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JP2023048627A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2023048627A
JP2023048627A JP2021158051A JP2021158051A JP2023048627A JP 2023048627 A JP2023048627 A JP 2023048627A JP 2021158051 A JP2021158051 A JP 2021158051A JP 2021158051 A JP2021158051 A JP 2021158051A JP 2023048627 A JP2023048627 A JP 2023048627A
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JP
Japan
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photoreceptor
charging
image forming
potential
forming apparatus
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Pending
Application number
JP2021158051A
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Japanese (ja)
Inventor
明朗 小菅
Akio Kosuge
大介 高橋
Daisuke Takahashi
慎一 赤津
Shinichi Akatsu
寿男 小池
Toshio Koike
大介 伊藤
Daisuke Ito
敦司 永田
Atsushi Nagata
敬幸 伊澤
Takayuki Izawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

To perform image quality adjustment according to a difference in the potential of an exposed part of a photoreceptor.SOLUTION: An image forming apparatus develops latent images that are formed by exposing, with exposure means 21, photoreceptors on which electrification processing is uniformly performed by electrification means, transfers images obtained through the development from the photoreceptors to a transfer target material, and eliminates static electricity on the surfaces of the photoreceptors after the transfer with static elimination means. The image forming apparatus has: detection means 516a that detects an electrification current value when the electrification processing is performed; and control means 500 that controls an imaging condition based on a static elimination part electrification current value when the electrification processing is performed on the photoreceptors from which static electricity is eliminated by the static elimination means, and an exposure part electrification current value when the electrification processing is performed on the photoreceptors on which the electrification processing is performed and which are exposed by the exposure means without eliminating static electricity therefrom with the static elimination means.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus.

従来、帯電手段により一様に帯電処理された感光体を露光手段で露光して形成される潜像を現像し、現像によって得られる画像を感光体から被転写材へ転写するとともに、転写後の感光体の表面を除電手段により除電する画像形成装置が知られている。 Conventionally, a latent image formed by exposing a photoreceptor uniformly charged by a charging means to light with an exposing means is developed, and the image obtained by development is transferred from the photoreceptor to a transfer material. 2. Description of the Related Art There is known an image forming apparatus that removes static electricity from the surface of a photoreceptor using a static eliminating means.

特許文献1には、帯電手段による帯電処理後の感光体の表面電位(帯電電位)を予測し、予測した感光体の帯電電位に基づいて帯電手段に印加する帯電バイアス(作像条件)を制御して画質調整を行う画像形成装置が開示されている。この画像形成装置では、光と放電とで感光体を除電した後の感光体を帯電するときの帯電電流値と、光のみで感光体を除電した後の感光体を帯電するときの帯電電流値とに基づいて、光のみで感光体を除電した後の感光体の残留電位を予測する。そして、除電した後の感光体の残留電位の予測結果を用いて、帯電処理後の感光体の表面電位(帯電電位)を予測する。 In Patent Document 1, a surface potential (charging potential) of a photoreceptor after charging processing by a charging means is predicted, and a charging bias (imaging condition) applied to the charging means is controlled based on the predicted charging potential of the photoreceptor. An image forming apparatus is disclosed that adjusts image quality by In this image forming apparatus, a charging current value when charging the photoreceptor after the photoreceptor has been neutralized with light and discharge, and a charging current value when charging the photoreceptor after the photoreceptor has been neutralized with light only Based on and, the residual potential of the photoreceptor after the photoreceptor is neutralized only with light is predicted. Then, the surface potential (charging potential) of the photoreceptor after charging processing is predicted using the prediction result of the residual potential of the photoreceptor after static elimination.

ところが、従来の画像形成装置における画質調整については、未だ改善の余地がある。 However, there is still room for improvement in image quality adjustment in conventional image forming apparatuses.

上述した課題を解決するために、本発明は、帯電手段により一様に帯電処理された感光体を露光手段で露光して形成される潜像を現像し、現像によって得られる画像を感光体から被転写材へ転写するとともに、転写後の感光体の表面を除電手段により除電する画像形成装置であって、前記帯電処理をするときの帯電電流値を検知する検知手段と、前記除電手段により除電した感光体に対して前記帯電処理をするときの除電部帯電電流値と、前記帯電処理されて前記露光手段で露光された感光体に対して前記除電手段により除電せずに前記帯電処理をするときの露光部帯電電流値とに基づいて、作像条件を制御する制御手段とを有することを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention develops a latent image formed by exposing a photoreceptor uniformly charged by a charging means to light with an exposing means, and an image obtained by the development is transferred from the photoreceptor. An image forming apparatus that performs transfer onto a transfer material and removes static electricity from the surface of a photoreceptor after transfer by a static elimination means, comprising a detection means for detecting a charging current value during the charging process, and static elimination by the static elimination means. a static elimination unit charging current value when the charged photosensitive member is subjected to the charging process; and control means for controlling the image forming conditions based on the exposure portion charging current value at the time.

本発明によれば、感光体の露光部電位の違いに応じた画質調整を行うことができるので、より好適な画質調整が可能となる。 According to the present invention, image quality adjustment can be performed according to the difference in the potential of the exposed portion of the photoreceptor, so that more suitable image quality adjustment is possible.

実施形態におけるフルカラー複写機の全体構成図。1 is an overall configuration diagram of a full-color copier according to an embodiment; FIG. 同複写機における画像形成ユニットの概略構成図。2 is a schematic configuration diagram of an image forming unit in the copier; FIG. 同複写機における帯電ローラの構成例の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of a configuration example of a charging roller in the copying machine; 同複写機における感光体の構成例の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of a configuration example of a photoreceptor in the copying machine; 同複写機における電気回路の一部を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing part of an electric circuit in the copying machine; 除電部帯電電流値の取得動作のタイミングチャート。4 is a timing chart of an operation for acquiring a static elimination unit charging current value; 説明のための帯電位置、露光位置、除電位置を模式的に示した模式図。Schematic diagrams schematically showing charging positions, exposure positions, and neutralization positions for explanation. 除電部帯電電流値の取得動作中における感光体の帯電前電位と、帯電後電位と、検知電流との関係を示した図。FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the pre-charging potential, the post-charging potential, and the detected current of the photoreceptor during the operation of acquiring the static elimination unit charging current value; 感光体特性を取得する動作のタイミングチャート。4 is a timing chart of operations for acquiring photoreceptor characteristics; 横軸に検知した帯電電流[μA]、縦軸に印加した帯電DCバイアス×α[V]をプロットしたグラフ。A graph plotting the detected charging current [μA] on the horizontal axis and the applied charging DC bias×α [V] on the vertical axis. 露光部帯電電流値の取得動作のタイミングチャート。4 is a timing chart of the acquisition operation of the exposure unit charging current value;

本発明を画像形成装置としてのタンデム中間転写方式のフルカラー複写機に適用した実施形態について説明する。
図1はフルカラー複写機の全体構成図である。このフルカラー複写機は装置本体100、本体を載せる給紙テーブル200、複写装置本体上に取り付けるスキャナ300、スキャナ上に取り付けられた原稿自動搬送装置(ADF)400、等から構成されている。
An embodiment in which the present invention is applied to a tandem intermediate transfer type full-color copier as an image forming apparatus will be described.
FIG. 1 is an overall block diagram of a full-color copier. This full-color copier comprises an apparatus main body 100, a paper feed table 200 on which the main body is placed, a scanner 300 mounted on the copier main body, an automatic document feeder (ADF) 400 mounted on the scanner, and the like.

本体中央には、Y、C、M、Bkの4つの画像形成ユニット18Y、18C、18M、18Bkを横に並べて配置してタンデム画像形成装置20が構成されている。タンデム画像形成装置の各画像形成ユニットは、それぞれY、C、M、Bkの各色トナー像が形成される感光体40Y、40C、40M、40Bkを有している。 In the center of the main body, a tandem image forming apparatus 20 is configured by arranging four image forming units 18Y, 18C, 18M, and 18Bk of Y, C, M, and Bk side by side. Each image forming unit of the tandem image forming apparatus has photoreceptors 40Y, 40C, 40M and 40Bk on which respective color toner images of Y, C, M and Bk are formed.

タンデム画像形成装置の上方には、露光装置21が設けられている。露光装置は、色毎に用意されたレーザダイオード(LD)方式の4つの光源と、6面のポリゴンミラーとポリゴンモータから構成される1組のポリゴンスキャナと、各光源の光路に配置されたfθレンズ、長尺WTL等のレンズやミラーから構成されている。各色の画像情報に応じてLDから射出されたレーザ光はポリゴンスキャナにより偏向走査され各色の感光体に照射される。 An exposure device 21 is provided above the tandem image forming apparatus. The exposure device consists of four laser diode (LD) light sources prepared for each color, a set of polygon scanners composed of six-sided polygon mirrors and polygon motors, and an fθ It is composed of lenses such as lenses, long WTL, and mirrors. The laser light emitted from the LD according to the image information of each color is deflected and scanned by the polygon scanner, and is irradiated onto the photosensitive member of each color.

タンデム画像形成装置の下方には、無端ベルト状の中間転写ベルト10が設置されている。中間転写ベルトは、3つの支持ローラ14・15・16に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能であり、支持ローラ14は中間転写ベルトを回転駆動する駆動ローラである。また、第1の支持ローラ14と第2の支持ローラ15間には、各色の感光体から中間転写ベルトにトナー像を転写する一次転写手段として一次転写ローラ82Y、C、M、Bkが中間転写ベルトを間に挟んで各感光体に対向するように設けられている。 An endless intermediate transfer belt 10 is installed below the tandem image forming apparatus. The intermediate transfer belt can be wrapped around three support rollers 14, 15, and 16 to rotate and convey clockwise in the figure, and the support roller 14 is a drive roller that drives the intermediate transfer belt to rotate. Between the first support roller 14 and the second support roller 15, primary transfer rollers 82Y, 82C, 82M, and 82Bk are provided as primary transfer means for transferring toner images from the photoreceptors of each color to the intermediate transfer belt. It is provided so as to face each photosensitive member with the belt interposed therebetween.

第3の支持ローラ16の下流には、画像転写後に中間転写ベルト上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置17を設けられている。中間転写ベルトの材質としてはポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂材料をシームレスベルトに成型し使用することができる。これらの材料はそのまま用いたり、カーボンブラック等の導電材により抵抗調整したりすることが可能である。また、これらの樹脂を基層として、スプレーやディッピング等の方法により表層を形成し、積層構造にしても良い。 Downstream of the third support roller 16, an intermediate transfer belt cleaning device 17 is provided for removing residual toner remaining on the intermediate transfer belt after image transfer. As the material of the intermediate transfer belt, resin materials such as polyvinylidene fluoride, polyimide, polycarbonate, and polyethylene terephthalate can be molded into a seamless belt and used. These materials can be used as they are, or their resistance can be adjusted with a conductive material such as carbon black. Alternatively, these resins may be used as a base layer and a surface layer may be formed by a method such as spraying or dipping to form a laminated structure.

中間転写ベルトの下方には、2次転写装置22を備える。2次転写装置は、2つのローラ23間に、無端ベルトである2次転写ベルト24を掛け渡して構成し、中間転写ベルトを介して第3の支持ローラ16に押し当てて配置し、中間転写ベルト上の画像を転写材に転写する。2次転写ベルトとしては中間転写ベルトと同様の材料を用いることができる。 A secondary transfer device 22 is provided below the intermediate transfer belt. The secondary transfer device comprises a secondary transfer belt 24, which is an endless belt, stretched between two rollers 23, and is pressed against a third support roller 16 via the intermediate transfer belt. The image on the belt is transferred to the transfer material. The same material as the intermediate transfer belt can be used for the secondary transfer belt.

2次転写装置の横には、転写材上の画像を定着する定着装置25を設ける。定着装置は、無端ベルトである定着ベルト26に加圧ローラ27を押し当てて構成する。上述した2次転写装置には、画像転写後の転写材をこの定着装置へと搬送するシート搬送機能も備えている。もちろん、2次転写装置として、転写ローラや転写チャージャを配置してもよく、そのような場合は、この転写材搬送機能を別途備える必要がある。 A fixing device 25 for fixing the image on the transfer material is provided beside the secondary transfer device. The fixing device is configured by pressing a pressure roller 27 against a fixing belt 26, which is an endless belt. The secondary transfer device described above also has a sheet conveying function for conveying the transfer material after image transfer to the fixing device. Of course, a transfer roller or a transfer charger may be arranged as the secondary transfer device, and in such a case, it is necessary to separately provide this transfer material conveying function.

なお、2次転写装置および定着装置の下方に、上述したタンデム画像形成装置と平行に、転写材を反転排紙したり、転写材の両面に画像を形成するために転写材を反転して再給紙したりするシート反転装置28を備えている。 Below the secondary transfer device and the fixing device, in parallel with the above-described tandem image forming device, a transfer material is reversed and ejected, and the transfer material is reversed and re-used to form images on both sides of the transfer material. A sheet reversing device 28 for feeding paper is provided.

このフルカラー複写機を用いてコピー動作をおこなうときは、ADFの原稿台30上に原稿をセットする。または、ADFを開いてスキャナのコンタクトガラス32上に原稿をセットし、ADFを閉じて原稿を押さえる。そして、操作表示部515(図5参照)のスタートスイッチを押すと、ADFに原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス上へと移動した後キャナを駆動し、第1走行体33および第2走行体34を走行する。一方、コンタクトガラス上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナを駆動し、第1走行体33および第2走行体34を走行する。 When a copy operation is performed using this full-color copier, a document is set on the document platen 30 of the ADF. Alternatively, the ADF is opened to set the document on the contact glass 32 of the scanner, and the ADF is closed to hold the document. When the start switch of the operation display unit 515 (see FIG. 5) is pressed, when the document is set on the ADF, the document is conveyed and moved onto the contact glass, and then the caner is driven, and the first traveling body 33 is driven. and the second running body 34 . On the other hand, when the document is set on the contact glass, the scanner is immediately driven to run on the first traveling member 33 and the second traveling member 34 .

そして、第1走行体で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第2走行体に向け、第2走行体のミラーで反射して結像レンズ35を通して読取りセンサ36に入れ、原稿内容を読み取る。その後、操作部でのモード設定、あるいは操作部で自動モード選択が設定されている場合には原稿の読み取り結果に従い、フルカラーモードまたは白黒モードで画像形成動作を開始する。 Light is emitted from the light source by the first traveling body, and the reflected light from the surface of the document is further reflected to be directed to the second traveling body, reflected by the mirror of the second traveling body, and passed through the imaging lens 35 to the reading sensor 36 . to read the content of the original. After that, the image forming operation is started in the full-color mode or the black-and-white mode according to the result of the reading of the original when the mode is set by the operation unit or the automatic mode selection is set by the operation unit.

フルカラーモードが選択された場合には、各感光体が図1で反時計回り方向にそれぞれ回転する。そして、その各感光体の表面が帯電手段としての帯電装置である帯電ローラにより一様に帯電される。そして、各色の感光体には露光手段としての露光装置から各色の画像に対応するレーザ光がそれぞれ照射され、各色の画像データに対応した潜像がそれぞれ形成される。各潜像は感光体が回転することにより各色の現像装置60Y、C、M、Bkで各色のトナーが現像される。各色のトナー像は被転写材としての中間転写ベルトの搬送とともに、中間転写ベルト上に順次転写されて中間転写ベルト上にフルカラー画像を形成する。転写後の感光体は除電手段としての除電ランプにより光除電され、クリーニング手段により転写残のトナーが除去される。 When the full color mode is selected, each photoreceptor rotates counterclockwise in FIG. Then, the surface of each photoreceptor is uniformly charged by a charging roller, which is a charging device as charging means. Then, the photoreceptor of each color is irradiated with a laser beam corresponding to an image of each color from an exposure device as an exposure means, and a latent image corresponding to image data of each color is formed. Each latent image is developed with toner of each color by the developing devices 60Y, C, M, and Bk of each color as the photosensitive member rotates. The toner images of the respective colors are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt as the intermediate transfer belt as a transfer material is conveyed to form a full-color image on the intermediate transfer belt. After the transfer, the photoreceptor is optically neutralized by a neutralization lamp as a neutralization means, and the residual toner is removed by the cleaning means.

