JPH096099A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
- Publication number
- JPH096099A JPH096099A JP7156091A JP15609195A JPH096099A JP H096099 A JPH096099 A JP H096099A JP 7156091 A JP7156091 A JP 7156091A JP 15609195 A JP15609195 A JP 15609195A JP H096099 A JPH096099 A JP H096099A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photoconductor
- photosensitive member
- charging
- potential
- image forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 画像形成装置における接触式帯電部材の抵抗
値及び感光体の膜厚が経時変化することに応じて、適正
な電圧印加を行うこと。 【構成】 電子写真プロセスを利用して画像形成を行う
画像形成装置において、所望の感光体１の電位を得るた
めに感光体表面に接触する帯電部材２、及び該帯電部材
と接触する該感光体の面積を変える手段を有し、該手段
により前記感光体の接触面積を変更することにより求め
られた帯電部材の抵抗値と感光体の膜厚に応じて、所望
の感光体電位に適合した電圧が帯電部材に印加されるよ
うにし、帯電手段の長寿命化が図られ、また感光体表面
の帯電電位をの適正化する。
値及び感光体の膜厚が経時変化することに応じて、適正
な電圧印加を行うこと。 【構成】 電子写真プロセスを利用して画像形成を行う
画像形成装置において、所望の感光体１の電位を得るた
めに感光体表面に接触する帯電部材２、及び該帯電部材
と接触する該感光体の面積を変える手段を有し、該手段
により前記感光体の接触面積を変更することにより求め
られた帯電部材の抵抗値と感光体の膜厚に応じて、所望
の感光体電位に適合した電圧が帯電部材に印加されるよ
うにし、帯電手段の長寿命化が図られ、また感光体表面
の帯電電位をの適正化する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真装置等の画像形
成装置において、感光体等の被帯電面に帯電部材を接触
させて帯電を行う画像形成装置に関するものである。
成装置において、感光体等の被帯電面に帯電部材を接触
させて帯電を行う画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】複写機やレーザービームプリンター等の
電子写真装置、或いは、静電記録装置等の画像形成装置
において、感光体・誘電体等の被帯電体としての像担持
体面を帯電する手段としては、従来からコロナ放電装置
が広く利用されている。しかし、コロナ放電装置は高圧
の電源を必要とし、また、コロナ放電によるオゾンの発
生など近年の環境問題としても問われている。
電子写真装置、或いは、静電記録装置等の画像形成装置
において、感光体・誘電体等の被帯電体としての像担持
体面を帯電する手段としては、従来からコロナ放電装置
が広く利用されている。しかし、コロナ放電装置は高圧
の電源を必要とし、また、コロナ放電によるオゾンの発
生など近年の環境問題としても問われている。
【０００３】これに対し、半導電性のローラや、ブレー
ド、ブラシ等を被帯電面に接触させて帯電させる方法は
電源の低電圧化やオゾンの発生量が少ない等の長所を有
していることから画像形成装置の帯電手段として実用化
が進んでいる。
ド、ブラシ等を被帯電面に接触させて帯電させる方法は
電源の低電圧化やオゾンの発生量が少ない等の長所を有
していることから画像形成装置の帯電手段として実用化
