JPH09197769A - Electrifier image forming device and image forming method - Google Patents

Electrifier image forming device and image forming method

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JPH09197769A
JPH09197769A JP2166596A JP2166596A JPH09197769A JP H09197769 A JPH09197769 A JP H09197769A JP 2166596 A JP2166596 A JP 2166596A JP 2166596 A JP2166596 A JP 2166596A JP H09197769 A JPH09197769 A JP H09197769A
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JP2166596A
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Japanese (ja)
Inventor
Takuya Mukohara
卓也 向原
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Canon Inc
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the occurrence of a high-voltage leakage phenomenon between a developing sleeve and a photoreceptor caused by the overshooting of the surface potential of the photoreceptor. SOLUTION: A deviation amplifier 4 for controlling an AC output with a constant current normally keeps an electrifying current output value to a constant value independently of the fluctuation in a load capacity accompanying a change in environmental conditions. A deviation amplifier 5 for controlling the AC output with the constant current keeps an electrifying voltage output value proportional to time to the constant value independently of the fluctuation of the load capacity accompanying the change in the environmental conditions. Then, these deviation amplifiers 4 and 5 are operated as an analog AND circuit.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電圧を印加した帯
電部材を被帯電体面に接触させることで被帯電面を所定
の電位に帯電処理する帯電装置、この帯電装置を備えた
カラーレーザービームプリンタ等の画像形成装置、及び
前記帯電処理を利用した画像形成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging device for charging a surface to be charged to a predetermined potential by bringing a charging member to which a voltage is applied into contact with the surface to be charged, and a color laser beam printer provided with this charging device. And the like, and an image forming method using the charging process.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の画像形成装置としては例
えば図7に示すようなものがあった。図7は、従来の画
像形成装置の一例であるカラーレーザービームプリンタ
の概略構成図である。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an image forming apparatus of this type, there is one shown in FIG. 7, for example. FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a color laser beam printer which is an example of a conventional image forming apparatus.

【0003】31はドラム型の電子写真感光体であり、
導電性のドラム基体33の外周面に感光層(光導電性物
質層)37を形成してあり、図中矢印の時計方向に所定
の周速度(プロセススピード)で回転駆動する。
Reference numeral 31 is a drum type electrophotographic photosensitive member,
A photosensitive layer (photoconductive material layer) 37 is formed on the outer peripheral surface of the conductive drum substrate 33, and is rotated at a predetermined peripheral speed (process speed) in the clockwise direction indicated by the arrow in the figure.

【0004】32は、感光体31面に所定の圧力で加圧
接触させた帯電部材としての帯電ローラである。この帯
電ローラ32としては導電性の弾性材が用いられる。帯
電ローラ32は、感光体31に圧接して所定のニップ幅
を形成しながら、感光体31の回転駆動に伴い、順方向
に従動回転する。
Reference numeral 32 denotes a charging roller as a charging member which is brought into pressure contact with the surface of the photoconductor 31 at a predetermined pressure. As the charging roller 32, a conductive elastic material is used. The charging roller 32 is pressed against the photoconductor 31 to form a predetermined nip width, and is driven and rotated in the forward direction as the photoconductor 31 is rotationally driven.

【0005】50は、帯電ローラに電圧を供給する高圧
電源であり、図8はその出力波形図である。すなわち、
この図8に示すような振動電圧が、帯電ローラ32に印
加されており、感光体層37面は印加電圧の平均値の電
位に帯電される。この帯電は、該ニップ部においては電
荷の直接移動による感光体層37の帯電が行われ、該ニ
ップ部の前後では気中放電による帯電が行われる。
Reference numeral 50 is a high voltage power supply for supplying a voltage to the charging roller, and FIG. 8 is an output waveform diagram thereof. That is,
The oscillating voltage as shown in FIG. 8 is applied to the charging roller 32, and the surface of the photoconductor layer 37 is charged to the potential of the average value of the applied voltage. In this charging, the photoconductor layer 37 is charged by the direct movement of the charge in the nip portion, and is charged by the air discharge before and after the nip portion.

【0006】次に、帯電ローラ32で直接帯電された感
光体層37面は、投影光学系、レーザー、LEDあるい
は液晶アレイ等(図7では一例としてレーザを表記して
いる)の露光手段49により、感光体31の母線方向に
主走査露光される。この露光手段49による主走査と感
光体31の回転による副走査移動とにより、感光体層3
7面に、目的の画像情報に対応した静電潜像が順次形成
される。
Next, the surface of the photoconductor layer 37 directly charged by the charging roller 32 is exposed by an exposing means 49 such as a projection optical system, a laser, an LED or a liquid crystal array (a laser is shown as an example in FIG. 7). , Main scanning exposure is performed in the generatrix direction of the photoconductor 31. Due to the main scanning by the exposing means 49 and the sub-scanning movement due to the rotation of the photoconductor 31, the photoconductor layer 3
Electrostatic latent images corresponding to target image information are sequentially formed on the seven surfaces.

【0007】34a,34b,34c,34dは現像器
であり、35は該現像器を順次回転・切替を行う現像カ
ートリッジの回転体である。感光体31の感光体層37
面に形成された上記の静電潜像が前記現像器により順次
トナー像として現像される。そして、給紙ユニット40
より搬送された該転写材は、グリッパ44により転写ド
ラム体36に当接・固定され、吸着ローラ41により所
定の高圧バイアスが印加され、該転写材裏面に付与され
た電荷による静電吸着力により転写ドラム体36の表面
に吸引される。
Reference numerals 34a, 34b, 34c and 34d denote developing devices, and 35 denotes a rotating member of a developing cartridge for sequentially rotating and switching the developing devices. Photoconductor layer 37 of photoconductor 31
The electrostatic latent image formed on the surface is sequentially developed as a toner image by the developing device. Then, the paper feeding unit 40
The transferred transfer material is brought into contact with and fixed to the transfer drum body 36 by the gripper 44, a predetermined high voltage bias is applied by the suction roller 41, and the electrostatic attraction force by the electric charge applied to the back surface of the transfer material is applied. It is sucked onto the surface of the transfer drum body 36.

【0008】この転写材は、イエロー、マゼンタ、シア
ン及びブラックの各色の現像が順次なされるまで転写ド
ラム体36と共に回転駆動する。各色の現像、転写の過
程が終了すると、該転写材は転写材先端を保持していた
グリッパ44が解放された後、分離爪46により転写ド
ラム体36から剥離される。
This transfer material is rotationally driven together with the transfer drum body 36 until the development of each color of yellow, magenta, cyan and black is sequentially performed. When the processes of developing and transferring each color are completed, the transfer material is separated from the transfer drum body 36 by the separation claw 46 after the gripper 44 holding the transfer material front end is released.

【0009】環境条件によっては、高圧バイアスを印加
して転写材上の電荷による静電吸着力を除去し、転写材
を転写ドラム体36から分離する。転写ドラム体36か
ら分離された転写材は、所定の温度に温調された定着ロ
ーラ38間に搬送される。定着ローラ38に搬送された
転写材上の未定着トナーは、加熱・溶解されて転写材に
染み込み定着が完了する。トナーの定着した転写材が外
部に排紙されるとプリントが完了する。
Depending on the environmental conditions, a high voltage bias is applied to remove the electrostatic attraction force due to the charges on the transfer material, and the transfer material is separated from the transfer drum body 36. The transfer material separated from the transfer drum body 36 is conveyed between the fixing rollers 38 whose temperature is adjusted to a predetermined temperature. The unfixed toner on the transfer material conveyed to the fixing roller 38 is heated and melted, soaks into the transfer material and the fixing is completed. Printing is completed when the transfer material on which the toner is fixed is discharged to the outside.

【0010】ここで、帯電過程についてより詳しく説明
する。
Now, the charging process will be described in more detail.

【0011】コロナ放電帯電装置は、感光体表面に50
0〜700Vの電位を得るために4〜8kVといった高
電圧を必要とし、帯電効率も低く、また、コロナ放電生
成物を発生させる等の問題点を抱えていることから、最
近では、感光体・誘電体等の被帯電体としての感光体表
面を帯電処理する手段としてローラ帯電の接触帯電装置
が用いられてきている。
The corona discharge charging device has 50
In order to obtain a potential of 0 to 700 V, a high voltage of 4 to 8 kV is required, charging efficiency is low, and there are problems such as generation of corona discharge products. A roller charging contact charging device has been used as a means for charging the surface of a photoconductor as a charged body such as a dielectric.