一方、給紙テーブル給紙ローラ42の1つを選択回転し、給紙テーブル43に多段に備える給紙カセット44の1つから転写材を送り出す。次に、分離ローラ45で1枚ずつ分離して給紙路46に入れ、搬送ローラ47で搬送して本体内の給紙路48に導き、レジストローラ49に突き当てて止める。または、給紙ローラ50を回転して手差しトレイ51上の転写材を送り出し、分離ローラ52で1枚ずつ分離して手差し給紙路53に入れ、同じくレジストローラに突き当てて止める。そして、中間転写ベルト上のフルカラー画像にタイミングを合わせてレジストローラを回転し、中間転写ベルトと2次転写装置との間に転写材を送り込み、2次転写装置で転写して転写材上にトナー像を転写する。 On the other hand, one of the paper feed table paper feed rollers 42 is selectively rotated, and the transfer material is sent out from one of the paper feed cassettes 44 provided in multiple stages on the paper feed table 43 . Next, the sheet is separated one by one by the separation roller 45 and put into the paper feed path 46, transported by the transport roller 47, guided to the paper feed path 48 in the main body, and stopped by hitting the registration roller 49. - 特許庁Alternatively, the paper feed roller 50 is rotated to send out the transfer material on the manual feed tray 51, and the separation roller 52 separates the transfer material sheet by sheet into the manual feed path 53, and similarly hits the registration roller to stop. Then, the registration rollers are rotated in time with the full-color image on the intermediate transfer belt, the transfer material is fed between the intermediate transfer belt and the secondary transfer device, and the secondary transfer device transfers the toner onto the transfer material. Transfer the image.

トナー像が転写された転写材は、2次転写装置で搬送されて定着装置へと送り込まれ、定着装置で熱と圧力とを加えて転写材に定着された後、切換爪55で切り換えて排出ローラ56で排出され、排紙トレイ57上にスタックされる。または、切換爪で切り換えてシート反転装置28に入れ、そこで反転して再び転写位置へと再給紙され、裏面にも画像を記録した後、排出ローラで排紙トレイ上に排出される。以降、2枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。 The transfer material onto which the toner image has been transferred is conveyed by the secondary transfer device and sent to the fixing device, where heat and pressure are applied by the fixing device to fix the transfer material on the transfer material. It is ejected by rollers 56 and stacked on an ejection tray 57 . Alternatively, the sheet is switched by the switching claw to enter the sheet reversing device 28, where it is reversed and re-fed to the transfer position, and after an image is recorded on the back side, the sheet is discharged onto the discharge tray by the discharge rollers. Thereafter, when image formation of two or more sheets is instructed, the image forming process described above is repeated.

所定枚数の画像形成が終了した後には作像後処理を行ってから感光体の回転を停止する。作像後処理では帯電バイアス、転写バイアスをオフした状態で感光体を1周以上回転させ、その際に除電ランプにより感光体表面の電荷を除電して、感光体が除電したまま放置されて感光体が劣化することを防止する。 After the formation of a predetermined number of images is completed, post-image formation processing is performed, and then the rotation of the photoreceptor is stopped. In post-imaging processing, the photoreceptor is rotated more than once with the charging bias and transfer bias turned off. Prevent the body from deteriorating.

白黒モードが選択された場合には、支持ローラ15が下方に移動し、中間転写ベルトを感光体Y、C、Mから離間させる。Bkの感光体のみが図1の反時計回り方向に回転し、Bk感光体の表面が帯電ローラにより一様に帯電され、Bkの画像に対応するレーザ光が照射され、潜像が形成され、Bkのトナーにより現像されてトナー像となる。このトナー像は中間転写ベルト上に転写される。この際、Bk以外の3色の感光体、現像装置は停止しており、感光体や現像剤の不要な消耗を防止する。 When the black-and-white mode is selected, the support roller 15 moves downward to separate the intermediate transfer belt from the photoreceptors Y, C, and M. Only the Bk photoreceptor rotates counterclockwise in FIG. 1, the surface of the Bk photoreceptor is uniformly charged by the charging roller, a laser beam corresponding to the Bk image is irradiated, and a latent image is formed. It is developed with Bk toner to form a toner image. This toner image is transferred onto the intermediate transfer belt. At this time, the photoreceptors for the three colors other than Bk and the developing device are stopped to prevent unnecessary consumption of the photoreceptors and developers.

一方、給紙カセットから転写材が給紙され、レジストローラにより、中間転写ベルト上に形成されているトナー像と一致するタイミングで搬送される。トナー像が転写された転写材は、フルカラー画像の場合と同様に定着装置で定着され、指定されたモードに応じた排紙系を通って処理される。以降、2枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。 On the other hand, a transfer material is fed from a paper feed cassette and conveyed by registration rollers at a timing that coincides with the toner image formed on the intermediate transfer belt. The transfer material onto which the toner image has been transferred is fixed by a fixing device in the same manner as in the case of a full-color image, and is processed through a paper discharge system according to the designated mode. Thereafter, when image formation of two or more sheets is instructed, the image forming process described above is repeated.

画像形成ユニットの構成を図2に示す。像担持体である感光体40の周りには、露光手段としての露光装置からの露光光76を通過させるための開口が設けられている。感光体を均一に帯電する帯電手段としての帯電部材である帯電ローラ70、感光体に形成された静電潜像を現像する現像装置60、トナー像が転写された後の感光体の表面を除電する除電手段としての除電ランプ72、転写残トナーをクリーニングするためのブラシローラ73とクリーニングブレード75が配置されている。 FIG. 2 shows the configuration of the image forming unit. An opening is provided around the photoreceptor 40, which is an image carrier, for passing exposure light 76 from an exposure device as an exposure means. A charging roller 70, which is a charging member as charging means for uniformly charging the photoreceptor, a developing device 60 for developing an electrostatic latent image formed on the photoreceptor, and a charge-removing device for discharging the surface of the photoreceptor after the toner image has been transferred. A charge removing lamp 72 as charge removing means, a brush roller 73 and a cleaning blade 75 for cleaning transfer residual toner are arranged.

その下流に配置されたブラシローラ74には固形の潤滑剤78が当接しており、ブラシローラで削り取った潤滑剤を塗布ブレード80で感光体に塗布する。固形の潤滑剤の例としては、ステアリン酸亜鉛、パルチミン酸亜鉛のような脂肪酸金属塩や、カルナウバワックスのような天然ワックスや、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素系の樹脂を用いることができる。また、必要に応じてその他の材料を混合することもできる。固形の潤滑剤は潤滑剤粒子を溶融固化させたり、圧縮成形することで作製することができる。 A solid lubricant 78 is in contact with the brush roller 74 arranged downstream thereof, and the coating blade 80 applies the lubricant scraped off by the brush roller to the photosensitive member. Examples of solid lubricants that can be used include fatty acid metal salts such as zinc stearate and zinc palmitate, natural waxes such as carnauba wax, and fluorine-based resins such as polytetrafluoroethylene. . Other materials can also be mixed as needed. A solid lubricant can be produced by melting and solidifying lubricant particles or by compression molding.

ブラシローラや、ポリウレタンゴムからなるクリーニングブレードにより感光体から掻き取られたトナーは、トナー搬送コイル79により回収され、廃トナー収納部に搬送するように構成されている。 Toner scraped from the photosensitive member by a brush roller or a cleaning blade made of polyurethane rubber is collected by a toner conveying coil 79 and conveyed to a waste toner storage section.

この実施例では転写後に除電された感光体をクリーニングするように構成されているが、転写後にクリーニングされた感光体を除電するように構成してもよい。 In this embodiment, the photoreceptor cleaned after transfer is cleaned, but the photoreceptor cleaned after transfer may be cleaned.

図3に本実施形態で使用可能な帯電ローラ70の構成を示した。帯電ローラ70は導電性支持体である芯金101と、樹脂層102と、ギャップ保持部材103から構成される。芯金はステンレス等の金属が用いられる。芯金が細すぎると樹脂層102の切削加工時や、感光体40に加圧されたときのたわみの影響が無視できなくなり、必要なギャップ精度が得られにくい。また、芯金101が太すぎる場合には帯電ローラ70が大型化したり、質量が重くなったりする問題があるため、芯金の直径としては6~10[mm]程度が望ましい。 FIG. 3 shows the configuration of the charging roller 70 that can be used in this embodiment. The charging roller 70 is composed of a metal core 101 which is a conductive support, a resin layer 102 and a gap holding member 103 . A metal such as stainless steel is used for the metal core. If the metal core is too thin, the influence of bending when the resin layer 102 is cut or when the photosensitive member 40 is pressed cannot be ignored, making it difficult to obtain the required gap accuracy. Also, if the core metal 101 is too thick, the charge roller 70 may become large or heavy.

帯電ローラ70の樹脂層は1×10~1×10[Ωcm]の体積抵抗率を持つ材料が好ましい。抵抗が低すぎると感光体40にピンホール等の欠陥があった場合に帯電バイアスのリークが発生しやすく、抵抗が高すぎると放電が十分に発生せず均一な帯電電位を得ることができない。基材となる樹脂に導電性材料を配合することで所望の体積抵抗率を得ることができる。基材樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体、ポリカーボネート等の樹脂を用いることができる。これらの基材樹脂は、成形性が良いので容易に成形加工することができる。 The resin layer of the charging roller 70 is preferably made of a material having a volume resistivity of 1×10 4 to 1×10 9 [Ωcm]. If the resistance is too low, charging bias leakage is likely to occur when the photoreceptor 40 has a defect such as a pinhole. A desired volume resistivity can be obtained by blending a conductive material into the base resin. As the base resin, resins such as polyethylene, polypropylene, polymethyl methacrylate, polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, and polycarbonate can be used. These base resins have good moldability and can be easily molded.

導電性材料としては四級アンモニウム塩基を有する高分子化合物のようなイオン導電性材料が好ましい。四級アンモニウム塩基を有するポリオレフィンの例としては、四級アンモニウム塩基を有するポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソプレン、エチレン-エチルアクリレート共重合、エチレン-メチルアクリレート共重合、エチレン-酢酸ビニル共重合、エチレン-プロピレン共重合、エチレン-ヘキセン共重合等のポリオレフィンである。本実施の形態においては、四級アンモニウム塩基を有するポリオレフィンについて例示したが、四級アンモニウム塩基を有するポリオレフィン以外の高分子化合物であっても構わない。 The conductive material is preferably an ionically conductive material such as a polymeric compound having a quaternary ammonium base. Examples of polyolefins with quaternary ammonium groups include polyethylene, polypropylene, polybutene, polyisoprene, ethylene-ethyl acrylate copolymers, ethylene-methyl acrylate copolymers, ethylene-vinyl acetate copolymers, ethylene- Polyolefins such as propylene copolymer and ethylene-hexene copolymer. In the present embodiment, polyolefin having a quaternary ammonium base was exemplified, but polymer compounds other than polyolefin having a quaternary ammonium base may be used.

前記のイオン導電性材料は、二軸混練機、ニーダー等の手段を用いることにより、前記の基材樹脂に均一に配合される。配合された材料を芯金上に射出成形、あるいは押出成形にすることにより、容易にローラ形状に成型することができる。イオン導電性材料と基材樹脂の配合量は基材樹脂100重量部に対してイオン導電性材料30~80重量部が望ましい。帯電ローラ70の樹脂層の厚さとしては0.5~3[mm]が望ましい。樹脂層が薄すぎると成型が困難である上に強度の面でも問題がある。樹脂層が厚すぎると帯電ローラ70が大型化するうえに樹脂層の実際の抵抗が大きくなるため帯電効率が低下してしまう。 The ion-conductive material is uniformly blended with the base resin by using a means such as a twin-screw kneader or a kneader. By injection molding or extrusion molding the compounded material onto a core bar, it can be easily molded into a roller shape. The amount of the ion conductive material and the base resin to be mixed is desirably 30 to 80 parts by weight of the ion conductive material per 100 parts by weight of the base resin. The thickness of the resin layer of the charging roller 70 is desirably 0.5 to 3 [mm]. If the resin layer is too thin, molding is difficult and there is also a problem in terms of strength. If the resin layer is too thick, the charging roller 70 becomes large and the actual resistance of the resin layer increases, resulting in a decrease in charging efficiency.

樹脂層102を成形した後、樹脂102層の両端にあらかじめ成形しておいたギャップ保持部材103を圧入や接着、あるいはその両方を併用して、芯金101に固定する。このようにして、樹脂層102とギャップ保持部材103を一体化してから、切削や研削等の加工を行って帯電ローラ70の外径を整えることで樹脂層102とギャップ保持部材103のフレの位相を揃えることができ、帯電ギャップの変動を低減することができる。 After the resin layer 102 is molded, the gap holding members 103 which have been molded in advance are fixed to the metal core 101 by press-fitting, bonding, or both. After the resin layer 102 and the gap maintaining member 103 are integrated in this manner, processing such as cutting and grinding is performed to adjust the outer diameter of the charging roller 70 , thereby adjusting the phase of deflection between the resin layer 102 and the gap maintaining member 103 . can be aligned, and variations in the charging gap can be reduced.

ギャップ保持部材103の材質としては樹脂層102の基材と同様にポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体、ポリカーボネート等の樹脂を用いることができる。ただし、感光層にギャップ保持部材103を当接させるので感光層が損傷するのを防止するために、樹脂層102より硬度の低いグレードを用いることが望ましい。また、摺動性に優れ感光層に損傷を与えにくい樹脂材料として、ポリアセタール、エチレン-エチルアクリレート共重合体、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体等の樹脂を用いることもできる。 As the material of the gap holding member 103, resins such as polyethylene, polypropylene, polymethyl methacrylate, polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, and polycarbonate can be used like the base material of the resin layer . However, since the gap holding member 103 is brought into contact with the photosensitive layer, it is desirable to use a grade having a hardness lower than that of the resin layer 102 in order to prevent the photosensitive layer from being damaged. In addition, resin materials with excellent slidability and less damage to the photosensitive layer include polyacetal, ethylene-ethyl acrylate copolymer, polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, and tetrafluoroethylene-hexafluoro. Resins such as propylene copolymers can also be used.

また、樹脂層102やギャップ保持部材103にはコーティング等により、トナー等が付着しにくい表層を数10[μm]程度の厚さで形成することもできる。ギャップ保持部材を感光体の画像領域外に付き当てることで、帯電ローラの樹脂層と感光体との間にギャップを形成する。帯電ローラは芯金の端部に取り付けられたギヤが感光体フランジに形成されたギヤとかみ合っており、感光体駆動モータにより感光体が回転すると帯電ローラも連れ回り方向に回転する。樹脂層と感光体が接触することがないので、帯電ローラとして硬い樹脂材料と有機感光体を使用した場合でも画像領域の感光層に傷が付いたりすることはない。また、ギャップが広がりすぎると異常放電が発生し均一に帯電できなくなるため、最大ギャップは100[μm]程度以下に抑える必要がある。このような感光体と帯電ローラ間にギャップを設けた帯電ローラを使用する場合には、帯電バイアスとしてDC電圧にAC電圧を重畳することが望ましい。 In addition, a surface layer to which toner or the like hardly adheres can be formed on the resin layer 102 and the gap holding member 103 with a thickness of about several tens [μm] by coating or the like. A gap is formed between the resin layer of the charging roller and the photoreceptor by applying the gap holding member to the outside of the image area of the photoreceptor. In the charging roller, a gear attached to the end of the core metal meshes with a gear formed on the photoreceptor flange. When the photoreceptor is rotated by the photoreceptor driving motor, the charging roller also rotates in the rotation direction. Since the resin layer and the photosensitive member do not come into contact with each other, the photosensitive layer in the image area is not damaged even when a hard resin material and an organic photosensitive member are used as the charging roller. Also, if the gap is too large, abnormal discharge occurs and uniform charging cannot be achieved. When using such a charging roller having a gap between the photosensitive member and the charging roller, it is desirable to superimpose an AC voltage on a DC voltage as a charging bias.

