて変動した場合に上記印
加手段による現像バイアスを変更し、上記現像手段にお
けるコントラスト電位を所定の値に維持する制御手段
と、を備えたことを特徴としている。

【００１８】上記構成の画像形成装置によれば、制御手
段は、上記像担持体の帯電能の変動に応じて上記主帯電
手段の電源供給手段の出力を変更することにより、像担
持体の帯電電位を所定の値に維持し、現像手段における
コントラスト電位を一定の値に維持する。また、制御手
段は、上記像担持体の帯電能が所定の範囲を越えて変動
した場合、つまり、上記電源供給手段の最大出力によっ
て制御可能な範囲を越えて像担持体の帯電能が変動した
場合、上記印加手段による現像バイアスを変更すること
により、上記電源供給手段による制御を補足して、上記
現像手段におけるコントラスト電位を所定の値に維持す
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、この
発明を電子写真式の複写機に適用した実施例について詳
細に説明する。まず、複写機の全体の構成について概略
的に説明すると、図１に示すように、複写機は筐体１０
を備え、この筐体内のほぼ中央部に、像担持体としての
有機系感光体ドラム（以下ＯＰＣ感光体ドラムと称す
る）１２が回転自在に設けられている。感光体ドラム１
２の周囲には、帯電手段および主帯電手段として機能す
る帯電チャージャ１１、現像手段として機能する現像器
１３、転写チャージャ１４、剥離チャージャ１５、剥離
爪１６、清掃装置１７、および副帯電手段として機能す
る除電ランプ１８が順に配置され、画像形成部２０を構
成している。

【００２０】筐体１０の上面部には透明ガラスからなる
原稿載置台３２、および原稿載置台上に原稿Ｄを自動的
に給紙する自動原稿送り装置（以下ＡＤＦと称する）８
０が設けられている。

【００２１】ＡＤＦ８０は、原稿載置台３２を開閉する
原稿押えを兼ねて構成され、原稿Ｄが載置される原稿ト
レイ８２と、原稿載置台のほぼ全面と対向して設けられ
原稿を搬送する搬送ベルト８５と、を備えている。そし
て、原稿トレイ８２に載置された原稿は、搬送路８４を
介して原稿載置台３２上に導かれ、搬送ベルト８５によ
り所定の位置に搬送および位置決めされる。そして、後
述するスキャナにより読み取られた原稿は、搬送ベルト
８５により搬送路８６を通してＡＤＦ８０上面の原稿排
紙部８８に排出される。

【００２２】筐体１０内において原稿載置台３２の下方
には、原稿載置台３２上に載置された原稿Ｄの画像を読
み取るスキャナ２２が配設されている。このスキャナ２
２は、リフレクタ２３によって背部が囲繞された露光ラ
ンプ２４と、露光ランプと共に第１のキャリッジ３３に
載置された第１の反射ミラー２５と、を備えている。ま
た、スキャナ２２は、第２のキャリッジ３４に載置され
て一体的に移動可能な第２および第３の反射ミラー２
６、２７と、レンズ２８と、固定の第４、第５及び第６
の反射ミラー２９、３０、３１と、を有している。

【００２３】第１および第２のキャリッジ３３、３４
は、原稿載置台３２に沿って所定の速度で移動され、露
光ランプ２４からの照射光により原稿Ｄを走査する。そ
して、原稿Ｄからの反射光は、第１ないし第６の反射ミ
ラーおよびレンズ２８により感光体ドラム１２に導かれ
感光体ドラム表面を露光する。

【００２４】それにより、後述するように帯電チャージ
ャ１１によって一様に帯電された感光体ドラム１２の表
面に、原稿の画像に対応した静電潜像が形成される。形
成された静電潜像は、現像器１３により現像剤としての
トナーを用いて現像され、トナー像を形成する。

