KR20070076382A

KR20070076382A - 화상 형성 장치

Info

Publication number: KR20070076382A
Application number: KR1020060099221A
Authority: KR
Inventors: 요시히사 기타노
Original assignee: 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-01-18
Filing date: 2006-10-12
Publication date: 2007-07-24
Also published as: US7532831B2; US20070166063A1; JP2007192992A; KR100844065B1

Abstract

본 발명은 감광체의 장기 수명화를 실현하고, 또한 출력 화상에서의 화상 품질을 유지하는 화상 형성 장치를 제공한다.

화상 형성 장치(10)는 감광체(58)와, 직류 전압에 교류 전압을 중첩한 바이어스 전압을 인가하여 감광체(58)를 대전시키는 대전 장치(60)와, 대전 장치(60)에 의해 적용되는 교류 전압 및 교류 전류의 적어도 한쪽을 제어하는 제어 장치(52)와, 감광체(58)와 대전 장치(60) 사이에 흐르는 직류 전류를 검지하는 환경 센서(68)를 갖는다. 제어 장치(52)는 소정의 교류 전압을 인가한 경우의 감광체(58)와 대전 장치(60) 사이에 흐르는 직류 전류의 변동량에 따라 교류 전압 및 교류 전류의 적어도 한쪽을 제어한다.

화상 형성 장치, 감광체, 대전 장치, 환경 센서, 제어 장치

Description

화상 형성 장치{IMAGE FORMATION APPARATUS}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화상 형성 장치를 나타낸 측면도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상 형성 수단을 나타낸 종단면도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 감광체 및 대전 장치의 구성을 나타낸 모식도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 감광체의 대전에 관한 것으로서, (a)는 교류 전압(Vpp)과 감광체 표면 전위(Vs)의 관계를 나타낸 그래프이며, (b)는 교류 전압(Vpp)과 직류 전류의 변동량(ΔIdc)의 관계를 나타낸 그래프.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 대전 장치에서의 교류 전압(Vpp)의 초기 설정 처리를 설명하는 흐름도.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 대전 장치에 의한 대전 제어 처리를 설명하는 흐름도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10…화상 형성 장치 52…제어 장치

58…감광체 60…대전 장치

86…전하 수송층 94…전류계

본 발명은 프린터, 복사기 또는 팩시밀리 등의 화상 형성 장치에 관한 것이다.

이 종류의 화상 형성 장치에서, 감광체에 균일한 대전을 부여하기 위해서 직류 전압에 교류 전압을 중첩한 바이어스 전압을 인가하는 대전 장치가 널리 이용되고 있다. 이 바이어스 전압에서의 교류 전압을 입술 광체 표면 전위가 포화점 이하가 되는 값까지 저하시키면, 상기 감광체의 대전 불균일에 의한 화상 결함(상 결함, 변색 등)이 발생하여 출력 화상에서의 품질이 저하하는 것이 알려져 있다. 그래서 감광체에 인가하는 바이어스 전압을 제어하여, 상기 감광체의 대전 불균일을 방지하는 기술이 공지되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2).

[특허 문헌 1] 일본국 특허공보 제3416826호

[특허 문헌 2] 일본국 공개특허공보 제2004-333789호

한편, 감광체의 표층에 고경도의 재질을 이용하여 감광체 표면의 마모를 억제하여, 상기 감광체를 장기 수명화하는 기술도 알려져 있다. 그러나, 감광체 표면의 마모가 억제되면, 상기 감광체 표면에 방전 생성물이 퇴적하여, 이 방전 생성물에 의한 화상 결함(상 결함, 변색 등)이 발생하는 문제가 있었다. 이 방전 생성물의 발생을 억제하기 위해서는 감광체에 인가하는 교류 전압을 내릴 필요가 있지만, 상기한 바와 같이 상기 교류 전압을 감광체 표면 전위의 포화점 이하가 되는 값까지 내리면 대전 불균일에 의한 화상 결함이 발생한다. 상기 어느 종래 기술에서도, 대전 불균일과 방전 생성물의 발생의 쌍방을 억제하는 것은 곤란했다.