が進んでいる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
半導電性の帯電手段は使用が進むにつれて抵抗値が高く
なり、被帯電面に対し所望の帯電電位が得られなくなる
問題が生じた。特に、イオン伝導による半導電性帯電手
段において顕著である。
半導電性の帯電手段は使用が進むにつれて抵抗値が高く
なり、被帯電面に対し所望の帯電電位が得られなくなる
問題が生じた。特に、イオン伝導による半導電性帯電手
段において顕著である。
【０００５】また、帯電手段に印加する電圧は、交流電
圧に直流電圧を重畳させたもの、或いは、直流電圧のみ
を印加する方法があるが、オゾンの発生量が少ない点で
後者の方法が望ましい。しかし、この場合、使用が進む
につれて、感光体等の削れが生じ、ある一定の直流電圧
のみを印加する系では、次第に帯電電位が高くなってし
まい、それと共に明部電位も高くなり、例えば正規現像
系では地カブリが発生してしまった。
圧に直流電圧を重畳させたもの、或いは、直流電圧のみ
を印加する方法があるが、オゾンの発生量が少ない点で
後者の方法が望ましい。しかし、この場合、使用が進む
につれて、感光体等の削れが生じ、ある一定の直流電圧
のみを印加する系では、次第に帯電電位が高くなってし
まい、それと共に明部電位も高くなり、例えば正規現像
系では地カブリが発生してしまった。
【０００６】本出願では、帯電手段の抵抗と感光体の削
れの両者を検知して、帯電手段の長寿命化及び、感光体
表面の帯電電位を所望の電位に帯電させることを目的と
する。
れの両者を検知して、帯電手段の長寿命化及び、感光体
表面の帯電電位を所望の電位に帯電させることを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために本出願に係る発明は特許請求の範囲に記載
のとおりであり、帯電部材と接触する感光体の面積を変
えることにより、帯電部材の抵抗値と感光体の膜厚を算
出し、所望の感光体電位を得られるようにしたものであ
る。
成するために本出願に係る発明は特許請求の範囲に記載
のとおりであり、帯電部材と接触する感光体の面積を変
えることにより、帯電部材の抵抗値と感光体の膜厚を算
出し、所望の感光体電位を得られるようにしたものであ
る。
【０００８】
＜第１の実施例＞図８は、本発明を実施した複写機の概
略図である。
略図である。
【０００９】動作を概略説明すると、感光体１は、矢印
方向に回転し前露光光源４からの露光３により一様に除
電された後、電源１１から半導電性の帯電ローラ２を介
して適当な電圧が印加され所望の電位に帯電される。次
に、画像露光５で潜像が形成され、現像手段６で顕画化
されて、転写手段７により転写紙１０に画像が転写され
る。転写紙１０は除電手段８で除電されて不図示の定着
手段へと搬送される。前記半導電性は例えば抵抗値１０
4 〜１０8 Ωが好ましい。
方向に回転し前露光光源４からの露光３により一様に除
電された後、電源１１から半導電性の帯電ローラ２を介
して適当な電圧が印加され所望の電位に帯電される。次
に、画像露光５で潜像が形成され、現像手段６で顕画化
されて、転写手段７により転写紙１０に画像が転写され
る。転写紙１０は除電手段８で除電されて不図示の定着
手段へと搬送される。前記半導電性は例えば抵抗値１０
4 〜１０8 Ωが好ましい。
【００１０】一方、感光体はクリーニング手段９で残留
した現像剤等が清掃された後、再び前露光３で除電され
次の画像形成に備える。
した現像剤等が清掃された後、再び前露光３で除電され
次の画像形成に備える。
【００１１】次下、第１の実施例について述べる。
【００１２】図１は図８のＡ方向から見た感光体１と帯
電ローラ２との位置関係を示す図であり、帯電ローラ２
に接触する感光体１の面積はＳである。帯電ローラ２の
直流印加電圧Ｖp に対する電流特性はパッシェンの法則
を用いると次式によって説明される。帯電ローラ抵抗値
Ｒ、ローラ印加電圧をＶp 、ローラ表面電位をＶs 、電