【0012】具体的には、1kV程度の直流電圧または
交流電圧を重畳した電圧を印加した導電性繊維毛ブラシ
あるいは導電性弾性ローラ等の帯電部材である導電部材
(導電性電位繊維部材)を被帯電体たる感光体表面に接
触させることにより、感光体表面に電荷を直接注入して
感光体表面を所定の電位に帯電するものである。
Specifically, a conductive member (conductive potential fiber member), which is a charging member such as a conductive fiber bristle brush or a conductive elastic roller, to which a voltage in which a DC voltage or an AC voltage of about 1 kV is superimposed is applied. By contacting the surface of the photoconductor, which is a charged body, charges are directly injected into the surface of the photoconductor to charge the surface of the photoconductor to a predetermined potential.

【0013】直流電圧のみを帯電ローラに印加した接触
帯電装置により帯電処理を行っても、感光体面の各部均
一な帯電はなされず、斑点状の帯電ムラが生ずる。これ
は、電圧を印加した帯電部材と、それを接触させた感光
体表面とが微視的には両表面の凹凸によって理想的な密
着が得られにくいためと考えられる。そして、この斑点
状の帯電ムラ状態の感光体面に光像露光による以下の作
像プロセスを適用して出力しても、出力画像は斑点状帯
電ムラ状態に対応した斑点状の黒点画像となり、高品位
な画像は得られない。
Even if the charging process is carried out by the contact charging device in which only the DC voltage is applied to the charging roller, the charging on the surface of the photosensitive member is not uniformly performed, and spot-like charging unevenness occurs. This is presumably because the charging member to which a voltage is applied and the surface of the photoconductor that is in contact with the charging member are microscopically difficult to obtain ideal adhesion due to the unevenness of both surfaces. Then, even if the following image forming process by light image exposure is applied to the photoconductor surface in the spot-like uneven charging state and the image is output, the output image becomes a spot-like black spot image corresponding to the spot-like uneven charging state. You cannot get a quality image.

【0014】帯電ローラ通過後の帯電された感光体ドラ
ムの表面電位と、帯電ローラに対する印加直流電圧との
関係を図9に示す。この関係の測定状態は、感光体ドラ
ムを回転駆動させ、その表面に帯電ローラを接触させた
上で、帯電ローラに直流電圧を印加して暗所で感光体ド
ラムの接触帯電を行わせるものとする。印加直流電圧に
対して帯電開始電圧値(約500V)以上の電圧印加に
ついては、得られる表面電位がグラフ上傾き1の直線的
な関係となっている。この特性は、環境特性的にも(例
えば、高温高湿・低温低湿環境)、ほぼ同等の結果が得
られる。
FIG. 9 shows the relationship between the surface potential of the charged photosensitive drum after passing through the charging roller and the DC voltage applied to the charging roller. The measurement state of this relationship is that the photoconductor drum is driven to rotate, the surface of the photoconductor drum is brought into contact with the surface of the photoconductor drum, and then a direct current voltage is applied to the charge roller to perform contact charging of the photoconductor drum in a dark place. To do. When a voltage equal to or higher than the charging start voltage value (about 500 V) is applied to the applied DC voltage, the obtained surface potential has a linear relationship with a slope of 1 on the graph. In terms of environmental characteristics (for example, high-temperature high-humidity / low-temperature low-humidity environment), almost the same result is obtained.

【0015】すなわち、導電性ローラへの直流印加電圧
値をVDCとし、感光体ドラム表面に得られる帯電電位
の値をVC、帯電開始電圧値をVTHとすると、 VC=VDC−VTH の関係がある。
That is, assuming that the value of the DC voltage applied to the conductive roller is VDC, the value of the charging potential obtained on the surface of the photosensitive drum is VC, and the value of the charging start voltage is VTH, there is a relationship of VC = VDC-VTH. .

【0016】次に、図8に表記したような交流電圧を重
畳した交流電圧を帯電ローラに印加した接触帯電装置に
より帯電処理した場合について説明する。
Next, description will be made on the case where the charging process is performed by the contact charging device in which the alternating voltage as shown in FIG.

【0017】帯電ローラに対し、直流電圧VDCにVp
−pのピーク間電圧を有する交流電圧VACを重畳した
交流電圧(VDC+VAC)を印加して感光体ドラムを
接触帯電処理したときの、印加交流電圧値に対する感光
体帯電電位の関係を図10に示す。Vp−p値の小さい
領域では、帯電電位の値はVp−pに比例して直線的に
増加し、ある値を越えると脈流電圧成分中の直流分のV
DCにほぼ飽和し、Vp−p変化に対して一定値をと
る。
DC voltage Vp to the charging roller is Vp
FIG. 10 shows the relationship between the applied AC voltage value and the photoconductor charging potential when an AC voltage (VDC + VAC) on which an AC voltage VAC having a −p peak-to-peak voltage is applied and the photoconductor drum is contact-charged. . In the region where the Vp-p value is small, the value of the charging potential linearly increases in proportion to Vp-p, and when it exceeds a certain value, the DC component V in the pulsating voltage component is increased.
It is almost saturated with DC and takes a constant value with respect to Vp-p change.

【0018】感光体帯電電位のVp−pの値の変化に対
する上記の変曲点は、約1000Vであり、これは、前
述で求めた直流電圧印加時における帯電開始電圧のほぼ
2倍に当たる。この関係は、印加電圧の周波数及び直流
成分VDCを変化させても帯電電位の飽和点がVDC値
の変化によってシフトするだけで、Vp−pの変化に対
する変曲点の位置は一定であり、且つ帯電ローラの感光
体に対するスピード(例えば、停止、回転、逆転)には
依存しない。
The above-mentioned inflection point with respect to the change of the value of Vp-p of the charging potential of the photoconductor is about 1000 V, which is almost twice the charging start voltage at the time of applying the DC voltage obtained above. According to this relationship, even if the frequency of the applied voltage and the DC component VDC are changed, the saturation point of the charging potential is only shifted by the change of the VDC value, and the position of the inflection point with respect to the change of Vp-p is constant, and It does not depend on the speed of the charging roller relative to the photoreceptor (eg, stop, rotate, reverse).

【0019】このような交流電圧を印加して得られた感
光体表面を現像すると、Vp−pの値が小さいとき、す
なわち、Vp−p/2と帯電電位との間に傾き1の直線
的な関係にある領域においては、前述の帯電ローラに直
流のみを印加したときと同様に斑点状のムラを生じてい
るが、変曲点以上のピーク間電圧を印加した領域では、
帯電電位が一定であると共に得られた顕画像は均一とな
る。
When the surface of the photoreceptor obtained by applying such an AC voltage is developed, when the value of Vp-p is small, that is, linearly with a slope of 1 between Vp-p / 2 and the charging potential. In a region having such a relationship, spot-like unevenness is generated as in the case where only the direct current is applied to the charging roller, but in the region where the peak-to-peak voltage above the inflection point is applied,
When the charging potential is constant, the obtained visible image becomes uniform.

【0020】帯電の均一性及び一様性を得るためには、
感光体の諸特性等によって決定される直流電圧印加時の
帯電開始電圧VTHの2倍以上のピーク間電圧を有する
振動電圧を印加すればよく、印加電圧の直流成分に依存
した帯電電位が得られる。つまり、帯電の一様性は、交
流電圧のピーク間電圧Vp−pと帯電開始電圧値VTH
との間に、 Vp−p>2VTH の関係が成立するときに、前述したようになる。
To obtain charging uniformity and uniformity,
It suffices to apply an oscillating voltage having a peak-to-peak voltage that is at least twice the charging start voltage VTH when a DC voltage is applied, which is determined by various characteristics of the photoconductor, and a charging potential that depends on the DC component of the applied voltage can be obtained. . That is, the uniformity of charging is determined by the peak-to-peak voltage Vp-p of the AC voltage and the charging start voltage value VTH.
When the relation of Vp-p> 2VTH is established between and, it is as described above.

【0021】Vp−p変化と帯電電位との関係における
変曲点は、感光体と帯電部材との電界下において感光体
から帯電部材への電荷逆転移動開始点である。例えば、
感光体への局部的に過剰な電荷が乗って高電位になって
も、電荷の逆転により一様化される。
The inflection point in the relationship between the change in Vp-p and the charging potential is the starting point of charge reversal movement from the photoconductor to the charging member under the electric field between the photoconductor and the charging member. For example,
Even if a local excess charge is applied to the photoconductor and the potential becomes high, the charge is reversed and uniformized.