【００２５】第３の反射ミラー２７とレンズ２８との間
には、露光光量を測定する自動露光センサ２１が設けら
れている。詳細には、自動露光センサ２１は、レンズ２
８が配置される面と同一の面内、つまり、第３の反射ミ
ラー２７から第４の反射ミラー２９へ伝搬する光が通過
する領域であって、第４の反射ミラー２９へ向かう光を
遮ることのない位置に設けられている。

【００２６】そして、第３のミラー２７で反射した光の
一部は自動露光センサ２１に入射し、自動露光センサ２
１は、画像濃度に応じた出力電圧を後述するＣＰＵ９２
に原稿濃度信号として出力する。

【００２７】筐体１０の側面下部には、転写材としての
用紙Ｐをそれぞれ多数枚収容した第１および第２の給紙
カセット３５、３６が脱着自在に装着されている。ま
た、筐体１０内には、第１および第２の給紙カセット３
５、３６から取り出された用紙Ｐを、感光体ドラム１２
と転写チャージャ１４との間に位置した転写部を通して
搬送する搬送路３８が形成され、搬送路の終端には定着
装置４０が設けられている。定着装置４０に対向した筐
体１０の側壁には排出口４２が形成され、この排出口に
は排紙トレイ４３が装着されている。

【００２８】第１および第２の給紙カセット３５、３６
の近傍には、それぞれ給紙カセットから用紙Ｐを取り出
すピックアップローラ４４が設けられているとともに、
搬送路３８において感光体ドラム１２の上流側には用紙
Ｐを整位するレジストローラ４６が設けられている。ま
た、レジストローラ４６の近傍には、用紙Ｐの到着を検
出するセンサ４８が設けられている。

【００２９】ピックアップローラ４４により第１あるい
は第２の給紙カセット３５、３６から１枚づつ取り出さ
れた用紙Ｐは、レジストローラ４６により整位された
後、転写部に送られる。そして、転写部において、感光
体ドラム１２上のトナー像が、転写チャージャ１４によ
り用紙Ｐ上に転写される。

【００３０】トナー像の転写された用紙Ｐは、剥離チャ
ージャ１５からのＡＣコロナ放電および剥離爪１６によ
り感光体ドラム１２から剥離され、搬送路３８を構成す
る搬送ベルト５０を介して定着装置４０に搬送される。
そして、定着装置４０によってトナー像が溶融定着され
た用紙Ｐは、排紙ローラ５１により排紙トレイ４３上に
排出される。

【００３１】また、搬送路３８の下方には、定着装置４
０を通過した用紙Ｐを反転した後に再びレジストローラ
４０を介して転写部へ導く自動両面装置５１が設けられ
ている。自動両面装置５１は、搬送路３８から分岐し用
紙Ｐを反転させるための反転路５２と、反転された用紙
Ｐを一時的に集積する一時集積部５３と、一時集積部か
らレジストローラ４６まで用紙Ｐを搬送する再搬送路５
４と、を備えている。

【００３２】定着装置４０と排紙ローラ５１との間に
は、用紙Ｐを反転路５２へ導く振り分けゲート５５が設
けられ、反転路５２および再搬送路５４内には複数の送
りローラ５６が配設されている。また、一時集積部５３
内には、集積された用紙Ｐを１枚づつ取出して再搬送路
５４へ送るピックアップローラ５７が設けられている。

【００３３】両面コピーを行なう場合、定着装置４０を
通過した用紙Ｐは、振り分けゲート５５により反転路５
２に導かれ、反転された後に一時集積部５３へ集積され
る。集積された用紙Ｐは、ピックアップローラ５７によ
って一時集積部５３から取り出された後、再搬送路５４
を通してレジストローラ４６へ送られ、ここで整理され
た後、再び転写部において用紙Ｐの裏面にトナー像が転
写される。その後、用紙Ｐは、搬送路３８、定着装置４
０および排紙ローラ５１を介して排紙トレイ４３に排紙
される。