본 발명의 목적은 감광체의 장기 수명화를 실현하고, 또한 출력 화상에서의 화상 품질을 유지하는 화상 형성 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명이 특징으로 하는 것은, 감광체와, 직류 전압에 교류 전압을 중첩한 바이어스 전압을 인가하여 상기 감광체를 대전시키는 대전 수단과, 상기 대전 수단에 의해 적용되는 교류 전압 및 교류 전류의 적어도 한쪽을 제어하는 제어 수단과, 상기 감광체와 상기 대전 수단 사이에 흐르는 직류 전류를 검지하는 검지 수단을 갖고, 상기 제어 수단은 소정의 교류 전압을 인가 한 경우 상기 감광체와 상기 대전 수단 사이에 흐르는 직류 전류의 변동량에 따라, 상기 교류 전압 및 교류 전류의 적어도 한쪽을 제어하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치. 따라서, 높은 경도를 갖는 감광체를 이용해도 대전 불균일과 방전 생성물의 발생이 억제되므로, 감광체의 장기 수명화를 실현하고, 또한 출력 화상에서의 화상 품질을 유지할 수 있다. 또한, 본 발명에서 직류 전류의 변동량은 소정의 바이어스를 인가한 경우의 직류 전류값의 변동량을 의미하며, 예를 들면 직류 전류값의 최대값과 최소값의 차분을 의미한다. 그 외, 통계적 계산 방법 등에 의해 변동량을 연산하는 경우를 포함한다.

바람직하게는, 상기 제어 수단은 상기 교류 전압의 변화에 따라 상기 직류 전류의 변동량이 변화하는 경우의 변곡점을 포함하는 소정의 범위 내가 되도록 상 기 교류 전압 및 교류 전류의 적어도 한쪽을 제어한다. 따라서, 높은 경도를 갖는 감광체를 이용해도 대전 불균일과 방전 생성물의 발생이 억제된다.

바람직하게는, 환경을 검지하는 환경 검지 수단을 갖고, 상기 제어 수단은 상기 환경 검지 수단의 검지 결과에 따라 제어의 초기값이 변화한다. 따라서, 초기값을 설정할 때까지의 시간이 단축된다.

바람직하게는, 상기 감광체는 1000 회전당의 마모량이 20㎚ 이하이다. 따라서 감광체의 장기 수명화가 실현된다.

바람직하게는, 상기 감광체는 적어도 전하 수송층을 갖고, 이 전하 수송층의 두께가 25㎛ 이하이다. 따라서, 대전 불균일에 의한 흰색 점 모양의 화상 결함을 방지할 수 있다.

다음에 본 발명의 실시예를 도면에 기초하여 설명한다.

도 1에서는, 본 발명의 실시예에 따른 화상 형성 장치(10)가 나타나 있다. 이 화상 형성 장치(10)는 화상 형성 장치 본체(12)를 갖고, 이 화상 형성 장치 본체(12) 내에 중간 전사 벨트(14)가 배치되어 있다. 이 중간 전사 벨트(14)에 대해, 예를 들면 4개의 상(象) 형성 수단(16)이 병렬 배치되어 있고, 화상 형성 장치(10)는 소위 탠덤(tandem) 방식으로 되어 있다. 상 형성 수단(16)은 각각 옐로, 마젠타, 시안, 블랙의 각 색의 토너상을 중간 전사 벨트(14) 위에 형성한다.

화상 형성 장치 본체(12)의 하부에는 시트 공급 장치(18)가 설치되어 있다. 시트 공급 장치(18)는 시트가 적재되는 시트 공급 카세트(20)와, 이 시트 공급 카세트(20)에 적재된 시트를 픽업하는 픽업 롤러(22)와, 시트를 분리하면서 송출하는 피드 롤러(24) 및 리타드 롤러(26)를 갖는다. 시트 공급 카세트(20)는 화상 형성 장치 본체(12)에 대해 착탈가능하게 설치되어 있고, 보통 용지, OHP 시트 등의 피전사체로서의 시트가 적재 수납되어 있다.

화상 형성 장치 본체(12)의 일단 부근(도면중 좌단부근)에는 시트 공급로(28)가 거의 연직 방향을 따라 설치되어 있다. 이 시트 공급로(28)에는 반송 롤러(29), 레지스트 롤러(30), 2차 전사 롤러(32), 정착 장치(34) 및 배출 롤러(36)가 설치되어 있다. 레지스트 롤러(30)는 시트 공급로(28)로 송출된 시트를 1차 정지시키고, 적절한 타이밍에 2차 전사 롤러(32)로 송출한다. 정착 장치(34)는 가열 롤러(34a)와 가압 롤러(34b)로 이루어지고, 가열 롤러(34a)와 가압 롤러(34b) 사이를 통과하는 시트에 열과 압력을 가함으로써 시트에 토너상을 정착하도록 되어 있다.