【0022】要するに、ある一定以上の交流電圧を直流
電圧に重畳したものを接触帯電装置に印加すると、直流
電圧のみ印加したときと比較して、均一電位にドラム表
面の帯電を行うことが可能となる。
In short, when a DC voltage having a certain level or more of AC voltage superposed thereon is applied to the contact charging device, the drum surface can be charged to a uniform potential as compared with the case where only the DC voltage is applied. Become.

【0023】しかし、直流電圧に交流電圧を重畳してい
るため、従来の直流電圧印加のコロナ帯電器に比べて、
トナー融着を引き起こしやすい等の問題点を抱えている
ので、本例の画像形成装置では、図11に示すように紙
間、通紙期間で交流電圧のオン/オフを行う。具体的に
は、画像形成期間では、直流電圧(−700V)に交流
電流1800μArms相当の交流電圧を重畳した交流
電圧を帯電ローラに印加し、均一帯電処理を行う。そし
て、紙間(色間)時には直流電圧(−1200V)のみ
を導電体ローラに印加する。
However, since the AC voltage is superposed on the DC voltage, compared to the conventional DC voltage applying corona charger,
Since the image forming apparatus of this example has a problem that it is likely to cause toner fusion, the AC voltage is turned on / off during the sheet interval and the sheet passing period as shown in FIG. Specifically, in the image forming period, an AC voltage obtained by superimposing an AC voltage corresponding to an AC current of 1800 μArms on a DC voltage (−700 V) is applied to the charging roller to perform uniform charging processing. Then, only the DC voltage (-1200 V) is applied to the conductor roller during the paper interval (between colors).

【0024】このように、紙間及び画像域ともに感光体
の表面電位を−700V一定に保持し、且つ交流電圧を
画像域ではない紙間時にオフすることで、トナー融着が
軽減される。
As described above, the toner fusion is reduced by keeping the surface potential of the photoconductor constant at -700 V both in the paper interval and in the image area and turning off the AC voltage during the paper interval not in the image area.

【0025】なお、上記した図10のグラフは、印加直
流電流電圧値と印加交流電圧値の相関関係によって一意
的に決定する表面電位の関係も示すものであるが、この
グラフに示すものによれば、破線矢印のように直流電圧
及び交流電圧が遷移し、図11に示すシーケンスでオン
/オフを繰り返せば、表面電位は−700V一定に保持
することができることになる。
The above-mentioned graph of FIG. 10 also shows the relationship of the surface potential uniquely determined by the correlation between the applied DC current voltage value and the applied AC voltage value. For example, the direct-current voltage and the alternating-current voltage make a transition as indicated by the broken line arrow, and by repeating on / off in the sequence shown in FIG. 11, the surface potential can be kept constant at −700V.

【0026】[0026]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、紙間から画像領域への移行過程において、感
光体の表面電位が不安定な状態となるという問題があっ
た。以下、具体的に説明する。
However, in the above-mentioned conventional example, there is a problem that the surface potential of the photosensitive member becomes unstable in the transition process from the sheet interval to the image area. Hereinafter, a specific description will be given.

【0027】感光体表面の帯電電位は、既に述べたよう
に電圧値に起因するが、接触帯電装置における交流電圧
重畳での帯電行為自身は電荷の注入によるものなので、
定電流回路を構成した方がより確実に帯電を行うことが
でき、このため近年では接触帯電装置に定電流回路を構
成するものが一般化している。
The charging potential on the surface of the photosensitive member is caused by the voltage value as described above. However, since the charging action itself by the AC voltage superposition in the contact charging device is due to the injection of charges,
The constant current circuit can be more reliably charged. Therefore, in recent years, a contact charging device having a constant current circuit has been generalized.

【0028】ところが、この本帯電装置の負荷体となる
感光体は、温度、湿度などの環境条件の変化に伴いイン
ピーダンスが変化する。そのため、定電流回路構成のみ
では、図12に示すように同一出力電流値であっても出
力電圧値が変動し、結果として表面電位は図10の関係
によって、−700V一定を保持できず、図13に示す
ようにオーバーシュートすることがあった。オーバーシ
ュートする過剰電圧の程度は、各直流電圧、交流電圧の
過渡状態時間が短いほど表面電位の不安程度を増大さ
せ、顕著に現れることが予想される。よって、過渡状態
から定常状態への遷移時間は、100ms程度としてい
る。
However, the impedance of the photoconductor, which is the load of the charging device, changes with changes in environmental conditions such as temperature and humidity. Therefore, with only the constant current circuit configuration, the output voltage value fluctuates even with the same output current value as shown in FIG. 12, and as a result, the surface potential cannot maintain a constant −700 V due to the relationship in FIG. In some cases, overshoot occurred as shown in 13. It is expected that the extent of the excessive voltage that overshoots will be remarkable, as the transient time of each DC voltage and AC voltage becomes shorter, the degree of concern about the surface potential increases. Therefore, the transition time from the transient state to the steady state is set to about 100 ms.

【0029】感光体層が所定の電位より過剰に帯電され
ると(例えば−800V)、高電圧が印加される現像ス
リーブ間との電位格差が増大するため、現像バイアスの
立上がりが正電圧方向にオーバーシュートしている場合
には、高電圧リーク現象を引き起こすことがある。ま
た、被画像域の感光体表面上に高圧リーク現象が発生す
ると、感光体表面のリーク発生箇所の電位が下降し、露
光が行われたときのように静電潜像が形成されるので、
被画像域のリーク後に対しトナーが遷移する。つまり、
直流電圧及び交流電圧の過渡状態から定常状態への遷移
過程において、表面電位の不安程度が高く、現像バイア
スの瞬時的な立上がり電圧によっては本来未存在のデー
タの画像が転写材上に移し出される可能性があった。
When the photoconductor layer is charged more than a predetermined potential (for example, -800 V), the potential difference between the developing sleeve and the developing sleeve to which a high voltage is applied increases, so that the rising of the developing bias increases in the positive voltage direction. When overshooting, a high voltage leak phenomenon may occur. Further, when a high-pressure leak phenomenon occurs on the surface of the photoconductor in the image area, the potential of the leak occurrence point on the surface of the photoconductor drops, and an electrostatic latent image is formed as when exposure is performed.
The toner transitions after the leak of the image receiving area. That is,
In the transition process from the transient state of the DC voltage and the AC voltage to the steady state, there is a high degree of concern about the surface potential, and an image of originally nonexistent data is transferred onto the transfer material depending on the instantaneous rising voltage of the developing bias. There was a possibility.

【0030】本発明は上記従来の問題点に鑑み、感光体
表面電位がオーバーシュートすることにより現像スリー
ブと感光体との間で高圧リーク現象が生ずることを防止
した帯電装置、この帯電装置を備えた画像形成装置及び
画像形成方法を提供することを目的とする。
In view of the above-mentioned conventional problems, the present invention is provided with a charging device which prevents a high-pressure leak phenomenon between the developing sleeve and the photosensitive member due to overshooting of the surface potential of the photosensitive member. Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus and an image forming method.

【0031】[0031]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第1の発明である帯電装置は、交流電圧を生成する交
流電圧生成手段と直流電圧を生成する直流電圧生成手段
とが設けられ前記交流電圧生成手段の交流電圧出力を前
記直流電圧生成手段の直流電圧出力に重畳した電圧を生
成する電源手段と、前記電源手段によって生成された電
圧が印加される帯電部材とを有し、前記電圧が印加され
た前記帯電部材を被帯電体面に接触させて該被帯電体面
を所定の電位に帯電処理する帯電装置において、前記交
流電圧生成手段は、所定の交流電流出力を設定する第1
の交流出力設定手段、交流電流出力を検出する交流電流
出力検出手段、及び該第1の交流出力設定手段の出力と
該交流電流出力検出手段の出力とを比較演算する第1の
比較演算手段を有する第1の制御手段と、所定の交流電
圧出力を設定する第2の交流出力設定手段、交流電圧出
力を検出する交流電圧出力検出手段、及び該第2の交流
出力設定手段の出力と該交流電圧出力検出手段の出力と
を比較演算する第2の比較演算手段を有する第2の制御
手段と、前記第1及び第2の制御手段の出力によりパル
ス波の高値を変調するパルス波高値変調手段とを備え、
前記パルス波高値変調手段の出力に基づいて前記交流電
圧出力を生成したものである。
In order to achieve the above object, a charging device according to a first aspect of the present invention is provided with an AC voltage generating means for generating an AC voltage and a DC voltage generating means for generating a DC voltage. And a charging member to which the voltage generated by the power supply means is applied, the power supply means generating a voltage in which the AC voltage output of the AC voltage generation means is superimposed on the DC voltage output of the DC voltage generation means, In the charging device for contacting the charging member to which a voltage is applied to the surface of the body to be charged to charge the surface of the body to be charged to a predetermined potential, the AC voltage generating means sets a predetermined AC current output.
An alternating current output setting means, an alternating current output detecting means for detecting an alternating current output, and a first comparison calculating means for comparing and calculating the output of the first alternating current output setting means and the output of the alternating current output detecting means. First control means having, second AC output setting means for setting a predetermined AC voltage output, AC voltage output detecting means for detecting AC voltage output, and output of the second AC output setting means and the AC Second control means having a second comparison operation means for performing a comparison operation with the output of the voltage output detection means, and pulse wave peak value modulation means for modulating the high value of the pulse wave by the outputs of the first and second control means. With and
The AC voltage output is generated based on the output of the pulse peak value modulation means.