樹脂層102、ギャップ保持部材を樹脂材料で構成しているので、加工が容易で高精度の帯電ローラを製造することができる。また、帯電ローラにはローラ表面をクリーニングするためのクリーニングローラ77が当接している。このクリーニングローラは金属製の芯金上にメラミンフォームを取り付けたローラであり、帯電ローラに自重で当接しており帯電ローラの回転にともない連れ回り回転しながら帯電ローラ表面に付着したトナー等の汚れを除去する。クリーニングローラは帯電ローラに常時接触させておいても良いが、クリーニングローラの接離機構を備えて、普段は離間させておき必要に応じて定期的に帯電ローラに当接させて間欠的に帯電ローラ表面をクリーニングするように構成することもできる。なお、以上の帯電ローラ70はギャップ保持部材103を備え、感光体40の表面と帯電ローラ70の樹脂層102とを近接させるものであるが、これらを接触させる帯電ローラ70を用いることもできる。 Since the resin layer 102 and the gap holding member are made of a resin material, the charging roller can be easily processed and manufactured with high precision. A cleaning roller 77 for cleaning the roller surface is in contact with the charging roller. This cleaning roller is a roller with melamine foam mounted on a metal core. It abuts against the charging roller under its own weight and rotates with the rotation of the charging roller, removing dirt such as toner adhering to the surface of the charging roller. to remove The cleaning roller may be kept in contact with the charging roller all the time, but a cleaning roller contact/separation mechanism is provided so that the cleaning roller is normally kept apart and periodically brought into contact with the charging roller as necessary to intermittently charge. It can also be configured to clean the roller surface. The above-described charging roller 70 includes the gap holding member 103 to bring the surface of the photoreceptor 40 and the resin layer 102 of the charging roller 70 close to each other.

各現像装置は構成が同一のものであり、それらは使用するトナーの色のみが異なる二成分現像方式の現像装置であり、各色の現像装置内にはトナーとキャリアからなる二成分現像剤が収容されている。 Each developing device has the same structure, and they are two-component developing devices that differ only in the color of the toner used. Each developing device contains a two-component developer consisting of toner and carrier. It is

現像装置は感光体に対向した現像ローラ61、現像剤を搬送・撹拌するスクリュー62、63、トナー濃度センサ64、等から構成される。現像ローラは外側の回転自在のスリーブと内側に固定された磁石から構成されている。トナー濃度センサの出力に応じて、トナー補給装置より必要量のトナーが補給される。 The developing device comprises a developing roller 61 facing the photosensitive member, screws 62 and 63 for conveying and stirring the developer, a toner density sensor 64, and the like. The developer roller consists of an outer rotatable sleeve and an inner fixed magnet. A necessary amount of toner is replenished from the toner replenishing device according to the output of the toner density sensor.

トナーは結着樹脂、着色剤、電荷制御剤を主成分とし、必要に応じて、他の添加剤が加えられて構成されている。結着樹脂の具体例としては、ポリスチレン、スチレン-アクリル酸エステル共重合体、ポリエステル樹脂、等を用いることができる。トナーに使用される着色材(例えばイエロー、マゼンタ、シアン及びブラック)としては、トナー用として公知のものが使用できる。着色材の量は結着樹脂100重量部に対して0.1から15重量部が適当である。 The toner is mainly composed of a binder resin, a colorant, and a charge control agent, and if necessary, other additives are added. Specific examples of binder resins that can be used include polystyrene, styrene-acrylic acid ester copolymers, polyester resins, and the like. As the coloring materials (eg, yellow, magenta, cyan and black) used in the toner, those known for toner can be used. An appropriate amount of the coloring material is 0.1 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.

電荷制御剤の具体例としては、ニグロシン染料、含クロム錯体、4級アンモニウム塩などが用いられ、これらはトナー粒子の極性により使い分けされる。荷電制御剤量は、結着樹脂100重量部に対して0.1~10重量部である。 Specific examples of the charge control agent include nigrosine dyes, chromium-containing complexes, quaternary ammonium salts, and the like, which are used according to the polarity of the toner particles. The amount of the charge control agent is 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.

トナー粒子には流動性付与剤を添加しておくのが有利である。流動性付与剤としては、シリカ、チタニア、アルミナ等の金属酸化物の微粒子及びそれら微粒子をシランカップリング剤、チタネートカップリング剤等によって表面処理したものや、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン等のポリマー微粒子、などが用いられる。これら流動性付与剤の粒径は0.01~3[μm]の範囲のものが使用される。これら流動性付与剤の添加量は、トナー粒子100重量部に対して0.1~7.0重量部の範囲が好ましい。 Advantageously, the toner particles have been added with a fluidity-imparting agent. Fluidity imparting agents include fine particles of metal oxides such as silica, titania, and alumina, and those fine particles surface-treated with silane coupling agents, titanate coupling agents, etc., polystyrene, polymethyl methacrylate, and polyvinylidene fluoride. Polymer microparticles such as, for example, are used. The particle size of these fluidity imparting agents is in the range of 0.01 to 3 [μm]. The amount of these fluidity imparting agents to be added is preferably in the range of 0.1 to 7.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner particles.

キャリアは芯材それ自体からなるか、芯材上に被覆層を設けたものが一般に使用される。本実施形態において用いることのできる樹脂被覆キャリアの芯材としては、フェライト、マグネタイトである。この芯物質の粒径は20~60[μm]程度が適当である。 Generally, the carrier consists of the core material itself, or a core material with a coating layer provided thereon. The core material of the resin-coated carrier that can be used in this embodiment is ferrite or magnetite. The particle size of this core substance is suitably about 20 to 60 [μm].

キャリア被覆層形成に使用される材料としては、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル、フッ素原子を置換してなるビニルエーテル、フッ素原子を置換してなるビニルケトンがある。被覆層の形成法としては、従来と同様、キャリア芯材粒子の表面に噴霧法、浸漬法等の手段で樹脂を塗布すればよい。 Materials used for forming the carrier coating layer include vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, perfluoroalkyl vinyl ether, vinyl ether substituted with fluorine atoms, and vinyl ketone substituted with fluorine atoms. As a method for forming the coating layer, the surface of the carrier core particles may be coated with a resin by means of a spraying method, a dipping method, or the like, as in the conventional method.

図4に本実施形態で使用可能な感光体40の構成を示した。本実施形態で使用する感光体40の一例としては導電性支持体201上に構成された感光層である電荷発生層203、電荷輸送層204からなる積層型有機感光体が挙げられる。導電性支持体201は、体積抵抗率が1×1010[Ωcm]以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス等の管材を切削、研磨等で表面処理したものからなる。電荷発生層203は、電荷発生材料を主成分とする層である。 FIG. 4 shows the structure of the photoreceptor 40 that can be used in this embodiment. An example of the photoreceptor 40 used in this embodiment is a laminated organic photoreceptor composed of a charge generation layer 203 and a charge transport layer 204 which are photosensitive layers formed on a conductive support 201 . The conductive support 201 is made of a material exhibiting conductivity with a volume resistivity of 1×10 10 [Ωcm] or less, for example, a tubular member made of aluminum, an aluminum alloy, nickel, stainless steel, or the like, which is surface-treated by cutting, polishing, or the like. Become. The charge generation layer 203 is a layer containing a charge generation material as a main component.

電荷発生材料には、無機又は有機材料が用いられ、代表的なものとしては、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクアリック酸系染料、フタロシアニン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩系染料、セレン、セレン-テルル合金、セレン-ヒ素合金、アモルファスシリコン等が挙げられる。これら電荷発生材料は、単独で用いてもよく、2種以上混合して用いてもよい。 Inorganic or organic materials are used for the charge generation material, and typical examples include monoazo pigments, disazo pigments, trisazo pigments, perylene pigments, perinone pigments, quinacridone pigments, quinone condensed polycyclic compounds, squalic Acid-based dyes, phthalocyanine-based pigments, naphthalocyanine-based pigments, azulenium salt-based dyes, selenium, selenium-tellurium alloys, selenium-arsenic alloys, amorphous silicon, and the like. These charge-generating materials may be used alone or in combination of two or more.

電荷発生層203は、電荷発生材料を適宜バインダー樹脂とともに、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、2-ブタノン、ジクロルエタン等の溶媒を用いて、ボールミル、アトライター、サンドミルなどにより分散し、分散液を塗布することにより形成できる。
電荷発生層の塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコート法等により行うことができる。
The charge-generating layer 203 is formed by dispersing a charge-generating material together with an appropriate binder resin using a solvent such as tetrahydrofuran, cyclohexanone, dioxane, 2-butanone, and dichloroethane using a ball mill, an attritor, a sand mill, or the like, and applying the dispersion. can be formed by
Application of the charge generation layer can be performed by a dip coating method, a spray coating method, a bead coating method, or the like.

適宜用いられるバインダー樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン、アクリル、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリアクリル、ポリアミド等の樹脂を挙げることができる。バインダー樹脂の量は、重量基準で電荷発生材料1部に対して0~2部が適当である。 Binder resins that are appropriately used include resins such as polyamide, polyurethane, polyester, epoxy, polyketone, polycarbonate, silicone, acrylic, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl ketone, polystyrene, polyacryl, and polyamide. The appropriate amount of the binder resin is 0 to 2 parts by weight based on 1 part of the charge generating material.

電荷発生層203の膜厚は、通常は0.01~5[μm]、好ましくは0.1~2[μm]である。電荷輸送層は、電荷輸送材料及びバインダー樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要により可塑剤やレベリング剤等を添加することもできる。 The film thickness of the charge generation layer 203 is usually 0.01 to 5 [μm], preferably 0.1 to 2 [μm]. The charge transport layer can be formed by dissolving or dispersing a charge transport material and a binder resin in a suitable solvent, coating and drying the solution. Moreover, a plasticizer, a leveling agent, etc. can also be added if necessary.

電荷輸送材料のうち、低分子電荷輸送材料には、電子輸送材料と正孔輸送材料とがある。電子輸送材料としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、2,4,7-トリニトロ-9-フルオレノン、2,4,5,7-テトラニトロ-9-フルオレノン、2,4,5,7-テトラニトロキサントン、2,4,8-トリニトロチオキサントン、2,6,8-トリニトロ-4H-インデノ〔1,2-b〕チオフェン-4オン、1,3,7-トリニトロジベンゾチオフェン-5,5-ジオキサイド等の電子受容性物質が挙げられる。 Among charge transport materials, low-molecular-weight charge transport materials include electron transport materials and hole transport materials. Examples of electron transport materials include chloranil, bromoanyl, tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, 2,4,7-trinitro-9-fluorenone, 2,4,5,7-tetranitro-9-fluorenone, 2, 4,5,7-tetranitroxanthone, 2,4,8-trinitrothioxanthone, 2,6,8-trinitro-4H-indeno[1,2-b]thiophene-4one, 1,3,7-tri Examples include electron-accepting substances such as nitrodibenzothiophene-5,5-dioxide.

これらの電子輸送材料は、単独で用いてもよく、2種以上の混合物として用いてもよい。正孔輸送材料としては、例えば、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、9-(p-ジエチルアミノスチリルアントラセン)、1,1-ビス-(4-ジベンジルアミノフェニル)プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α-フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チオフェン誘導体等の電子供与性物質が挙げられる。これらの正孔輸送材料は、単独で用いてもよく、2種以上の混合物として用いてもよい。 These electron transport materials may be used alone or as a mixture of two or more. Examples of hole transport materials include oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, triphenylamine derivatives, 9-(p-diethylaminostyrylanthracene), 1,1-bis-(4-dibenzylaminophenyl)propane. , styrylanthracene, styrylpyrazoline, phenylhydrazones, α-phenylstilbene derivatives, thiazole derivatives, triazole derivatives, phenazine derivatives, acridine derivatives, benzofuran derivatives, benzimidazole derivatives, and thiophene derivatives. These hole transport materials may be used alone or as a mixture of two or more.

電荷輸送材料と共に電荷輸送層に使用されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、スチレン-アクリロニトリル共重合体、スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート、フェノキシ、ポリカーボネート、酢酸セルロース、エチルセルロース、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、アクリル、シリコーン、エポキシ、メラミン、ウレタン、フェノール、アルキッド等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂が挙げられる。 Binder resins used in the charge transport layer together with the charge transport material include polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, polyester, polyvinyl chloride, vinyl chloride- Vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polyvinylidene chloride, polyarylate, phenoxy, polycarbonate, cellulose acetate, ethyl cellulose, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl toluene, acrylic, silicone, epoxy, melamine, urethane, phenol, alkyd, etc. Thermoplastic or thermosetting resins may be mentioned.

溶剤としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、2-ブタノン、モノクロルベンゼン、ジクロルエタン、塩化メチレン等が挙げられる。 Examples of solvents include tetrahydrofuran, dioxane, toluene, 2-butanone, monochlorobenzene, dichloroethane, methylene chloride and the like.

電荷輸送層204の厚さは、10~40[μm]の範囲で所望の感光体特性に応じて適宜選択すればよい。 The thickness of the charge transport layer 204 may be appropriately selected within the range of 10 to 40 [μm] according to desired photoreceptor characteristics.

本実施形態の感光体40には、導電性支持体201と感光層との間に下引き層202を形成することもできる。下引き層202は一般に樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤を用いて塗布することを考慮すると、一般の有機溶剤に対して耐溶解性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン、等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン、アルキッド-メラミン、エポキシ等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。 In the photoreceptor 40 of this embodiment, an undercoat layer 202 can be formed between the conductive support 201 and the photoreceptor layer. The undercoat layer 202 is generally composed of a resin as a main component, and these resins are highly resistant to dissolution in general organic solvents, considering that the photosensitive layer is coated thereon using a solvent. is desirable. Such resins include water-soluble resins such as polyvinyl alcohol, casein and sodium polyacrylate; alcohol-soluble resins such as copolymerized nylon and methoxymethylated nylon; A curable resin that forms a network structure and the like are included.

また、下引き層202には、モアレ防止、残留電位の低減等のために、酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等の金属酸化物の微粉末を加えてもよい。この下引き層202は、上記の感光層と同様、適当な溶媒、塗工法を用いて形成することができる。さらに、下引き層202として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用して、例えば、ゾル-ゲル法等により形成した金属酸化物層を用いることも有用である。この他に、下引き層202には、Alを陽極酸化したものにより形成したもの、ポリパラキシリレン(パリレン)等の有機物、SiO、SnO、TiO、ITO、CeO等の無機物を真空薄膜作製法により形成したものも有効である。下引き層202の膜厚は、0~5[μm]が適当である。 In addition, fine powder of metal oxide such as titanium oxide, silica, alumina, zirconium oxide, tin oxide, and indium oxide may be added to the undercoat layer 202 in order to prevent moiré and reduce residual potential. The undercoat layer 202 can be formed using an appropriate solvent and coating method, as in the photosensitive layer described above. Furthermore, as the undercoat layer 202, it is also useful to use a metal oxide layer formed by, for example, a sol-gel method using a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a chromium coupling agent, or the like. In addition, the undercoat layer 202 may be made of anodized Al 2 O 3 , organic materials such as polyparaxylylene (parylene), SiO, SnO 2 , TiO 2 , ITO, CeO 2 and the like. An inorganic material formed by a vacuum thin film forming method is also effective. The appropriate thickness of the undercoat layer 202 is 0 to 5 [μm].