【００３４】次に、感光体ドラム１２および画像形成部
２０の構成について詳細に説明する。図２に示すよう
に、感光体ドラム１２の表面を所定の電位に一様に帯電
させる帯電チャージャ１１はコロナワイヤ１１ａおよび
グリッド１１ｂを有し、コロナワイヤには電圧を印加し
てコロナ放電を発生させる図示しない電源が接続されて
いる。また、グリッド１１ｂには、グリッド電圧を印加
する電源供給手段として機能する高圧トランス６０が接
続されている。これらの電源および高圧トランス６０
は、制御手段としてのＣＰＵ６２に接続されている。

【００３５】そして、高圧トランス６０は、ＣＰＵ６２
の制御の下、所定の範囲、例えば、最大出力−８５０Ｖ
の範囲内でグリッド電圧を変更可能となっている。な
お、図示しない電源もＣＰＵ６２の制御の下、所定の範
囲内でコロナワイヤ１１ａへの印加電圧を変更可能とな
っている。

【００３６】感光体ドラム１２の回転方向に関して、帯
電チャージャ１１の下流側には、スキャナ２２から反射
光によって露光される感光体ドラム１２表面の露光位置
１２ａが位置し、この露光位置において、感光体ドラム
表面に静電潜像が形成される。帯電チャージャ１１およ
びスキャナ２２は、この発明における潜像形成手段を構
成している。

【００３７】露光位置１２ａと帯電チャージャ１１と間
には、部分消去用のＬＥＤ６５が配設されている。ま
た、現像器１３は、感光体ドラム１２表面上の静電潜像
にトナー粒子を供給して現像する現像ローラ１３ａを有
し、この現像ローラには、ＣＰＵ６２の制御の下、印加
手段としての高圧トランス７６によって現像バイアスが
印加される。

【００３８】現像器１３とＬＥＤ６５と間には、感光体
ドラム１２表面の温度を検出する温度検出手段として機
能するサーミスタ６６が設けられ、このサーミスタ６６
のアクチュエータ６６ａは感光体ドラムの端部において
ドラム表面に接触している。そして、サーミスタ６６は
検出信号をＣＰＵ６２に出力する。

【００３９】感光体ドラム１２に形成されたトナー像を
用紙Ｐに転写させる転写チャージャ１４と、用紙Ｐを感
光体ドラムから分離させるための剥離チャージャ１５と
は、感光体ドラム１２の回転方向Ａに関して現像器１３
の下流側に設けられている。そして、転写チャージャ１
４および剥離チャージャ１５は一体に形成されていると
ともに、それぞれ高圧トランス６８、７０を介してＣＰ
Ｕ６２に接続されている。

【００４０】剥離チャージャ１５の下流側に位置した剥
離爪１６は、ソレノイド７１により駆動され、このソレ
ノイドはドライバ７２を介してＣＰＵ６２に接続されて
いる。なお、帯電チャージャ１１、現像器１３等は、こ
の発明における画像形成手段としても機能する。

【００４１】剥離爪１６の下流側にはクリーニングブレ
ード７８を有するクリーニング装置１７が設けられ、こ
のクリーニングブレード７８は、感光体ドラム１２の表
面に接触して設けられ、転写されずにドラム表面に残留
したトナーをドラム表面から掻き落とす。

【００４２】剥離爪１６とクリーニング装置１７との間
には、感光体ドラム１２の表面電位を検出する表面電位
センサ７７が設けられ、この表面電位センサ７７は、そ
の検出信号をＣＰＵ６２に出力する。

【００４３】また、クリーニング装置１７と帯電チャー
ジャ１１との間には除電ランプ１８が配設されている。
除電ランプ１８は光源ドライバ９４を介してＣＰＵ６２
に接続され、ＣＰＵの制御の下、光源ドライバ９４への
印加電圧を変更することにより、除電ランプ１８の光量
を変更可能となっている。

【００４４】なお、ＣＰＵ６２には、後述する感光体ド
ラムの表面電位、温度、使用時間等に関する種々のデー
タを格納したメモリ９３、および感光体ドラム１２の使
用時間として累積コピー枚数をカウントする電子カンタ
９６が接続されている。