【0032】上記第1の発明において、前記第1の交流
出力設定手段は、電源オンと共にスルーレートで規定さ
れた電圧を前記所定の交流電圧出力として設定すること
が望ましい。
In the first aspect of the invention, it is desirable that the first AC output setting means sets a voltage defined by a slew rate as the predetermined AC voltage output when the power is turned on.

【0033】上記第1の発明において、前記直流電圧生
成手段は、電源オンと共にスルーレートで規定された電
圧を所定の直流電圧出力として設定する第3の直流出力
設定手段、直流電圧出力を検出する直流電圧出力検出手
段、及び前記第3の直流出力設定手段の出力と前記直流
電圧出力検出手段の出力とを比較演算する第3の比較演
算手段を有する第3の制御手段を備え、前記第3の制御
手段の出力により直流電源のスイッチングを行って前記
直流電圧出力を生成することが望ましい。
In the first aspect of the present invention, the DC voltage generating means detects the DC voltage output, and the third DC output setting means for setting the voltage defined by the slew rate as a predetermined DC voltage output when the power is turned on. And a third control means having a DC voltage output detecting means and a third comparing and calculating means for comparing and calculating the output of the third DC output setting means and the output of the DC voltage output detecting means. It is desirable to switch the DC power supply by the output of the control means to generate the DC voltage output.

【0034】また、上記目的を達成するために第2の発
明である画像形成装置は、交流電圧を生成する交流電圧
生成手段と直流電圧を生成する直流電圧生成手段とが設
けられ前記交流電圧生成手段の交流電圧出力を前記直流
電圧生成手段の直流電圧出力に重畳した電圧を生成する
電源手段と、前記電源手段によって生成された電圧が印
加される帯電部材とを有し、前記電圧が印加された前記
帯電部材を像担持体面に接触させて該像担持体面を所定
の電位に帯電処理する帯電装置を備えた接触帯電方式の
画像形成装置において、前記交流電圧生成手段は、所定
の交流電流出力を設定する第1の交流出力設定手段と、
交流電流出力を検出する交流電流出力検出手段と、該第
1の交流出力設定手段の出力と該交流電流出力検出手段
の出力とを比較演算する第1の比較演算手段とを有する
第1の制御手段と、所定の交流電圧出力を設定する第2
の交流出力設定手段と、交流電圧出力を検出する交流電
圧出力検出手段と、該第2の交流出力設定手段の出力と
該交流電圧出力検出手段の出力とを比較演算する第2の
比較演算手段とを有する第2の制御手段と、前記第1及
び第2の制御手段の出力によりパルス波の高値を変調す
るパルス波高値変調手段とを備え、前記パルス波高値変
調手段の出力に基づいて前記交流電圧出力を生成したも
のである。
In order to achieve the above object, the image forming apparatus according to the second invention is provided with an AC voltage generating means for generating an AC voltage and a DC voltage generating means for generating a DC voltage. Means for generating a voltage in which the AC voltage output of the means is superimposed on the DC voltage output of the DC voltage generating means, and a charging member to which the voltage generated by the power source means is applied. In the contact charging type image forming apparatus including a charging device for contacting the charging member with the surface of the image bearing member to charge the surface of the image bearing member to a predetermined potential, the AC voltage generating means may output a predetermined AC current. First AC output setting means for setting
A first control having an alternating current output detecting means for detecting an alternating current output, and a first comparison calculating means for comparing and calculating an output of the first alternating current output setting means and an output of the alternating current output detecting means. Second means for setting a predetermined AC voltage output
AC output setting means, AC voltage output detecting means for detecting an AC voltage output, and second comparison calculating means for performing a comparison operation between the output of the second AC output setting means and the output of the AC voltage output detecting means. And a pulse crest value modulating means for modulating the peak value of the pulse wave by the outputs of the first and second controlling means, and based on the output of the pulse crest value modulating means, This is what generated the AC voltage output.

【0035】上記第2の発明において、前記第1の交流
出力設定手段は、電源オンと共にスルーレートで規定さ
れた電圧を前記所定の交流電圧出力として設定すること
が望ましい。
In the second aspect of the invention, it is desirable that the first AC output setting means sets a voltage defined by a slew rate as the predetermined AC voltage output when the power is turned on.

【0036】上記第2の発明において、前記直流電圧生
成手段は、電源オンと共にスルーレートで規定された電
圧を所定の直流電圧出力として設定する第3の直流出力
設定手段と、直流電圧出力を検出する直流電圧出力検出
手段と、前記第3の直流出力設定手段の出力と前記直流
電圧出力検出手段の出力とを比較演算する第3の比較演
算手段とを有する第3の制御手段とを備え、前記第3の
制御手段の出力により直流電源のスイッチングを行って
前記直流電圧出力を生成することが望ましい。
In the second invention, the DC voltage generating means detects the DC voltage output, and a third DC output setting means for setting a voltage regulated by a slew rate as a predetermined DC voltage output when the power is turned on. And a third control means having a third comparison calculation means for comparing and calculating the output of the third DC output setting means and the output of the DC voltage output detection means. Desirably, the output of the third control means is used to switch the DC power supply to generate the DC voltage output.

【0037】上記目的を達成するために第3の発明であ
る画像形成方法は、交流電圧出力を直流電圧出力に重畳
した電圧を生成する電源手段により前記電圧を帯電部材
に印加し、その帯電部材を像担持体面に接触させて該像
担持体面を所定の電位に帯電処理する画像形成方法にお
いて、所定の交流電流出力を設定する第1の交流出力設
定手段と、交流電流出力を検出する交流電流出力検出手
段とを用い、該第1の交流出力設定手段の出力と該交流
電流出力検出手段の出力とを比較演算する第1の比較演
算処理を行うと共に、所定の交流電圧出力を設定する第
2の交流出力設定手段と、交流電圧出力を検出する交流
電圧出力検出手段とを用い、該第2の交流出力設定手段
の出力と該交流電圧出力検出手段の出力とを比較演算す
る第2の比較演算処理とを行い、前記第1及び第2の比
較演算処理の比較演算結果によりパルス波の高値を変調
して前記交流電圧出力を生成するようにしたものであ
る。
In order to achieve the above object, the image forming method according to the third aspect of the invention is such that the voltage is applied to the charging member by the power supply means for generating a voltage in which the AC voltage output is superimposed on the DC voltage output, and the charging member is charged. In the image forming method of bringing the surface of the image carrier into contact with the surface of the image carrier and charging the surface of the image carrier to a predetermined potential, first AC output setting means for setting a predetermined AC current output, and AC current for detecting the AC current output. A first comparison calculation process for comparing and calculating the output of the first AC output setting means and the output of the AC current output detection means by using the output detection means, and setting a predetermined AC voltage output. A second AC output setting means and an AC voltage output detecting means for detecting the AC voltage output are used to perform a comparison operation of the output of the second AC output setting means and the output of the AC voltage output detecting means. Comparison operation Perform a physical, in which so as to generate the AC voltage output by modulating the height of the pulse wave by comparing calculation results of the first and second comparison processing.

【0038】上記第3の発明において、前記第1の交流
出力設定手段は、電源オンと共にスルーレートで規定さ
れた電圧を前記所定の交流電圧出力として設定すること
が望ましい。
In the third aspect of the present invention, it is desirable that the first AC output setting means sets a voltage defined by a slew rate as the predetermined AC voltage output when the power is turned on.