화상 형성 장치 본체(12)의 상부에는, 배출 트레이부(38)가 설치되어 있다.상기한 배출 롤러(36)에 의해 배출 트레이부(38)로 토너상이 정착된 시트가 배출되어, 이 배출 트레이부(38)에 적층된다. 따라서, 시트 공급 카세트(20)의 시트는 순차적으로 C자 모양의 패스를 통해서 배출 트레이부(38)에 배출된다.

화상 형성 장치 본체(12)의 타단측(도면중 우단측)에는, 예를 들면 4개의 토너 보틀(40)이 설치되어 있다. 상기 토너 보틀(40)에는 옐로, 마젠타, 시안, 블랙의 각 토너가 수용되어, 도시하지 않은 토너 공급로를 통해서 상 형성 수단 (16)에 토너를 공급하도록 되어 있다.

중간 전사 벨트(14)는 복수의 반송 롤러(42)로 지지되고, 상기한 상 형성 수 단(16)이 설치되어 있는 벨트면은 수평방향에 대해 비스듬하게 되어 있다. 반송 롤러(42) 중 하나가 2차 전사 롤러(32)의 백업 롤러를 구성하고 있다. 또한, 중간 전사 벨트(14)의 상단 근방에는 중간 벨트용 청소 장치(44)가 배치되고, 반송 롤러(42)의 다른 하나가 상기 청소 장치(44)의 백업 롤러를 구성하고 있다. 또한 중간 전사 벨트(14)의 상부에는 텐션 롤러(46)가 배치되고, 이 텐션 롤러(46)에 의해 중간 전사 벨트(14)에 대해 적절한 텐션을 주고 있다.

상 형성 수단(16)은 중간 전사 벨트(14)의 일면에 설치된 상 형성 유닛(48)과, 중간 전사 벨트(14)의 이면에 설치된 1차 전사 롤러(50)로 구성되어 있다. 상 형성 유닛(48)은 화상 형성 장치 본체(12)에 대해 착탈가능하며, 일단 아래쪽으로 이동시킨 후, 도면 중 앞쪽방향으로 인출할 수 있도록 되어 있다.

또한, 화상 형성 장치 본체(12) 내에는 제어 장치(52)가 설치되어 있어, 화상 형성 장치 본체(12) 내의 각 장치의 제어를 행하도록 되어 있다.

도 2에서는, 상 형성 수단(16)을 상세히 나타내고 있다. 상 형성 유닛(48)은 유닛 본체(56)을 갖고, 상기 유닛 본체(56)에 중간 전사 벨트(14)에 대치하는 감광체 (58)와, 이 감광체(58)를 대전시키는, 예를 들면 롤러로 구성된 대전 장치(60)와, 예를 들면 LED(light emitting diode: 발광 다이오드)로 구성되며, 감광체(58) 위에 광을 조사하여 잠상(潛像)을 형성하는 노광 장치(62)와, 이 노광 장치(62)에 의해 형성된 감광체(58) 위의 잠상을 토너에 의해 현상하는 현상 장치(64)와, 전사 후에 감광체(58) 위에 남은 토너를 청소하는 청소 장치(66)가 수납되어 있다.

현상 장치(64)는, 예를 들면 2성분 방식이며, 토너와 캐리어로 이루어진 현 상제가 사용되며, 예를 들면 수평 방향으로 평행하게 배치된 2개의 오거(70, 72)와, 배출측 오거(72)의 경사진 상부에 배치된 현상 롤러(74)를 갖고, 현상제를 오거(70, 72)에 의해 교반하여 현상 롤러(74)에 공급한다. 현상 롤러(74)에서는 캐리어에 의한 자기 브러쉬가 형성되어, 이 자기 브러쉬에 의해 캐리어에 부착된 토너를 반송하여 감광체(58) 위의 잠상을 토너에 의해 현상한다.

청소 장치(66)는 클리닝 롤러(76)과 클리닝 브러쉬(78)를 갖는다. 클리닝 롤러(76)는 감광체(58)에 접촉하는 동시에, 회전가능하게 설치되어 있고, 클리닝 브러쉬(78)는 감광체(58)에 접촉하도록 클리닝 롤러(76)보다도 감광체(58)의 회전 방향 상류측에 배치되어 있다. 클리닝 브러쉬(78)는 감광체(58) 표면에 부착된 잔류 토너를 상기 클리닝 부러쉬(78)에 흡착하거나, 상기 클리닝 브러쉬(78)의 회전 방향 하류측으로 긁어 떨어뜨려서 제거한다. 클리닝 롤러(76)는 클리닝 브러쉬(78)에 의해 제거되지 않고 감광체(58) 표면에 잔류한 토너를 흡착하여 감광체(58)로부터 제거한다.