【００４５】上記のように構成された複写機において、
感光体ドラム１２の帯電能は、その使用時間の経過およ
び感光体ドラムの温度変化に伴って変動する。そのた
め、本実施の形態に係る複写機においては、感光体ドラ
ム１２の使用時間の経過および温度変化に応じて帯電チ
ャージャ１１のグリッド電圧を変化させるとともに必要
に応じて除電ランプ１８の光量を変更して、感光体ドラ
ム１２の表面電位を常に一定の値に保持するように制御
している。

【００４６】本発明者等は、このような制御を実施する
に当り、感光体ドラムの使用時間および温度と感光体ド
ラムの帯電能との関係について種々の検討を行なった。
図３は、帯電チャージャ１１のグリッド電圧を一定とし
た場合において、感光体ドラム１２の使用時間に応じた
感光体ドラムの表面電位の変化を調べた結果を示したも
ので、感光体ドラムの使用時間として複写機の累積コピ
ー枚数を用いている。

【００４７】本検討においては、複写機として東芝製の
レオドライ４５５０を、現像剤としはＤ−４５５０を、
トナーとしはＴ−４５５０をそれぞれ使用するととも
に、常温常湿環境において、原稿濃度６％のチャートを
用い、Ａ４横の転写用紙を連続通紙して行なった。

【００４８】また、グリッド電圧は、感光体ドラム１２
の初期の表面電位が−７００Ｖとなるように設定し、コ
ピー枚数５０Ｋ枚毎に感光体ドラムの表面電位を測定し
た。その結果、図３に示すように、感光体ドラムの表面
電位は、１５０Ｋ枚コピーした後、−６５０Ｖにとな
り、初期の−７００Ｖから５０Ｖ低下していることが分
かる。

【００４９】図４は、感光体ドラム１２の使用時間の経
過に応じて帯電チャージャ１１のグリッド電圧を上昇さ
せ、感光体ドラムの表面電位を所定の値、つまり、−７
００Ｖに維持するように制御した例を示している。感光
体ドラム１２の使用初期において−７００Ｖの表面電位
を得るために必要なグリッド電圧は−８００Ｖであり、
図３に示したように、１５０Ｋ枚コピーを行なう間に感
光体ドラム１２の表面電位が５０Ｖ低下することから、
コピー枚数の増加に伴ってグリッド電圧を上昇させ、１
５０Ｋ枚コピーを行なった時点でグリッド電圧を−８５
０Ｖまで上昇させることにより、感光体ドラム１２の表
面電位を所定の値−７００Ｖに維持することができる。

【００５０】なお、感光体ドラム１２の使用時間に基づ
くグリッド電圧の制御は、電子カウンタ９６によってコ
ピー枚数をカウントし、そのカウント枚数に応じてグリ
ッド電圧を増加させる方法、あるいは、感光体ドラムの
走行距離を検知し、その走行距離に応じてグリッド電圧
を増加させる方法をとることができる。

【００５１】一方、図５は、帯電チャージャ１１のグリ
ッド電圧を一定とした場合において、感光体ドラム１２
の温度による感光体ドラムの表面電位の変化を調べた結
果を示している。その結果、感光体ドラム１２の温度が
３０℃の時に−７００Ｖであった表面電位は、感光体ド
ラムの温度が１０℃に低下した時点で−７５０Ｖに上昇
し、逆に、感光体ドラムの温度が５０℃に上昇した時点
で−６５０Ｖになり、５０Ｖ低下していることが分か
る。

【００５２】図６は、感光体ドラム１２の温度に応じて
帯電チャージャ１１のグリッド電圧を変化させ、感光体
ドラムの表面電位を所定の値、つまり、−７００Ｖに維
持するように制御した例を示している。感光体ドラム１
２の温度が３０℃の場合において−７００Ｖの表面電位
を得るために必要なグリッド電圧は−８００Ｖであり、
図５に示したように、感光体ドラム温度が１０℃の場合
は感光体ドラム１２の表面電位が５０Ｖ増加することか
ら、グリッド電圧を５０Ｖ低下させて−７５０Ｖとし、
感光体ドラム温度が５０℃の場合は感光体ドラム１２の
表面電位が５０Ｖ低下することから、グリッド電圧を５
０Ｖ増加させて−８５０Ｖとすることにより、感光体ド
ラム１２の表面電位を所定の値−７００Ｖに維持するこ
とができる。