【0039】上記第3の発明において、電源オンと共に
スルーレートで規定された電圧を所定の直流電圧出力と
して設定する第3の直流出力設定手段と、直流電圧出力
を検出する直流電圧出力検出手段とを用い、前記第3の
直流出力設定手段の出力と前記直流電圧出力検出手段の
出力とを比較演算する第3の比較演算処理を行い、前記
第3の比較演算処理の比較演算結果により直流電源のス
イッチングを行って前記直流電圧出力を生成することが
望ましい。
In the third aspect of the invention, third DC output setting means for setting a voltage defined by the slew rate as a predetermined DC voltage output when the power is turned on, and DC voltage output detecting means for detecting the DC voltage output. Is used to perform a third comparison calculation process for performing a comparison calculation between the output of the third DC output setting unit and the output of the DC voltage output detection unit, and the DC power supply is obtained based on the comparison calculation result of the third comparison calculation process. It is desirable to perform the above switching to generate the DC voltage output.

【0040】[0040]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0041】図1は、本発明の第1実施形態に係る画像
形成装置に搭載された帯電装置の高圧電源部の概略構成
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic structure of a high-voltage power supply section of a charging device mounted on an image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【0042】同図において、1は電源、2と3は電源1
に接続されたアナログAND回路を構成するダイオー
ド、4と5はアナログAND回路を構成し閾値と帰還電
圧の比較演算を行う誤差増幅器、6と7は比較演算の基
準電圧を設定する閾値設定部、8はトランス13の出力
電流検出器、9はトランス13の入力電圧の検出器であ
る。
In the figure, 1 is a power supply, 2 and 3 are power supplies 1
Connected to the diode constituting an analog AND circuit, 4 and 5 are error amplifiers constituting an analog AND circuit and performing a comparison operation between a threshold value and a feedback voltage, 6 and 7 are threshold value setting sections for setting a reference voltage for the comparison operation, Reference numeral 8 is an output current detector of the transformer 13, and 9 is a detector of an input voltage of the transformer 13.

【0043】また、前記電源1、ダイオード2,3及び
スイッチング素子15には、高周波減衰を行う正弦波生
成回路10が接続されている。そして、正弦波生成回路
10の出力側は、電流増幅のドライブ回路11及びカッ
プリングコンデンサ12を介してインバータトランス1
3の入力側(1次側)に接続されている。このインバー
タトランス13の出力側(2次側)には、前記電流検出
器8の入力側と共に直流電圧生成回路20が接続され、
さらに帯電部材への印加電圧用出力端子14が接続され
ている。また、前記スイッチング素子15は、不図示の
クロック発生手段(オペアンプ等を用いた発振回路や振
動子等)で生成されたクロックCKに基づいて、スイッ
チング動作を行うようになっている。
A sine wave generating circuit 10 for high frequency attenuation is connected to the power source 1, the diodes 2 and 3 and the switching element 15. The output side of the sine wave generation circuit 10 is connected to the inverter transformer 1 via the drive circuit 11 for current amplification and the coupling capacitor 12.
3 is connected to the input side (primary side). The output side (secondary side) of the inverter transformer 13 is connected with the input side of the current detector 8 and the DC voltage generating circuit 20,
Further, an output terminal 14 for voltage applied to the charging member is connected. Further, the switching element 15 is adapted to perform a switching operation based on a clock CK generated by a clock generation means (oscillation circuit using an operational amplifier or the like, oscillator, etc.) not shown.

【0044】ここで、ダイオード2、誤差増幅器4、閾
値設定部6及び電流検出器8で第1の制御手段が構成さ
れ、ダイオード3、誤差増幅器5、閾値設定部7及び電
圧検出器9で第2の制御手段が構成されている。
Here, the diode 2, the error amplifier 4, the threshold value setting unit 6 and the current detector 8 constitute a first control means, and the diode 3, the error amplifier 5, the threshold value setting unit 7 and the voltage detector 9 constitute the first control means. Two control means are configured.

【0045】次に本実施形態の動作を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

【0046】クロックCKが電源1から供給された電圧
をスイッチング素子15を介してオン/オフすることに
より、周期パルス電圧が発生する。この周期パルス電圧
の波高値(以下、基準波高値という)は、基本的に電源
1に依存するが、昇圧回路の制御状態時には、誤差増幅
器4または5の出力電圧値に依存する。これは、誤差増
幅器4,5がダイオード2,3を介して電流を引き込む
ことで、基準波高値の低下を行うためである。この電流
引き込みは誤差増幅器4,5のより小さい出力電圧側で
動作し、その結果、誤差増幅器4,5のより大きい出力
電圧側は上限の飽和電圧を出力する。すなわち、一方の
ダイオードの導通時、もう一方のダイオードは非導通と
なり、オープン状態を示す。
A periodic pulse voltage is generated by turning on / off the voltage supplied from the power source 1 by the clock CK via the switching element 15. The peak value of the periodic pulse voltage (hereinafter referred to as the reference peak value) basically depends on the power supply 1, but in the control state of the booster circuit, it depends on the output voltage value of the error amplifier 4 or 5. This is because the error amplifiers 4 and 5 draw the current through the diodes 2 and 3 to lower the reference peak value. This current drawing operates on the smaller output voltage side of the error amplifiers 4, 5, and as a result, the larger output voltage side of the error amplifiers 4, 5 outputs the upper saturation voltage. That is, when one diode is conducting, the other diode is non-conducting, indicating an open state.

【0047】上記電源1、ダイオード2,3と誤差増幅
器4,5、クロックCK、及びスイッチング素子15よ
り一意的に決定された周期パルス電圧の信号は、正弦波
生成回路10により高周波減衰及びフィルタリングされ
ることにより、基本周期成分のみを含有する正弦波周期
電圧の信号に変換される。この正弦波周期信号は、ドラ
イブ回路11で電流増幅された後、カップリングコンデ
ンサ12により直流成分の除去が行われ、インバータト
ランス13に入力される。
The periodic pulse voltage signal uniquely determined by the power supply 1, the diodes 2 and 3, the error amplifiers 4,5, the clock CK, and the switching element 15 is attenuated and filtered at high frequency by the sine wave generation circuit 10. As a result, the signal is converted into a sinusoidal periodic voltage signal containing only the fundamental periodic component. The sine wave periodic signal is current-amplified by the drive circuit 11, the DC component is removed by the coupling capacitor 12, and is input to the inverter transformer 13.

【0048】その結果、インバータトランス13は、入
力された電圧を昇圧し出力する。誤差増幅器4と誤差増
幅器5を用いた帰還ループは、前述のようにアナログA
ND回路(最小値回路)として動作する。誤差増幅器4
は、定電流制御を行い、定常状態における電流値を一定
値に保持するように動作する。誤差増幅器5は、定電圧
制御を行い、誤差増幅器4が制御域に到達するまでの過
渡域における電圧(交流出力オン時の上昇電圧、交流出
力オフ時の下降電圧)を図2に示す特性になるように制
御する。
As a result, the inverter transformer 13 boosts the input voltage and outputs it. The feedback loop using the error amplifier 4 and the error amplifier 5 has the analog A as described above.
It operates as an ND circuit (minimum value circuit). Error amplifier 4
Performs constant current control and operates so as to maintain the current value in a steady state at a constant value. The error amplifier 5 performs constant voltage control, and the voltage (a rising voltage when the AC output is on, a falling voltage when the AC output is off) in the transient region until the error amplifier 4 reaches the control region has the characteristic shown in FIG. Control to be.

【0049】電流検出器8は、インバータトランス13
の出力の交流電流を電流/電圧変換した交流電圧を倍電
圧整流することで、Peak−to−Peak出力電流
値を検出し、検出されたレベルの電圧信号を誤差増幅器
4へ入力する。閾値設定部6はインバータトランス13
が所望の出力電流値となるように基準電圧を生成、設定
するものである。
The current detector 8 is an inverter transformer 13.
By double-voltage rectifying the AC voltage obtained by current / voltage converting the AC current of the output, the Peak-to-Peak output current value is detected, and the voltage signal of the detected level is input to the error amplifier 4. The threshold setting unit 6 is an inverter transformer 13
The reference voltage is generated and set so that the output current value becomes a desired value.