또한, 상 형성 유닛 본체(56)에 감광체(58)의 주변 환경을 검지하는 환경 검지 수단으로서의 환경 센서(68)가 설치되어 있다. 이 환경 센서(68)는 제어 장치 (52)(도 1에 도시)와 접속되어, 감광체(58) 주변의 온도 및 습도를 검지하여 검출 결과를 제어 장치(52)에 출력하도록 되어 있다.

상기 구성에서, 중간 전사 벨트(14)와 감광체(58)가 동시에 서로 반대 방향으로 회전하고, 대전 장치(60)에 의해 감광체(58) 표면이 대전되고, 노광 장치(62)에 의해 잠상이 형성된다. 이 노광 장치(62)에 의해 형성된 감광체(58) 위의 잠상 은 현상 장치(64)에 의해 현상된다. 이 현상 장치(64)에 의해 현상된 토너상은 1차 전사 롤러(50)에 의해 중간 전사 벨트(14)에 전사된다. 각 상 형성 수단(16)에 의해 형성된 각 색의 토너상은 중간 전사 벨트(14)가 이동함에 따라 중첩된다.

한편, 시트 공급 장치(18)의 시트 공급 카세트(20)에 적층된 시트는 픽업 롤러(22), 피드 롤러(24), 리타드 롤러(26) 등에 의해 한 장씩 시트 공급로(28)에 보내진다. 이 시트 공급로(28)에 보내진 시트는 레지스트 롤러(30)에 맞닿아 일시 정지되고, 적절한 타이밍에 2차 전사 롤러(32)에 보낸다. 그리고, 이 2차 전사 롤러(32)에 의해 중간 전사 벨트(14)의 토너상이 시트에 전사된다. 토너상이 전사된 시트는 또한 정착 장치(34)에 보내져, 열과 압력에 의해 시트에 토너상이 정착된다. 이 정착 장치(34)에 의해 토너상이 정착된 시트는 배출 롤러(36)에 의해 배출 트레이부(38)에 배출된다.

다음에, 감광체(58) 및 대전 장치(60)에 대해 상세히 설명한다.

도 3은 감광체(58) 및 대전 장치(60)의 구성을 모식적으로 나타낸 도면이다.

감광체(58)는 기능 분리 타입의 적층형으로 되어 있고, 예를 들면 알루미늄으로 이루어진 드럼 기체(80) 위에, 예를 들면 4개의 층이 적층되어 있다. 중간층(82)은 드럼 기체(80) 위에 적층되어 도전을 비롯한 여러 기능에 이용된다. 전하 발생층(84)은 중간층(82) 위에, 예를 들면 막 두께 1㎛ 이하의 박층으로 적층되어 있고, 예를 들면 수지 바인더 중에 안료 미립자의 상태로 전하 발생 재료를 분산한 층이다. 전하 수송층(86)은, 예를 들면 15 내지 25㎛의 막 두께로 전하 발생층(84) 위에 적층되어 있고, 전하 수송 재료를 수지 바인더 중에 분산 용해한 층이 다. 또한, 감광체(58)의 표층에 고경도의 재질을 이용하는 경우에는 대전 불량에 의한 흰색 점 모양의 화상 결함이 발생할 수 있기 때문에, 전하 발생층(84)이 25㎛ 이하의 막 두께가 되도록 하는 것이 바람직하다.

표면 보호층(표층)(88)은, 예를 들면 3 내지 5㎛의 막 두께로 전하 수송층 (86) 위에 적층되어 있고, 높은 경도를 갖는 재질, 예를 들면 a-SiN:H막, Si을 포함하지 않는 a-C:H막이나 a-C:H:F막 등을 이용할 수 있고, 1000회전(1K사이클)당 마모량이 20nm 이하가 되는 내마모성을 갖는다. 이와 같이, 전하 수송층(86)에 고경도의 재질을 이용하면, 감광체(58) 표층의 마모가 억제되고, 상기 감광체(58) 표면에 방전 생성물이 퇴적하는 경우가 있지만 이 방전 생성물을 억제하는 방법은 후술한다.