流値をＩとして、帯電ローラ抵抗値ＲをＲ≡（Ｖp −Ｖ
s ）／Ｉで定義すると
電ローラ２との位置関係を示す図であり、帯電ローラ２
に接触する感光体１の面積はＳである。帯電ローラ２の
直流印加電圧Ｖp に対する電流特性はパッシェンの法則
を用いると次式によって説明される。帯電ローラ抵抗値
Ｒ、ローラ印加電圧をＶp 、ローラ表面電位をＶs 、電
流値をＩとして、帯電ローラ抵抗値ＲをＲ≡（Ｖp −Ｖ
s ）／Ｉで定義すると
【００１３】
【数１】
【００１４】という関係式が得られる。式より電流値
Ｉを変化させてＶp の特性を測定すれば式の傾きであ
る（ｄＴ／εＳ＋Ｒ）が得られる。傾き（ｄＴ／εＳ＋
Ｒ）には求めようとする感光体の膜厚ｄとローラの抵抗
値Ｒの２つの量が含まれている。次に図２のように適宜
手段により、帯電ローラ２を感光体１に対し長手方向又
は軸方向にずらすことによって帯電ローラ２と感光体１
の接触する面積をＳからＳ’に変えると、傾きも（ｄＴ
／εＳ＋Ｒ）から（ｄＴ／εＳ’＋Ｒ）に変化する。感
光体１の誘電率εと感光体１の回転周期Ｔは既知である
ので傾きの変化を検知することにより求めたい感光体膜
厚ｄとローラ抵抗値Ｒが求められる。
Ｉを変化させてＶp の特性を測定すれば式の傾きであ
る（ｄＴ／εＳ＋Ｒ）が得られる。傾き（ｄＴ／εＳ＋
Ｒ）には求めようとする感光体の膜厚ｄとローラの抵抗
値Ｒの２つの量が含まれている。次に図２のように適宜
手段により、帯電ローラ２を感光体１に対し長手方向又
は軸方向にずらすことによって帯電ローラ２と感光体１
の接触する面積をＳからＳ’に変えると、傾きも（ｄＴ
／εＳ＋Ｒ）から（ｄＴ／εＳ’＋Ｒ）に変化する。感
光体１の誘電率εと感光体１の回転周期Ｔは既知である
ので傾きの変化を検知することにより求めたい感光体膜
厚ｄとローラ抵抗値Ｒが求められる。
【００１５】感光体表面の電位Ｖは Ｖ＝ＩＴｄ／εＳ … で表わされるので、所望の感光体表面電位を得るための
流すべき電流値が式から得られた感光体膜厚ｄを代入
することにより求まる。
流すべき電流値が式から得られた感光体膜厚ｄを代入
することにより求まる。
【００１６】以上よりコピー動作中の画像形成時に、
式から求めた電流値Ｉで定電流制御すれば所望の感光体
表面電位を得ることができる。
式から求めた電流値Ｉで定電流制御すれば所望の感光体
表面電位を得ることができる。
【００１７】具体例を示す。
【００１８】帯電手段としては直径１２ｍｍの半導電性
帯電ローラを、像担持体としての感光体は直径３０ｍｍ
の有機感光体を用い、周速３０πｍｍ／ｓで回転させ
た。図１で帯電ローラ２と接触する感光体表面面積Ｓは
３０π×２２０ｍｍ2 である。コピー動作中の画像を形
成する前の前多回転時に−２０μＡの定電流制御した
所、その時の印加電圧Ｖp は−１３００Ｖであった。さ
らに２５μＡの定電流制御した時の印加電圧Ｖp は−１
５４０〔Ｖ〕であった。式より傾き（ｄＴ／εＳ＋
Ｒ）は
帯電ローラを、像担持体としての感光体は直径３０ｍｍ
の有機感光体を用い、周速３０πｍｍ／ｓで回転させ
た。図１で帯電ローラ２と接触する感光体表面面積Ｓは
３０π×２２０ｍｍ2 である。コピー動作中の画像を形
成する前の前多回転時に−２０μＡの定電流制御した
所、その時の印加電圧Ｖp は−１３００Ｖであった。さ
らに２５μＡの定電流制御した時の印加電圧Ｖp は−１
５４０〔Ｖ〕であった。式より傾き（ｄＴ／εＳ＋
Ｒ）は
【００１９】
【数２】
【００２０】と表わせる。
【００２１】次に図２のように帯電ローラを感光体長手
方向に２０ｍｍ移動させた場合、帯電ローラ２と接触す
る感光体表面面積Ｓ’は３０π×（２２０−２０）ｍｍ
2 となる。この状態で−２０μＡの定電流制御した時の
印加電圧は−１３５０〔Ｖ〕、−２５μＡの定電流制御
した時の印加電圧は−１６１０〔Ｖ〕であった。よって
式より同様に
方向に２０ｍｍ移動させた場合、帯電ローラ２と接触す
る感光体表面面積Ｓ’は３０π×（２２０−２０）ｍｍ