本実施形態の感光体40には、感光層の保護及び耐久性の向上を目的に、図4(b)に示すように、感光層の上に保護層205を形成することもできる。この保護層205はバインダー樹脂に耐摩耗性を向上する目的でアルミナ、シリカ、酸化チタン、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化インジウム等の金属酸化物微粒子が添加された構成である。バインダー樹脂としては、スチレン-アクリロニトリル共重合体、スチレン-ブタジエン共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体、オレフィン-ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル、フェノール、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル、ポリメチルペンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ等の樹脂が挙げられる。 In the photoreceptor 40 of the present embodiment, a protective layer 205 can be formed on the photosensitive layer as shown in FIG. 4B for the purpose of protecting the photosensitive layer and improving durability. The protective layer 205 has a structure in which metal oxide fine particles such as alumina, silica, titanium oxide, tin oxide, zirconium oxide, and indium oxide are added to the binder resin for the purpose of improving abrasion resistance. Binder resins include styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, olefin-vinyl monomer copolymer, chlorinated polyether, allyl, phenol, polyacetal, polyamide, polyamide Imide, polyacrylate, polyarylsulfone, polybutylene, polybutylene terephthalate, polycarbonate, polyethersulfone, polyethylene, polyethylene terephthalate, polyimide, acrylic, polymethylpentene, polypropylene, polyphenylene oxide, polysulfone, polyurethane, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride , epoxy and the like.

保護層205に添加される金属酸化物微粒子の量は、重量基準で通常は、5~30%である。金属酸化物微粒子の量が5%未満では、摩耗が大きく耐摩耗性を向上する効果が小さく耐久性に劣り、30%を越えると、露光時における明部電位の上昇が著しくなって、感度低下が無視できなくなるので望ましくない。保護層205の形成法としては、スプレー法等通常の塗布法が採用される。保護層205の厚さは、1~10[μm]、好ましくは3~8[μm]程度が適当である。保護層205の膜厚が薄すぎると耐久性に劣り、保護層205の膜厚を厚くしすぎると感光体製造時の生産性が低下するだけでなく、経時での残留電位の上昇が大きくなってしまう。保護層205に添加する金属酸化物粒子の粒径としては0.1~0.8[μm]が適当である。金属酸化物微粒子の粒径が大きすぎる場合には保護層表面の凹凸が大きくなりクリーニング性が低下する上、露光光が保護層で散乱されやすく解像力が低下し画像品質が劣る。金属酸化物微粒子の粒径が小さすぎると耐摩耗性に劣る。 The amount of metal oxide fine particles added to the protective layer 205 is usually 5 to 30% by weight. If the amount of the metal oxide fine particles is less than 5%, abrasion is large and the effect of improving the abrasion resistance is small, resulting in poor durability. is not negligible. As a method for forming the protective layer 205, a normal coating method such as a spray method is employed. The thickness of the protective layer 205 is appropriately about 1 to 10 [μm], preferably about 3 to 8 [μm]. If the film thickness of the protective layer 205 is too thin, the durability will be poor, and if the film thickness of the protective layer 205 is too thick, not only will the productivity during the production of the photoreceptor decrease, but also the residual potential will increase over time. end up A suitable particle size of the metal oxide particles added to the protective layer 205 is 0.1 to 0.8 [μm]. If the particle size of the metal oxide fine particles is too large, the surface of the protective layer becomes uneven, resulting in poor cleanability, and the exposure light is likely to be scattered by the protective layer, resulting in low resolution and poor image quality. If the particle size of the metal oxide fine particles is too small, the wear resistance will be poor.

さらに保護層205には、基材樹脂への金属酸化物微粒子の分散性を向上させるために分散助剤を添加することができる。添加される分散助剤は塗料等に使用されるものが適宜利用できその量は重量基準で通常は含有する金属酸化物微粒子の量に対して0.5~4%、好ましくは、1~2%である。また、保護層205に電荷輸送材料を添加することで、保護層中の電荷の移動を促進することができる。保護層に添加する電荷輸送材料としては電荷輸送層と同じ材料を用いることができる。 Furthermore, a dispersing aid can be added to the protective layer 205 in order to improve the dispersibility of the metal oxide fine particles in the base resin. As the dispersing aid to be added, those used in paints and the like can be appropriately used. %. Further, by adding a charge transport material to the protective layer 205, charge transfer in the protective layer can be promoted. As the charge transport material added to the protective layer, the same material as the charge transport layer can be used.

図5は、実施形態に係るフルカラー複写機の電気回路の一部を示すブロック図である。同図において、メイン制御部500は、フルカラー複写機の各機器の駆動制御を司るものであり、CPU(Central Processing Unit)、データ記憶手段たるRAM(Random Access Memory)、データ記憶手段たるROM(Read Only Memory)などを有している。そして、ROMに記憶しているプログラムに基づいて、各種の機器の駆動を制御したり、所定の演算処理を実行したりする。 FIG. 5 is a block diagram showing part of the electric circuit of the full-color copier according to the embodiment. In the figure, a main control unit 500 governs drive control of each device of the full-color copying machine, and includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory) as data storage means, and a ROM (Read Memory) as data storage means. Only Memory), etc. Based on the programs stored in the ROM, it controls the driving of various devices and executes predetermined arithmetic processing.

メイン制御部500には、プロセスモータ510、現像バイアス電源511、転写バイアス電源512、レジストクラッチ513などが接続されている。また、操作表示部515、帯電ローラ70に電圧を印加する帯電用電源516、除電ランプ72の電源517、光書込制御部518、画像情報受信部519なども接続されている。 A process motor 510 , a development bias power supply 511 , a transfer bias power supply 512 , a registration clutch 513 and the like are connected to the main control unit 500 . An operation display unit 515, a charging power source 516 for applying a voltage to the charging roller 70, a power source 517 for the charge removing lamp 72, an optical writing control unit 518, an image information receiving unit 519, and the like are also connected.

画像情報受信部519は、スキャナ300から送られてくる画像情報を受信して、メイン制御部500や光書込制御部518に送るものである。光書込制御部518は、画像情報受信部519から送られてくる画像情報に基づいて露光装置21の駆動を制御することで、感光体40の表面を光走査する。 The image information receiving section 519 receives image information sent from the scanner 300 and sends it to the main control section 500 and the optical writing control section 518 . The optical writing control unit 518 optically scans the surface of the photoreceptor 40 by controlling the driving of the exposure device 21 based on the image information sent from the image information receiving unit 519 .

プロセスモータ510は、感光体40、現像装置60、各種ローラなどの駆動源になっているモータである。プロセスモータ510の回転駆動力は、レジストクラッチ513を介してレジストローラ49に伝えられる。メイン制御部500が所定のタイミングでレジストクラッチ513をオンにすることにより、プロセスモータ510の回転駆動力をレジストローラ49に繋ぐ。 A process motor 510 is a motor that serves as a drive source for the photoreceptor 40, the developing device 60, various rollers, and the like. The rotational driving force of the process motor 510 is transmitted to the registration rollers 49 via the registration clutch 513 . The main control unit 500 turns on the registration clutch 513 at a predetermined timing to connect the rotational driving force of the process motor 510 to the registration rollers 49 .

現像バイアス電源511は、現像ローラ61に、トナーと同極性であり、その絶対値が露光部電位(潜像電位)VLの絶対値よりも大きく且つ感光体40の地肌部電位(帯電電位)VDよりも小さい現像バイアスを印加する。例えば、感光体の地肌部電位VD=-600[V]、露光部電位VL=-30[V]という条件にて、-550[V]の現像バイアスを印加する。メイン制御部500は、現像バイアス電源511に対して出力命令信号を送ることで、所定のタイミングで現像バイアス電源11から現像バイアスを出力させる。 The developing bias power supply 511 supplies the developing roller 61 with the same polarity as the toner, the absolute value of which is greater than the absolute value of the exposure portion potential (latent image potential) VL, and the background portion potential (charging potential) VD of the photosensitive member 40 . A developing bias smaller than is applied. For example, a developing bias of -550 [V] is applied under the condition that the surface potential of the photosensitive member is VD=-600 [V] and the exposed portion potential VL is -30 [V]. The main control unit 500 sends an output command signal to the developing bias power supply 511 to cause the developing bias power supply 11 to output the developing bias at a predetermined timing.

また、メイン制御部500は、所定のタイミングで転写バイアス電源512に対して出力命令信号を送ることで、転写バイアス電源512から転写バイアスを出力させる。転写バイアスは、転写ローラ82や搬送ベルトユニット等から構成される転写装置と、感光体40とが対向する転写部にて、中間転写ベルト10と感光体40の静電潜像との間に転写電界を形成するための電圧である。 Further, the main control unit 500 causes the transfer bias power supply 512 to output the transfer bias by sending an output command signal to the transfer bias power supply 512 at a predetermined timing. The transfer bias is transferred between the intermediate transfer belt 10 and the electrostatic latent image on the photoreceptor 40 at the transfer unit where the photoreceptor 40 faces the transfer device composed of the transfer roller 82 and the conveying belt unit. It is the voltage for forming the electric field.

操作表示部515は、タッチパネルやテンキーなどを具備しており、タッチパネルに画像を表示したり、タッチパネルやテンキーなどによって入力された情報をメイン制御部500に送ったりするものである。 The operation display unit 515 has a touch panel, numeric keys, etc., and displays images on the touch panel, and sends information input by the touch panel, numeric keys, etc. to the main control unit 500 .

帯電用電源516は、帯電ローラ70に直流バイアス(帯電DCバイアス)に交流バイアス(帯電ACバイアス)を重畳した重畳バイアスからなる帯電バイアスを印加する。帯電用電源516には、帯電ローラ70に流れる帯電電流のDC成分(以下「DC帯電電流」という)を検知する検知手段としての電流検知回路516aが備わっており、帯電処理中の電流を検知し、その検知結果(帯電電流値)をメイン制御部500へ出力する。これに代えて、あるいはこれに加えて、感光体40のベースに流れる電流を検出する電流測定回路を設けてその測定結果を帯電電流値としてメイン制御部500に出力するようにしてもよい。なお、電流検知回路516aは帯電用電源516内に内蔵させてもよい。 The charging power source 516 applies a charging bias composed of a DC bias (charging DC bias) and an AC bias (charging AC bias) superimposed to the charging roller 70 . The charging power source 516 is provided with a current detection circuit 516a as detection means for detecting a DC component of the charging current flowing through the charging roller 70 (hereinafter referred to as "DC charging current"), and detects the current during the charging process. , and outputs the detection result (charging current value) to the main control unit 500 . Instead of or in addition to this, a current measuring circuit for detecting the current flowing through the base of the photoreceptor 40 may be provided to output the measurement result to the main controller 500 as the charging current value. The current detection circuit 516a may be incorporated in the charging power source 516. FIG.

メイン制御部500は、後述するように、感光体の露光部電位VLを予測する予測手段としての予測装置として機能する。また、メイン制御部500は、帯電バイアス、現像バイアス、露光条件、転写バイアスなどの他の作像条件を制御する制御手段としての制御装置としても機能する。 The main control unit 500 functions as a predicting means for predicting the exposed portion potential VL of the photoreceptor, as will be described later. The main control section 500 also functions as a control device as control means for controlling other image forming conditions such as charging bias, developing bias, exposure conditions, and transfer bias.

上述した感光体40の感光層の膜厚は下引き層202が3~5[μm]、電荷発生層203が0.1~1.0[μm]、電荷輸送層204が25~40[μm]、保護層205が3~5[μm]程度が一般的である。感光体40は製造上どうしても数μmの膜厚ばらつきが生じて静電容量に差が出る。また、最外層はクリーニングブレード等との摩擦により摩耗するため、長期間使用した場合には感光層の摩耗のために静電容量が変化する。また、感光体の疲労で、感光体内のトラップ解消のためにより多くの電流が必要になる。この影響でも、狙いの露光部電位を得るための帯電バイアスが異なるものとなる。 The thickness of the photosensitive layer of the photoreceptor 40 described above is 3 to 5 [μm] for the undercoat layer 202, 0.1 to 1.0 [μm] for the charge generation layer 203, and 25 to 40 [μm] for the charge transport layer 204. ], and the thickness of the protective layer 205 is generally about 3 to 5 [μm]. The photoreceptor 40 inevitably has a film thickness variation of several μm due to the manufacturing process, resulting in a difference in capacitance. In addition, since the outermost layer wears due to friction with a cleaning blade or the like, the capacitance changes due to wear of the photosensitive layer after long-term use. Also, photoreceptor fatigue requires more current to clear traps in the photoreceptor. Due to this effect as well, the charging bias for obtaining the target potential of the exposed portion is different.

そこで、本実施形態では、感光体の露光部電位を予測し、予測した感光体露光部電位に基づいて狙いの露光部電位を得るための帯電DCバイアスを算出する。以下、感光体の露光部電位の予測値算出について説明する。 Therefore, in the present embodiment, the potential of the exposed portion of the photoreceptor is predicted, and the charging DC bias for obtaining the target potential of the exposed portion is calculated based on the predicted potential of the exposed portion of the photoreceptor. Calculation of the predicted value of the potential of the exposed portion of the photosensitive member will be described below.

[除電部帯電電流値の取得]
図6は、除電部帯電電流値(感光体の除電部に対するDC帯電電流値)の取得動作のタイミングチャートである。
なお、以下の説明では、説明の簡略化のため、帯電ローラ70による帯電位置と、除電ランプ72による除電位置と、露光装置による露光光76の露光位置とが、図7に示すような配置関係である場合で説明する。すなわち、以下の説明では、帯電ローラ70による帯電位置が0°の位置であるとき、感光体40が図中反時計方向に90°回転した位置に露光位置が配置され、図中反時計方向に270°回転した位置に除電位置が配置されているものとして説明する。感光体40に対する各位置の配置角度がこの例と異なる場合にはその配置角度に合わせて動作タイミングを調整すればよい。
[Acquisition of Static Elimination Unit Charging Current Value]
FIG. 6 is a timing chart of the acquisition operation of the static elimination unit charging current value (the DC charging current value for the static elimination unit of the photoreceptor).
In the following description, for the sake of simplification, the charging position by the charging roller 70, the static elimination position by the static elimination lamp 72, and the exposure position of the exposure light 76 by the exposure device are arranged as shown in FIG. A case will be described. That is, in the following description, when the charging position by the charging roller 70 is the position of 0°, the exposure position is arranged at the position where the photoreceptor 40 is rotated 90° counterclockwise in the drawing, and Description will be made on the assumption that the neutralization position is arranged at a position rotated by 270°. If the arrangement angle of each position with respect to the photoreceptor 40 is different from this example, the operation timing may be adjusted according to the arrangement angle.

まず、メイン制御部500は、図6に示すように、感光体40を回転させるとともに除電ランプ72を点灯させる。感光体40が所定の回転速度に達したら、帯電用電源516から帯電ローラ70に帯電ACバイアスのみを印加する(帯電DCバイアスはオフ)。このとき、帯電ローラ70は除電ランプ72とともに除電手段として機能し、感光体40は、除電ランプ72の除電光と、帯電ローラ70の放電とで除電される。 First, the main controller 500 rotates the photoreceptor 40 and turns on the static elimination lamp 72, as shown in FIG. When the photoreceptor 40 reaches a predetermined rotational speed, only the charging AC bias is applied from the charging power supply 516 to the charging roller 70 (the charging DC bias is turned off). At this time, the charging roller 70 functions as a charge removing unit together with the charge removing lamp 72 , and the photoreceptor 40 is discharged by the charge removing light of the charge removing lamp 72 and the discharge of the charging roller 70 .

感光体40を1周以上回転させて感光体全面を除電したら、帯電用電源516から所定の帯電DCバイアス(例えば-700[V])を感光体40が少なくとも1周するまで帯電ローラ70に印加してこの時のDC帯電電流(除電部帯電電流値)を検知する。画像形成装置には転写装置があるが、感光体電位とDC帯電電流との関係を乱す原因となるためDC帯電電流を検知する際には転写バイアスは印加しない。この検知したDC帯電電流は、メモリに記憶される。 After rotating the photoreceptor 40 one turn or more to remove the charge from the entire surface of the photoreceptor, a predetermined charging DC bias (for example, -700 [V]) is applied from the charging power supply 516 to the charging roller 70 until the photoreceptor 40 makes at least one turn. Then, the DC charging current (charging current value of the neutralizing portion) at this time is detected. Although the image forming apparatus has a transfer device, the transfer bias is not applied when the DC charging current is detected because it disturbs the relationship between the photoreceptor potential and the DC charging current. This sensed DC charging current is stored in memory.