대전 장치(60)는 직류 전원(90), 교류 전원(92) 및 대전 롤러(96)를 갖는다.직류 전원(90)은 대전 바이어스 전원의 직류 성분으로서 직류 전압을 생성한다. 교류 전원(92)은 제어 장치(52)의 제어에 따라 교류 성분의 전압(교류 전압(Vpp: peak to peak voltage))을 생성하고, 생성된 교류 전압(Vpp)을 직류 전원(90)에 의해 생성된 직류 성분의 전압(직류 전압)에 중첩하여 대전 바이어스 전압으로 한다. 대전 롤러(96)는 감광체(58)에 접촉하고 있고, 직류 전원(90) 및 교류 전원(92)에 의해 생성된 대전 바이어스 전압을 이용하여 감광체(58) 표면을 대전시킨다.

제어 장치(52)는 전류계(94), 전류 변동 산출부(98) 및 전압 제어부(100)를 갖는다. 전류계(94)는 감광체(58)와 대전 장치(60) 사이를 흐르는 직류 성분의 전류값(직류 전류(Idc))을 검출하여, 전류 변동 산출부(98)에 출력한다. 또한, 이 전류계(94)에 의해, 감광체(58)와 대전 장치(60) 사이를 흐르는 교류 전류(Iac)를 검출하도록 할 수도 있다. 전류 변동 산출부(98)는 직류 전류(Idc)에 기초하여 직류 전류의 변동량(ΔIdc)을 산출하고, 산출 결과를 전압 제어부(100)에 출력한다. 전압 제어부(100)는 전류 변동 산출부(98)로부터 출력되는 직류 전류의 변동량(ΔIdc)과, 환경 센서(68)로부터 출력되는 온도 및 습도값에 기초하여 교류 전압(Vpp)을 제어한다.

도 4의 (a)는 교류 전압(Vpp)과 감광체(58)의 표면 전위(Vs)의 관계를 나타낸 것이다.

도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 교류 전압(Vpp)을 증가시키면 감광체(58)의 표면 전위(Vs)는 선형으로 증가하고, 그 후 포화하는 특성이 있다. 교류 전압(Vpp)이 감광체(58)의 표면 전위(Vs)의 포화점 이하(도 4의 (a)의 △로 표시한 영역)일 경우에는 감광체(58)의 표면에 대전 불균일이 일어나기 쉽다. 또한, 교류 전압(Vpp)이 감광체(58)의 표면 전위(Vs)의 포화점 이상이여도 소정의 값을 넘으면(도 4의 (a)의 ×로 표시한 영역이 되면), 방전 생성물이 발생하여 감광체(58) 표면에 방전 생성물이 퇴적된다. 따라서, 대전 불균일이 실질적으로 발생하지 않는 하한으로부터 방전 생성물이 실질적으로 발생하지 않는 상한의 범위, 즉 감광체(58)의 표면 전위(Vs)의 포화점 이상의 소정 범위 내(도 4의 (a)의 ○로 표시한 영역)에서 교류 전압(Vpp)을 제어할 필요가 있다.

또한, 이 감광체(58)의 표면 전위(Vs)의 포화점은 화상 형성 장치 본체(12)내의 온습도에 의해 변화되는 특성도 있다. 즉, 상기 포화점은 고온고습시에 교류 전압(Vpp)이 낮은 방향(도 4의 (a)의 좌측 방향)으로 이동하고, 저온저습시에 교류 전압(Vpp)이 높은 방향(도 4의 (a)의 우측 방향)으로 이동한다.

도 4의 (b)는 교류 전압(Vpp)과 직류 전류의 변동량(ΔIdc)의 관계를 나타낸 것이다. 직류 전류의 변동량(ΔIdc)은 상기한 도 4의 (a)와 대비하면, 감광체(58)의 표면 전위(Vs)가 포화점 이하(예를 들면, 도 4의 (b)의 △로 표시한 영역 )에서는 대전 불균일이 일어나기 쉬우므로 직류 전류의 변동량(ΔIdc)의 값이 크다. 직류 전류의 변동량(ΔIdc)은 전류 전압(Vpp)을 증가시키면 감광체(58)의 표면 전위(Vs)의 포화점 부근(도 4의 (b)의 ○로 표시한 영역)에서 서서히 저하하고, 또한 교류 전압(Vpp)을 증가시키면(도 4(b)의 ×로 표시한 영역) 작은 값을 유지하는 특성이 있다. 이 교류 전압(Vpp)에 대한 직류 전류의 변동량(ΔIdc)의 변화에서의 특성을 이용하여 대전 불균일이 실질적 발생하지 않는 하한으로부터 방전 생성물이 실질적으로 발생하지 않는 상한의 범위에서 교류 전압(Vpp)을 제어한다. 구체적으로, 직류 전류의 변동량(ΔIdc)이 소정의 참조 범위 내(예를 들면, 도 4의 (b)의 ΔIac(a1) 내지 ΔIac(a2))에 있도록 교류 전압(Vpp)을 제어한다.