【００５３】なお、感光体ドラム１２の温度に基づくグ
リッド電圧の制御は、サーミスタ６６によって感光体ド
ラム１２の非画像形成部の温度を検出し、その検出結果
に応じてグリッド電圧を変化させる方法をとることがで
きる。

【００５４】前述したように、帯電チャージャ１１に電
圧を印加する高圧トランス６０として最大出力が−８５
０Ｖの高圧トランスを使用した場合、温度に応じた帯電
能が図５に示すような範囲で変動する感光体ドラム１２
についてはグリッド電圧を制御することにより感光体ド
ラムの表面電位を一定に維持することが可能であるが、
例えば、図７に示すように帯電能が温度に応じてより広
い範囲で変動する感光体ドラムの場合、表面電位を一定
に維持する制御はできない。

【００５５】すなわち、帯電能の変動が大きい感光体ド
ラムの表面電位を制御する場合、図８に示すように、感
光体ドラムの温度が４０℃以上に上昇しても、高圧トラ
ンス６０の出力を−８５０Ｖ以上に上げることができな
い。そのため、図９に示すように、感光体ドラム１２の
温度が４０℃以下の範囲では表面電位を一定の−７００
Ｖに維持することができるが、温度が４０℃を越える
と、表面電位は徐々に低下してしまう。

【００５６】そこで、本実施の形態によれば、感光体ド
ラム１２の帯電能が、高圧トランス６０の最大出力で制
御できる範囲を越えて変動した場合、他の帯電手段とし
ての除電ランプ１８の光量を変化させることにより、制
御不足分を補い、感光体ドラムの表面電位を所定の値に
維持するようにしている。

【００５７】すなわち、除電ランプ１８から感光体ドラ
ム１２表面に照射される除電光の光量を変化させること
により感光体ドラムの表面電位が変動することを利用し
て、感光体ドラムの帯電能を制御している。図１０は、
除電ランプ１８の光量に対応する除電ランプへの印加電
圧と、感光体ドラム１２の表面電位との関係を示したも
ので、この図から、除電ランプ１８への印加電圧を２Ｖ
下げると、感光体ドラムの表面電位が２５Ｖ上昇するこ
とが分かる。

【００５８】一方、除電ランプ１８の光量を低減させる
と、感光体ドラム表面に画像メモリが発生する虞があ
る。そのため、本発明者等は、図１１に示すように、除
電ランプ１８への印加電圧と、画像メモリのレベルとの
関係を考察したところ、印加電圧が１４Ｖ以上であれば
画像メモリの問題が発生せず、印加電圧を１４Ｖ以上の
範囲内で変化させることにより感光体ドラム１２の表面
電位の制御に利用できることが分かった。

【００５９】従って、本実施の形態に係る複写機によれ
ば、感光体ドラムの温度に適した帯電チャージャ１１の
グリッド電圧値および除電ランプ１８の印加電圧値を予
めメモリ９３に格納しておき、ＣＰＵ６２は、図１２に
示すように、４０℃以下の温度範囲において、サーミス
タ６６により検出された感光体ドラムの温度に応じて帯
電チャージャ１１のグリッド電圧を高圧トランス６０に
よって変更し、感光体ドラム１２の表面電位を−７００
Ｖの一定値に制御するとともに、感光体ドラム温度が４
０℃以上に上昇した場合には、光源ドライバ９４によっ
て除電ランプ１８への印加電圧を制御することにより、
感光体ドラムの表面電位を常に一定の値に維持してい
る。