DC帯電電流(除電部帯電電流値)の検知後は、帯電バイアス(帯電DCバイアス及び帯電ACバイアス)をオフにし、その後感光体40が3/4周以上回転したら、感光体40を停止させるとともに、除電ランプ72の除電光をオフする。なお、DC帯電電流(除電部帯電電流値)を検知するにあたっては、露光装置を点灯させる必要はない。 After the detection of the DC charging current (charging current value of the static elimination unit), the charging bias (charging DC bias and charging AC bias) is turned off. , the charge removing light of the charge removing lamp 72 is turned off. It is not necessary to turn on the exposure device when detecting the DC charging current (charging current value of the static elimination unit).

ここで、除電ランプ72の除電光だけによる除電では、感光体40に残留電位が残ってしまう上、その残留電位が使用環境や感光体の疲労状態により変化して、DC帯電電流(除電部帯電電流値)の値を変動させるおそれがある。このような変動を抑制するため、本実施形態では、除電光による除電と帯電ACバイアスの放電による除電とを組み合わせて除電を行い、これにより除電された感光体40に対するDC帯電電流(除電部帯電電流値)を検知する。これによれば、使用環境や感光体の疲労状態に依存せずに、除電後の感光体電位をほぼ0[V]にすることができるため、DC帯電電流(除電部帯電電流値)の値変動を抑制できる。 Here, in the static elimination only by the static elimination light of the static elimination lamp 72, a residual potential remains on the photoreceptor 40, and the residual potential changes depending on the usage environment and the fatigue state of the photoreceptor. current value) may fluctuate. In order to suppress such fluctuations, in the present embodiment, static elimination is performed by combining the static elimination by the static elimination light and the static elimination by the discharge of the charging AC bias. current value). According to this, the photoreceptor potential after static elimination can be set to approximately 0 [V] without depending on the usage environment or the fatigue state of the photoreceptor. Fluctuations can be suppressed.

除電後の感光体電位をほぼ0[V]にできる理由について説明する。除電光だけの除電では感光体40の帯電電位が低下してくると感光層にかかる電界が小さくなってCGLで発生したホールが移動できなくなる。これに対して、除電光と帯電ACバイアスを併用することで帯電ACバイアスの電界でホールが移動できるうえに放電により感光体表面の電荷を除電できるためと考えられる。 The reason why the photoreceptor potential after static elimination can be set to approximately 0 [V] will be described. When the charge potential of the photoreceptor 40 is lowered, the electric field applied to the photosensitive layer is reduced and the holes generated in the CGL cannot move. On the other hand, it is considered that the combined use of charge-eliminating light and charging AC bias allows the holes to move in the electric field of the charging AC bias, and in addition, the charge on the surface of the photoreceptor can be eliminated by discharging.

除電光と帯電ACバイアス(放電)を併用して除電する場合でも、高頻度で感光体40が使用されて残留電位が上昇した状態や、ホールの移動速度が低下する低温環境など、感光体の使用条件では感光体1周のみでは0[V]に除電しきれない場合がある。そのため、帯電ACバイアスの印加から感光体40を2周以上回転させて感光体全面を2回以上重ねて除電するようにしてもよい。これにより、感光体の使用条件によらず感光体を良好に0[V]まで除電することができる。また、低温環境下で、かつ、高頻度で感光体使用された場合など、さらに除電が困難な使用条件では、感光体の除電を3回以上重ねて行ってもよく、通常時の除電動作よりも感光体の周回数を増加してもよい。 Even when static elimination is performed using both static elimination light and charging AC bias (discharge), the residual potential of the photosensitive member 40 is increased due to frequent use, or the photosensitive member may be affected by a low-temperature environment in which the moving speed of holes decreases. Under the conditions of use, it may not be possible to completely eliminate the charge to 0 [V] with only one turn of the photoreceptor. Therefore, the photosensitive member 40 may be rotated two or more rounds from the application of the charging AC bias, and the entire surface of the photosensitive member may be overlapped two or more times for neutralization. As a result, the photoreceptor can be satisfactorily neutralized to 0 [V] regardless of the usage conditions of the photoreceptor. In addition, when the photoreceptor is used frequently in a low temperature environment, the photoreceptor may be removed three or more times under usage conditions that make it more difficult to remove the static electricity. Also, the number of rotations of the photoreceptor may be increased.

[除電部帯電電流の取得動作中における帯電前後の感光体表面電位と検知電流の関係]
図8は、DC帯電電流(除電部帯電電流)の取得動作中における除電位置通過後かつ帯電位置通過前の感光体電位(帯電前電位)と、帯電位置通過後の感光体電位(帯電後電位)と、DC帯電電流(除電部帯電電流)との関係を示した図である。図8では、疲労が進んだ感光体を用いたときの各関係を示している。
[Relationship Between Surface Potential of Photoreceptor Before and After Charging During Acquisition of Static Elimination Unit Charging Current and Detected Current]
FIG. 8 shows the photoreceptor potential (pre-charging potential) after passing the static elimination position and before passing the charging position, and the photoreceptor potential after passing the charging position (post-charging potential) during the acquisition operation of the DC charging current (static elimination unit charging current). ) and the DC charging current (static elimination unit charging current). FIG. 8 shows the relationships when a photoreceptor with advanced fatigue is used.

図8に示すように、除電1周目では、除電ランプ72の除電光による除電後の感光体電位(帯電前電位)は0[V]未満であり、残留電位がある状態となっている。帯電ACバイアスを帯電ローラ70に印加して放電による除電後の感光体電位(帯電後電位)は、より0[V]に近づいている。このとき、電流検知回路516aは感光体を帯電させる極性側の電流を検知するように構成されているので、DC帯電電流(検知電流)は計測されず、0[μA]である。 As shown in FIG. 8, in the first round of static elimination, the photoreceptor potential (pre-charging potential) after static elimination by the static elimination light of the static elimination lamp 72 is less than 0 [V], and there is a residual potential. The photoreceptor potential (post-charging potential) after charge removal by discharging by applying the charging AC bias to the charging roller 70 approaches 0 [V]. At this time, the current detection circuit 516a is configured to detect the polarity side current for charging the photosensitive member, so the DC charging current (detection current) is not measured and is 0 [μA].

帯電電位を予測する動作のときは転写バイアスをオフしているため、除電1周目の帯電後電位のまま除電ランプ72を通過する。この除電2周目のときも除電ランプ72から除電光が感光体表面に照射されるが、この除電ランプ72の光による除電では、ほとんど感光体表面が除電されず、除電位置通過後の帯電前電位は、ほぼ、除電1周目の帯電後電位である。そして、感光体表面が帯電位置を通過するときに、再度、帯電ACバイアスを受けることで、放電によりさらに除電され、帯電位置通過後の感光体の表面電位(帯電後電位)はさらに0[V]に近づく。ここでも、帯電DCバイアスは印加せず(0[V])、DC帯電電流(検知電流)は測定されず、0[μA]である。 Since the transfer bias is turned off during the operation of predicting the charge potential, the sheet passes through the charge removal lamp 72 with the charge potential after the first round of charge removal. The photoreceptor surface is also irradiated with the charge-removing light from the charge-removing lamp 72 during the second cycle of charge-removal. The potential is approximately the post-charging potential of the first round of static elimination. Then, when the surface of the photoreceptor passes the charging position, the surface of the photoreceptor is subjected to a charging AC bias again, and the charge is further removed by the discharge. ] approach. Again, no charging DC bias is applied (0 [V]) and the DC charging current (sensed current) is not measured and is 0 [μA].

図8では、疲労が進んで感光体を用いた場合であるが、感光体が比較的新しいうちには1周目の帯電ACバイアスの放電による除電で感光体の電位がほぼ0[V]になる場合もある。従って、感光体が比較的新しいうちは、除電動作の感光体の周回を1周とし、所定期間感光体が使用されたら、除電動作の感光体の周回を2周以上としてもよい。これにより、感光体使用初期の帯電電位を予測する動作の短縮化を図ることができる。感光体の疲労状況を正確に予測することは困難なため、感光体使用初期から、除電動作の感光体の周回を2周としてもよい。 FIG. 8 shows the case where the photoreceptor is used after fatigue has progressed. While the photoreceptor is relatively new, the potential of the photoreceptor drops to approximately 0 [V] due to the discharge of the charging AC bias in the first round of charge elimination. Sometimes it becomes. Therefore, when the photoreceptor is relatively new, the rotation of the photoreceptor may be set to one rotation, and when the photoreceptor has been used for a predetermined period of time, the rotation of the photoreceptor may be two or more rotations. As a result, it is possible to shorten the operation of estimating the charging potential at the beginning of use of the photoreceptor. Since it is difficult to accurately predict the fatigue state of the photoreceptor, the number of rotations of the photoreceptor in the static elimination operation may be set to two from the beginning of the use of the photoreceptor.

本実施形態では、除電光による除電と帯電ACバイアスの放電による除電とを組み合わせて感光体を除電している。これは、上述したように、除電光だけによる除電では感光体40に残留電位が残ってしまう上に、その残留電位が使用環境や感光体40の疲労状態により変動してしまうからである。除電光による除電と帯電ACバイアスの放電による除電とを組み合わせることで、使用環境や感光体の疲労状態にかかわらず、除電後の感光体電位をほぼ0[V]にすることができる。このように、除電動作後、すなわちDC帯電電流を検知する前の感光体電位が0[V]になっているので、検知した帯電電流に後述する感光体の特性値としての静電容量係数をかけることで感光体の帯電電位を予測する精度を高めることができる。 In the present embodiment, the static elimination of the photosensitive member is performed by combining the static elimination by the static elimination light and the static elimination by the discharge of the charging AC bias. This is because, as described above, static elimination using only static elimination light leaves a residual potential on the photoreceptor 40 , and the residual potential fluctuates depending on the operating environment and the fatigue state of the photoreceptor 40 . By combining static elimination by static elimination light and static elimination by discharge of charging AC bias, the photoreceptor potential after static elimination can be set to approximately 0 [V] regardless of the usage environment and the fatigue state of the photoreceptor. In this way, after the static elimination operation, that is, before the DC charging current is detected, the photoreceptor potential is 0 [V]. By multiplying it, the accuracy of predicting the charging potential of the photoreceptor can be improved.

感光体の除電動作が終了したら、引き続きDC帯電電流(除電部帯電電流)の検知動作に移行する。DC帯電電流検知動作の帯電位置通過前の帯電前電位は、ほぼ0[V]になっている。帯電ローラ70に帯電ACバイアスに加えて帯電DCバイアスが印加されることで感光体に帯電処理がなされる。図8に示す例では、帯電DCバイアスとして-700[V]を帯電ローラ70に印加し、感光体は-650[V]に帯電された。このとき、感光体を0[V]から-650[V]に帯電させるために必要な電荷量がDC帯電電流(除電部帯電電流)として電流検知回路516aで測定され、-65[μA]のDC帯電電流が測定された。この感光体の帯電電位とDC帯電電流の関係は、使用する感光体の特性(疲労度や摩耗)や画像形成装置のプロセス速度等により変化するものである。 After the static elimination operation of the photoreceptor is completed, the detection operation of the DC charging current (static elimination portion charging current) continues. The pre-charging potential before passing the charging position in the DC charging current detection operation is approximately 0 [V]. By applying a charging DC bias in addition to the charging AC bias to the charging roller 70, the photosensitive member is charged. In the example shown in FIG. 8, -700 [V] was applied to the charging roller 70 as the charging DC bias, and the photosensitive member was charged to -650 [V]. At this time, the amount of charge required to charge the photoreceptor from 0 [V] to -650 [V] is measured as a DC charging current (static elimination unit charging current) by the current detection circuit 516a, and is -65 [μA]. DC charging current was measured. The relationship between the charging potential of the photoreceptor and the DC charging current varies depending on the characteristics (fatigue and wear) of the photoreceptor used, the process speed of the image forming apparatus, and the like.

単にDC帯電電流値を検知しただけでは、DC帯電電流値を感光体40の電位に変換することができない。従来、感光体40の膜厚を、例えば、感光体の帯電時間、感光体の回転時間などから予測して感光体40の静電容量に対応した係数(特性値)を、検知したDC帯電電流値に掛け合わせて、感光体の帯電電位を予測するという方法が知られている。しかし、たとえ新品の感光体であっても公差内の膜厚ばらつきをもっている上に、画像形成装置内で使用されて摩耗した感光体の膜厚を予測することは困難である。そのため、従来の方法では得られる感光体電位の予測精度が低いものとなってしまう。そこで、本実施形態では実機内で感光体40の特性値を取得し、取得した感光体の特性値と検知したDC帯電電流とから感光体の帯電電位を予測する。 The DC charging current value cannot be converted into the potential of the photoreceptor 40 simply by detecting the DC charging current value. Conventionally, the film thickness of the photoreceptor 40 is predicted from, for example, the charging time of the photoreceptor and the rotation time of the photoreceptor, and the coefficient (characteristic value) corresponding to the electrostatic capacity of the photoreceptor 40 is detected. A method of predicting the charging potential of the photoreceptor by multiplying the value is known. However, even a new photoreceptor has film thickness variations within tolerance, and it is difficult to predict the film thickness of a photoreceptor that has been used and worn in an image forming apparatus. As a result, the accuracy of prediction of the photoreceptor potential obtained by the conventional method is low. Therefore, in this embodiment, the characteristic value of the photoreceptor 40 is acquired in the actual machine, and the charging potential of the photoreceptor is predicted from the acquired characteristic value of the photoreceptor and the detected DC charging current.

[感光体特性の取得]
図9は、感光体特性を取得する動作のタイミングチャートである。
まず、感光体40を回転させるとともに除電ランプ72を点灯させる。感光体40が所定の回転速度に達したら、帯電用電源516から帯電ACバイアスを帯電ローラ70印加して除電光と放電とで感光体40を除電する。帯電ACの印加から感光体40を1周以上回転させて感光体全面を除電したら、帯電用電源516から所定の帯電DCバイアスを感光体40が1周するまで印加してこの時のDC帯電電流を電流検知回路516aで検知する。この除電と帯電のサイクルを、帯電用電源516から印加する上記帯電DCバイアスの値を変化させて繰り返す。本実施形態では帯電DCバイアスを-400[V]、-500[V]、-600[V]、-700[V]、-800[V]と5段階の電圧を用いている。画像形成装置には転写装置があるが、感光体電位と帯電電流の関係を乱す原因となるためDC帯電電流を検知する際には転写バイアスは印加しない。
[Acquisition of Photoreceptor Characteristics]
FIG. 9 is a timing chart of the operation of acquiring photoreceptor characteristics.
First, the photosensitive member 40 is rotated and the static elimination lamp 72 is turned on. When the photoreceptor 40 reaches a predetermined rotational speed, a charging AC bias is applied from the charging power supply 516 to the charging roller 70, and the photoreceptor 40 is neutralized by light and discharge. After the photoreceptor 40 is rotated by one revolution or more from the application of the charging AC and the entire surface of the photoreceptor is neutralized, a predetermined charging DC bias is applied from the charging power source 516 until the photoreceptor 40 makes one revolution, and the DC charging current at this time is is detected by the current detection circuit 516a. This static elimination and charging cycle is repeated by changing the value of the charging DC bias applied from the charging power supply 516 . In the present embodiment, the charging DC bias uses five voltage levels of -400 [V], -500 [V], -600 [V], -700 [V], and -800 [V]. Although the image forming apparatus has a transfer device, the transfer bias is not applied when the DC charging current is detected because it disturbs the relationship between the photoreceptor potential and the charging current.