직류 전류의 변동량(ΔIdc)에서의 참조 범위는 이하와 같이 정할 수 있다. 교류 전압(Vpp)의 변화에 대한 직류 전류의 변동량(ΔIdc)의 변화(도 4의 (b)의 곡선S)를 예를 들면 3개의 영역(예를 들면, 직류 전류의 변동량(ΔIdc)의 변화가 큰 부분과 다른 부분)으로 분할하고, 각 영역에서 직선 근사하여, 각각의 직선에서의 2개의 교점(예를 들면, 도 4의 (b)의 a1 및 a2)에서의 각 직류 전류의 변동량(예를 들면, 도 4의 (b)의 ΔIdc(a1), ΔIdc(a2)) 사이를 참조 범위로 한다.

또는, 교류 전압(Vpp)의 변화에 대한 직류 전류의 변동량(ΔIdc)의 변화의 비율, 즉 소정의 경사(도 4의 (b)의 경사α)를 갖는 범위를 참조 범위로 해도 된다. 또한, 교류 전압(Vpp)의 변화에 대한 직류 전류의 변동량(ΔIdc)의 변화(도 4의 (b)의 곡선 S)의 변곡점(도 4의 변곡점 b)을 기준으로 하여 일정한 영역을 참조 범위로 해도 된다.

다음에, 제어 장치(52)에서의 교류 전압(Vpp)의 설정 방법에 대해 설명한다.

도 5는 초기 설정 처리(S10)를 설명하는 흐름도이다. 이 초기 설정 처리(S10)는 일반적인 인쇄 처리보다 전에 행해진다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 스텝 S100에서, 제어 장치(52)는 환경 센서(68)로부터 출력되는 온도 및 습도값에 기초하여 개시 전압(Vpp(s))을 설정한다(예를 들면, 온도 30℃ 및 습도 80%의 조건에서의 개시 전압(Vpp(s))은 1200V).

이와 같이, 환경 센서(68)의 출력값으로부터 개시 전압(Vpp(s))을 설정함으로써, 후술하는 초기 전압(Vpp(ⅰ))의 설정까지의 시간(대기 시간)이 단축되고, 또한 감광체 (58)의 표면 전위(Vs)의 포화점이 화상 형성 장치 본체(12) 내의 온습도에 의해 변화되고 있는 경우에도 적절한 개시 전압(Vpp(s))을 설정할 수 있다.

스텝 S105에서, 제어 장치 (52)는 개시 전압(Vpp(ⅰ))을 소정 전압(예를 들면, 5V) 증가시켜고, 이 때의 전류계(94)에 의해 출력되는 직류 전류의 변동량(ΔIdc)을 참조한다.

스텝 S110에서, 제어 장치 (52)는 스텝 S105에서 참조된 직류 전류의 변동량 (ΔIdc)이 참조 범위(예를 들면, 도 4의 (b)에 나타냄)의 상한값 이하인지의 여부 를 판정하여, 상한값 이하인 경우에는 스텝 S115의 처리로 이행하고, 그 밖의 경우에는 재차 스텝 S105의 처리로 이행한다.

스텝 S115에서, 제어 장치(52)는 스텝 S105에서 참조된 직류 전류의 변동량 (ΔIdc)에 대응하는 교류 전압(Vpp)을 초기 전압(Vpp(ⅰ))으로 설정한다.

이와 같이, 제어 장치(52)는 스텝 S105 내지 스텝 S110의 처리를 소정 횟수 반복함으로써 교류 전압(Vpp)을 개시 전압(Vpp(s))으로부터 소정 전압(예를 들면, 5V)씩 증가시켜서, 후술하는 대전 제어 처리(S20)에 이용되는 초기값으로서의 초기 전압(Vpp(ⅰ))을 설정한다.

도 6은 대전 제어 처리(S20)를 설명하는 흐름도이다. 이 대전 제어 처리(S20)는 일반적인 인쇄 처리시에 행해진다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 스텝 S200에서, 제어 장치(52)는 상기한 초기 설정 처리(S10)에 의해 설정된 초기 전압(Vpp(ⅰ))을 중심으로 소정 전압(예를 들면, 플러스측으로 5V, 마이너스측으로 5V) 변화시키고, 이 때의 전류계(94)에 의해 출력되는 각각의 직류 전류의 변동량(ΔIdc)을 참조한다.