【0050】定電流制御を行う誤差増幅器4は、電流検
出器8で検出された該電圧信号と閾値設定部6で設定さ
れた基準電圧とを比較演算処理する。インバータトラン
ス13の出力電流が所望の値未満の時、すなわち、閾値
設定部6の基準電圧値より電流検出器8の出力電圧値が
小さく且つアナログAND回路として誤差増幅器5の方
が小さい電圧を出力している時(図3の領域A)、誤差
増幅器4は上限の飽和電圧を出力するため、ダイオード
2は非導通状態を示し、非制御状態となる。
The error amplifier 4 for performing constant current control compares the voltage signal detected by the current detector 8 with the reference voltage set by the threshold value setting unit 6 and performs a calculation process. When the output current of the inverter transformer 13 is less than a desired value, that is, the output voltage value of the current detector 8 is smaller than the reference voltage value of the threshold value setting unit 6 and the error amplifier 5 as an analog AND circuit outputs a smaller voltage. During the operation (area A in FIG. 3), the error amplifier 4 outputs the upper limit saturation voltage, so that the diode 2 is in the non-conducting state and is in the non-controlling state.

【0051】電圧検出器9は、インバータトランス13
の入力電圧を倍電圧整流することで、Peak−to−
Peak出力電圧値を検出し、検出されたレベルの電圧
信号を誤差増幅器5に入力する。閾値設定部7は、イン
バータトランス13に所望の電圧(一定のスルーレート
で電圧上昇あるいは下降していく)が入力されるように
基準電圧を生成、設定するものである。
The voltage detector 9 includes an inverter transformer 13
By rectifying the input voltage of
The Peak output voltage value is detected, and the voltage signal of the detected level is input to the error amplifier 5. The threshold value setting unit 7 generates and sets a reference voltage so that a desired voltage (voltage rising or falling at a constant slew rate) is input to the inverter transformer 13.

【0052】定電圧制御を行う誤差増幅器5は、電圧検
出器9で検出された該電圧信号と閾値設定部7で設定さ
れた該基準電圧とを比較演算処理する。インバータトラ
ンス13の入力電圧が所望の値未満の時、つまり、閾値
設定部5の基準電圧値より電圧検出器9の出力電圧値が
小さく且つアナログAND回路として誤差増幅器4の方
がより小さい電圧を出力している時(図3の領域B)、
誤差増幅器5は上限の飽和電圧を出力するため、ダイオ
ード3は非導通状態を示し、非制御状態となる。
The error amplifier 5 for performing constant voltage control compares the voltage signal detected by the voltage detector 9 with the reference voltage set by the threshold value setting section 7 to perform a calculation operation. When the input voltage of the inverter transformer 13 is less than a desired value, that is, the output voltage value of the voltage detector 9 is smaller than the reference voltage value of the threshold value setting unit 5 and the error amplifier 4 as an analog AND circuit outputs a smaller voltage. When outputting (area B in Fig. 3),
Since the error amplifier 5 outputs the upper limit saturation voltage, the diode 3 is in a non-conducting state and is in a non-controlling state.

【0053】図4は、図1中の直流電圧生成回路20の
構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing the structure of the DC voltage generating circuit 20 shown in FIG.

【0054】この直流電圧生成回路20は、スイッチン
グ部21でDC電源を高周波スイッチングして、コンバ
ータトランス22により昇圧された高電圧を整流回路2
3で整流、平滑することにより高圧DC出力電圧を得
る。
In this DC voltage generating circuit 20, the switching unit 21 performs high frequency switching of the DC power source, and the high voltage boosted by the converter transformer 22 is rectified by the rectifier circuit 2.
A high voltage DC output voltage is obtained by rectifying and smoothing at 3.

【0055】誤差増幅器24は、電圧検出回路25によ
り検出した電圧と閾値設定部26により設定された閾値
である基準電圧とを比較演算することにより、スイッチ
ング部21の電圧を制御して定電圧化を行っている。ま
た、閾値設定部26には、前述した交流電圧の過渡域制
御と同様にスルーレートで規定された一定の電圧上昇あ
るいは下降するように過渡域の閾値を設定している。
The error amplifier 24 compares the voltage detected by the voltage detection circuit 25 with the reference voltage which is the threshold value set by the threshold value setting unit 26 to control the voltage of the switching unit 21 to make it a constant voltage. It is carried out. Further, in the threshold value setting unit 26, a threshold value in the transient range is set so as to increase or decrease a constant voltage defined by the slew rate as in the transient range control of the AC voltage described above.

【0056】本実施形態は、前述の図10のグラフから
推測すると、直流電圧=−1200Vを印加した状態か
ら、直流電圧=−700V及び交流電流1800μAr
msに相当する交流電圧(負荷容量により変動する)を
印加した状態へ移行する過渡状態において、環境条件に
かかわらず、ある関係を満足すれば、感光体表面電位を
一定に保持することができるという着想から、つまり、
図5の関係を満足するように印加交流電圧値を設定、変
化させれば、各印加電圧の過渡状態において感光体表面
電位を一定に保持することが可能になるという着想か
ら、上記の如く画像形成装置を構成したので、環境変動
に依存しない図2に示す所望の特性を得ることができ
る。
Inferring from the above-mentioned graph of FIG. 10, in this embodiment, from the state in which the DC voltage = −1200V is applied, the DC voltage = −700V and the AC current 1800 μAr.
It is said that the surface potential of the photoconductor can be kept constant if a certain relation is satisfied in a transient state in which an AC voltage equivalent to ms (which fluctuates depending on the load capacitance) is applied, regardless of environmental conditions. From the idea, that is,
If the applied AC voltage value is set and changed so as to satisfy the relationship of FIG. 5, it is possible to keep the surface potential of the photosensitive member constant in the transient state of each applied voltage. Since the forming apparatus is configured, it is possible to obtain desired characteristics shown in FIG.

【0057】すなわち、交流出力の定電流制御を行う第
1の制御手段は、定常時において、環境条件の変化に伴
う負荷容量変動に依存せず、帯電電流出力値を一定値に
保持する。交流出力の定電圧制御を行う第2の制御手段
は、環境条件の変化に伴う負荷容量変動に依存せず、時
間に比例した帯電電圧出力値を一定値に保持する。そし
て、この第1と第2の制御手段とをアナログAND回路
(最小値回路)として動作させることで、負荷容量変動
にかかわらず、交流出力オン時の過渡域では時間に対し
一定の傾きで電圧上昇し、交流出力オン時の定常域では
設定された一定電流と負荷容量に応じた一定電圧を保持
し、また、交流出力のオフ時の過渡域では時間に対して
一定の傾きで電圧下降する帯電装置を構成することがで
きる。
That is, the first control means for performing the constant current control of the AC output keeps the charging current output value at a constant value in a steady state, without depending on the load capacity variation due to the change in environmental conditions. The second control means for performing the constant voltage control of the AC output keeps the charging voltage output value, which is proportional to time, at a constant value, without depending on the change in the load capacity due to the change in the environmental conditions. By operating the first and second control means as an analog AND circuit (minimum value circuit), the voltage with a constant slope with respect to time is obtained in the transient region when the AC output is turned on, regardless of load capacity fluctuations. The voltage rises and holds a constant current and a constant voltage according to the load capacity in the steady range when the AC output is on, and drops at a constant slope with time in the transient range when the AC output is off. A charging device can be configured.

【0058】これにより、紙間では直流電圧=−120
0V単一印加、通紙期間では直流電圧=−700V、交
流電流1800μArms相当の電圧(負荷容量によっ
て変動)印加というシーケンスにも拘らず、直流電圧印
加、交流重畳電圧印加の双方をそれぞれ用いた場合の特
性を生かし、紙間及び通紙期間の画像形成期間と非画像
形成期間ともに、環境変化によらず安定した表面電位を
維持することができ、非画像域の感光体表面上での高圧
リーク現象発生要因となり得る表面電位のオーバーシュ
ートを除去することが可能になる。
As a result, the DC voltage is −120 between the sheets.
In the case where both the DC voltage application and the AC superimposed voltage application are used in spite of the sequence of 0 V single application, DC voltage = -700 V during the paper passing period, and AC voltage of 1800 µArms (varied depending on the load capacity). By utilizing the above characteristics, it is possible to maintain a stable surface potential irrespective of environmental changes during both the image forming period and the non-image forming period during the paper interval and the paper passing period, and high pressure leak on the surface of the photoconductor in the non-image area. It is possible to eliminate the surface potential overshoot that may cause the phenomenon.

【0059】図6は、本発明の第2実施形態に係る画像
形成装置に搭載された帯電装置の高圧電源部の概略構成
を示すブロック図であり、図1に共通する要素には同一
の符号が付されている。
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a high-voltage power supply section of a charging device mounted in an image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention, and elements common to FIG. Is attached.