感光体特性の取得には、残留電位の情報は不要のため動作時間を短縮する目的で、感光体特性を取得する動作におけるDC帯電電流検知は、感光体1周としている。また、DC帯電電流検知前の感光体除電も感光体2周以上としてもいいし、動作時間短縮のために感光体1周としてもよい。これは、この動作で取得する感光体特性は後述するように、DC帯電電流の変化量に対する表面電位の変化量(静電容量係数という)に相当するものである。残留電位は短期間に大きく変化することはないため多少残留電位が残っている状態でも上記変化量の算出には影響がないためである。 Since information about the residual potential is not required for obtaining the characteristics of the photoreceptor, the detection of the DC charging current in the operation of obtaining the characteristics of the photoreceptor is performed once around the photoreceptor in order to shorten the operation time. In addition, the photoreceptor charge removal before detection of the DC charging current may be performed for two or more rotations of the photoreceptor, or may be performed for one rotation of the photoreceptor in order to shorten the operation time. As will be described later, the photoreceptor characteristics acquired in this operation correspond to the amount of change in surface potential with respect to the amount of change in DC charging current (referred to as capacitance coefficient). This is because the residual potential does not change significantly in a short period of time, so even if some residual potential remains, it does not affect the calculation of the amount of change.

[感光体特性(静電容量係数)の算出]
図10は横軸に検知した帯電電流[μA]、縦軸に印加した帯電DCバイアス×α[V]をプロットしたものである。横軸には、帯電DCバイアスに-400[V]印加した時の帯電電流をI400であらわしている。
実際の感光体40の帯電電位を知ることはできないが、帯電DCバイアスが-a[V]、-b[V]としたときの感光体40の帯電電位の差は、下記(式1)で表すことができる。
感光体の帯電電位の差 = -(a-b)×α[V] ・・・(式1)
[Calculation of Photoreceptor Characteristics (Capacitance Coefficient)]
FIG. 10 plots the detected charging current [μA] on the horizontal axis and the applied charging DC bias×α [V] on the vertical axis. The horizontal axis represents the charging current I400 when −400 [V] is applied to the charging DC bias.
Although the actual charge potential of the photoreceptor 40 cannot be known, the difference in the charge potential of the photoreceptor 40 when the charging DC bias is -a [V] and -b [V] is given by the following (Equation 1). can be represented.
Difference in charging potential of photoreceptor = -(ab) x α [V] (Equation 1)

上記αは、0.9~1.0程度の値を取り、感光体40や帯電ローラ70の特性で決まり、予め実験で求めておくことができる。したがって、図10のプロットしたときの傾きを求めると、DC帯電電流の変化量に対する感光体の帯電電位の変化量を知ることができる。 The above α takes a value of about 0.9 to 1.0, is determined by the characteristics of the photosensitive member 40 and the charging roller 70, and can be obtained in advance by experiments. Therefore, by obtaining the slope when plotting in FIG. 10, it is possible to know the amount of change in the charging potential of the photoreceptor with respect to the amount of change in the DC charging current.

この傾き(DC帯電電流の変化量に対する感光体電位の変化量)を静電容量係数[V/μA]と呼ぶことにする。この静電容量係数は、感光体40の静電容量の逆数に比例した値となるので、感光層の膜厚が薄いほうが小さな値となる。この静電容量係数が、感光層の膜厚のばらつきや長期間使用した場合の感光層の摩耗による静電容量の変化を反映したものとなり、感光体特性を表すものといえる。また、感光体の疲労で、感光体内のトラップ解消のためにより多くの電流が必要になる。この影響でも、帯電電流の変化量に対する帯電電位の変化量である静電容量係数が異なるものとなる。 This slope (the amount of change in the photoreceptor potential with respect to the amount of change in the DC charging current) is called the capacitance coefficient [V/μA]. Since this capacitance coefficient is proportional to the reciprocal of the capacitance of the photoreceptor 40, the thinner the photosensitive layer, the smaller the value. This capacitance coefficient reflects variations in the thickness of the photosensitive layer and changes in capacitance due to wear of the photosensitive layer during long-term use, and can be said to represent the characteristics of the photoreceptor. Also, photoreceptor fatigue requires more current to clear traps in the photoreceptor. Due to this effect as well, the capacitance coefficient, which is the amount of change in charging potential with respect to the amount of change in charging current, differs.

メイン制御部500は、5段階の帯電DCバイアスと、各帯電DCバイアスに対応する検知したDC帯電電流値とから、静電容量係数として傾きを求め、この求めた傾きを静電容量係数としてメモリなどの記憶手段に記憶する。 The main control unit 500 obtains a slope as a capacitance coefficient from the five-stage charging DC bias and the detected DC charging current value corresponding to each charging DC bias, and stores the obtained slope as a capacitance coefficient. stored in a storage means such as

[除電部帯電電流値に基づく感光体の予測帯電電位の算出]
メイン制御部500は、感光体40の帯電電位を予測するためのDC帯電電流値の取得動作で取得したDC帯電電流値と、感光体特性の取得動作により取得した静電容量係数とから、帯電電位予測値を算出する。帯電電位予測値を算出するための予測式としては、次の式(2)を用いることができる。
帯電電位予測値 = DC帯電電流検知値×静電容量係数+β ・・・(式2)
[Calculation of Predicted Charging Potential of Photoreceptor Based on Static Elimination Unit Charging Current Value]
The main control unit 500 determines the charging potential of the photoconductor 40 based on the DC charging current value acquired by the DC charging current value acquisition operation for predicting the charging potential of the photoconductor 40 and the capacitance coefficient acquired by the photoconductor characteristic acquisition operation. Calculate potential predicted value. The following formula (2) can be used as a prediction formula for calculating the charging potential prediction value.
Predicted charging potential value = DC charging current detection value x capacitance coefficient + β (Equation 2)

ここで、βは光と放電で感光体40を除電した後の残留電位で、光と放電で除電しても感光体の電位が完全に0にならない場合があり、それを補正するための項である。完全に0とならないのは、高圧電源のAC波形の歪みによる影響と考えられ、高圧電源の性能で決まるものなので、これもあらかじめ実験で求めておけばよい。 Here, β is the residual potential after the photoreceptor 40 has been neutralized by light and discharge. is. The fact that it is not completely 0 is considered to be due to the influence of the distortion of the AC waveform of the high-voltage power supply, and is determined by the performance of the high-voltage power supply.

本実施形態では、光と放電で感光体を除電した除電後、すなわち帯電前の感光体電位をほぼ0[V]にしているので、β=0[V]とすることができる。図8の例において、上述した方法で算出された静電容量係数が10[V/μA]であったとすると、このときの感光体の帯電電位は、上記式2より、-65[μA]×10[V/μA]=-650[V]と予測することができ、既知の帯電電位である-650[V]に合致する。なお、メイン制御部500は、算出した帯電電位予測値を、メモリなどの記憶手段に記憶する。 In the present embodiment, the photoreceptor potential after the photoreceptor is neutralized by light and discharge, i.e., before charging, is set to approximately 0 [V], so β can be set to 0 [V]. In the example of FIG. 8, assuming that the capacitance coefficient calculated by the above method is 10 [V/μA], the charge potential of the photoreceptor at this time is -65 [μA]× It can be predicted that 10 [V/μA]=-650 [V], which agrees with the known charging potential of -650 [V]. It should be noted that the main control unit 500 stores the calculated charging potential predicted value in storage means such as a memory.

[露光部帯電電流値の取得]
図11は、露光部帯電電流値(感光体の露光部に対するDC帯電電流値)の取得動作のタイミングチャートである。
まず、メイン制御部500は、図11に示すように、感光体40を回転させるとともに除電ランプ72を点灯させる。感光体40が所定の回転速度に達したら、帯電ACバイアスと帯電DCバイアスの両方(帯電バイアス)を印加して感光体40に帯電処理を行う。
[Acquisition of exposure area charging current value]
FIG. 11 is a timing chart of the acquisition operation of the exposure portion charging current value (DC charging current value for the exposed portion of the photoreceptor).
First, as shown in FIG. 11, the main control unit 500 rotates the photoreceptor 40 and lights the charge removal lamp 72 . When the photoreceptor 40 reaches a predetermined rotation speed, both the charging AC bias and the charging DC bias (charging bias) are applied to the photoreceptor 40 to perform charging processing.

帯電バイアスの印加から感光体が90°以上回転したら、露光装置を点灯させて感光体40を一様に露光して感光体の表面全体を露光部電位とする。露光装置の点灯から感光体が更に半周回転したタイミングで除電ランプ72を消灯させる。転写バイアスは印加していないので、除電ランプ72を消灯させることで、帯電前の感光体表面電位は、露光部電位のままである。 When the photoreceptor rotates by 90° or more from the application of the charging bias, the exposure device is turned on to uniformly expose the photoreceptor 40, and the entire surface of the photoreceptor is exposed. At the timing when the photoreceptor rotates halfway after turning on the exposure device, the static elimination lamp 72 is turned off. Since the transfer bias is not applied, the charge removing lamp 72 is turned off, so that the surface potential of the photoreceptor before charging remains the potential of the exposed portion.

この露光部電位を帯電処理するときに帯電ローラ70を流れるDC帯電電流を検知することで、露光部電位から帯電電位までの電位変化量を知ることができる。上述したように、帯電電位はすでに予測できているので、露光部電位から帯電電位までの電位変化量を知ることができれば、露光部電位を予測することができる。 By detecting the DC charging current flowing through the charging roller 70 when charging the exposed portion potential, the amount of potential change from the exposed portion potential to the charged potential can be known. As described above, since the charging potential has already been predicted, if the amount of potential change from the exposed portion potential to the charging potential can be known, the exposed portion potential can be predicted.

露光部電位に対する帯電処理時のDC帯電電流を検知した後は、露光装置を消灯させて、除電ランプを点灯させる。そして、帯電バイアスをオフした感光体上の位置が除電位置を通過したら、感光体40を停止させ、除電光をオフする。 After detecting the DC charging current during the charging process with respect to the exposed portion potential, the exposure device is turned off and the charge elimination lamp is turned on. Then, when the position on the photoreceptor where the charging bias is turned off passes the charge removing position, the photoreceptor 40 is stopped and the charge removing light is turned off.

帯電電位を予測する動作を行ったときには、感光体の表面電位が0[V]の状態から帯電電位まで帯電するときの帯電電流値(除電部帯電電流値)を検知する。これに対し、露光部電位を予測する動作を行うときには、感光体の表面電位が露光部電位の状態から帯電電位まで帯電するときの帯電電流値(露光部帯電電流値)を検知する。これらは、帯電処理後の感光体表面電位(帯電電位)は同じであるが、帯電処理前の感光体表面電位が異なっていることから、検知されるDC帯電電流は、露光部電位を予測する動作時の方が小さいものとなる。そして、両者の検知電流の差は、感光体を0[V]から露光部電位まで帯電させるのに必要なDC帯電電流値に相当すると考えることができるので、この電流差に静電容量係数をかけることで、感光体の露光部電位を予測することができる。 When the operation of predicting the charging potential is performed, the charging current value (static elimination unit charging current value) when the surface potential of the photoreceptor is charged from 0 [V] to the charging potential is detected. On the other hand, when performing the operation of predicting the exposed portion potential, the charging current value (exposed portion charging current value) when the surface potential of the photosensitive member is charged from the exposed portion potential to the charging potential is detected. Although the photoreceptor surface potential (charging potential) after charging is the same, the photoreceptor surface potential before charging is different. Therefore, the detected DC charging current predicts the potential of the exposed area. It is smaller during operation. Since the difference between the two detection currents can be considered to correspond to the DC charging current value required to charge the photoreceptor from 0 [V] to the potential of the exposed area, the capacitance coefficient is calculated as the current difference. By multiplying, the potential of the exposed portion of the photoreceptor can be predicted.

例えば、帯電DCバイアスとして-700[V]が印加された場合において、帯電電位を予測する動作時(感光体を0[V]から帯電電位まで帯電させるとき)には-65[μA]のDC帯電電流が検知されたとする。一方で、露光部電位を予測する動作時(感光体を露光部電位から帯電電位まで帯電させるとき)には-55[μA]のDC帯電電流が測定されたとする。この場合、別途算出された静電容量係数が10[V/μA]であったとすると、このときの感光体の露光部電位は、{-65[μA]-(-55[μA])}×10[V/μA]=-100[V]と予測することができる。 For example, when -700 [V] is applied as a charging DC bias, -65 [μA] DC Assume that a charging current is detected. On the other hand, it is assumed that a DC charging current of -55 [μA] is measured during the operation of predicting the potential of the exposed portion (when charging the photosensitive member from the potential of the exposed portion to the charging potential). In this case, assuming that the separately calculated capacitance coefficient is 10 [V/μA], the exposed portion potential of the photosensitive member at this time is {-65 [μA]-(-55 [μA])}× It can be predicted that 10 [V/μA]=-100 [V].

以上の説明では、感光体40の帯電電位を予測する動作と露光部電位を予測する動作とを個別に説明してきたが、個別に実行するだけでなく、両者を連続して実行することもできる。 In the above description, the operation of estimating the charge potential of the photoreceptor 40 and the operation of estimating the potential of the exposed portion have been described separately. .

[作像時の帯電DCバイアスの求め方]
本実施形態において、帯電電位を予測する動作時に印加した帯電DCバイアスと、上記式2により算出した感光体の予測帯電電位と、上記した係数αとが記憶手段に記憶してある。作像時においては、メイン制御部500は、記憶手段に記憶された帯電DCバイアスと、上記式2により算出した感光体の予測帯電電位と、上記した係数αと、作像時の帯電電位の目標値とから、帯電ローラ70に印加する帯電DCバイアスを算出する。帯電電位を予測する動作時に印加した帯電DCバイアスをVd1、帯電電位の予測値をVy、作像時の帯電電位の目標値をVtとすると、作像時に印加する帯電ローラ70に印加する帯電DCバイアスVdは、以下のように求められる。
[Method for determining charging DC bias during image formation]
In the present embodiment, the charging DC bias applied during the operation for predicting the charging potential, the predicted charging potential of the photoreceptor calculated by Equation 2 above, and the above-described coefficient α are stored in the storage means. At the time of image formation, the main control unit 500 controls the charging DC bias stored in the storage unit, the predicted charge potential of the photoreceptor calculated from the above equation 2, the above coefficient α, and the charge potential at the time of image formation. A charging DC bias to be applied to the charging roller 70 is calculated from the target value. Let Vd1 be the charging DC bias applied during the operation for predicting the charging potential, Vy be the predicted value of the charging potential, and Vt be the target value of the charging potential during image formation. The bias Vd is obtained as follows.

すなわち、上記式(1)に示した帯電DCバイアスと感光体の帯電電位との関係から、以下の式3及び式4が得られる。
(Vd1-Vd)×α = (Vy-Vt) ・・・(式3)
Vd = [(Vy-Vt)/α]-Vd1 ・・・(式4)
That is, the following equations 3 and 4 are obtained from the relationship between the charging DC bias and the charging potential of the photosensitive member shown in equation (1).
(Vd1−Vd)×α=(Vy−Vt) (Formula 3)
Vd=[(Vy−Vt)/α]−Vd1 (Formula 4)

具体例を挙げると、帯電電位を予測する動作時に印加した帯電DCバイアスVd1が-700[V]、-700V印加時の帯電電位の予測値Vyが-675[V]、作像時の帯電電位の目標値Vtが-600Vのときは、次のようにして、作像時に印加する帯電ローラ70に印加する帯電DCバイアスVdが求められる。すなわち、帯電DCバイアスVdは、(-700-Vd)×α=-(675―600)=-75の関係から、Vd=(75/α)-700[V]である。 As a specific example, the charging DC bias Vd1 applied during the operation for predicting the charging potential is -700 [V], the predicted value Vy of the charging potential when -700 V is applied is -675 [V], and the charging potential during image formation. When the target value Vt of is −600 V, the charging DC bias Vd to be applied to the charging roller 70 during image formation is obtained in the following manner. That is, the charging DC bias Vd is Vd=(75/α)−700 [V] from the relationship of (−700−Vd)×α=−(675−600)=−75.

なお、帯電電位の予測値Vy=-675[V]は、帯電DCバイアスVd1=-700[V]を印加したときに検知したDC帯電電流値と、上記感光体特性を取得するための動作により取得した静電容量係数と、上記(式2)とにより算出された値である。 The predicted charging potential Vy=-675 [V] is obtained from the DC charging current value detected when the charging DC bias Vd1=-700 [V] is applied and the operation for obtaining the above photoreceptor characteristics. It is a value calculated from the obtained capacitance coefficient and the above (Equation 2).