스텝 S205에서, 제어 장치 (52)는 스텝 S200에서 교류 전압(Vpp)을 플러스측으로 변화(예를 들면, +5V)시켰을 때의 직류 전류의 변동량(ΔIdc)이 참조 범위(예를 들면, 도 4의 (b)에 나타냄)내인지의 여부를 판정하여, 참조 범위 내인 경우에는 스텝 S210의 처리로 이행하고, 참조 범위로부터 벗어나 있는 경우에는 스텝 S225의 처리로 이행한다.

스텝 S210에서, 제어 장치(52)는 스텝 S200에서 교류 전압(Vpp)을 마이너스 측으로 변화(예를 들면, ―5V)시켰을 때의 직류 전류의 변동량(ΔIdc)이 참조 범위 (예를 들면, 도 4의 (b)에 나타냄)내인지의 여부를 판정하여, 참조 범위 내인 경우에는 스텝 S215의 처리로 이행하고, 참조 범위로부터 벗어나 있는 경우에는 스텝 S220의 처리로 이행한다.

스텝 S215에서, 제어 장치(52)는 상기한 초기 전압(Vpp(i))을 설정 전압(Vpp (c))으로 한다. 즉, 제어 장치(52)는 초기 전압(Vpp(ⅰ))을 중심으로 소정 전압 (예를 들면, 플러스측으로 5V, 마이너스측으로 5V) 변화시켜도 직류 전류의 변동량 (ΔIdc)이 참조 범위 내에 있는 경우에는, 초기 전압(Vpp(ⅰ))이 전압 설정 범위 내(도 4(b)에 나타냄)의 중심값 근방에 있다고 판단하여, 교류 전압(Vpp)의 설정을 변경하지 않는다.

스텝 S220에서, 제어 장치(52)는 상기한 초기 전압(Vpp(ⅰ))에 소정 전압 (예를 들면, 5V)을 가산한 전압값을 설정 전압(Vpp(c))으로 한다. 즉, 제어 장치 (52)는 교류 전압(Vpp)을 플러스측으로 변화(예를 들면 +5V)시켰을 때 직류 전류의 변동량(ΔIdc)이 참조 범위 내이고, 교류 전압(Vpp)을 마이너스측으로 변화(예를 들면, ―5V)시켰을 때의 직류 전류의 변동량(ΔIdc)이 참조 범위 밖이므로, 초기 전압(Vpp(ⅰ))이 전압 설정 범위(도 4의 (b)에 도시)의 하한값 근방에 있다고 판단하여 교류 전압(Vpp)의 설정값을 증가시킨다.

스텝 S225에서, 제어 장치(52)는 스텝 S200에서 교류 전압(Vpp)을 마이너스측으로 변화(예를 들면, ―5V)시켰을 때의 직류 전류의 변동량(ΔIdc)이 참조 범위(예를 들면, 도 4의 (b)에 나타냄) 내인지의 여부를 판정하여, 참조 범위 내인 경우에는 스텝 S230의 처리로 이행하고, 참조 범위로부터 벗어나 있는 경우에는 스텝 S235의 처리로 이행한다.

스텝 S230에서, 제어 장치(52)는 상기한 초기 전압(Vpp(ⅰ))에 소정 전압 (예를 들면, 5V)을 감산(減算)한 전압값을 설정 전압(Vpp(c))으로 한다. 즉, 제어 장치(52)는 교류 전압(Vpp)을 마이너스측으로 변화(예를 들면, ―5V)시켰을 때의 직류 전류의 변동량(ΔIdc)이 참조 범위 내이고, 교류 전압(Vpp)을 플러스측으로 변화(예를 들면, +5V)시켰을 때의 직류 전류의 변동량(ΔIdc)이 참조 범위 밖이므로, 초기 전압(Vpp(ⅰ))이 전압 설정 범위(도 4의 (b)에 나타냄)의 상한값 근방에 있다고 판단하여 교류 전압(Vpp)의 설정값을 감소시킨다.

스텝 S235에서, 제어 장치(52)는 상기한 초기 설정 처리(S10)의 스텝 S100으로 이행하여, 재차 초기 전압(Vpp(i))을 설정한다. 즉, 제어 장치(52)는 교류 전압(Vpp)을 플러스측으로 변화(예를 들면, +5V)시켰을 때의 직류 전류의 변동량(ΔIdc)이 참조 범위 내이고, 교류 전압(Vpp)을 마이너스측으로 변화(예를 들면, ―5V) 시켰을 때의 직류 전류의 변동량(ΔIdc)이 참조 범위 밖이므로, 초기 전압(Vpp(ⅰ))이 전압 설정 범위(도 4의 (b)에 도시) 밖에 있다고 판단하여 재차 초기 전압(Vpp(ⅰ))을 설정한다.