【0060】本実施形態では、電圧検出をトランス出力
側で行うものであるトランス13Aは電圧検出用に3次
巻線を構成するものである。すなわち、上記図1に示す
構成において、電圧検出器9を電圧検出器9Aとしてそ
の入力側をトランス13Aの3次出力側に接続したもの
である。
In this embodiment, the transformer 13A, which detects the voltage on the transformer output side, has a tertiary winding for voltage detection. That is, in the configuration shown in FIG. 1, the voltage detector 9 is used as the voltage detector 9A and its input side is connected to the tertiary output side of the transformer 13A.

【0061】本実施形態によれば、電圧検出器9Aは、
インバータトランス13の入力電圧を倍電圧整流するこ
とで、Peak−to−Peak出力電圧値を検出し、
検出されたレベルの電圧信号を誤差増幅器5に入力す
る。定電圧制御を行う誤差増幅器5は、電圧検出器9A
で検出された電圧信号と閾値設定部7で設定された基準
電圧とを比較演算処理する。
According to this embodiment, the voltage detector 9A is
By rectifying the input voltage of the inverter transformer 13 by double voltage, the Peak-to-Peak output voltage value is detected,
The voltage signal of the detected level is input to the error amplifier 5. The error amplifier 5 that performs constant voltage control is a voltage detector 9A.
The voltage signal detected in step 3 and the reference voltage set in the threshold setting part 7 are compared and processed.

【0062】本実施形態では、インバータトランス13
Aの出力電圧を帰還させているので、上記第1実施例に
よる効果のほかに、インバータトランス13Aの出力ば
らつきを包括した出力電圧制御が可能である。
In the present embodiment, the inverter transformer 13
Since the output voltage of A is fed back, the output voltage control including the output variation of the inverter transformer 13A is possible in addition to the effect of the first embodiment.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
紙間及び通紙期間の画像形成期間と非画像形成期間とも
に、環境変化によらず安定した表面電位を維持すること
ができ、非画像域の感光体表面上での高圧リーク現象発
生要因となり得る表面電位のオーバーシュートを除去す
ることが可能になる。
As described in detail above, according to the present invention,
It is possible to maintain a stable surface potential regardless of environmental changes during both the image forming period and the non-image forming period during the paper interval and the paper passing period, which may cause a high pressure leak phenomenon on the surface of the photoconductor in the non-image area. It becomes possible to remove the overshoot of the surface potential.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係る画像形成装置に搭
載された帯電装置の高圧電源部の概略構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a high voltage power supply unit of a charging device mounted in an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施形態の帯電装置による出力特性図であ
る。
FIG. 2 is an output characteristic diagram of the charging device according to the first embodiment.

【図3】電流制御による交流出力電圧と電圧制御による
交流出力電圧との相関図である。
FIG. 3 is a correlation diagram between an AC output voltage under current control and an AC output voltage under voltage control.

【図4】図1中の直流電圧生成回路20の構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a DC voltage generation circuit 20 in FIG.

【図5】感光体表面電位を一定に保持するための印加交
流電圧と印加直流電圧の関係図である。
FIG. 5 is a relationship diagram of an applied AC voltage and an applied DC voltage for keeping the surface potential of the photoconductor constant.

【図6】本発明の第2実施形態に係る画像形成装置に搭
載された帯電装置の高圧電源部の概略構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a high voltage power supply unit of a charging device mounted in an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図7】従来の画像形成装置の一例であるカラーレーザ
ービームプリンタの概略構成図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a color laser beam printer which is an example of a conventional image forming apparatus.

【図8】帯電部材に対して印加を行う高圧電源の出力波
形図である。
FIG. 8 is an output waveform diagram of a high-voltage power supply that applies a voltage to a charging member.

【図9】帯電部材に対して直流電圧を印加した時の印加
交流電圧値と感光体表面電位との関係図である。
FIG. 9 is a relationship diagram between an applied AC voltage value and a photoreceptor surface potential when a DC voltage is applied to the charging member.

【図10】帯電部材に対して交流電圧重畳の直流電圧を
印加した時の印加交流電圧値と感光体表面電位との関係
図である。
FIG. 10 is a relationship diagram between an applied AC voltage value and a photoreceptor surface potential when a DC voltage superimposed with an AC voltage is applied to the charging member.

【図11】各印加電圧のオン/オフシーケンスのタイミ
ングを示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a timing of an on / off sequence of each applied voltage.

【図12】定電流制御のみに依存された場合の交流出力
電圧図である。
FIG. 12 is an AC output voltage diagram when only dependent on constant current control.

【図13】オーバーシュートした感光体表面電位を示す
図である。
FIG. 13 is a diagram showing an overshooting photoreceptor surface potential.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電源 2,3 ダイオード 4,5 誤差増幅器 6,7 閾値設定部 8 出力電流検出器 9,9A 電圧検出器 10 正弦波生成回路 11 ドライブ回路 12 カップリングコンデンサ 13 インバータトランス 14 印加電圧用出力端子 15 スイッチング素子 20 直流電圧生成回路 21 スイッチング部 22 コンバータトランス 23 整流回路 24 誤差増幅器 25 電圧検出回路 26 閾値設定部 CK クロック 1 Power Supply 2,3 Diodes 4,5 Error Amplifier 6,7 Threshold Setting Section 8 Output Current Detector 9,9A Voltage Detector 10 Sine Wave Generation Circuit 11 Drive Circuit 12 Coupling Capacitor 13 Inverter Transformer 14 Applied Voltage Output Terminal 15 Switching element 20 DC voltage generation circuit 21 Switching unit 22 Converter transformer 23 Rectifier circuit 24 Error amplifier 25 Voltage detection circuit 26 Threshold setting unit CK clock