メイン制御部500は、作像時は、算出した帯電DCバイアスとなるように帯電用電源516を制御する。 The main control unit 500 controls the charging power supply 516 so as to achieve the calculated charging DC bias during image formation.

[露光部電位の予測値に基づく画質調整]
メイン制御部500は、記憶手段に記憶した露光部電位の予測値に基づいて、現像ローラに印加する現像バイアス、露光量を調整する。また、作像時の帯電電位の目標値Vtなどの作像条件を調整する。目標値Vtが調整されることで、作像時のDC帯電バイアスも調整される。従来は、露光から現像の間に感光体の表面電位を検出する電位センサを設け、この電位センサで感光体の露光部電位を検知し、現像バイアス、露光量、帯電電位の目標値Vtなどの作像条件を調整していた。本実施形態では、電位センサを設けずに、感光体の露光部電位を把握でき、現像バイアス、露光量、帯電電位の目標値Vtなどの作像条件を調整できる。これにより、部品点数を削減でき、装置の小型化や装置のコストダウンを図ることができる。
[Image Quality Adjustment Based on Predicted Value of Exposure Area Potential]
The main control unit 500 adjusts the developing bias applied to the developing roller and the amount of exposure based on the predicted value of the exposed portion potential stored in the storage means. Also, the image forming conditions such as the target value Vt of the charging potential during image forming are adjusted. By adjusting the target value Vt, the DC charging bias during image formation is also adjusted. Conventionally, a potential sensor is provided to detect the surface potential of the photoreceptor between exposure and development. I adjusted the imaging conditions. In this embodiment, the potential of the exposed portion of the photoreceptor can be grasped without providing a potential sensor, and the image forming conditions such as the target value Vt of the developing bias, the amount of exposure, and the charging potential can be adjusted. As a result, the number of parts can be reduced, and the size and cost of the device can be reduced.

特に、本実施形態では、光と放電で感光体を除電した除電後、すなわち帯電前の感光体電位をほぼ0[V]にした状態から感光体表面を帯電したときのDC帯電電流から露光部電位が予測されるので、精度よく露光部電位が予測される。従って、良好に作像条件を調整でき、良好な画像を得ることができる。 In particular, in the present embodiment, the DC charging current when the surface of the photoreceptor is charged after the photoreceptor is neutralized by light and discharge, i.e., before the photoreceptor is charged, is set to approximately 0 [V]. Since the potential is predicted, the exposed portion potential can be predicted with high accuracy. Therefore, the image forming conditions can be adjusted satisfactorily, and a good image can be obtained.

また、実機内で静電容量係数を取得することで電流検知回路516aの検知誤差をキャンセルすることもできる。これは次の理由による。感光体40が一度本体にセットされると感光体40を交換しない限り感光体40と電流検知回路516aの組み合わせは同じである。よって、電流検知回路516aの検知誤差を含んで算出された静電容量係数[V/μA]に対して、同じ電流検知回路516aの誤差を含んだ検知電流[μA]をかけて帯電電位[V]を求めることで、電流検知誤差は相殺されるのである。 Further, the detection error of the current detection circuit 516a can be canceled by obtaining the capacitance coefficient within the actual device. This is for the following reasons. Once the photoreceptor 40 is set in the main body, the combination of the photoreceptor 40 and the current detection circuit 516a is the same unless the photoreceptor 40 is replaced. Therefore, the charge potential [V ], the current detection error is cancelled.

本実施形態では、露光部電位の予測、帯電電位の予測結果を用いた作像時の帯電電圧の補正、露光部電位の予測結果を用いた作像条件の補正は、感光体特性の取得動作よりも高頻度で実行する。いわゆるプロセスコントロールの一貫として、朝一番のカラー複写機の電源投入後や、稼働中の複写枚数1000枚毎とに実行する。 In the present embodiment, the prediction of the potential of the exposed part, the correction of the charging voltage during image formation using the predicted result of the charged potential, and the correction of the image forming condition using the predicted result of the potential of the exposed part are the operations for obtaining the characteristics of the photosensitive member. run more frequently than As part of the so-called process control, it is executed first thing in the morning after power-on of the color copying machine and every 1000 copies during operation.

帯電電位および露光部電位の予測は1度の電流検知動作だけなので短時間で済むのに対して、静電容量係数を求めるのは電流検知動作を繰り返す必要があるため時間がかかる。そこで、通常の調整は帯電電位および露光部電位の予測のみを行い、静電容量係数の算出が必要と判断された場合のみ静電容量係数を算出するようにする。必要と判断される場合を通常の調整よりも頻度が低い真に実行が必要に場合に限定する。これにより、短い調整時間で感光体の帯電電位および露光部電位を精度よく予測ができるようにする。静電容量係数の算出が必要な場合とは次のような場合が挙げられる。 Prediction of the charged potential and the exposed portion potential requires only one current detection operation, so it can be completed in a short time. On the other hand, it takes time to obtain the capacitance coefficient because the current detection operation needs to be repeated. Therefore, in normal adjustment, only the charging potential and the exposed portion potential are predicted, and the capacitance coefficient is calculated only when it is determined that the calculation of the capacitance coefficient is necessary. The case where it is judged necessary is limited to the case where execution is truly necessary, which is lower in frequency than normal adjustment. This makes it possible to accurately predict the charged potential of the photosensitive member and the exposed portion potential in a short adjustment time. Cases where calculation of the capacitance coefficient is necessary include the following cases.

[感光体が交換された場合]
前述したように感光体40ごとに膜厚の個体差があるので、感光体40を交換した時は静電容量係数の算出を実行する必要がある。カスタマーエンジニアが感光体40の交換を実施する画像形成装置ではカスタマーエンジニアが感光体40を交換した際に手動で静電容量係数の算出動作を実行すればよい。この手動による実行指示を、操作表示部515を用いて行わせるようにすることができる。感光体40を含むプロセスカートリッジをユーザーが交換するような画像形成装置ではプロセスカートリッジに搭載したメモリに新品情報を記憶させておき、本体に装着された時に静電容量係数の算出を自動実行させることもできる。
[When the photoreceptor is replaced]
As described above, since there is an individual difference in film thickness for each photoreceptor 40, it is necessary to calculate the capacitance coefficient when the photoreceptor 40 is replaced. In an image forming apparatus in which a customer engineer replaces the photoreceptor 40, when the customer engineer replaces the photoreceptor 40, the calculation operation of the capacitance coefficient may be manually executed. This manual execution instruction can be made using the operation display unit 515 . In an image forming apparatus in which a user replaces a process cartridge including a photoreceptor 40, new product information is stored in a memory mounted on the process cartridge, and calculation of the capacitance coefficient is automatically executed when the process cartridge is mounted on the main body. can also

[感光体が所定の量を超えて使用された場合]
繰り返し使用されるうち感光体40の感光層は徐々に摩耗するので静電容量が変化する。そのため感光体40の回転時間や出力枚数等を記憶しておき、感光層の摩耗が進んでいると予測される量に達したら、静電容量係数の算出を実行することが望ましい。感光層の摩耗の進み方は感光体40の処方やクリーニング条件などに大きく影響されるので、それぞれの装置に合わせて適宜設定すればよい。また、感光層が摩耗とは別に経時使用による感光体の疲労で、感光体内のトラップ解消のためにより多くの電流が必要になることがある。よって感光層の摩耗が少ないような感光体を用いる装置でも、所定の量を超えて使用された場合に静電容量係数の算出を実行することが望ましい。
[When the photoreceptor is used more than the specified amount]
As the photoreceptor 40 is used repeatedly, the photoreceptor layer of the photoreceptor 40 is gradually worn out, so that the capacitance changes. Therefore, it is desirable to memorize the rotation time of the photoreceptor 40, the number of output sheets, and the like, and to calculate the capacitance coefficient when the wear of the photoreceptor layer reaches an estimated amount. Since the progress of abrasion of the photosensitive layer is greatly affected by the composition of the photoreceptor 40 and the cleaning conditions, it may be appropriately set according to each apparatus. In addition to abrasion of the photosensitive layer, fatigue of the photoreceptor due to use over time may require more current to eliminate traps in the photoreceptor. Therefore, it is desirable to calculate the capacitance coefficient even in an apparatus using a photoreceptor in which the photoreceptor wears little, when the photoreceptor is used over a predetermined amount.

[使用されている環境が変化した場合]
実験結果から同じ感光体40であっても使用する環境が異なると算出される静電容量係数に差が発生することが判明した。この現象は感光体40の静電容量そのものが変化しているわけではなく、帯電用電源(高圧電源)で検知しているのは帯電ローラ70を流れている電流であり、感光体内部を流れる電流(CGLで発生したホールが表面電荷を打ち消す流れ)までは検知できていない。このため、環境によりホールの移動速度の違いにより帯電電流と帯電電位の関係に差が生じるのではないかと推定している。画像形成装置に設置された温湿度センサで使用環境をモニタし、前回静電容量係数を算出したときから所定量以上(例えば絶対湿度で5[g/m]以上など)変化した場合には静電容量係数の算出を再実行することが望ましい。
[When the usage environment changes]
From the experimental results, it has been found that even if the photoreceptor 40 is the same, the capacitance coefficient calculated varies depending on the environment in which it is used. This phenomenon does not mean that the electrostatic capacity of the photoreceptor 40 itself changes, but what is detected by the charging power supply (high voltage power supply) is the current flowing through the charging roller 70, which flows inside the photoreceptor. A current (a flow in which holes generated in the CGL cancel surface charges) has not been detected. For this reason, it is presumed that the relationship between the charging current and the charging potential varies due to the difference in the moving speed of the holes depending on the environment. The operating environment is monitored by a temperature and humidity sensor installed in the image forming apparatus, and if the capacitance coefficient has changed by a predetermined amount or more (for example, absolute humidity of 5 [g/m 3 ] or more) since the previous calculation of the capacitance coefficient, It is desirable to re-calculate the capacitance coefficient.

[故障等により高圧電源が交換された場合]
ほとんど発生しないケースではあるが、感光体40と電流検知回路516aの組み合わせで静電容量係数を算出しているので、故障等の理由で帯電用電源(高圧電源)を交換した場合には静電容量係数を算出しなおすことが望ましい。この場合にはカスタマーエンジニアが高圧電源を交換することになるので、カスタマーエンジニアが手動で実行すればよい。
[When the high-voltage power supply is replaced due to failure, etc.]
Although this rarely occurs, since the capacitance coefficient is calculated based on the combination of the photoreceptor 40 and the current detection circuit 516a, if the charging power supply (high voltage power supply) is replaced due to a failure or other reason, the electrostatic capacity will be reduced. It is desirable to recalculate the capacity factor. In this case, the customer engineer has to replace the high-voltage power supply, so the customer engineer can do it manually.

また、本実施形態では、帯電ローラ70で放電による感光体の除電を行っているが、帯電ローラ70とは別に、除電用帯電部材を設けてもよい。 In addition, in the present embodiment, the charge roller 70 removes the charge from the photoreceptor by discharging.

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する
[第1態様]
第1態様は、帯電手段(例えば帯電ローラ70)により一様に帯電処理された感光体40を露光手段(例えば露光装置21)で露光して形成される潜像を現像し、現像によって得られる画像を感光体から被転写材(例えば中間転写ベルト10)へ転写するとともに、転写後の感光体の表面を除電手段(例えば除電ランプ72)により除電する画像形成装置(例えばフルカラー複写機)であって、前記帯電処理をするときの帯電電流値(例えばDC帯電電流値)を検知する検知手段(例えば電流検知回路516a)と、前記除電手段により除電した感光体に対して前記帯電処理をするときの除電部帯電電流値と、前記帯電処理されて前記露光手段で露光された感光体に対して前記除電手段により除電せずに前記帯電処理をするときの露光部帯電電流値とに基づいて、作像条件(例えば、現像バイアス、露光量)を制御する制御手段(メイン制御部500)とを有することを特徴とするものである。
従来の画像形成装置では、検知手段により検知した帯電電流値から感光体の帯電電位を予測し、予測した帯電電位に基づいて帯電バイアスを制御して画質調整を行う。この場合、感光体の帯電電位を高精度に予測できたとしても、画質調整が適切に行われないおそれがある。なぜなら、感光体の帯電電位が同じ状況であっても、感光体の露光部電位(露光手段により露光された部分の感光体表面電位)が同じであるとは限らないことから、感光体の露光部電位の違いに応じた画質調整を行うことができないためである。
本態様においては、除電手段により除電した感光体に対して帯電処理をするときの除電部帯電電流値と、帯電処理されて露光手段で露光された感光体に対して除電手段により除電せずに帯電処理をするときの露光部帯電電流値とに基づいて、作像条件が制御される。
除電部帯電電流値からは、除電手段により除電された感光体の表面電位(除電後の残留電位)から、帯電処理によって帯電させた後の感光体の表面電位(帯電電位)になるまでの電位変化量を得ることができる。したがって、除電後の残留電位が既知の電位(例えば0V)になるまで感光体を除電するようにしたり、公知の方法(例えば特許文献1に開示の方法)によって除電後の残留電位が把握できていることで、除電部帯電電流値から得られる電位変化量と除電後の残留電位との差分から、感光体の帯電電位を得ることができる。
一方、露光部帯電電流値からは、露光手段により露光された感光体の露光部の表面電位(露光部電位)から、その露光部を帯電処理によって帯電させた後の感光体の表面電位(帯電電位)になるまでの電位変化量を得ることができる。したがって、感光体の帯電電位が把握できていることで、露光部帯電電流値から得られる電位変化量と感光体の帯電電位との差分から、感光体の露光部電位を得ることができる。そして、感光体の帯電電位は、上述したとおり、除電部帯電電流値から得ることができる。したがって、除電部帯電電流値と露光部帯電電流値とに基づいて感光体の露光部電位を得ることができる。
よって、除電部帯電電流値と露光部帯電電流値とに基づいて作像条件を制御する本態様によれば、感光体の露光部電位に基づく作像条件の制御が可能となるので、感光体の帯電電位に基づく作像条件の制御では行うことのできない、感光体の露光部電位の違いに応じた画質調整を行うことができる。
What has been described above is only an example, and each of the following aspects has a specific effect [first aspect]
In the first mode, a latent image formed by exposing the photoreceptor 40, which has been uniformly charged by a charging means (eg, charging roller 70), to light with an exposing means (eg, exposure device 21) is developed, and the latent image is obtained by development. An image forming apparatus (for example, a full-color copier) that transfers an image from a photoreceptor to a transfer material (for example, an intermediate transfer belt 10) and removes static electricity from the surface of the photoreceptor after transfer by a static elimination means (eg, a static elimination lamp 72). detection means (for example, a current detection circuit 516a) for detecting a charging current value (for example, a DC charging current value) when performing the charging process; and the exposure portion charging current value when the charging process is performed on the photoreceptor that has been subjected to the charge treatment and has been exposed by the exposure means without being discharged by the charge removal means, It is characterized by having control means (main control section 500) for controlling image forming conditions (for example, development bias, exposure amount).
In the conventional image forming apparatus, the charging potential of the photoreceptor is predicted from the charging current value detected by the detection means, and the charging bias is controlled based on the predicted charging potential to adjust the image quality. In this case, even if the charging potential of the photosensitive member can be predicted with high accuracy, image quality adjustment may not be performed appropriately. This is because even if the charged potential of the photoreceptor is the same, the exposed portion potential of the photoreceptor (the surface potential of the photoreceptor at the portion exposed by the exposing means) is not always the same. This is because the image quality cannot be adjusted according to the difference in the potential of the part.
In this embodiment, the static elimination portion charging current value when the photoreceptor that has been statically eliminated by the static elimination means is charged, and the photoreceptor that has been charged and has been exposed by the exposure means is not statically eliminated by the static elimination means. The image forming conditions are controlled based on the exposure portion charging current value when the charging process is performed.
From the static elimination unit charging current value, the potential from the surface potential of the photoreceptor that has been statically eliminated by the static elimination means (residual potential after static elimination) to the surface potential of the photoreceptor that has been charged by the charging process (charged potential) You can get the amount of change. Therefore, the photoreceptor is neutralized until the residual potential after static elimination becomes a known potential (for example, 0 V), or the residual potential after static elimination can be grasped by a known method (eg, the method disclosed in Patent Document 1). Thus, the charge potential of the photoreceptor can be obtained from the difference between the potential change amount obtained from the charge current value of the charge removing portion and the residual potential after the charge removal.
On the other hand, from the exposed portion charging current value, the surface potential of the exposed portion of the photoreceptor exposed by the exposure means (exposed portion potential) is converted to the surface potential of the photoreceptor after the exposed portion has been charged by the charging process (charged potential) can be obtained. Therefore, by grasping the charged potential of the photoreceptor, the exposed portion potential of the photoreceptor can be obtained from the difference between the potential change amount obtained from the exposed portion charging current value and the charged potential of the photoreceptor. The charging potential of the photoreceptor can be obtained from the charging current value of the static elimination unit, as described above. Therefore, the exposed portion potential of the photoreceptor can be obtained based on the static elimination portion charging current value and the exposed portion charging current value.
Therefore, according to this aspect, in which the image forming conditions are controlled based on the static elimination portion charging current value and the exposure portion charging current value, it is possible to control the image forming conditions based on the exposure portion potential of the photoreceptor. It is possible to adjust the image quality according to the difference in the potential of the exposed portion of the photoreceptor, which cannot be performed by controlling the image forming conditions based on the charging potential.