【００６０】また、感光体ドラム１２の使用時間に応じ
て、つまり、電子カンタ９６によって検出されたコピー
枚数に応じて感光体ドラムの表面電位の変動を制御する
場合においても、高圧トランス６０の最大出力−８５０
では補正しきれない範囲で感光体ドラムの表面電位が変
動する場合には、上記と同様に、除電ランプ１８への印
加電圧を制御して高圧トランスによる制御不足を補い、
感光体ドラムの表面電位を一定に維持することができ
る。

【００６１】なお、感光体ドラム１２の温度に基づく制
御と、使用時間に基づく制御とを併せて行なうことも可
能である。また、帯電チャージャ１１のグリッド電圧を
一定に保持し、除電ランプ１８への印加電圧のみを変更
して、感光体ドラム１２の帯電能の一定に維持するよう
に制御してもよい。更に、感光体ドラムの温度あるいは
使用時間に限らず、表面電位センサ９８によって直接感
光体ドラム１２の表面電位を検出し、この検出された表
面電位に応じて高圧トランス６０、除電ランプ１８を制
御するようにしてもよい。

【００６２】以上のように構成された本実施の形態に係
る複写機によれば、温度、使用時間等に応じて感光体ド
ラム１２の帯電能が変動した場合において、帯電チャー
ジャの高圧トランスの出力不足が生じた場合でも、除電
ランプの光量を変化させることによってこの出力不足を
補うことができ、感光体ドラムの表面電位を常に所定の
値に制御し、長期に亙って良好な画像を得ることができ
る。

【００６３】また、帯電チャージャの高圧トランスを大
型化する必要がなく、複写機全体の大型化および製造コ
ストの増加を防止できるとともに、既存の除電ランプを
用いて帯電能の制御を補足することができるため、新た
な構成部品を設ける必要がなく、この点においても製造
コストの増加を防止することができる。

【００６４】上記実施の形態においては、帯電チャージ
ャのグリッド電圧による制御の不足分を除電ランプの光
量を変更することによって補う構成としたが、これに代
わって、現像器１３の現像ローラ１３ａに印加する現像
バイアスを変更することによって制御不足分を補うよう
にすることもできる。

【００６５】図１３に示すように、複写機の通常の作動
状態において、感光体ドラム１２の表面電位は−７００
Ｖ、現像バイアスは−２００Ｖ、コントラスト電位は５
００Ｖに設定されている。そして、グリッド電圧の変更
によっては制御しきれない範囲で感光体ドラム１２の表
面電位が変動した場合には、図１４に示すように、感光
体ドラムの表面電位が−６５０Ｖに低下し、コントラス
ト電位も４５０Ｖと小さくなる。その結果、現像された
トナー像の画像濃度が低下するという問題が生じる。

【００６６】そこで、図１５に示すように、グリッド電
圧の変更によっては制御しきれない範囲で感光体ドラム
１２の表面電位が変動した場合には、ＣＰＵ６２の制御
の下、高圧トランス７６の出力を変更して現像バイアス
を低減することにより、コントラスト電位を所定の値に
維持することができる。

【００６７】従って、このような実施の形態において
も、感光体ドラムの帯電能の変更に拘らず良好な画像を
長期に亙って良好に維持することができる。また、帯電
チャージャの高圧トランスを大型化する必要がなく、複
写機全体の大型化および製造コストの増加を防止できる
とともに、既存の現像器を用いて帯電能の制御を補足す
ることができるため、新たな構成部品を設ける必要がな
く、この点においても製造コストの増加を防止すること
ができる。

【００６８】なお、この発明は上述した実施の形態に限
定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能で
ある。例えば、上記実施の形態においては、帯電チャー
ジャを主帯電手段、除電ランプを副帯電手段として用い
る構成としたが、帯電チャージャのコロナワイヤを主帯
電手段として用い、このコロナワイヤへの印加電圧を調
整して感光体ドラムの表面電位を制御するとともに、帯
電チャージャのグリッドを副帯電手段として用い、コロ
ナワイヤからの放電では感光体ドラムの表面電位を制御
しきれない場合に、グリッド電圧を変更して一定の表面
電位を得るようにしてもよい。