또한, S200에서, 초기 설정 처리(S10)에 의해 설정된 초기전압(Vpp(ⅰ))을 중심으로 소정의 전압 변화시키고 있지만, 스텝 S220, 스텝 S215 및 스텝 S230에서 설정 전압(Vpp(c))이 설정된 후는 상기 설정 전압(Vpp(c))을 중심으로 소정 전압 변화시키고, 또한 스텝 S205, 스텝 S210 및 스텝 S225에서, 상기 설정 전 압(Vpp(c))의 변화에 대응하는 직류 전류의 변동량(ΔIdc)이 참조 범위 내인지의 여부를 판단한다.

이와 같이, 제어 장치(52)는 상기한 스텝 S200으로부터 스텝 S220, 스텝 S215 및 스텝 S230의 처리를 반복하여, 설정 전압(Vpp(c))이 전압 설정 범위의 거의 중심에 있도록 제어한다. 따라서, 감광체(58)의 표면 전위(Vs)의 포화점 이상의 소정 범위 내, 즉 대전 불균일이 실질적으로 발생하지 않는 하한으로부터 방전 생성물이 실질적으로 발생하지 않는 상한의 범위가 되도록 교류 전압(Vpp)을 제어 할 수 있다. 또한, 감광체(58)의 표면 전위(Vs)의 포화점이 화상 형성 장치 본체 (12) 내의 온습도에 의해 변화되는 경우에도 최적의 설정 전압(Vpp(c))을 결정할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 제어 장치(52)에 의해 감광체(58)와 대전 장치(60) 사이에 흐르는 직류 전류의 변동량에 따라서 교류 전압 및 교류 전류의 적어도 한쪽을 제어하도록 했으므로, 높은 경도를 갖는 감광체를 이용해도 대전 불균일과 방전 생성물의 발생을 억제할 수 있고, 이에 따라 감광체의 장기 수명화를 실현하여서 출력 화상에서의 화상 품질을 유지할 수도 있다.

또한, 본 발명은 감광체 표면 전위 측정 장치 등의 대형 장치를 필요로 하지 않고, 간이한 센서를 설치하는 구성에 의해 실현할 수 있으므로, 저비용 및 장치의 컴팩트화를 실현할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 제어 장치(52)에 의한 대전 제어로 교류 전압(Vpp)을 이용했지만, 이에 한정하지 않고 교류 전류(Iac)를 이용하여 제어할 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 감광체 및 대전 장치가 설치된 화상 형성 장치에 이용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 감광체와 대전 수단 사이에 흐르는 직류 전류의 변동량에 따라 교류 전압 및 교류 전류의 적어도 한쪽이 제어되므로, 감광체의 장기 수명화를 실현하고 출력 화상에서의 화상 품질을 유지할 수도 있다.

Claims

감광체와,

직류 전압에 교류 전압을 중첩한 바이어스 전압을 인가하여 상기 감광체를 대전시키는 대전 수단과,

상기 대전 수단에 의해 적용되는 교류 전압 및 교류 전류의 적어도 한쪽을 제어하는 제어 수단과,

상기 감광체와 상기 대전 수단 사이에 흐르는 직류 전류를 검지하는 검지 수단을 갖고,

상기 제어 수단은 소정의 교류 전압을 인가한 경우의 상기 감광체와 상기 대전 수단 사이에 흐르는 직류 전류의 변동량에 따라 상기 교류 전압 및 교류 전류의 적어도 한쪽을 제어하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제어 수단은 상기 교류 전압의 변화에 따라 상기 직류 전류의 변동량이 변화하는 경우의 변곡점을 포함하는 소정의 범위 내가 되도록 상기 교류 전압 및 교류 전류의 적어도 한쪽을 제어하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제 1 항에 있어서,

환경을 검지하는 환경 검지 수단을 갖고, 상기 제어 수단은 상기 환경 검지 수단의 검지 결과에 따라 제어의 초기값을 변화시키는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 감광체는 1000회전당의 마모량이 20㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 감광체는 적어도 전하 수송층을 갖고, 이 전하 수송층의 두께가 25㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 환경 검지 수단은 상기 환경으로서 온도 또는 습도값의 적어도 한쪽을 검출하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.