[第2態様]
第2態様は、第1態様において、前記除電部帯電電流値は、光と放電の除電処理が実施された感光体に対して前記帯電処理をするときに前記検知手段に検知される帯電電流値であることを特徴とするものである。
これによれば、感光体の表面に残留電位が無い状態(0[V]の状態)に対して帯電処理をするときの帯電電流値が検知できる。よって、環境や感光体劣化などの各種条件によって変動し得る残留電位の影響を受けずに帯電電流値が検知できることから、感光体の露光部電位をより高い精度で予測することができる。
[Second aspect]
In a second aspect, in the first aspect, the static elimination unit charging current value is a charging current value detected by the detection means when performing the charging process on the photoreceptor that has been subjected to the static elimination process of light and discharge. It is characterized by being
According to this, it is possible to detect the charging current value when the charging process is performed with respect to the state in which there is no residual potential on the surface of the photoreceptor (state of 0 [V]). Therefore, since the charging current value can be detected without being affected by the residual potential that may fluctuate depending on various conditions such as the environment and photoreceptor deterioration, the exposed portion potential of the photoreceptor can be predicted with higher accuracy.

[第3態様]
第3態様は、第2態様において、前記帯電手段は、直流バイアスに交流バイアスを重畳した帯電バイアスを用いて前記帯電処理を行い、前記放電の除電処理は、前記帯電手段により前記交流バイアスを用いて行い、前記検知手段は、帯電電流の直流電流値を検知することを特徴とするものである。
これによれば、帯電ローラ70などの帯電手段に帯電バイアスを印加する帯電用電源516を用いて、感光体の表面を除電することが可能となり、帯電部材に帯電バイアスを印加する帯電用電源516とは別に、感光体の表面を放電により除電するための電源を設ける場合に比べて、装置のコストアップを抑えることができる。
[Third aspect]
A third aspect is the second aspect, wherein the charging means performs the charging process using a charging bias obtained by superimposing an AC bias on a DC bias, and the static elimination process of the discharge is performed by the charging means using the AC bias. and the detection means detects a DC current value of the charging current.
According to this, it is possible to remove charges from the surface of the photoreceptor by using the charging power source 516 that applies a charging bias to charging means such as the charging roller 70, and the charging power source 516 that applies a charging bias to the charging member. Apart from this, the cost increase of the apparatus can be suppressed as compared with the case of providing a power source for discharging the surface of the photoreceptor.

[第4態様]
第4態様は、第2又は第3態様において、前記除電部帯電電流値は、感光体を周回させて光と放電の除電処理が2回以上実施された感光体に対して前記帯電処理をするときに前記検知手段に検知される帯電電流値であることを特徴とするものである。
これによれば、感光体の表面をより確実に残留電位が無い状態(0[V]の状態)にすることができるので、感光体の露光部電位をより高い精度で予測することができる。
[Fourth aspect]
In a fourth aspect, in the second or third aspect, the static elimination unit charging current value performs the charging process on the photoreceptor that has undergone the photoreceptor orbiting the photoreceptor and has been subjected to the static elimination process of light and discharge two or more times. It is characterized in that it is a charging current value that is sometimes detected by the detecting means.
According to this, the surface of the photoreceptor can be brought into a state without a residual potential (state of 0 [V]) more reliably, so that the exposed portion potential of the photoreceptor can be predicted with higher accuracy.

[第5態様]
第5態様は、第1乃至第4態様のいずれかにおいて、前記制御手段は、前記除電部帯電電流値と前記露光部帯電電流値と前記感光体の特性値(例えば静電容量係数α)とを用いて感光体の露光部電位を予測し、予測した感光体の露光部電位に基づいて前記作像条件を制御することを特徴とするものである。
これによれば、感光体の露光部電位の違いに応じた作像条件の制御が可能であり、感光体の露光部電位の違いに応じた画質調整を行うことができる。
[Fifth aspect]
According to a fifth aspect, in any one of the first to fourth aspects, the control means controls the static elimination portion charging current value, the exposure portion charging current value, and a characteristic value (for example, a capacitance coefficient α) of the photoreceptor. is used to predict the exposed portion potential of the photoreceptor, and the image forming conditions are controlled based on the predicted exposed portion potential of the photoreceptor.
According to this, it is possible to control the image forming conditions according to the difference in the exposed portion potential of the photoreceptor, and it is possible to perform the image quality adjustment according to the difference in the exposed portion potential of the photoreceptor.

[第6態様]
第6態様は、第5態様において、前記制御手段は、前記感光体の特性値を取得する動作を、特定の条件を満たす場合に実行することを特徴とするものである。
これによれば、実施形態について説明したように、ダウンタイムできるだけ抑えて、露光部電位の予測精度の低下を抑えることができる。
[Sixth aspect]
A sixth aspect is characterized in that, in the fifth aspect, the control means executes the operation of acquiring the characteristic value of the photoreceptor when a specific condition is satisfied.
According to this, as described in the embodiment, the downtime can be suppressed as much as possible, and the decrease in prediction accuracy of the potential of the exposed portion can be suppressed.

[第7態様]
第7態様は、第6態様において、前記特定の条件を満たす場合とは、感光体が交換された場合を含むことを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、感光体の製造ばらつきにより感光体特性には個体差があるため、感光体を交換した場合には感光体の特性値を取得することで露光部電位の予測精度を維持することができる。
[Seventh aspect]
A seventh aspect is characterized in that, in the sixth aspect, the case where the specific condition is satisfied includes the case where the photoreceptor is replaced.
According to this, as described in the above embodiment, since there are individual differences in photoreceptor characteristics due to manufacturing variations of the photoreceptor, when the photoreceptor is replaced, the characteristic values of the photoreceptor are acquired to perform exposure. Prediction accuracy of part potential can be maintained.

[第8態様]
第8態様は、第6又は第7態様において、前記特定の条件を満たす場合とは、使用する環境が所定量以上変化した場合を含むことを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、使用されている環境により帯電電流と露光部電位の関係が変化するため、使用環境が変化した場合には感光体の特性値を取得することで露光部電位の予測精度を維持することができる。
[Eighth aspect]
An eighth aspect is characterized in that, in the sixth or seventh aspect, the case where the specific condition is satisfied includes the case where the usage environment has changed by a predetermined amount or more.
According to this, as described in the above embodiment, the relationship between the charging current and the potential of the exposed portion changes depending on the usage environment. Therefore, when the usage environment changes, the characteristic value of the photosensitive member can be obtained. can maintain the prediction accuracy of the exposed portion potential.

[第9態様]
第9態様は、第6乃至第8態様のいずれかにおいて、前記特定の条件を満たす場合とは、前記感光体が所定量以上使用された場合を含むことを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、長期間使用されて感光体が摩耗すると感光体の静電容量が変化する。また、感光体の疲労により、感光体内のトラップ解消のためにより多くの電流が必要になる。これらにより、帯電電流と露光部電位の関係が変化する。定期的に感光体の特性値を取得することで露光部電位の予測精度を維持することができる。
[Ninth aspect]
A ninth aspect is characterized in that, in any one of the sixth to eighth aspects, the case where the specific condition is satisfied includes the case where the photoreceptor is used by a predetermined amount or more.
According to this, as described in the above embodiment, the electrostatic capacity of the photoreceptor changes when the photoreceptor wears out after being used for a long period of time. Photoreceptor fatigue also requires more current to clear traps in the photoreceptor. These change the relationship between the charging current and the potential of the exposed portion. By periodically acquiring the characteristic values of the photoreceptor, it is possible to maintain the accuracy of predicting the potential of the exposed portion.

[第10態様]
第10態様は、第6乃至第9態様のいずれかにおいて、前記特定の条件を満たす場合とは、前記検知手段を交換した場合を含むことを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、感光体と検知手段(電流検知回路)の組み合わせで感光体の特性値を取得しているので、検知手段が交換された場合にも、露光部電位の予測精度を維持するために感光体の特性値を再取得することが望ましい。
[Tenth Aspect]
A tenth aspect is characterized in that, in any one of the sixth to ninth aspects, the case where the specific condition is satisfied includes the case where the detection means is replaced.
According to this, as described in the above embodiment, the characteristic value of the photoreceptor is obtained by combining the photoreceptor and the detection means (current detection circuit). It is desirable to reacquire the characteristic values of the photoreceptor in order to maintain the prediction accuracy of the potential of the part.

10 :中間転写ベルト
11 :現像バイアス電源
18 :画像形成ユニット
20 :タンデム画像形成装置
21 :露光装置
22 :2次転写装置
25 :定着装置
28 :シート反転装置
40 :感光体
60 :現像装置
61 :現像ローラ
70 :帯電ローラ
72 :除電ランプ
73,74:ブラシローラ
75 :クリーニングブレード
76 :露光光
82 :一次転写ローラ
100 :装置本体
101 :芯金
102 :樹脂層
103 :ギャップ保持部材
201 :導電性支持体
202 :下引き層
203 :電荷発生層
204 :電荷輸送層
205 :保護層
300 :スキャナ
500 :メイン制御部
510 :プロセスモータ
511 :現像バイアス電源
512 :転写バイアス電源
513 :レジストクラッチ
515 :操作表示部
516 :帯電用電源
516a :電流検知回路
517 :電源
518 :光書込制御部
519 :画像情報受信部
10: Intermediate transfer belt 11: Development bias power supply 18: Image forming unit 20: Tandem image forming device 21: Exposure device 22: Secondary transfer device 25: Fixing device 28: Sheet reversing device 40: Photoreceptor 60: Developing device 61: Developing roller 70 : Charging roller 72 : Eliminating lamps 73, 74 : Brush roller 75 : Cleaning blade 76 : Exposure light 82 : Primary transfer roller 100 : Apparatus body 101 : Metal core 102 : Resin layer 103 : Gap holding member 201 : Conductive Support 202 : Undercoat layer 203 : Charge generation layer 204 : Charge transport layer 205 : Protective layer 300 : Scanner 500 : Main controller 510 : Process motor 511 : Development bias power supply 512 : Transfer bias power supply 513 : Resist clutch 515 : Operation Display unit 516: charging power source 516a: current detection circuit 517: power source 518: optical writing control unit 519: image information receiving unit

特開2021-107910号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-107910

Claims (10)

帯電手段により一様に帯電処理された感光体を露光手段で露光して形成される潜像を現像し、現像によって得られる画像を感光体から被転写材へ転写するとともに、転写後の感光体の表面を除電手段により除電する画像形成装置であって、
前記帯電処理をするときの帯電電流値を検知する検知手段と、
前記除電手段により除電した感光体に対して前記帯電処理をするときの除電部帯電電流値と、前記帯電処理されて前記露光手段で露光された感光体に対して前記除電手段により除電せずに前記帯電処理をするときの露光部帯電電流値とに基づいて、作像条件を制御する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
A latent image formed by exposing a photoreceptor uniformly charged by a charging means to light by an exposing means is developed, the image obtained by development is transferred from the photoreceptor to a transfer material, and the photoreceptor after transfer is transferred. An image forming apparatus for neutralizing the surface of the by a neutralizing means,
a detecting means for detecting a charging current value when performing the charging process;
a static elimination unit charging current value when the charging process is performed on the photoreceptor that has been statically eliminated by the static elimination means; and control means for controlling image forming conditions based on an exposure portion charging current value when performing the charging process.
請求項1に記載の画像形成装置において、
前記除電部帯電電流値は、光と放電の除電処理が実施された感光体に対して前記帯電処理をするときに前記検知手段に検知される帯電電流値であることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The image forming apparatus, wherein the static elimination unit charging current value is a charging current value detected by the detection means when performing the charging process on a photoreceptor that has been subjected to the static elimination process of light and discharge. .
請求項2に記載の画像形成装置において、
前記帯電手段は、直流バイアスに交流バイアスを重畳した帯電バイアスを用いて前記帯電処理を行い、
前記放電の除電処理は、前記帯電手段により前記交流バイアスを用いて行い、
前記検知手段は、帯電電流の直流電流値を検知することを特徴とする画像形成装置。
In the image forming apparatus according to claim 2,
The charging means performs the charging process using a charging bias obtained by superimposing an AC bias on a DC bias,
The static elimination process of the discharge is performed by the charging means using the AC bias,
The image forming apparatus, wherein the detector detects a DC current value of the charging current.
請求項2又は3に記載の画像形成装置において、
前記除電部帯電電流値は、感光体を周回させて光と放電の除電処理が2回以上実施された感光体に対して前記帯電処理をするときに前記検知手段に検知される帯電電流値であることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 2 or 3,
The static elimination unit charging current value is a charging current value detected by the detection means when performing the charging process on the photoreceptor that has been subjected to the photoreceptor and the static elimination process of light and discharge two or more times while rotating the photoreceptor. An image forming apparatus characterized by:
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記除電部帯電電流値と前記露光部帯電電流値と前記感光体の特性値とを用いて感光体の露光部電位を予測し、予測した感光体の露光部電位に基づいて前記作像条件を制御することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The control means predicts an exposed portion potential of the photoreceptor using the static elimination portion charging current value, the exposed portion charging current value, and the characteristic value of the photoreceptor, and based on the predicted exposed portion potential of the photoreceptor, An image forming apparatus that controls the image forming conditions.
請求項5に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記感光体の特性値を取得する動作を、特定の条件を満たす場合に実行することを特徴とする画像形成装置。
In the image forming apparatus according to claim 5,
The image forming apparatus, wherein the control unit executes the operation of acquiring the characteristic value of the photoreceptor when a specific condition is satisfied.
請求項6に記載の画像形成装置において、
前記特定の条件を満たす場合とは、感光体が交換された場合を含むことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 6,
The image forming apparatus, wherein the case where the specific condition is satisfied includes the case where the photoreceptor is replaced.
請求項6又は7に記載の画像形成装置において、
前記特定の条件を満たす場合とは、使用する環境が所定量以上変化した場合を含むことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 6 or 7,
The image forming apparatus, wherein the case where the specific condition is satisfied includes the case where the environment in which it is used has changed by a predetermined amount or more.
請求項6乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記特定の条件を満たす場合とは、前記感光体が所定量以上使用された場合を含むことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 6 to 8,
The image forming apparatus, wherein the case where the specific condition is satisfied includes the case where the photoreceptor is used by a predetermined amount or more.
請求項6乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記特定の条件を満たす場合とは、前記検知手段を交換した場合を含むことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 6 to 9,
The image forming apparatus, wherein the case where the specific condition is satisfied includes the case where the detection means is replaced.
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