【００６９】また、この発明はアナログ式の複写機に限
らず、デジタル複写機、レーザプリンタ等の他の画像形
成装置に適用してもよい。また、感光体ドラムは、上述
したＯＰＣドラムに限らず、無機系の感光体ドラムを用
いた場合にも同様の作用効果を得ることができる。

【００７０】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、帯電器によっては制御しきれない範囲における像担
持体の帯電能の変動を、画像形成装置の他の構成部材の
出力を調整して補足するこにより、帯電器の大型化をす
ることなく、長期間に亙って良好な画像を形成可能な画
像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態に係る複写機全体を示す
断面図。

【図２】上記複写機の画像形成部および駆動制御系を概
略的に示す図。

【図３】上記複写機におけるコピー枚数に応じた感光体
ドラムの表面電位の変動を示すグラフ。

【図４】上記複写機におけるコピー枚数に応じたグリッ
ド電圧の制御を示すグラフ。

【図５】上記複写機における感光体ドラムの温度に応じ
た感光体ドラムの表面電位の変動を示すグラフ。

【図６】上記複写機における感光体ドラムの温度に応じ
たグリッド電圧の制御を示すグラフ。

【図７】上記複写機におけて、異なる感光体ドラムを使
用した場合における、感光体ドラムの温度に応じた感光
体ドラムの表面電位の変動を示すグラフ。

【図８】上記複写機において、感光体ドラムの温度に応
じたグリッド電圧にみによる制御を示すグラフ。

【図９】図８に示すグリッド電圧の制御のみによる場合
における、感光体ドラム温度に対する感光体ドラムの表
面電位の変動を示すグラフ。

【図１０】除電ランプへの印加電圧と感光体ドラムの表
面電位の変動との関係を示すグラフ。

【図１１】除電ランプの印加電圧と画像メモリとの関係
を示すグラフ。

【図１２】グリッド電圧制御および印加電圧制御を組み
合わせた場合における、感光体ドラム温度と表面電位と
の関係を示すグラフ。

【図１３】現像器における通常の現像バイアスおよびコ
ントラスト電位を示すグラフ。

【図１４】グリット電圧制御では不十分な場合におけ
る、上記現像器の現像バイアスおよびコントラスト電位
を示すグラフ。

【図１５】現像バイアスを制御した場合における、現像
器の現像バイアスおよびコントラスト電位を示すグラ
フ。

【符号の説明】

１２…感光体ドラム１１…帯電チャージャ１３…現像器１３ａ…現像ローラ１８…除電ランプ２０…画像形成部２２…スキャナ６０…高圧トランス６２…ＣＰＵ６６…サーミスタ７６…高圧トランス７７…表面電位センサ９４…光源ドライバ９６…電子カウンタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、所定の最大出力の範囲内で電圧を供給する電圧供給手段
を有し、上記像担持体を帯電する主帯電手段と、上記帯電された像担持体に現像剤像を形成する画像形成
手段と、上記像担持体の帯電電位を変更可能な副帯電手段と、上記像担持体の帯電能の変動に応じて上記電圧供給手段
の出力を変更するとともに、上記像担持体の帯電能が所
定の範囲を越えて変動した場合に上記副帯電手段の出力
を変更し、上記像担持体の帯電電位を所定の値に維持す
る制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】像担持体と、所定の最大出力の範囲内で電圧を供給する電圧供給手段
を有し、上記像担持体を帯電する主帯電手段と、上記帯電された像担持体に現像剤像を形成する画像形成
手段と、上記像担持体の帯電電位を変更可能な副帯電手段と、上記像担持体の帯電電位を検出する検出手段と、上記検出手段により検出された上記像担持体の帯電電位
に応じて上記電源供給手段の出力を変更するとともに、
上記検出された上記像担持体の帯電電位が所定の範囲を
越えて変動した場合に上記副帯電手段の出力を変更し、
上記像担持体の帯電電位を所定の値に維持する制御手段
と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】温度に応じて帯電能が変動する像担持体