2 となる。この状態で−２０μＡの定電流制御した時の
印加電圧は−１３５０〔Ｖ〕、−２５μＡの定電流制御
した時の印加電圧は−１６１０〔Ｖ〕であった。よって
式より同様に
【００２２】
【数３】
【００２３】と表わせる。，式と、Ｔ＝１［１／
Ｓ］、ε＝３．０×８．８５４×１０-12 ［Ｆ／ｍ］に
より感光体膜厚ｄ＝２５μｍと帯電ローラ抵抗値Ｒ＝
２．０×１０6 〔Ω〕が算出できる。
Ｓ］、ε＝３．０×８．８５４×１０-12 ［Ｆ／ｍ］に
より感光体膜厚ｄ＝２５μｍと帯電ローラ抵抗値Ｒ＝
２．０×１０6 〔Ω〕が算出できる。
【００２４】ここで感光体表面電位Ｖを−７００〔Ｖ〕
にしようした場合、式より流すべき電流値Ｉは
にしようした場合、式より流すべき電流値Ｉは
【００２５】
【数４】
【００２６】となる。以上より画像形成時に１４〔μ
Ａ〕で定電流制御すれば所望の感光体表面電位−７００
〔Ｖ〕を得ることができた。
Ａ〕で定電流制御すれば所望の感光体表面電位−７００
〔Ｖ〕を得ることができた。
【００２７】図３は感光体膜厚を２５μｍ一定として帯
電ローラの抵抗値が変わった時に得られる感光体表面電
位の例である。○印は本発明の制御を用いたもので帯電
ローラの抵抗値がおよそ１０8 Ω程度まで感光体電位−
７００〔Ｖ〕を維持できることを示している。
電ローラの抵抗値が変わった時に得られる感光体表面電
位の例である。○印は本発明の制御を用いたもので帯電
ローラの抵抗値がおよそ１０8 Ω程度まで感光体電位−
７００〔Ｖ〕を維持できることを示している。
【００２８】一方、本発明を用いず帯電ローラの印加電
圧を１．４ｋＶ一定とした時には感光体の表面電位はロ
ーラ抵抗の上昇と共に徐々に下がり、１０7 Ω以上では
急激に電位が取れなくなった。
圧を１．４ｋＶ一定とした時には感光体の表面電位はロ
ーラ抵抗の上昇と共に徐々に下がり、１０7 Ω以上では
急激に電位が取れなくなった。
【００２９】図４は、帯電ローラの抵抗値を〜５×１０
5 Ωと一定にし、感光体ＣＴ層の膜厚が変わった時に得
られる感光体表面電位の例である。
5 Ωと一定にし、感光体ＣＴ層の膜厚が変わった時に得
られる感光体表面電位の例である。
【００３０】○印は本発明の制御を用いたものでＣＴ層
が１０〜３０μｍの厚さまで目標電位−７００Ｖがほぼ
維持できるのに対し、未制御のものは、およそ２００Ｖ
の差ができてしまった。
が１０〜３０μｍの厚さまで目標電位−７００Ｖがほぼ
維持できるのに対し、未制御のものは、およそ２００Ｖ
の差ができてしまった。
【００３１】図５は、感光体ＣＴ層膜厚３５μｍ、帯電
ローラの抵抗値５×１０5 Ωのものを用いて耐久した結
果である。
ローラの抵抗値５×１０5 Ωのものを用いて耐久した結
果である。
【００３２】耐久１０万枚後のＣＴ層膜厚は１６μｍま
で減少し、また、ローラ抵抗値は３×１０7 Ωに増加し
ていた。
で減少し、また、ローラ抵抗値は３×１０7 Ωに増加し
ていた。
【００３３】○印は本発明のもので耐久枚数１０万枚ま
で目標電位７００Ｖを維持できた。
で目標電位７００Ｖを維持できた。
【００３４】一方、×印は未制御のもので、耐久６万枚
までは、ローラ抵抗の上昇よりも、感光体膜厚の減少の
方が影響が大きく、感光体の表面電位はイニシャル時の
−７００Ｖに対し、−８００Ｖまで高くなった。耐久６
万枚程度を境にローラ抵抗の上昇の影響が大きく、急激
に表面電位は減少してしまった。
までは、ローラ抵抗の上昇よりも、感光体膜厚の減少の
方が影響が大きく、感光体の表面電位はイニシャル時の
−７００Ｖに対し、−８００Ｖまで高くなった。耐久６
万枚程度を境にローラ抵抗の上昇の影響が大きく、急激
に表面電位は減少してしまった。
【００３５】以上説明したように、感光体膜厚と帯電ロ
ーラ抵抗値を求めることにより所望の感光体表面電位を
得ることができた。
ーラ抵抗値を求めることにより所望の感光体表面電位を
得ることができた。
【００３６】＜第２の実施例＞本実施例では帯電部材と