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流電圧を生成する交流電圧生成手段と
直流電圧を生成する直流電圧生成手段とが設けられ前記
交流電圧生成手段の交流電圧出力を前記直流電圧生成手
段の直流電圧出力に重畳した電圧を生成する電源手段
と、前記電源手段によって生成された電圧が印加される
帯電部材とを有し、前記電圧が印加された前記帯電部材
を被帯電体面に接触させて該被帯電体面を所定の電位に
帯電処理する帯電装置において、 前記交流電圧生成手段は、 所定の交流電流出力を設定する第1の交流出力設定手
段、交流電流出力を検出する交流電流出力検出手段、及
び該第1の交流出力設定手段の出力と該交流電流出力検
出手段の出力とを比較演算する第1の比較演算手段を有
する第1の制御手段と、 所定の交流電圧出力を設定する第2の交流出力設定手
段、交流電圧出力を検出する交流電圧出力検出手段、及
び該第2の交流出力設定手段の出力と該交流電圧出力検
出手段の出力とを比較演算する第2の比較演算手段を有
する第2の制御手段と、 前記第1及び第2の制御手段の出力によりパルス波の高
値を変調するパルス波高値変調手段とを備え、 前記パルス波高値変調手段の出力に基づいて前記交流電
圧出力を生成したことを特徴とする帯電装置。
1. An AC voltage generating means for generating an AC voltage and a DC voltage generating means for generating a DC voltage are provided, and an AC voltage output of the AC voltage generating means is superimposed on a DC voltage output of the DC voltage generating means. It has a power supply unit for generating a voltage and a charging member to which the voltage generated by the power supply unit is applied. The charging member to which the voltage is applied is brought into contact with the surface of the body to be charged, and the surface of the body to be charged is predetermined. In the charging device that performs a charging process to a potential of 1, the AC voltage generation unit includes a first AC output setting unit that sets a predetermined AC current output, an AC current output detection unit that detects an AC current output, and the first AC output setting unit. First control means having a first comparison calculation means for comparing and calculating the output of the AC output setting means and the output of the AC current output detection means, and a second AC output setting for setting a predetermined AC voltage output. A second means having a constant means, an alternating voltage output detecting means for detecting an alternating voltage output, and a second comparing and calculating means for comparing and calculating the output of the second alternating output setting means and the output of the alternating voltage output detecting means. And a pulse wave peak value modulating means for modulating the high value of the pulse wave by the outputs of the first and second control means, and the AC voltage output is generated based on the output of the pulse wave peak value modulating means. A charging device characterized in that
【請求項2】 前記第1の交流出力設定手段は、電源オ
ンと共にスルーレートで規定された電圧を前記所定の交
流電圧出力として設定したことを特徴とする請求項1記
載の帯電装置。
2. The charging device according to claim 1, wherein the first AC output setting means sets a voltage defined by a slew rate as the predetermined AC voltage output when the power is turned on.
【請求項3】 前記直流電圧生成手段は、 電源オンと共にスルーレートで規定された電圧を所定の
直流電圧出力として設定する第3の直流出力設定手段、
直流電圧出力を検出する直流電圧出力検出手段、及び前
記第3の直流出力設定手段の出力と前記直流電圧出力検
出手段の出力とを比較演算する第3の比較演算手段を有
する第3の制御手段を備え、前記第3の制御手段の出力
により直流電源のスイッチングを行って前記直流電圧出
力を生成したことを特徴とする請求項1または請求項2
記載の帯電装置。
3. The DC voltage generating means is a third DC output setting means for setting a voltage defined by a slew rate as a predetermined DC voltage output when the power is turned on,
Third control means having direct current voltage output detection means for detecting direct current voltage output, and third comparison operation means for performing comparative operation on the output of the third direct current output setting means and the output of the direct current voltage output detection means. 3. A DC voltage output is generated by switching a DC power supply by the output of the third control means.
The charging device described.
【請求項4】 交流電圧を生成する交流電圧生成手段と
直流電圧を生成する直流電圧生成手段とが設けられ前記
交流電圧生成手段の交流電圧出力を前記直流電圧生成手
段の直流電圧出力に重畳した電圧を生成する電源手段
と、前記電源手段によって生成された電圧が印加される
帯電部材とを有し、前記電圧が印加された前記帯電部材
を像担持体面に接触させて該像担持体面を所定の電位に
帯電処理する帯電装置を備えた接触帯電方式の画像形成
装置において、 前記交流電圧生成手段は、 所定の交流電流出力を設定する第1の交流出力設定手
段、交流電流出力を検出する交流電流出力検出手段、及
び該第1の交流出力設定手段の出力と該交流電流出力検
出手段の出力とを比較演算する第1の比較演算手段を有
する第1の制御手段と、 所定の交流電圧出力を設定する第2の交流出力設定手
段、交流電圧出力を検出する交流電圧出力検出手段、及
び該第2の交流出力設定手段の出力と該交流電圧出力検
出手段の出力とを比較演算する第2の比較演算手段を有
する第2の制御手段と、 前記第1及び第2の制御手段の出力によりパルス波の高
値を変調するパルス波高値変調手段とを備え、 前記パルス波高値変調手段の出力に基づいて前記交流電
圧出力を生成したことを特徴とする画像形成装置。
4. An AC voltage generating means for generating an AC voltage and a DC voltage generating means for generating a DC voltage are provided, and the AC voltage output of the AC voltage generating means is superimposed on the DC voltage output of the DC voltage generating means. It has a power supply means for generating a voltage and a charging member to which the voltage generated by the power supply means is applied, and the charging member to which the voltage is applied is brought into contact with the surface of the image carrier to predetermined the surface of the image carrier. In the image forming apparatus of the contact charging type, which is equipped with a charging device for charging the potential of the AC voltage, the AC voltage generation unit is a first AC output setting unit that sets a predetermined AC current output, and an AC that detects the AC current output. First output means for current output and first control means for comparing and calculating the output of the first alternating current output setting means and the output of the alternating current output detecting means; and a predetermined alternating current Second AC output setting means for setting a voltage output, AC voltage output detecting means for detecting an AC voltage output, and output of the second AC output setting means and output of the AC voltage output detecting means are compared and calculated. A second control unit having a second comparison calculation unit; and a pulse peak value modulation unit that modulates the high value of the pulse wave by the outputs of the first and second control units. An image forming apparatus, wherein the AC voltage output is generated based on an output.
【請求項5】 前記第1の交流出力設定手段は、電源オ
ンと共にスルーレートで規定された電圧を前記所定の交
流電圧出力として設定したことを特徴とする請求項4記
載の画像形成装置。
5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the first AC output setting unit sets a voltage defined by a slew rate as the predetermined AC voltage output when the power is turned on.
【請求項6】 前記直流電圧生成手段は、 電源オンと共にスルーレートで規定された電圧を所定の
直流電圧出力として設定する第3の直流出力設定手段
と、直流電圧出力を検出する直流電圧出力検出手段と、
前記第3の直流出力設定手段の出力と前記直流電圧出力
検出手段の出力とを比較演算する第3の比較演算手段と
を有する第3の制御手段とを備え、前記第3の制御手段
の出力により直流電源のスイッチングを行って前記直流
電圧出力を生成したことを特徴とする請求項4または請
求項5記載の画像形成装置。
6. The DC voltage generating means comprises a third DC output setting means for setting a voltage regulated by a slew rate as a predetermined DC voltage output when the power is turned on, and a DC voltage output detecting means for detecting the DC voltage output. Means and
An output of the third DC output setting means and a third control means having a third comparison operation means for performing an operation of comparing the output of the DC voltage output detection means. 6. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the DC voltage output is generated by switching a DC power supply according to.
【請求項7】 交流電圧出力を直流電圧出力に重畳した
電圧を生成する電源手段により前記電圧を帯電部材に印
加し、その帯電部材を像担持体面に接触させて該像担持
体面を所定の電位に帯電処理する画像形成方法におい
て、 所定の交流電流出力を設定する第1の交流出力設定手段
と、交流電流出力を検出する交流電流出力検出手段とを
用い、該第1の交流出力設定手段の出力と該交流電流出
力検出手段の出力とを比較演算する第1の比較演算処理
を行うと共に、 所定の交流電圧出力を設定する第2の交流出力設定手段
と、交流電圧出力を検出する交流電圧出力検出手段とを
用い、該第2の交流出力設定手段の出力と該交流電圧出
力検出手段の出力とを比較演算する第2の比較演算処理
とを行い、 前記第1及び第2の比較演算処理の比較演算結果により
パルス波の高値を変調して前記交流電圧出力を生成する
ことを特徴とする画像形成方法。
7. A power source means for generating a voltage obtained by superimposing an AC voltage output on a DC voltage output, applies the voltage to a charging member and brings the charging member into contact with the surface of the image carrier to bring the surface of the image carrier to a predetermined potential. In the image forming method in which the charging process is performed on the first AC output setting unit, a first AC output setting unit that sets a predetermined AC current output and an AC current output detection unit that detects the AC current output are used. The first comparison calculation process for performing a comparison calculation between the output and the output of the AC current output detection means, the second AC output setting means for setting a predetermined AC voltage output, and the AC voltage for detecting the AC voltage output Output comparison means is used to perform second comparison calculation processing for comparing and calculating the output of the second AC output setting means and the output of the AC voltage output detection means, and the first and second comparison calculations are performed. Comparison operation of processing An image forming method, wherein the high value of a pulse wave is modulated according to the result to generate the AC voltage output.
【請求項8】 前記第1の交流出力設定手段は、電源オ
ンと共にスルーレートで規定された電圧を前記所定の交
流電圧出力として設定したことを特徴とする請求項7記
載の画像形成方法。
8. The image forming method according to claim 7, wherein the first AC output setting unit sets a voltage defined by a slew rate as the predetermined AC voltage output when the power is turned on.
【請求項9】 電源オンと共にスルーレートで規定され
た電圧を所定の直流電圧出力として設定する第3の直流
出力設定手段と、直流電圧出力を検出する直流電圧出力
検出手段とを用い、前記第3の直流出力設定手段の出力
と前記直流電圧出力検出手段の出力とを比較演算する第
3の比較演算処理を行い、 前記第3の比較演算処理の比較演算結果により直流電源
のスイッチングを行って前記直流電圧出力を生成するこ
とを特徴とする請求項7または請求項8記載の画像形成
方法。
9. A third direct current output setting means for setting a voltage regulated by a slew rate as a predetermined direct current voltage output when the power is turned on, and a direct current voltage output detecting means for detecting a direct current voltage output. The third comparison calculation process for comparing and calculating the output of the DC output setting unit and the output of the DC voltage output detection unit is performed, and the DC power supply is switched according to the comparison calculation result of the third comparison calculation process. 9. The image forming method according to claim 7, wherein the DC voltage output is generated.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009294344A (en) * 2008-06-04 2009-12-17 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus
JP2020148908A (en) * 2019-03-13 2020-09-17 株式会社リコー Image forming device

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JP2009294344A (en) * 2008-06-04 2009-12-17 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus
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