と、所定の最大出力の範囲内で電圧を供給する電圧供給手段
を有し、上記像担持体を帯電する主帯電手段と、上記帯電された像担持体に現像剤像を形成する画像形成
手段と、上記像担持体の帯電電位を変更可能な副帯電手段と、上記像担持体の温度を検出する温度検出手段と、上記温度検出手段により検出された上記像担持体の温度
に応じて上記電源供給手段の出力を変更するとともに、
上記検出された上記像担持体の温度が所定の範囲を越え
た場合に上記副帯電手段の出力を変更し、上記像担持体
の帯電電位を所定の値に維持する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】使用時間に応じて帯電能が変動する像担持
体と、所定の最大出力の範囲内で電圧を供給する電圧供給手段
を有し、上記像担持体を帯電する主帯電手段と、上記帯電された像担持体に現像剤像を形成する画像形成
手段と、上記像担持体の帯電電位を変更可能な副帯電手段と、上記像担持体の使用時間を検出する検出手段と、上記検出手段により検出された上記像担持体の使用時間
に応じて上記電源供給手段の出力を変更するとともに、
上記検出された上記像担持体の使用時間が所定の範囲を
越えた場合に上記副帯電手段の出力を変更し、上記像担
持体の帯電電位を所定の値に維持する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】像担持体と、所定の最大出力の範囲内で電圧を供給する電圧供給手段
を有し、上記像担持体を帯電する帯電手段と、上記帯電された像担持体に現像剤像を形成する画像形成
手段と、上記像担持体の除電する除電ランプと、上記像担持体の帯電能の変動に応じて上記電源供給手段
の出力を変更するとともに、上記像担持体の帯電能が所
定の範囲を越えて変動した場合に上記除電ランプの光量
を変更し、上記像担持体の帯電電位を所定の値に維持す
る制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】像担持体と、所定の最大出力の範囲内で電圧を供給する電圧供給手段
を有し、上記像担持体を帯電する帯電手段と、上記帯電された像担持体に静電潜像を形成する潜像形成
手段と、現像バイアスを印加する印加手段を有し、上記静電潜像
に現像剤を供給して現像剤像を形成する現像手段と、上記像担持体の帯電能の変動に応じて上記電源供給手段
の出力を変更するとともに、上記像担持体の帯電能が所
定の範囲を越えて変動した場合に上記印加手段による現
像バイアスを変更し、上記現像手段におけるコントラス
ト電位を所定の値に維持する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】像担持体と、所定の最大出力の範囲内で電圧を供給する電圧供給手段
を有し、上記像担持体を帯電する主帯電手段と、上記像担持体の帯電電位を変更可能な副帯電手段と、上記帯電された像担持体に現像剤像を形成する画像形成
手段と、上記像担持体の除電する除電ランプと、上記像担持体の帯電能の変動に応じて上記電源供給手段
の出力を変更するとともに、上記像担持体の帯電能が所
定の範囲を越えて変動した場合に上記副帯電手段の出力
および上記除電ランプの光量の少なくとも一方を変更
し、上記像担持体の帯電電位を所定の値に維持する制御
手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】像担持体と、所定の最大出力の範囲内で電圧を供給する電圧供給手段
を有し、上記像担持体を帯電する主帯電手段と、上記像担持体の帯電電位を変更可能な副帯電手段と、上記帯電された像担持体に静電潜像を形成する潜像形成
手段と、現像バイアスを印加する印加手段を有し、上記静電潜像
に現像剤を供給して現像剤像を形成する現像手段と、上記像担持体の帯電能の変動に応じて上記電源供給手段
の出力を変更するとともに、上記像担持体の帯電能が所
定の範囲を越えて変動した場合に上記副帯電手段の出力
および上記印加手段による現像バイアスの少なくとも一
方を変更し、上記現像手段におけるコントラスト電位を
所定の値に維持する制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。