接触する感光体の面積を変更する手段は次のように構成
される。図６に示すように、帯電ローラ２を２ａと２ｂ
の２つに分け、２ａと２ｂの間は絶縁体の部材１２で接
続させる。又、スイッチ１３を帯電ローラ２ｂと高圧電
源１１との間に設ける。帯電ローラ２ａと接する感光体
の表面面積をＳa 、帯電ローラ２ｂと接する感光体の表
面面積をＳb とすると、スイッチ１３をオンした場合、
帯電ローラ２と接する感光体表面面積はＳa ＋Ｓb 、ス
イッチ１３をオフした場合、帯電ローラ２と接する感光
体表面面積はＳa となる。
接触する感光体の面積を変更する手段は次のように構成
される。図６に示すように、帯電ローラ２を２ａと２ｂ
の２つに分け、２ａと２ｂの間は絶縁体の部材１２で接
続させる。又、スイッチ１３を帯電ローラ２ｂと高圧電
源１１との間に設ける。帯電ローラ２ａと接する感光体
の表面面積をＳa 、帯電ローラ２ｂと接する感光体の表
面面積をＳb とすると、スイッチ１３をオンした場合、
帯電ローラ２と接する感光体表面面積はＳa ＋Ｓb 、ス
イッチ１３をオフした場合、帯電ローラ２と接する感光
体表面面積はＳa となる。
【００３７】以上の構成により帯電ローラと接する感光
体の表面を変えることができるので第１の実施例で説明
した制御が行え所望の感光体表面電位を得ることができ
た。 ＜第３の実施例＞図７に示すように感光体１を１ａと１
ｂの２つに分け、感光体１ａとアースの間にスイッチ１
４を設ける。帯電ローラ２と接する感光体１ａの表面面
積をＳa、帯電ローラ２と接する感光体１ｂの表面面積
をＳb とすると、スイッチ１４をオンした場合帯電ロー
ラ２と接する感光体表面面積はＳa ＋Ｓb 、スイッチ１
４をオフした場合帯電ローラ２と接する感光体表面面積
はＳa となる。
体の表面を変えることができるので第１の実施例で説明
した制御が行え所望の感光体表面電位を得ることができ
た。 ＜第３の実施例＞図７に示すように感光体１を１ａと１
ｂの２つに分け、感光体１ａとアースの間にスイッチ１
４を設ける。帯電ローラ２と接する感光体１ａの表面面
積をＳa、帯電ローラ２と接する感光体１ｂの表面面積
をＳb とすると、スイッチ１４をオンした場合帯電ロー
ラ２と接する感光体表面面積はＳa ＋Ｓb 、スイッチ１
４をオフした場合帯電ローラ２と接する感光体表面面積
はＳa となる。
【００３８】以上の構成により帯電ローラに接する感光
体の表面面積を変化させられるので第１の実施例で説明
した制御が行え、所望の感光体表面電位を得ることがで
きた。
体の表面面積を変化させられるので第１の実施例で説明
した制御が行え、所望の感光体表面電位を得ることがで
きた。
【００３９】以上の各実施例では帯電部材としてローラ
の例で説明したが、本発明はその他ブレードやブラシに
より実施し得ることは勿論である。
の例で説明したが、本発明はその他ブレードやブラシに
より実施し得ることは勿論である。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
帯電ローラと接する感光体の面積を変え、感光体の膜厚
と帯電部材の抵抗値を求めることにより、所望の感光体
表面電位を得るための電流値が求まり、長期にわたり感
光体表面電位を維持することができた。
帯電ローラと接する感光体の面積を変え、感光体の膜厚
と帯電部材の抵抗値を求めることにより、所望の感光体
表面電位を得るための電流値が求まり、長期にわたり感
光体表面電位を維持することができた。
【図１】本発明の第１の実施例に係る感光体と帯電ロー
ラとの位置関係を説明する図。
ラとの位置関係を説明する図。
【図２】上記実施例における感光体と帯電ローラとの位
置関係が変化したことを説明する図。
置関係が変化したことを説明する図。
【図３】上記実施例における帯電ローラの抵抗値と感光
体表面電位の関係を示す図。
体表面電位の関係を示す図。
【図４】本発明を実施及び未実施時の感光体膜厚と感光
体表面電位の関係を示す図。
体表面電位の関係を示す図。
【図５】本発明を実施及び未実施時の感光体の使用枚数
と制御後の表面電位を示す図。
と制御後の表面電位を示す図。
【図６】本発明の第２の実施例を示す概略図。
【図７】本発明の第３の実施例を示す概略図。
【図８】本発明の第１の実施例を説明する装置構成略
図。
図。
１…感光体 ２…帯電ローラ １１…高圧電源 １２…絶縁体 １３…スイッチ １４…スイッチ
Claims (5)
- 【請求項１】 電子写真プロセスを利用して画像形成を
行う画像形成装置において、所望の感光体電位を得るた
めに感光体表面に接触する帯電部材、及び該帯電部材と
接触する該感光体の面積を変える手段を有し、該手段に
より前記感光体の接触面積を変更することにより求めら
れた帯電部材の抵抗値と感光体の膜厚に応じて、所望の
感光体電位に適合した電圧が帯電部材に印加されるよう
にしたことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項２】 接触帯電部材に印加する電圧が直流電圧
であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。 - 【請求項３】 接触帯電部材が半導電性ローラであるこ
とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。 - 【請求項４】 接触帯電部材が半導電性ブレードである
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。 - 【請求項５】 接触帯電部材が半導電性ブラシであるこ
とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7156091A JPH096099A (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7156091A JPH096099A (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH096099A true JPH096099A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=15620118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7156091A Pending JPH096099A (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH096099A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103984216A (zh) * | 2013-02-07 | 2014-08-13 | 富士施乐株式会社 | 图像形成设备 |
| JP2017044957A (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
-
1995
- 1995-06-22 JP JP7156091A patent/JPH096099A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103984216A (zh) * | 2013-02-07 | 2014-08-13 | 富士施乐株式会社 | 图像形成设备 |
| JP2014153488A (ja) * | 2013-02-07 | 2014-08-25 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置 |
| JP2017044957A (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
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